DD301773A9 - Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Regeneratfasern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von hochwertigen Cellulose-Regeneratfasern mit baumwollähnlichen Eigenschaften, die unter Minimierung der mechanischen Kabelbeanspruchung während des Reck- und Fixiervorganges eine hohe Gleichmäßigkeit erreichen und in der Textilindustrie bei Rein- bzw. Mischverarbeitung von Garnen geringe Fadenbruchzahlen aufweisen. Erfindungsgemäß wird der durch Viskosespinnen hergestellte koagulierte Faden in einem Reckbad bei Temperaturen von 333-361 K gereckt und bevorzugt unter Spannung in einem Fixierbad bei Temperaturen von 348-363 K fixiert.{Viskosefaser; hochnaßfest; Baumwolltyp; Spinnen; Recken; Fixieren; Faserschädigung; Celluloseregeneratfaser; mechanische Kabelbeanspruchung}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Regeneratfasern mit baumwollähnlichen Eigenschaften. Diese Fasern sind als Endlosgarn gesponnen, zur Rein- und Mischverarbeitung, vorzugsweise mit Polyesterfasern, an Stelie von Baumwolle oder in Mischung zusammen mit Baumwolle unter Anwendung hocheffektiver Technologien in der Textilindustrie in einem Spektrum von Einsatzgebieten von Untertrikotagen bis technischen Gebieten verwendbar,

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei der Herstellung von hochnaßfesten Regeneratcellulosefasern nach dem Viskoseverfahren ist eine hohe Reckung des frisch gefällton plastischen Fadens vor der vollständigen Zersetzung des Cellulosexanthogenates erforderlich. Um den plastischen Zustand des frisch gefällten Fadens zu erreichen und über einen größeren Zeitraum zu erhalten, werden neben bestimmter Fällbadtemperatur und -zusammensetzung, einem hohen Schwefelkohlenstoffeinsatz vor allem Modifikatoren der Viskose zugesetzt, die die Zersetzung der Viskose im Fällbad verzögern sollen (DD-PS 75636, DD-PS 253261, DD-PS 77040, DD-PS 65005).

Die Angaben über Spinnbadzusammensetzung, Modifikatorart und Einsatzmengen schwanken in weiten Grenzen. Die aus dem Spinnbad abgezogenen Kabel werden in einem heißen, schwefelsauren Zweitbad bei 363-369 Keiner Verstreckung unterzogen, in Stapel geschnitten und die Stapelfaser nach bekannten Methoden nachbehandelt. Zur Vervollständigung der Regenerierung kann das Kabel spannungslos oder unter geringem Verzug behandelt werden. (DD-PS 32162, US-PS 3547813, DD-PS 253261, DD-PS 226310) Obwohl es nach den genannten Verfahren gelungen ist, Fasern mit guten textil-physikalischen Eigenschaften herzustellen, werden durch die hohen mechanischen Beanspruchungen während des Reckprozesses im Zweitbad Einzelkapillaren aus dem Kabelverband gerissen und in Form von Flusen zusammengeschoben oder im Kabelverband in Querlage gebracht. Nach dem Schneidprozeß enthalten die Faserstapel überlange Fasern, die bei der Weiterverarbeitung in der Textilindustrie zu Garnen die Fadenbruchzahlen negativ beeinflussen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Herstellung von hochnaßfesten Regeneratcellulosefasern mit guten Verarbeitungseigenschaften, die den Anforderungen einer modernen Verarbeitung und gehobenen Gebrauchswertansprüchen genügen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, dem im Verfahren ζ jr Herstellung einer hochwertigen Regeneratfaser notwendigen Reckprozeß so zu gestalten, daß ein Optimum an textil-physikalischen- und Verarbeitungseigenschaften erhalten

Erfindungsgemäß wird eine Viskose von 5,5 bis 6,5 Masseanteil Alpha-Cellulose in % und 5,5 bis 7,0 Masseanteil Natriumhydroxid in % sowie, bezogen auf Alpha-Cellulose, 31 bis 36 Masseanteil in % Schwefelkohlenstoff und 2,5-4,5 Masseanteil in % einer Modifikatormischung aus einem alkylierten Amin und einem gegebenenfalls mit Proylenoxid modifizierten Polyethylenoxid, mit einor Reifezahl EZ₃₀ von 103-112, in ein Spinnbad mit 70-80g/l Schwefelsäure, 50-65g/l

Zinksulfat 120-135g/l Natriumsulfat sowie 0,05-0,5g/l eines alkyliorten Amins bei einer Temperatur von 302-309K versponnen und die koagulierton Fäden in einem schwefelsauren Reckbad boi einer Temperatur von 333-361 K gereckt und gegebenenfalls danach unter Spannung in ein Fixierbad mit einer Temperatur von 348-363K geführt. Die Reckung der Fäden erfolgt um 110 bis 130% in oin6m 5-25g/l Schwefelsäure, 0-20g/l Zinksulfat sowie 0-45g/l Natriumsulfat enthaltendes Reckbad. Überraschend wurde festgestellt, daß eine Reckbadtemporaturführung im Bereich zwischen 333 undf 361 K, vorzugsweise zwischen 343 und 353 K, die mechanische Schädigung desSpinnkabols entscheidend verringert und damit nachdem Schnoidprozeß in den geschnittenen Faserstapeln das Auftreten von Faserbündel mehrfacher Nennlänge auf ein Niveau reduziert wird, welches die Weiterverarbeitung der Fasern zu Garnen nicht beeinträchtigt.

Die textil-physikalischen Parameter worden durch eine hohe Spinnreife der zu verspinnenden Viskose gesichert. Das Spinnen der Viskose wird bei einer Spinnreife, nach der EZ₃₀-Reifezahl bestimmt, von 103-112 vorgenommen. Der Einfluß der erfindungsgemäßen Temporatur führung im Reckbad auf die Qualität des Spinnkabels kann zusätzlich durch eine Einstellung der Temperatur des Fixierbades, bevorzugt im Bereich von 353-361K, verstärkt werden. Das Spinnkabel wird deshalb nach dem Recken unter Spannung vorzugsweise in eic. solches Fixierbad geführt. Nach Verlassen des Fixierbades muß gewährleistet werden, daß der Restschwefelkohlenstoffgehalt des Kabels, ausgedrückt durch den γ-Wert, unter 2 liegt.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll an zwei Ausführungsbeispielen und einem Vergleichsbeispiel (Darstellung des Standes der Technik) erläutert werden.

Ausführungsbeispiel 1

Eine Viskose mit 6,0Masseanteil Alpha-CelKiose in %, 6,Ί7Masseanteil Natriumhydroxid und, bezogen auf Alpha-Cellulose, 33,8 Masseanteil Schwefelkohlenstoff in % wird unter Zusatz von 3,0 Masseanteil in % eines Modifikatorgemisches (bezogen auf Alpha-Cellulose) bei einer EZ₃₀-Reifezahl von 109 in ein Spinnbad, welches 73g/l Schwefelsäure, 60g/l Zinksulfat und 127g/l Natriumsulfat enthält, bei einer Temperatur von 303K versponnen.

Der Anteil der aminischen Modifikatorkompononte im Spinnbad beträgt 0,1 g/l. Das aus dem Spinnbad abgezogene Kabel wird in einem Reckbad, das 15g/l Schwefelsäure entha·' bei 351 K gereckt. Das Reckverhältnis beträgt 115%. Danach wird das Kabel in ein weiteres Bad geführt, das 13g/l Schwefelsäure enthält und eine Temperatur von 367K aufweist. Das Kabel wird mit einer Voreilung von 0,8% durch dieses Bad geführt. Anschließend wird das Kabp! in Stapel geschnitten und wie üblich nachbehandelt und getrocknet.

Die resultierenden Fasern besitzen folgende textil-physikalischen Eigenschaften:

Feinheit 0,146tex

feinheitsbezogene Reißkraft trocken 348 mN/tex

feinheitsbozogene Reißkraft naß 222 mN/tex

Reißdehnung trocken 15%

Reißdehnung naß 16%

Naßmodul 1071 mN/tex

Die Anzahl der überlangen Fasern in 20 g Kardenband beträgt 321.

Ausführungsbeispiel 2

Eine Viskose mit 6,0 Masseanteil Alpha-Cellulose in %, 6,0 Masseanteil Natriumhydroxid in % und, bezogen auf Alpha-Cellulose, 34,5 Masseanteil Schwefelkohlenstoff in %, wird unter Zusatz von 3,0 Masseanteil in % eines Modifikatorgemisches bei einer EZ₃o-Reifezahl von 107 bei 305K in ein Spinnbad versponnen, das 73g/l Schwefelsäure, 60g/l Zinksulfat und 127 g/l Natriumsulfat enthält.

Das aus dem Spinnbad abgezogene Kabel wird in einem Reckbad, das 18g/l Schwefelsäure enthält, bei 348K gereckt. Das Reckverhältnis beträgt 120%. Danach wird das Kabel in ein Fixierbad geführt, das 15g/l Schwefelsäure enthält und eine Temperatur von 361 Kaufweist. Das Kabel wird mit einer Voreilung von 1,2% durch dieses Bad geführt. Anschließend wird das Kabel in Stapel geschnitten und wie üblich nachbehandelt und getrocknet. Die resultierenden Fasern besitzen folgende textilphysikalischen Eigenschaften:

0,146 tex

340 mN/tex

228 mN/tex

14,5%

15,5%

1047 mN/tex

Die Anzahl der überlangen Fasern in 20g Kardenband beträgt 203.

Mechanische Beschädigungen des Spinnkabels werden gegenüber dein Stand der Technik durch die niedrigere Temperaturführung in. Reckbad und auch im Fixierbad minimiert und eine gute Verarbeitbarkeit zu Garnen erzielt.

Vergleichsbeispiel (Stand der Technik):

Eine Viskose mit 5,95 Masseanteil AOha-Cellulose in %, 6,0 Masseanteil Natriumhydroxid in % und, bezogen auf Alpha-Cellulose, 34,0 Masseanteil Schwefelkohlenstoff in % wird unter Zusatz von 4,0 Masseanteil in % Modifikatorgemisch (bezogen auf Alpha-Cellulose) mit einer EZ3o-Reifezahl von 103 in ein Spinnbad bei 305K versponnen. Das Spinnbad enthält 72g/l Schwefelsäure, 60g/l Zinksulfat und 125g/l Natriumsulfat.

Das aus dem Spinnbad abgezogene Kabel wird in einem Bad, das 15g/l Schwefelsäure enthält, bei 369K gereckt. Das Reckverhältnis beträgt 125%. Danach wird das Kabel in ein weiteres Bad geführt, das 10g/l Schwefelsäure enthält und eine Temperatur von 368 K aufweist. Das Kabel wird spannungsarm geführt. Anschließend wird das Kabel in Stapel geschnitten und wie üblich nachbehandelt und getrocknet. Die resultierenden Fasern besitzen folgende textil-physikalischen Eigenschaften:

Feinheit

feinheitsbezogene Reißkraft trocken

feinheitsbezogene Reißkraft naß

Reißdehnung trocken

Reißdehnung naß

Naßmodul

Feinheit 0,145tex

foinheitsbezogene Reißkraft trocken 357mN/tex

feinhoitsbezogeno Reißkraft naß 227 mN/tex

Reißclehnung trocken 1C%

Reißdehnung naß 16%

Naßmodul 938mN/tox

Dio Anzahl der überlangen Fasorn in 20g Kardenband beträgt 1 079.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Regeneratfasern, insbesondere Celi'uioseregeneratfasem mit baumwollähnlichen Eigenschaften, durch Spinnen einer Viskose mit einem Gehalt von 5,5-6,5 Masseanteil Alpha-Cellulose in % und 5,5-7,0 Masseanteil Natriumhydroxid in % sowie, bezogen auf Alpha-Cellulose, 31-36 Masseanteil in% Schwefelkohlenstoff und 2,5-4,5 Masseanteil in % einer Modifikatormischung aus ei; lemalkylierten Amin und einem gegebenenfalls mit Propylenoxid modifizierten Polyethylenoxid in ein Spinnbad mit 70 bis 80g/l Schwefelsäure, 50 bis 65g/l Zinksulfat und 120 bis 135g/l Natriumsulfat sowie 0,05 bis 0,5g/l eines alkylierten Amins, bei Temperaturen von 302 bis 309K, Verstreckung des Kabels in einem schwefelsauren Reckbad, Fixierung des Kabels in einem Fixierbad, Stapelschnitt und Nachbehandlung, gekennzeichnet dadurch, daß Viskose mit einer Reifezahl EZ₃₀ von 103-112 versponnen und die koagulierten Fäden in einem schwefelsauren Reckbad bei einer Temperatur von 333-361 K um 110 bis 130% gereckt und gegebonenfalls danach unter Spannung in ein Fixierbad mit einer Temperatur von 348-363 K geführt werden.

2. Verfahrennach Anspruch 1,gekennzeichnetdadurch, daß die koagulierten Fäden in einem 5-25g/l Schwefelsäure, 0-20g/l Zinksulfat sowie 0-45g/l Natriumsulfat enthaltenden Reckbad bei einer Temperatur zwischen 343 und 353 K gereckt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Fäden nach dem Recken unter Spannung in ein Fixierbad mit einer Temperatur von 353-361 K geführt werden.