DE509295C

DE509295C - Verfahren zur Herstellung von Kunstseide aus Viskose unter Verwendung elektrischer Stroeme

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Publication number: DE509295C
Application number: DEI28955D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-09-03
Filing date: 1926-09-03
Publication date: 1930-10-07

Description

Verfahren zur Herstellung von Kunstseide aus Viskose unter Verwendung elektrischer Ströme Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Kunstseide, das bezweckt, das Gefüge der Seide zu verbessern. Das Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß die Lösung vor dem Reifen und Verspinnen in lineare oder faserige Sole umgewandelt wird. Hierunter ist etwa das gleiche zu verstehen wie bei der von S z e g -v a r i und anderen deutschen Gelehrten eingeführten Bezeichnung Stäbchen-Sol.
Die bisher gewonnene künstliche Seide zeigt unter dem Ultramikroskop eine Ansammlung zahlloser, unregelmäßig verteilter Teilchen von kugeliger oder länglich-kugeliger Gestalt, weist also ein ganz anderes Gefüge auf als die parallele Anordnung der Teilchen bei der Naturseide. Die Teilchen der künstlichen Seide weisen unregelmäßige Anhäufungen auf. Hieraus erklärt sich die trotz großer Ähnlichkeit mit natürlicher Seide doch stets vorhandene Unterlegenheit der mechanischen Eigenschaften der Kunstseide.
Diese Unterlegenheit der Kunstseide soll gemäß der Erfindung behoben werden. Es werden deshalb die kolloidalen Sole der Kunstseidenlösung zunächst in lineare oder faserige Sole umgewandelt, so daß die kolloidalen Teilchen regelmäßig verteilt und linear oder faserartig angeordnet werden, wie das Fibroin in der natürlichen Seide. Nach dem Reifen werden die erhaltenen linearen oder faserigen Sole zu Kunstseide koaguliert. Während sie sich noch in halbkoaguliertem Zustande befinden, «-erden sie gezogen und gestreckt, um ihre Anordnung zu regelmäßigen Reihen zu gestatten. Dann werden die Sole fertig koaguliert und haben nun annähernd nicht nur das gleiche Aussehen, sondern auch die gleiche Struktur und Festigkeit wie Naturseide.
Es ist bekannt, daß die in der Lösung suspendierten Teilchen die sogenannte Brownsche Bewegung ausführen. Diese Bewegung zerfällt in eine fortschreitende und eine drehende Bewegung. Gemäß der Erfindung wird die drehende Bewegung der schwebenden Teilchen ausgenutzt, um die Teilchen kettenartig zu vereinigen und schnell in lineare oder faserige Sole überzuführen. Wenn die in drehender Bewegung befindlichen Teilchen einer kolloidalen Lösung, beispielsweise eine Viskoselösung, in ein hochfrequentes Induktionsstromfeld gebracht werden' suchen sie sich mit ihren Enden nach den Elektroden einzustellen und sich mit den Enden gegeneinander auszurichten, sobald sie im Laufe des Reifens sich zu sammeln beginnen. Diesem Bestreben folgen die Teilchen schneller, wenn sie in einer bestimmten Richtung in Bewegung gesetzt oder gewirbelt werden. Die elektrische und die mechanische Einwirkung auf die Teilchen erhöhen den Grad des Reifens der kolloidalen Lösung etwas, und die Teilchen ziehen sich mit entgegengesetzten Polen an, wodurch sie sich ohne Änderung der Eigenschaften der kolloidalen Lösung kettenartig verteilen und anordnen. Diese kolloidale Lösung wird mit dem Ausdruck Linearsol; analog dem Ausdruck Stäbchensol, bezeichnet.
Die so vorbehandelte Lösung läßt man dann reifen und drückt sie unter bestimmtem Druck in der üblichen Weise durch eine Spinndüse aus, während gleichzeitig das halbkoagulierte Garn gestreckt wird, um die kettenartig angeordneten Teilchen in parallele Lage zu bringen.
Die Kunstseide gemäß der Erfindung zeigt nicht mehr die unregelmäßige Anordnung der Teilchen, die die bisher gewonnene Kunstseide hat, sondern alle Teilchen werden durch das Strecken, da sie bereits linear angeordnet sind, in dieser Anordnung erhalten.
Die gemäß der Erfindung erhaltene Kunstseide unterscheidet sich also im Gefüge von der unregelmäßigen Anordnung der Teilchen der gewöhnlichen Kunstseide. Sie hat ein paralleles Gefüge, das dem der natürlichen Seide gleicht, und demgemäß höhere Festigkeit und Dehnbarkeit. Außerdem hat sie, da das Parallelgefüge sich auch auf die äußeren Schichten erstreckt, einen Glanz, der dem der Naturseide sehr ähnlich ist. Die Kunstseide wird also durch das Verfahren gemäß der Erfindung in jeder Hinsicht verbessert.
Die elektrische Einwirkung wird zweckmäßig in einem indifferenten Gas oder im Unterdruck vorgenommen. In der Luft ist es bei schwacher Spannung schwierig, die Pole in so großen Abstand zu bringen, daß eine ausgiebige Wirkung auf die Lösung erzielt wird. Dagegen kann, wenn die Entladung im Vakuum oder in einem mit einem indifferenten Gas, beispielsweise Wasserstoff, Stickstoff, Kohlensäure, Ammoniak, gefüllten Rohr erfolgt, der Abstand der Pole wesentlich vergrößert und die Einwirkung der Entladung auf die Lösung entsprechend gefördert werden. Außerdem tritt beim Überschlagen von Funken in der Luft beträchtliche Wärmeentwicklung ein, während im Vakuum oder im indifferenten Gas die Wärmeentwicklung unerheblich ist, also keine Gefahr der Bildung von Oxycellulose u..dgl. besteht.
Eine zur Ausübung der Erfindung gezeichnete Vorrichtung ist auf der Zeichnung veranschaulicht.
Zwischen dem Mischer 2 und dem Viskosegefäß 3 ist ein Glasrohr i von beispielsweise i m Länge und 2,5 cm Durchmesser angeordnet. In diesem Rohr sind zwei Platinelektroden 4 mit einem Abstand von ungefähr 6o cm angebracht. Das obere Ende des Glasrohrs i ist mit einem Trichter 5 versehen, von welchem ein Glasstab 6 senkrecht durch das Rohr hinunterragt. Die Viskose wird durch die Pumpe 7 aus dem Mischgefäß durch das geöffnete Ventil 9 zu dem Trichter gepumpt und fließt aus diesem langsam am Glastab 6 herunter durch dws Ventil io in den Tank 3, der auf Unterdruck, z. B. auf 12 mm Quecksilbersäule, gehalten wird. Die Elektroden .I sind mit der Sekundärwicklung eines Induktors 8 verbunden, der ungefähr 23 ooo bis a4 000 Unterbrechungen in der Minute hat.
Als zweckmäßige Funkenlänge des Induktors hat sich eine solche von 5 bis io mm bewährt.
Die Arbeitsweise ist folgende: Nach Evakuieren des Tanks 3 und des Glasrohrs i wird der Induktor angestellt, wobei violette Funken sieh im Glasrohr zeigen. Gleichzeitig wird die Pumpe betätigt und Ventil 9 und io geöffnet, wobei die Viskose in den Trichter 5 und von dort am Glasstab 6 herabfließt. Hierbei wird die Viskose dem Hochspannungsfeld ausgesetzt und gelangt schließlich in das evakuierte Gefäß 3, wo sie geeignete Zeit, z. B. 9o Stunden (gerechnet vom Augenblick der Mischung von Alkali und Wasser im Mischer 2 bis zur Weiterverarbeitung), reift. Etwaige Verunreinigungen werden, wie üblich, durch dreifache Filtration entfernt. Wenn die gereifte Viskose 10,5' Ammonchloridtest hat, wird sie versponnen.
Wird mit indifferentem Gas gearbeitet, sa ist das Verfahren das gleiche, nur daß der Behälter mit Wasserstoff, Stickstoff, Kohlensäure, Ammoniak o. dgl. gefüllt wird.
Die Geschwindigkeit, mit der die Lösung durch das Spannungsfeld fließt, ist ihrer Dichte oder Viskosität entsprechend zu bestimmen.
Unter dem Ultramikroskop zeigt die behandelte Lösung suspendierte Teilchen in Kettenanordnung. Sie wird gereift und dann in der üblichen Weise gesponnen, wobei gleichzeitig ein Zug auf !die Fäden ausgeübt wird bzw. die Fäden gestreckt werden. Die Lösung koaguliert dann in paralleler Verteilung.
Das Verfahren eignet sich nicht nur zur Behandlung von Viskoselösung, sondern auch von Nitrocelluloselösung, Lösungen von Cellulose in ammoniakalischer Kupferoxydlösung, Celluloseazetatlösung, Gelatinelösung, Albuminlösung, Naturseidenlösung oder irgendeiner anderen Lösung, aus der Seide hergestellt werden kann.
In allen Fällen hat das Verfahren gemäß der Erfindung den Vorzug, daß das mangelhafte Gefüge der bisherigen Kunstseide verbessert wird. Man erhält eine der Naturseide ähnlichere Kunstseide.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Kunstseide aus Viskose unter Verwendung elektrischer Ströme, dadurch gekennzeichnet, daß man die Viskoselösung im luftverdünnten Raum oder in indifferentem Gas der Einwirkung eines durch Induktionsstrom erzeugten elektrischen Feldes aussetzt, anschließend reifen läßt und danach in bekannter Weise verspinnt. z. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Spinnlösung während der Behandlung im elektrischen Feld eine wirbelnde oder fließende Bewegung erteilt wird. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch I und a, gekennzeichnet durch ein mit Ventilen versehenes, vorzugsweise aus Glas bestehendes Rohr, durch in dieses hineinragende Elektroden, an welche eine entsprechende Spannung angelegt werden kann, und durch einen in der Mitte des Rohres befindlichen Stab, vorzugsweise aus Glas, an welchem die Kunstseidenlösung herabfließt.