DE1083489B

DE1083489B - Verfahren zur Herstellung von Faeden durch Trockenspinnen von Cellulosetriacetat

Info

Publication number: DE1083489B
Application number: DES58634A
Authority: DE
Inventors: Paul Jacques Corbiere; Rene Emile Fernand Stuchlik
Original assignee: Rhodiaceta SA
Current assignee: Rhodiaceta SA
Priority date: 1957-07-15
Filing date: 1958-06-16
Publication date: 1960-06-15
Also published as: GB829071A; BE569428A

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, daß die für das Trockenspinnen von Cellulosetriacetat angewendeten industriellen Verfahren als Lösungsmittel entweder Aceton für die sekundären Acetate, d. h. für solche, die ungefähr 52 bis 56'% chemisch gebundene Essigsäure enthalten, oder Gemische von Methylenchlorid und Alkohol für jene verwenden, deren gebundener Essigsäuregehalt über 59% liegt; diese werden im allgemeinen und auch im nachfolgenden als »Triacetate bezeichnet.

Obwohl Lösungsmittel für diese Triacetate schon seit langem bekannt sind, unter denen Dioxolan-1,3 hervorzuheben ist, beschreibt die Literatur keine Trockenspinnverfahren von Triacetat aus dieser Lösung. Dagegen findet man gewisse Angaben, die ihre Verwendung für das Trockenspinnen von in Aceton löslichen Acetaten oder sogenannten sekundären Acetaten betreffen, nach denen das Spinnen ebensogut mit reinem Dioxolan-1,3 ausgeführt werden könnte wie in Mischung mit anderen organischen Flüssigkeiten, wobei selbst ein Wassergehalt von 5 bis 8% als vorteilhaft angegeben ist. Der Erfinder hat festgestellt, daß das Verspinnen von Triacetat unter den gleichen Bedingungen nur mittelmäßige Ergebnisse gibt.

Nach der britischen Patentschrift 395 353 ist es außerdem bekannt, Lösungen aus in Aceton löslichen Celluloseacetat in einem Lösungsmittelgemisch von 50% Aceton, 45% 2-Methyl-l,3-cyclotrimethylenoxyd und 5% Wasser nach dem Trockenspinnverfahren zu verspinnen.

Es wurde nun gefunden, daß man ohne Schwierigkeit Cellulosetriacetatfäden von ausgezeichneter Qualität erhält, wenn man als Lösungsmittel Dioxolan-1,3 verwendet, dem man wenigstens 1% einer organischen, Triacetat nicht lösenden Flüssigkeit hinzufügt, der Wassergehalt der Spinnlösung im Höchstfall 4% beträgt und die Lösungstemperatur im Augenblick ihres Verspinnens in den Spinnzellen zwischen 80 und 110° C liegt.

Alle diese Bedingungen sind zur Erreichung befriedigender Ergebnisse notwendig, und zwar ebenso vom Gesichtspunkt der technischen Durchführung wie von der Qualität der erhaltenen Fäden aus.

Die Konzentration der Spinnlösung, die Temperatur in der Zelle, die Ansaugbedingungen in der Zelle, der Durchmesser und die Form der Spinndüsenöffnungen und die Aufspulbedingungen können auf einfache Art als Funktion der Qualität des verwandten Triacetats und der gewünschten Fadenart bestimmt werden. Das Verfahren, welches die Anwendung von großen Spinngeschwindigkeiten gestattet, kann mit jeder bekannten Trockenspinnvorrichtung, entweder mit Ansaugung oder durch Wiedergewinnen des Lösungsmittels im geschlossenen Umlauf, verwirk-Verfahren zur Herstellung

von Fäden durch Trockenspinnen

von Cellulosetriacetat

Anmelder:
Societe Rhodiaceta, Paris

Vertreter: Dr. M. Plum, Dr. K. Fettweis

und Dr. T. Huber-Simons, Rechtsanwälte,

Freiburg (Breisgau), Schreiberstr. 10

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 15. Juli 1957

Paul Jacques Corbiere, Lyon, Rhone,
und Rene Emile Fernand Stuchlik,
Villeurbanne, Rhone (Frankreich),
sind als Erfinder genannt worden

licht werden (wie mit der in dem deutschen Patent 862 643 beschriebenen Vorrichtung). Es kann zum Erhalt von glänzenden, matten, mit allen gebräuchlichen Substanzen (färbende, pigmentierende, weichmachende) beladenen Fäden, in gleicher Weise für das Reinverspinnen wie für Spinnen in Mischung mit anderen spinnfähigen Polymeren angewandt werden, wie mit sekundärem Acetat, mit den verschiedenen Celluloseestern und -äthern oder mit synthetischen Polymeren, die in dem in Betracht gezogenen Lösungsmittel löslich sind.

Die organischen Flüssigkeiten, die dem Dioxolan-1,3 beigefügt werden, können verschiedener chemischer Natur sein, aber es wurde gefunden, daß die Alkohole und Ketone besonders empfehlenswert und der Gehalt an Äthanol von 1 bis 15%, der Gehalt an Aceton von 1 bis 40% sehr interessant sind.

Beispiele
(die Teile sind als Gewichtsteile angegeben)

1. Aus einem Triacetat von einem Essigsäuregehalt von 60,5% und zuvor getrockneten Lösungsmitteln werden die drei nachfolgenden Lösungen hergestellt:

009 530/521

	A	B	C
Triacetat Dioxolan-1,3 Äthanol Aceton	24,0 Teile 76,0 Teile	24,0 Teile 72,2 Teile 3,8 Teile	24,0 Teile 74,5 Teile 1,5 Teile
Gesamt	100,0 Teile	100,0 Teile	100,0 Teile

Die 90° C heißen Lösungen B und C können mit großer Leichtigkeit trocken versponnen werden, indem man sie in einer auf 100° C geheizten Zelle verspinnt, und das Aufspulen mit einer Geschwindigkeit von 400 m/min erfolgt. Die Lösung A, obwohl augenscheinlich ebenso vollkommen, gestattet es nicht, Fäden zu erhalten. Selbst bei 130 m/min brechen die angesponnenen Fäden ständig unter dem Zug, dem sie ausgesetzt sind.

2. Man stellt 24°/oige Lösungen des gleichen Triacetats in Dioxolan-1,3-Mischungen her, einmal mit Äthanol (95 :5) und ein anderes Mal mit Aceton (90 :10), indem man den Wassergehalt der Lösungen variiert. Die Spinnergebnisse unter den im Beispiel 1 gegebenen Bedingungen sind:

Wassergehalt	Dioxolan-Äthanol	Dioxolan-Aceton
0 2 4 6,7	gute Verspinnung desgl. desgl. Verspinnung unmöglich	gute Verspinnung desgl. desgl. Verspinnung unmöglich

Spinntemperatur (Temperatur der Spinnlösung) ⁰C	Festigkeit (g/den)	Dehnung	Biegefestigkeit
70 80 105	1,07 1,08 1,13	16,2 21,6 27,8	5 450 11640 17 400

besserungen 72% und 220% in bezug auf die beim Spinnen bei 70^p C erhaltenen Ergebnisse.

5. Man verwendet ein Triacetat mit 61,5% Essigsäuregehalt, dessen relative Viskosität bei 2%o in Dioxolan-1,3 bei 45° C 1,542 beträgt. Man stellt eine 20°/oige Lösung dieses Triacetate in Dioxolan-1,3 her, dem 10% Aceton zugefügt werden. Die Produkte werden zuvor getrocknet. Die Lösung wird auf 90° C erhitzt und in einer auf 105° C erhitzten Zelle verspönnen; die Fäden werden beim Verlassen der Zelle mit einer Geschwindigkeit von 300 m/min aufgespult. Man erhält einen Faden mit folgenden Eigenschaften:

Festigkeit, trocken 1,18 g/den

Festigkeit, feucht 0,80 g/den

Dehnung, trocken 30,6%

Dehnung, feucht 36,2%

Biegefestigkeit 17500

6. Man verwendet ein Triaeetat von 60,0% Essig-Säuregehalt und stellt daraus eine Lösung von 24 % in einem Gemisch von 70% Dioxolan-1,3 und 30% Aceton (getrocknete Produkte) her. Diese · erwärmte Lösung wird in einer geschlossenen Vorrichtung, wie sie in der deutschen Patentschrift 862 643 beschrieben wird, versponnen, wobei die Zelle auf 135° C geheizt wird; die Auf spulgeschwindigkeit beträgt 170' m/min. Die erhaltenen Ergebnisse sind folgende:

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3. Man stellt eine 24%ige Lösung des gleichen Triacetats in Dioxolan-1,3 her, dem 10% Äthanol zugefügt sind; dabei werden getrocknete Produkte verwendet. Man verspinnt die heiße Lösung in einer auf 95° C erhitzten Zelle bei einer Geschwindigkeit von 133 m/min.

Wenn die Spinntemperatur, d. h. die Temperatur der Spinnlösung im Moment des Anspinnens, nur 70° C beträgt, erhält man einen Faden, der eine Bruchdehnung von 23,5 °/o aufweist und eine Biegefestigkeit von 9000. Erhöht man die Spinntemperatur auf 90° C, dann steigert sich die Bruchdehnung auf 29,8% (also eine Verbesserung von 32%), und die Biegefestigkeit wird gleichzeitig auf 16 50O gesteigert (also eine Verbesserung von 83 %).

4. Man verfährt genau wie im Beispiel 3, nur setzt sich das Lösungsmittel aus 85% Dioxolan-1,3 und 15% Aceton zusammen. Die Spinnergebnisse zeigt folgende Tabelle:

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Man sieht, daß sich bei 80° C eine Dehnungsverbesserung von 33% und eine Biegefestigkeitsverbesserung von 113% ergibt; bei 105° C sind diese Ver-

Spinntemperatur (Temperatur der . Spinnlösung). ⁰C	Dehnung	Biegefestigkeit
75 80 95 100	16,8 27,4 28,6 30	4 570 6 755 11800 13 560

Man sieht, daß man bei einer Spinntemperatur von 80° C an eine erhebliche Verbesserung der Dehnung erhält und daß schon eine bemerkenswerte Verbesserung der Biegefestigkeit zu verzeichnen ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Fäden durch Trockenspinnen von Cellulosetriacetat unter Verwendung von Dioxolan-1,3 als Hauptbestandteil eines Lösungsmittelgemisches, dadurch gekennzeichnet, daß Cellulosetriacetat in Dioxolan-1,3, das mindestens 1% eines organischen Nichtlösers für Cellulosetriacetat enthält, gelöst wird, der Wassergehalt der Spinnlösung höchstens 4% beträgt und die Temperatur der Spinnlösung im Augenblick ihres Verspinnens in der Spinnzelle zwischen 80 und 110° C liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Dioxolan-1,3 beigefügte Nichtlöser für Cellulosetriacetat ein Keton ist, beispielsweise Aceton, dessen Anteil am Lösungsmittelgemisch 1 bis 40% beträgt.

3. Verfahren nach-Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Dioxolan-1,3 beigefügte Nichtlöser für Cellulosetriacetat ein aliphatischer Alkohol ist, beispielsweise Äthanol, dessen Anteil

• am Lösungsmittelgemisch 1 bis 15% beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 395 353.