DE1178974B - Kuenstliches bastartiges Material und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL. DOId

Deutsche Kl.: 29 a - 6/04

Nummer: 1178 974

Aktenzeichen: S 63380 VII a /29 a

Anmeldetag: 9. Juni 1959

Auslegetag: 1. Oktober 1964

Die Herstellung von künstlichem Bast begegnete bisher erheblichen Schwierigkeiten. Das Zuschneiden von Kunststoff- und anderen Folien konnte zu keinen befriedigenden Produkten führen, da die sich ergebenden Streifen infolge ihrer relieflosen Struktur in keiner Weise den spezifischen Charakter von natürlichem Bast aufwiesen. Man hat dann mit Hilfe des Viskoseverfahrens unter Verwendung verschieden geformter schlitzförmiger Düsen Bändchen aus regenerierter Cellulose hergestellt, die äußerlich natürlichem Bast weitgehend ähnelten. Diese Produkte waren aber infolge ihrer Sprödigkeit und geringen Naß- und Knotenfestigkeit in ihrer Anwendbarkeit beschränkt.

Es ist auch versucht worden, die sehr guten mechanischen Eigenschaften gewisser hochpolymerer thermoplastischer Stoffe, wie z. B. der Polyamide oder Polyester auszunutzen und bastartige Produkte aus solchen Materialien herzustellen. Das für diese Materialien spezifische Schmelzspinnverfahren stellte solchen Versuchen große Hindernisse entgegen. Es zeigte sich nämlich, daß die in Analogie zum Viscoseverfahren verwendeten schlitzförmigen Düsen nicht zu den gewünschten Ergebnissen führten, weil die ausgesponnenen Gebilde nach dem Austritt aus der Düse ihren durch die Düsenform gegebenen Querschnitt wieder weitgehend verloren.

Es ist bekannt, künstliche Textilgebilde (Faden, Streifen, Schweinsborsten oder Roßhaar) aus Viskose herzustellen, wobei die Fäden zunächst durch Verspinnen einer Lösung gewonnen werden, die entweder mit einem indifferenten Gas emulgiert ist oder in der ein Gas aufgelöst ist, welches die Fähigkeit besitzt, kurz oder sofort nach dem Verlassen der Spinndüse zu entweichen, oder der ein Stoff zugesetzt ist, welcher sofort nach dem Verlassen der Spinndüse durch chemische Reaktion ein Gas zu entwickeln vermag, worauf die gegebenenfalls in zusammenhängenden Blasen in den Fäden enthaltenen Gase teilweise oder vollständig ausgetrieben werden.

Diese künstlichen Textilgebilde aus Viskose, bei denen die Wandungen einer beim Ausziehen der verspinnbaren Masse erzeugten Höhlung nach Austreiben von in der Höhlung eingeschlossen gewesenen Gasen bis zur völligen gegenseitigen Berührung zusammengesunken sein können, stellen kein bastartiges Material dar, welches dem natürlichen Bast ähnlich ist, und besitzen keine günstigen mechanischen Eigenschaften.

Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von künstlichem Stroh, insbesondere aus Cellullose, bekannt, bei welchem Hohlräume enthaltenden, bänd-

Künstliches bastartiges Material und Verfahren
zu seiner Herstellung-

Anmelder:

Societe de la Viscose Suisse, Emmenbrücke

(Schweiz)

Vertreter:

Dr. E. Wiegand, München 15, Nußbaumstr. 10,
und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1,
Patentanwälte

Als Erfinder benannt:

Dr. Martin Studer, Kastanienbaum, Luzern,

Dr. Walter Settele, Luzern,

Georg Michael Egger, Reussbühl, Luzern

(Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 11. Juni 1958 (18 723) -

chenartigen Gebilden einzeln oder zu mehreren eine Drehung oder ein Drall gegeben wird. Bei dem nach dem bekannten Verfahren erhältlichen künstlichen Stroh findet keine Verklebung an der Innenseite der Hohlräume der Bändchen statt, außerdem ist das künstliche Stroh nicht natürlichem Bast, der ungedreht ist, ähnlich.

Es ist ferner bekannt, Hohlfäden dadurch herzustellen, daß in der Fadenhöhlung während derFadenbildung ein Gas, zweckmäßig Luft, eingeleitet wird. Bei dem bekannten Verfahren wird der durch Lösung oder Erwärmung plastisch gemachte Spinnstoff aus einer ringförmigen Düse in Form einer Röhre ausgepreßt. Der erhaltene verhältnismäßig dicke Hohlfaden wird dann, ähnlich wie beim Ausziehen dicker Glasröhren, zu feinen Hohlfäden ausgezogen. Auch dieses Verfahren ist nicht zur Herstellung von bastartigem Material geeignet.

Es sind weiter Vorrichtungen zur Herstellung von nahtlosen biegsamen, als künstliche Därme verwendbaren Schläuchen aus Celluloselösungen bekannt, bei denen in das Innere des aus einer Ringdüse austre-

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tenden schlauchförmigen Gebildes Fällflüssigkeit in Schlauch wird anschließend über eine angetriebene

abgemessener Menge eingeführt wird, um eine ober- Einrichtung, vorzugsweise ein Walzenpaar, unter an-

flächliche Koagulierung der Innenseite des Schlauches gemessener Spannung abgezogen,

herbeizuführen, wobei ein besonderer Führungs- Das so erhaltene Gebilde ist unter der Wirkung

körper die Erzielung einer gleichmäßigen Schlauch- 5 der Abzugsspannung in geringem Maße vorver-

form gewährleistet. Der auf der Innenseite koagu- streckt, es ist aber noch plastisch dehnbar und kann

lierte Schlauch sinkt dann in ein Fällbad, aus dem er durch bekannte Mittel auf seine endgültige Länge

über Rollen seitlich abgeleitet und dann in üblichen verstreckt werden, beispielsweise mit Hilfe von zwei

Behandlungsbädern weiterbehandelt und getrocknet Walzenpaaren, wobei die Zuführwalzen sich mit

wird. Bei dem bekannten Verfahren ist es wesentlich, io einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit drehen als

daß eine Schrumpfung und ein Zusammenkleben dei die Abzugswalzen. Mit der durch die Verstreckung

Schlauchinnenseite mit Sicherheit vermieden wird. bewirkten Längenzunahme geht eine Abnahme der

Schließlich ist die Herstellung synthetischer Hohl- Querabmessung einher, die zu der gewünschten end-

fäden, insbesondere aus vollsynthetischen Polymeri- gültigen Breite führt.

säten, wie Polyamiden, mittels spezieller Spinndüsen 15 Die Verstreckung kann in einer besonderen

bekannt, bei welchen zur Bildung des Hohlraums be- Arbeitsstufe nachträglich vorgenommen werden;

sondere Kerne vorgesehen sind, die in nach der Ein- vorteilhaft wird sie jedoch in kontinuierlichem

trittsseite der Düse hin erweiterten Bohrungen aufge- Arbeitsgang durchgeführt, so daß das Gebilde bei

hängt und zentriert sind. Es soll dadurch insbeson- seiner Herstellung verstreckt wird, bevor es einer

dere ein Zusammenklappen des gebildeten Faden- 20 Speicher- oder Sammeleinrichtung zugeführt wird.

Schlauches vermieden werden. Das sich ergebende Gebilde weist überraschender-

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines bast- weise nicht den Charakter eines abgeflachten oder artigen Materials aus linearpolymerem thermo- zusammengelegten Schlauches auf, wie es in Anaplastischem Stoff, wie Polyamiden, welches weit- logie zu dem bekannten Folien-Schlauchblasverfahren gehend den Charakter von natürlichem Bast besitzt 25 zu erwarten gewesen wäre. Es stellt sich vielmehr als und dabei ausgezeichnete mechanische Eigenschaften ein Band dar, das innerlich mindestens teilweise aufweist. irreversibel verklebt ist und unregelmäßig verteilte

Die Erfindung geht von einem künstlichen bast- bleibende Falten, Knitter und Verdickungen aufartigen Material aus, das aus einem abgeflachten, un- weist, von denen einige parallel zur Längsachse des regelmäßig gefalteten, dünnwandigen Schlauch be- 30 Gebildes und andere in wechselndem Winkel zur steht, der bleibende Falten, Knitter und Verdickungen Achse des Gebildes verlaufen. Dies führt dazu, daß von unregelmäßiger Gestalt und unregelmäßiger Ver- das erzeugte Material ein Aussehen besitzt, welches teilung aufweist. Nach der Erfindung wird die ge- in den daraus hergestellten Geflechten od. dgl. wirstellte Aufgabe dadurch gelöst, daß der aus synthe- kungsvolle Effekte erzeugt. Beim Handhaben und tischem linearpolymerem thermoplastischem Stoff be- 35 Verarbeiten läßt dieses künstliche Bastmaterial das stehende Schlauch an der Innenseite teilweise ver- charakteristische Geräusch entstehen, das bei der klebt ist. Handhabung und Verarbeitung von natürlichem Bast

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zur Her- auftritt.

stellung eines solchen künstlichen bastartigen Mate- Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung bei-

rials wird ein Schlauch, der durch Ausspritzen einer 4c spielsweise näher erläutert.

Schmelze eines synthetischen linearpolymeren ther- Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer

moplastischen Stoffes durch eine ringförmige Düse Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung

unter Aufrechterhaltung eines geringen Druckes eines von künstlichem Bast gemäß der Erfindung;

inerten Gases in seinem Innern und Einführen in F i g. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Ab-

noch plastischem Zustand in eine Kühlflüssigkeit er- 45 schnitt eines künstlichen Bastes gemäß der Erfin-

halten worden ist, vor seiner völligen Verfestigung dung in Draufsicht und

um einen in der Kühlflüssigkeit angeordneten Stab F i g. 3 im Querschnitt.

seitlich derart abgezogen und zugleich flachge- In Fig. 1 ist mit 1 eine Düse mit einem Ringquetscht, daß unregelmäßige innere Verklebungen, spalt 2 bezeichnet, die an einer nicht dargestellten Knitter und Falten erzeugt werden. 50 Schmelzspinnvorrichtung angebracht ist. Im Innern

Die Düse kann an einer beliebigen Apparatur an- des Ringspaltes 2 der Düse befindet sich eine Einlaßgebracht werden, die zum Schmelzen und Auspressen öffnung 3, durch die ein inertes Gas ins Innere des von thermoplastischem Stoff dient, beispielsweise an aus der Düse ausgesponnenen Schlauches 4 eingeeiner bekannten Schneckenpresse oder Schmelzspinn- leitet wird. Der durch das inerte Gas aufgebläht geapparatur. 55 haltene Schlauch 4 wird innerhalb eines Kühlmittel-Aus der Düse wird der Schlauch vorzugsweise bades 5 unter einem Stab 6 herumgeführt, durch senkrecht nach unten ausgepreßt. Im Innern des welchen er umgelenkt und unter der Wirkung der Schlauches wird dabei mit Hilfe eines inerten Gases, Abzugsspannung gleichzeitig flachgedrückt und undas durch eine innerhalb der Ringdüse angebrachte regelmäßig gefaltet wird. Anschließend wird der Einlaßöffnung eingeführt wird, ein geringer Über- 60 Schlauch aus dem Bad herausgeführt und über einen druck aufrechterhalten, um den Schlauch am sofor- weiteren Stab 7 und eine aus zwei Walzen 8 bestetigen Zusammenfallen zu hindern. hende angetriebene Abzugseinrichtung einem nicht

Durch den in die Kühlflüssigkeit eingetauchten dargestellten Speicherorgan zugeführt.
Stab wird der Schlauch aus seiner Richtung abge- F i g. 2 und 3 zeigen einen Abschnitt eines künstlenkt und dabei unter der Wirkung der Abzugspan- 65 liehen Bastes gemäß der Erfindung in Aufsicht und nung gequetscht und gefaltet. im Querschnitt, wobei mit 9 die unregelmäßig ver-

Der abgekühlte und mit Hilfe des Stabes abge- teilten Knitter bzw. Falten und Verdickungen beflachte und unregelmäßig gefaltete und geknitterte zeichnet sind.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel näher erläutert.

Unter Verwendung einer gemäß F i g. 1 ausgebildeten Vorrichtung wurde aus einer Düse mit einem Ringspalt mit einem Durchmesser von 16 mm und einer Spaltbreite von 0,1 mm mittels einer Schmelzspinnvorrichtung ein Polyhexamethylenadipamid (»Nylon 66«) mit einer Geschwindigkeit von 29 g/ min ausgesponnen, und der entstehende Schlauch wurde in einem Abstand von 10 cm unterhalb der Düse in Wasser von Raumtemperatur laufen gelassen. Im Innern des Schlauches wurde mit Hilfe von eingeleitetem Stickstoff ein Überdruck von 5 mm Wassersäule aufrechterhalten. Im Wasserbad wurde der Schlauch mit Hilfe eines starr angebrachten runden Stabes 6 von 2 cm Durchmesser abgelenkt und über einen gleichen Umlenkstab 7 von dem angetriebenen Walzenpaar 8 mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min abgezogen. Dabei zeigte sich, daß durch das Zusammenwirken der relativ rigorosen Abquetschung und der brüsken Abkühlung des Schlauches in dem zwischen der Düse und dem Umlenkstab 6 im Schlauch eingeschlossenen Gas Drückstöße entstehen, die zu einer unregelmäßigen Vibration des Schlauches und sekundär zu einer unregelmäßigen Faltung und Knitterung führen. Von den Abzugswalzen 8 wird das Gebilde einer Verstreckungsvorrichtung zugeführt und anschließend aufgespult. Es wurde dabei um 340 % verstreckt. Der so erhaltene Kunstbast hatte einen Titer von 760 den und eine Breite von 2,0 ±0,5 mm. Seine Dicke schwankte von 0,06 bis 0,08 mm. Er hatte eine Trockenreißfestigkeit von 2,8 g/den bei 26% Bruchdehnung. Die Naßfestigkeit betrug 86% der Trockenfestigkeit.

Das beschriebene Verfahren eignet sich für alle linearpolymeren thermoplastischen Stoffe mit einem Schmelzpunkt zwischen 100 und 300° C. Als besonders vorteilhaft erweisen sich dabei Polyamide und Polyester vom Typ des Polyäthylenterephthalats, und zwar nicht nur wegen ihrer vorzüglichen mechanischen Eigenschaften, sondern im besonderen wegen ihrer guten Formbeständigkeit. Daraus hergestellte fortlaufende Gebilde behalten auch bei relativ hohen Temperaturen und im nassen Zustand ihre Elastizität, was namentlich beim Färben von Vorteil ist.

Dem thermoplastischen Stoff können vor dem Verspinnen Färb- oder Mattierungspigmente beigemischt werden, oder das fertige Produkt kann nachträglich gefärbt werden. Durch die Färbung wird die Bastähnlichkeit dieser Gebilde noch erhöht. Das gefärbte Bastmaterial unterscheidet sich besonders wirkungsvoll von dem monotonen oder toten Aussehen eines glatten thermoplastischen Schichtstoffes oder Schlauches.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Künstliches bastartiges Material, bestehend aus einem abgeflachten, unregelmäßig gefalteten, dünnwandigen Schlauch, der bleibende Falten, Knitter und Verdickungen von unregelmäßiger Gestalt und unregelmäßiger Verteilung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der aus synthetischem linearpolymerern thermoplastischem Stoff bestehende Schlauch an der Innenseite teilweise verklebt ist.

2. Verfahren zur Herstellung von künstlichem bastartigem Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Schlauch, der durch Ausspritzen einer Schmelze eines synthetischen linearpolymeren thermoplastischen Stoffes durch eine ringförmige Düse unter Aufrechterhaltung eines geringen Druckes eines inerten Gases in seinem Innern und Einführen in noch plastischem Zustand in eine Kühlflüssigkeit erhalten worden ist, vor seiner völligen Verfestigung um einen in der Kühlflüssigkeit angeordneten Stab seitlich derart abzieht und zugleich flachquetscht, daß unregelmäßige innere Verklebungen, Knitter und Falten erzeugt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 328 050, 378 711, 074, 559 363, 948 732;

USA.-Patentschrift Nr. 1 898 400.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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