DE1494641C - Method of making thread - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Fäden durch Verspinnen von proteinhaltiger Viskose in ein übliches Bad.The invention relates to a method for producing threads by spinning protein-containing threads Viscose in a usual bath.
Diese Fäden weisen eine ausgezeichnete Kräuselung und einen wolligen »Griff« auf, ferner besitzen sie eine hohe Elastizität und Knickfestigkeit oder Flexibilität.These threads have excellent crimp and a woolly "feel", and they also have one high elasticity and kink resistance or flexibility.
Es ist bereits bekannt, daß Fasern, die sich wollig anfühlen oder einen wolligen »Griff« haben, durch gemeinsames Verspinnen einer Viskose mit einem Protein erhalten werden. Die Produkte faulen und ι ο zersetzen sich aber so leicht, daß einheitliche und zufriedenstellende Fasern schwer zu gewinnen waren. Außerdem ist die Knickfestigkeit der so erzeugten Fasern sehr gering und auch ihre Zerreißfestigkeit mäßig. Obwohl sie in einigen Eigenschaften der Wolle nahekommen, sind sie daher wenig brauchbar und werden kaum verwendet.It is already known that fibers that feel woolly or have a wooly "handle" through co-spinning a viscose with a protein can be obtained. The products rot and ι ο but decompose so easily that uniform and satisfactory fibers have been difficult to obtain. In addition, the kink resistance of the fibers produced in this way is very low and so is their tensile strength moderate. Although they come close to wool in some properties, they are therefore of little use and are hardly used.
Es gibt Fasern, die durch Verspinnen von Getreideprotein als Rohstoff und Behandeln der erzeugten Fasern mit Formalin erhalten werden. Die Festigkeit dieser Fasern liegt bei 1,0 bis 1,5 g/den. Weil sie sich wie Kaschmirwolle anfühlen, wird empfohlen, sie anderen Fasern beizumischen, um den »Griff« der Erzeugnisse zu verbessern.There are fibers that are produced by spinning grain protein as a raw material and treating it Fibers can be obtained with formalin. The strength of these fibers is 1.0 to 1.5 g / den. Because they are feel like cashmere wool, it is recommended to mix it with other fibers to get the "feel" of the To improve products.
Ferner ist es aus dem Aufsatz von R. P u m m e r e r, »Chemische Textilfasern, Filme und Folien« (1953), S. 387, bekannt, eine Mischung eines nicht modifizierten Proteins und einer Viskose zu verspinnen. Das Protein neigt jedoch dazu, durch das in der Viskose vorhandene Alkali hydrolysiert zu werden und außerdem sich aus den Fäden während der verschiedenen Herstellungs- und Verarbeitungsstufen herauszulösen. Außerdem wird ein solches Protein selbst in den Fäden relativ leicht aufgelöst und während des Färbevorganges, des Waschens oder anderer Behandlungen der Fasern herausgewaschen. Außerdem ist es schwierig, die fertige Spinnlösung unverändert aufzubewahren, um die verschiedenen Verarbeitungsstufen durchzuführen.It is also from the essay by R. P u m e r e r, "Chemical textile fibers, films and foils" (1953), S. 387, known to spin a mixture of an unmodified protein and a viscose. However, the protein tends to be hydrolyzed by the alkali present in the viscose and also from the threads during the various manufacturing and processing stages to detach. In addition, such a protein is relatively easily dissolved and even in the threads The fibers are washed out during the dyeing process, washing or other treatments. In addition, it is difficult to keep the finished spinning solution unchanged to accommodate the various To carry out processing stages.
Ferner ist es aus der französischen Patentschrift 830 101 bekannt, eine Mischung aus nicht modifiziertem Keratin und Viskose zu verspinnen. Da dieses Material in Form einer einfachen Mischung mit dem nicht modifizierten Protein verwendet wird, sind auch hier die verschiedenen, obengenannten Nachteile gegeben.It is also known from French patent 830 101, a mixture of unmodified Spinning keratin and viscose. Because this material comes in the form of a simple mix with the unmodified protein is used, the various disadvantages mentioned above are also here given.
Im Gegensatz hierzu wird bei dem vorliegenden Verfahren ein sehr spezielles Proteinderivat verwendet, welches eine homogene und stabile Lösung mit Viskose zu bilden vermag, wobei die Lösung gegenüber dem Alkali der Viskose beständig ist, es wird nicht abgebaut und ist gegenüber Wasser beständig, so daß das Protein aus den erhaltenen Fäden oder Fasern nicht herausgelöst wird. Außerdem erhalten die Fäden durch das Protein ausgezeichnete wollähnliche Eigen^ schäften, ausgezeichnete Kräuselfähigkeit und Elastizität. In contrast to this, a very special protein derivative is used in the present process, which is able to form a homogeneous and stable solution with viscose, the solution opposite Viscose is resistant to alkali, does not degrade and is resistant to water, so that the protein is not released from the threads or fibers obtained. Also, get the threads wool-like properties excellent due to the protein, excellent crimp properties and elasticity.
Wenn ein Protein ohne Gefahr der Zersetzung der Viskose beigemischt werden kann und die gebildeten Fasergemische zu. beständigen Produkten verarbeitet werden können, so lassen sich Kunstfasern mit ausgezeichnetem »Griff« und industrieller Verwendungsmöglichkeit erzeugen.When a protein can be added to the viscose without the risk of decomposition and the formed Fiber mixtures too. Resistant products can be processed, so can synthetic fibers with excellent Create a "handle" and industrial use.
Es wurde ein Verfahren zum gemeinsamen Verspinnen einer Kunstharzemulsion eines Protein-Pfropfpolymerisats mit Viskose vorgeschlagen, um Elastizität und Wasserbeständigkeit der Viskosefasern zu verbessern. Die Erfindung ist das Ergebnis systematischer Studien über die Beziehung zwischen Molekularstruktur und Kolloidcharakter von Proteinderivaten und über den Einfluß derartiger Proteinderivate auf Kunstfasergemische zwecks Verhinderung von Fäulnis und Zersetzung des Proteins Sowie zur Erzielung eines einheitlichen und beständigen Gemisches mit diesem Proteinderivat.A method of co-spinning a synthetic resin emulsion of a protein graft polymer has been found Suggested with viscose to increase elasticity and water resistance of the viscose fibers to improve. The invention is the result of systematic studies of the relationship between molecular structure and colloidal character of protein derivatives and on the influence of such protein derivatives on synthetic fiber mixtures for the purpose of preventing putrefaction and decomposition of the protein as well as for Achievement of a uniform and stable mixture with this protein derivative.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Fäden durch Verspinnen von proteinhaltiger Viskose in ein übliches Bad, welches sich dadurch auszeichnet, daß man eine Viskose verwendet, der als einen Nitrilrest enthaltendes ProteinderivatThe invention relates to a method for producing threads by spinning protein-containing threads Viscose in a conventional bath, which is characterized by the fact that a viscose is used as protein derivative containing a nitrile residue
1. hydroxyeyanoalkylierte Proteine,1. hydroxyeyanoalkylated proteins,
2. cyanoalkylierte Proteine,2. cyanoalkylated proteins,
3. durch Behandlung dieser Proteine 1 und 2 mit Aldehyd oder einer hochmolekularen Verbindung mit Aldehydrest erhaltene Produkte oder3. by treating these proteins 1 and 2 with aldehyde or a high molecular compound products obtained with an aldehyde radical or
4. Produkte, die durch Pfropfpolymerisation von Styrol, Methylmethacrylat oder Methylacrylat mit diesen Proteinen 1 oder 2 erhalten sind,4. Products obtained by graft polymerization of styrene, methyl methacrylate or methyl acrylate with these proteins 1 or 2 are obtained,
zugesetzt sind, wobei der Anteil an Proteinderivat 5 bis 50%. bezogen auf das Gewicht der aus dem Gemisch zu spinnenden Fasern, beträgt.are added, the proportion of protein derivative 5 to 50%. based on the weight of the Mixture of fibers to be spun.
Es wurde weiter gefunden, daß Fäden mit ausgezeichneter Kräuselung und einem wolligen »Griff« sowie hoher Elastizität und Knickfestigkeit durch Vermischen einer wäßrigen Lösung eines solchen Proteinderivats oder einer Emulsion eines solchen Protein-Pfropfcopolymerisats mit Viskose und Verspinnen des Gernisches in der üblichen Weise fabrikmäßig erzeugt werden können.It was further found that threads with excellent crimp and a woolly "handle" and high elasticity and kink resistance by mixing an aqueous solution of such Protein derivative or an emulsion of such a protein graft copolymer with viscose and spinning of the Gernisches can be produced in the factory in the usual way.
Einzelheiten über die erfindungsgemäß zu verwendenden Proteinderivate und ihr gemeinsames Verspinnen mit Viskose sollen weiter unten erläutert werden.Details of those to be used in accordance with the invention Protein derivatives and their joint spinning with viscose are explained below will.
1. Verspinnen eines Gemisches von Viskose mit einem hydroxyeyanoalkylierten Protein,das durch Additionsreaktion einer mit einer Epoxygruppe substituierten Nitrilverbindung und einem Protein hergestellt wird1. Spinning of a mixture of viscose with a hydroxyeyanoalkylated protein which is substituted by an epoxy group by addition reaction Nitrile compound and a protein is produced
Eine mit einem Epoxyrest substituierte Nitrilverbindung kann eine Additionsreaktion mit dem aktiven Wasserstoff eines Aminoradikals, eines Carboxyl- oder alkoholischen Hydroxylradikals eines Proteins in Gegenwart eines basischen Katalysators eingehen, wobei in folgender Weise ein Proteinderivat, das einen Nitrilrest enthält, entsteht:A nitrile compound substituted with an epoxy group can undergo addition reaction with the active hydrogen of an amino radical, a carboxyl or alcoholic hydroxyl radical of a protein enter in the presence of a basic catalyst, a protein derivative in the following manner, which contains a nitrile residue results in:
\\ -- NH2 + CH2 : CH - (CH2),, — CN —■-» Pr - NH — -CH — CH2 — (CH2),, - CN ° OH \\ - NH 2 + CH 2 : CH - (CH 2 ) "- CN - ■ -» P r - NH - -CH - CH 2 - (CH 2 ) "- CN ° OH
Pr bezeichnet das.Polypeptid des Proteins, -NH2 das endständige Aminoradikal des Proteins, und /1 ist 0, 1 oder 2.P r denotes the protein's polypeptide, -NH 2 the terminal amino radical of the protein, and / 1 is 0, 1 or 2.
So geht z. B. 2-Cyanomethyl-äthylenoxyd mit einem Protein eine Additionsreaktion unter Bildung eines hydroxy-eyanopropylierten Proteins ein:So goes z. B. 2-Cyanomethyl-ethylene oxide with a protein an addition reaction to form a hydroxy-eyanopropylated protein:
Pr — NH2 + CH2 — CH — CH2CNP r - NH 2 + CH 2 - CH - CH 2 CN
Gibt man ζ. B. zu einer 5%igen Natriumhydroxydlösung eines Proteins 0,3 bis 2,0 Mol 2-Cyanomethyläthylenoxyd pro Mol Aminosäurerest in dem Protein hinzu und läßt 1 bis 2 Stunden bei 40° C reagieren, so erfolgt eine glatte Addition an das alkoholische Hydroxylradikal, das Amino- und Carboxylradikal, und es wird ein hydroxy-cyanopropyliertes Protein erhalten.If you give ζ. B. a protein 0.3 respond to a 5% strength sodium hydroxide solution s to 2.0 moles of 2-Cyanomethyläthylenoxyd per mole of amino acid residue in the protein added and the mixture 1 to 2 hours at 40 ° C, then an addition to smooth the alcoholic hydroxyl radical , the amino and carboxyl radical, and a hydroxy-cyanopropylated protein is obtained.
Im Vergleich zu unverändertem Protein besitzt dieses Proteinderivat eine höhere Fäulnisbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Alkali und kann gleichmäßig beigemischt werden. Die in der üblichen Weise durch Beimischen gewonnenen Fasern haben einen wolligen »Griff« und weisen eine ausgezeichnete Kräuselung und Knickfestigkeit auf.Compared to unchanged protein, this protein derivative has a higher resistance to putrefaction and resistance to alkali and can be mixed evenly. The one in the Fibers obtained by admixture usually have a woolly "handle" and are excellent Curl and kink resistance.
Die zur Verwendung geeigneten Nitrilverbindungen enthalten Epoxyradikale, wie z. B. 2-Cyanoäthylenoxyd, 2-Cyanomethyläthylenoxyd usw., die eine Additionsreaktion mit dem aktiven Wasserstoff eines Proteins eingehen können.The nitrile compounds suitable for use contain epoxy radicals, such as. B. 2-cyanoethylene oxide, 2-Cyanomethyläthylenoxid etc., which is an addition reaction can enter into the active hydrogen of a protein.
Da diese Nitrilverbindungen eine aktive Epoxygruppe besitzen, verläuft die Additionsreaktion mit dem Protein quantitativ.Since these nitrile compounds have an active epoxy group, the addition reaction takes place with them the protein quantitatively.
Als Katalysatoren eignen sich basische Verbindun-Basic compounds are suitable as catalysts
IOIO
20 Pr —NH-CH-CH2-CH2CN 20 P r -NH-CH-CH 2 -CH 2 CN
OHOH
gen, wie Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, primäre, sekundäre und tertiäre Amine und Salze von Aminen. Die Reaktion kann unter geeigneten Reaktionsbedingungen in einem Temperaturbereich von 10 bis 90° C und bei einer Reaktionsdauer von 10 Minuten bis 5 Stunden durchgeführt werden.genes such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, primary, secondary and tertiary amines, and salts of amines. The reaction can be carried out under suitable reaction conditions in a temperature range from 10 to 90.degree and carried out with a reaction time of 10 minutes to 5 hours.
Der Anteil an Proteinderivat, der der Viskose beigemischt werden kann, liegt bei 5 bis 50%, vorzugsweise bei 10 bis 30%, bezogen auf das Gewicht der aus dem Gemisch zu spinnenden Fasern.The proportion of protein derivative that can be added to the viscose is 5 to 50%, preferably at 10 to 30%, based on the weight of the fibers to be spun from the mixture.
2. Verspinnen eines Gemisches von Viskose mit einem2. Spinning a blend of viscose with one
cyanoalkylierten Protein, das durch Additionsreaktioncyanoalkylated protein produced by addition reaction
einer nitrilsubstituierten, ungesättigten Äthylehverbin-a nitrile-substituted, unsaturated Ethylehverbin-
dung mit einem Protein erhalten wirdis obtained with a protein
Ungesättigte Äthylenverbindungen, die mit einem gegenüber einem Protein stark negativen Nitrilradikal substituiert sind, können in Gegenwart eines alkalischen Katalysators aktiviert werden und gehen dann mit dem aktiven Wasserstoff am Protein eine Additipnsreaktion vom Typ der Michael-Reaktion ein, wobei in folgender Weise ein cyanoalkyliertes Protein gebildet wird:Unsaturated ethylene compounds with a nitrile radical that is strongly negative for a protein are substituted, can be activated in the presence of an alkaline catalyst and then leave an additive reaction of the Michael reaction type with the active hydrogen on the protein, whereby a cyanoalkylated protein is formed in the following way:
Pr—NH2 + CP r -NH 2 + C
A; und A2 sind H oder ein CH3-Radikal, A3 ist H, ein CN-Radikal oder ein CH3-Radikal. Bei Verwendung von Tetracyanoäthylen oder Vinylidencyanid wird in folgender Weise ein tetracyanoäthyliertes Protein oder ein ovu-dicyanoäthyliertes Protein erhalten:A; and A 2 are H or a CH 3 radical, A 3 is H, a CN radical or a CH 3 radical. When using tetracyanoethylene or vinylidenecyanide, a tetracyanoethylated protein or an ovu-dicyanoethylated protein is obtained in the following way:
. . ' CN
Pr —NH2 + C =. . 'CN
P r -NH 2 + C =
CNCN
CNCN
CNCN
basischer Katalysator ' basic catalyst '
V^ ' ' r, in rl v_^V ^ " r, in rl v_ ^
CN
/CNCN
/ CN
Pr — NH2 + CH2 = CP r - NH 2 + CH 2 = C
basischer Katalysatorbasic catalyst
CNCN
CH,CCH, C
CN
CHCN
CH
CN
/CNCN
/ CN
SCN S CN
Wenn z. B. zu einem in einer 5%'gen wäßrigen Natriumhydroxydlösung gelösten Protein 0,3 bis 3,0 Mol Tetracyanoäthylen pro Mol Aminosäurerest in dem Protein zugesetzt werden und bei 50" C 2 bis 3 Stunden lang eine Additionsreaktion bewirkt wird,' so entsteht ein tetracyanoäthyliertes Protein.If z. B. 'are added ge n aqueous sodium hydroxide solution dissolved protein 0.3 to 3.0 moles per mole Tetracyanoäthylen amino acid residue in the protein and is 2 to 3 hours causes an addition reaction at 50 "C,' a in a 5% so formed a tetracyanoethylated protein.
Das so hergestellte, mit Nitrilradikalen substituierte Protein ist beständig gegenüber Fäulnis und Zersetzung und kann mit Viskose zu einem stabilen Gemisch zusammengegeben werden. Bei Verspinnen des Gemisches in der üblichen Weise werden Fasern mit wolligem »Griff« und ausgezeichneter Kräuselung und Knickfestigkeit erhalten.The protein substituted with nitrile radicals produced in this way is resistant to putrefaction and decomposition and can be combined with viscose to form a stable mixture. When spinning Mixing in the usual way produces fibers with a woolly "feel" and excellent crimp and kink resistance obtained.
Die mit Nitrilradikalen substituierten, ungesättigten Äthylen verbindungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind Reagenzien, bei denen von der Nitrilgruppe ein + Ε-Effekt auf die — C-C-Bindung des aktiven ungesättigten Radikals, also des Äthylen-, Vinyliden- oder Vinylradikals, ausgeht.The unsaturated ethylene compounds substituted with nitrile radicals, which are used in the present invention, are reagents in which the nitrile group has a + Ε effect on the - CC- bond of the active unsaturated radical, ie the ethylene, vinylidene or vinyl radical , goes out.
Unter diesen ungesättigten Äthylenverbindungen seien Nitrilverbindungen mit Äthylenradikalen und Vinylidenradikalen, wie z. B. Tetracyanoäthylen, Tricyanoäthylen, Vinylidencyanid, Methacrylnitril und u-Chloracrylnitril und Nitrilverbindungen mit einem Vinylradikal, wie Acrylnitril, angeführt. Sie können einzeln oder als Gemisch von zwei oder mehreren dieser Substanzen verwendet werden.Among these unsaturated ethylene compounds are nitrile compounds with ethylene radicals and Vinylidene radicals, such as. B. tetracyanoethylene, tricyanoethylene, vinylidenecyanide, methacrylonitrile and u-chloroacrylonitrile and nitrile compounds with one Vinyl radical such as acrylonitrile. They can be used individually or as a mixture of two or more these substances are used.
Geeignete Katalysatoren sind stark basische Verbindungen, wie basische anorganische Salze, z. B. Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Kaliumcyanid und Natriumcyanid, ferner qutfternäre Ammoniumhydroxyde, wie Trimethyl- benzyl -ammoniumhy-Suitable catalysts are strongly basic compounds, such as basic inorganic salts, e.g. B. Sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium cyanide and sodium cyanide, also quaternary ammonium hydroxides, like trimethylbenzylammoniumhy-
droxyd, Dimethyl - phenyl - benzyl - ammoniumhydroxyd usw.hydroxide, dimethyl - phenyl - benzyl - ammonium hydroxide etc.
Da die oben angeführten Nitrilverbindungen aktive ungesättigte Radikale besitzen, reagieren sie in Anwesenheit eines basischen Katalysators leicht mit einem Protein, aber die Reaktion wird vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 20 bis 90° C und bei einer Reaktionsdauer von 20 Minuten bis 5 Stunden durchgeführt.Since the nitrile compounds listed above have active unsaturated radicals, they react in the presence a basic catalyst easily with a protein, but the reaction becomes preferable in a temperature range from 20 to 90 ° C and with a reaction time of 20 minutes to 5 hours accomplished.
Der Anteil an Proteinderivat, der der Viskose beigemischt werden kann, liegt bei 5 bis 50%> vorzugs-The proportion of protein derivative that can be added to the viscose is 5 to 50%> preferential
NC-(CH2J11-HN-P1.-NH2 + RCHO weise bei 10 bis 30%> bezogen auf das Gewicht der aus dem Gemisch zu spinnenden Fasern.NC- (CH 2 J 11 -HN-P 1. -NH 2 + RCHO wise at 10 to 30%> based on the weight of the fibers to be spun from the mixture.
3. Verspinnen des Gemisches von Viskose mit einem Proteinderivat, das durch Behandlung der unter 1 und 2 genannten Proteine mit Aldehyd oder einer hochmolekularen Verbindung mit Aldehydrest erhalten wird3. Spinning of the mixture of viscose with a protein derivative obtained by treating the items 1 and 2 named proteins with aldehyde or a high molecular weight compound with aldehyde residue is obtained
Wenn eine Aldehydverbindung mit dem oben angeführten, nitrilsubstituierten Derivat, z. B. einem cyanoalkylierten Protein, umgesetzt wird, so wird in folgender Weise ein Derivat dieses Proteins erhalten:When an aldehyde compound is used with the above-mentioned nitrile substituted derivative, e.g. B. a cyanoalkylated protein, a derivative of this protein is obtained in the following way:
-> NC —(CH2)n—HN-Pr—NH-C —R-> NC - (CH 2 ) n —HN-P r —NH-C —R
OHOH
R ist Wasserstoff, ein Alkylenradikal mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, — CH = CH2 oder eine hochmolekulare Kette.R is hydrogen, an alkylene radical with 1 to 4 carbon atoms, - CH = CH 2 or a high molecular chain.
Wenn z. B. ein hydroxy-cyanopropyliertes Protein als nitrilsubstituiertes Proteinderivat verwendet und ein Vinylalkohol-Acrolein-Copolymerisat eines hochmolekularen Aldehyds mit diesem Proteinderivat umgesetzt wird, so wird das folgende Proteinderivat erhalten:If z. B. used a hydroxy-cyanopropylated protein as a nitrile-substituted protein derivative and a Vinyl alcohol-acrolein copolymer of a high molecular weight aldehyde reacted with this protein derivative the following protein derivative is obtained:
H2N — Pr — NH — CH — CH2CH2CN + — CH2 — CH — CH2 — CH — CH2 — CHH 2 N - P r - NH - CH - CH 2 CH 2 CN + - CH 2 - CH - CH 2 - CH - CH 2 - CH
OH L OH CHOOH L OH CHO
TCH2 — CH — CH2 — CH — CH2 — CH — I OH HO —CH OH „TCH 2 - CH - CH 2 - CH - CH 2 - CH - I OH HO —CH OH "
OHOH
NH — Pr — NH — CH — CH2 — CH2 — CN OHNH - P r - NH - CH - CH 2 - CH 2 - CN OH
Als spezielles Beispiel sei das folgende angeführt: Wenn 33 Molprozent Allylidendiacetat und 67 MoI-prozent Vinylacetat unter Verwendung von Azo-bisisobutyronitril als Katalysator miteinander copolymerisiert werden und 15 Gewichtsprozent eines Vinylalkohol-Acrolein-Copolymerisats, das durch alkalisehe Verseifung des Produktes der obigen Copolymerisation erhalten wird, zu einer alkalischen Lösung eines hydroxy-cyanopropylierten Proteins zugegeben werden und das Gemisch bei 30 bis 500C 2 bis 3 Stunden umgesetzt wird, so wird das gewünschte Proteinderivat erhalten.As a specific example, the following is cited: When 33 mol percent allylidene diacetate and 67 mol percent vinyl acetate are copolymerized with one another using azo-bisisobutyronitrile as a catalyst and 15 percent by weight of a vinyl alcohol-acrolein copolymer obtained by alkali saponification of the product of the above copolymerization , hydroxy-cyanopropylierten to an alkaline solution of a protein are added and the mixture was reacted at 30 to 50 0 C for 2 to 3 hours, so the desired protein derivative.
In diesem Derivat sind der Aldehydrest und der Aminorest des Proteins miteinander verbunden, und das Aldehydradikal des Acroleinmoleküls ist frei. Daher tritt bei Erhitzen des genannten Derivats eine Vernetzung zwischen einer Polypeptidkette und einem aktiven Wasserstoffatom der Cellulose ein, und das Produkt wird alkaliunlöslich. Die aus einem Gemisch dieses Proteinderivats mit Viskose gesponnenen Fasern zeigen eine besonders gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Alkali. Das Proteinderivat ist gut mischbar mit Viskose. Ein Gemisch des Proteinderivats mit Viskose läßt sich ausgezeichnet verspinnen, und die aus diesem Gemisch erzeugten Fasern haben einen wolligen »Griff« und weisen eine hervorragende Kräuselung und eine große Festigkeit auf.In this derivative, the aldehyde residue and the amino residue of the protein are linked to one another, and the aldehyde radical of the acrolein molecule is free. Therefore, when the named derivative is heated, a Crosslinking between a polypeptide chain and an active hydrogen atom of the cellulose, and that The product becomes insoluble in alkali. The fibers spun from a mixture of this protein derivative with viscose show a particularly good resistance to alkali. The protein derivative is easy to mix with viscose. A mixture of the protein derivative with viscose can be spun excellently, and the Fibers made from this mixture have a woolly "handle" and are excellent Curl and great strength.
Die nitrilsubstituierten Proteinderivate, die bei der Umsetzung mit dem Aldehyd verwendet werden können, sind nicht auf die oben angeführten beschränkt, sondern es können beliebige, in den Abschnitten 1 und 2 aufgeführte Verbindungen benutzt werden.The nitrile-substituted protein derivatives that are used in the reaction with the aldehyde are not limited to those listed above, but can be any in the sections 1 and 2 can be used.
Als Aldehydverbindungen, die bei der obenerwähnten Reaktion verwendet werden können, seien niedrigmolekulare Aldehyde, wie Adipinaldehyd, Glyoxal, Butyraldehyd, Acetaldehyd, Formaldehyd, Acrolein, Methacrolein usw., und hochmolekulare Aldehydverbindungen, wie Polyacrolein, Polymethacron, Dialdehydstärke, Dialdehydverbindungen, die durch öffnen der 1,2-Glykolbindung von Polyvinylalkoholen erhalten werden, sowie Polyvinylalkohole mit Aldehydresten genannt, die durch Verseifung der Copolymeren aus Allylidendiacetat und Vinylacetat erhalten werden. Auch ein Gemisch von zwei oder mehreren dieser Aldehyde kann verwendet werden. Nach Belieben lassen sich die Verbindungen auch als Additionsprodukte mit Natriumsulfit in die Reaktion einsetzen.As aldehyde compounds that can be used in the above-mentioned reaction, low molecular weight aldehydes such as adipaldehyde, glyoxal, Butyraldehyde, acetaldehyde, formaldehyde, acrolein, methacrolein etc., and high molecular weight aldehyde compounds, such as polyacrolein, polymethacron, dialdehyde starch, dialdehyde compounds, which by opens the 1,2-glycol bond of polyvinyl alcohols are obtained, as well as polyvinyl alcohols with aldehyde residues, which are obtained by saponification of the Copolymers of allylidene diacetate and vinyl acetate are obtained. Also a mixture of two or several of these aldehydes can be used. If desired, the connections can also be saved as Use addition products with sodium sulfite in the reaction.
Die oben angeführten Aldehydverbindungen reagieren recht schnell mit dem rohen Protein unter Bildung eines Gels, und die Reaktion ist schwierig unter Kontrolle zu bringen. Die erfindungsgemüßen, nitrilsubstituierten Proteinderivate reagieren aber wegen des stcrischen Effektes der Nitrilgruppe langsamer und einheitlicher mit diesen Aldehyden, so daß eine stabile und einheitliche Lösung erhallen wird.The aldehyde compounds listed above react quite quickly with the crude protein to form of a gel, and the reaction is difficult to control. The invention, nitrile-substituted Protein derivatives react more slowly and because of the strong effect of the nitrile group more uniform with these aldehydes so that a stable and uniform solution will result.
Als Katalysatoren bei der obigen UmsetzungAs catalysts in the above reaction
zwischen einem Aldehyd und dem Proteinderivat können alkalische Verbindungen, wie Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Natriumphosphat usw., benutzt werden. Die Reaktion kann in einem Temperaturbereich von K) bis 70 'C und bei einer Reaktionsdauer von 30 Minuten bis 3 Stunden erfolgen. Die Reaktion ist aber nicht auf diese Bedingungen beschränkt. between an aldehyde and the protein derivative alkaline compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium phosphate etc., to be used. The reaction can take place in a temperature range from K) to 70.degree. C. and with a reaction time of 30 minutes to 3 hours. the However, reaction is not limited to these conditions.
Der Anteil an aldchydbchandeltcm Proteinderivat, der der Viskose beigemischt werden kann, liegt bei etwa 5 bis 50% (vorzugsweise K) bis 30%). bezogen auf das Gewicht der aus dein Gemisch zu spinnenden Fasern. Das Gemisch kann in üblicher Weise zu Fasern versponnen oder verformt werden.The proportion of aldchydbcheltencm protein derivative that can be added to the viscose is included about 5 to 50% (preferably K) to 30%). based on the weight of your mixture to be spun Fibers. The mixture can be spun or shaped into fibers in the usual way.
Hs ist nicht erforderlich, die erhaltenen Fasern einer Nachbehandlung mit Formalin zu unterwerfen. Wenn die Fasern jedoch wärmcbehandelt werden, so läßt sich der Gehalt an Proteinderival (in den Fasern), der Alkali gegenüberbeständig ist, noch weiter steigern.Hs is not necessary, the fibers obtained a Submit post-treatment with formalin. However, if the fibers are heat treated, it leaves the content of protein equivalent (in the fibers), which is resistant to alkali, increases even further.
4. Verspinnen eines Gemisches von Viskose mit einem einen Nitrilrest enthaltenden Proteinderivat, das durch Pfropfpolymerisation von Styrol, Mcthylacrylat oder Mcthylmethacrylat mit unter 1 oder 2 genannten Proteinen erhalten wurde 4. Spinning of a mixture of viscose with a protein derivative containing a nitrile radical, which was obtained by graft polymerization of styrene, methyl acrylate or methyl methacrylate with proteins mentioned under 1 or 2
Wenn eine ungesättigte monomere Äthylenverbindimg, wie z.. H. eine monomere Vinyl- oder Vinylidenvcrbindung, in .Gegenwart eines Polymerisationskatalysators mit einem nitrilsubstituierten Protein- derivat pfropfcopolymcrisiert wird, so wird durch übertragung der Kette ein Pfropfpolymerisat mit einer polymeren Vinyl- oder Vinylidenverzweigung erhalten.If an unsaturated monomeric ethylene compound, such as a monomeric vinyl or vinylidene compound, in the presence of a polymerization catalyst with a nitrile-substituted protein is derivative graft copolymerized, a graft polymer with a obtained polymeric vinyl or vinylidene branching.
Vinyl- oder Vinylidenverbindungen sind Styrol,Vinyl or vinylidene compounds are styrene,
Mcthylmethacrylat oder Mcthylacrylat. Wenn bei-Methyl methacrylate or methyl acrylate. If both
'5 spielsweise Styrol mit einem in einer wäßrigen Alkalilösung gelösten (»,(-/-dicyanoäthylierten Protein unter Verwendung von Wasserstoffperoxyd als Katalysator polymerisiert wird, so wird das folgende Pfropfpolymerisal als weißfleckige stabile Emulsion erhalten.'5 for example styrene with one in an aqueous alkali solution dissolved (», (- / - dicyanoethylated protein under If hydrogen peroxide is used as a catalyst, the following graft polymer is used obtained as a white speckled stable emulsion.
2020th
CH = CH,CH = CH,
/CN/ CN
.-NHCH2HC.-NHCH 2 HC
CHCH2NH-Pr —NHCHCH 2 NH-P r -NH
NC/ — [ch2-ch]„NC / - [ch 2 -ch] "
Wir haben festgestellt, daß die Lösung des monomeren Vinyl- oder Vinylideii-Protein-Pfropfcopolymcrisats so beständig gegenüber Fäulnis ist, daß sie mit Viskose zu einem beständigen Gemisch zusammengegeben werden kann. Wenn eine solche Pfropfpolymerisal-Emulsion mit.Viskose vermischt und in der üblichen Weise versponnen wird, so werden Fasergemische mit einem wolligen »Griff« und hoher Elastizität erhalten.We have found that the solution of the monomer Vinyl or vinylideii protein graft copolymers is so resistant to rot that it is combined with viscose to form a permanent mixture can be. If such a Pfropfpolymerisal emulsion mit.Viskose mixed and in is spun in the usual way, the result is fiber mixtures with a woolly "handle" and higher Maintain elasticity.
Die nitrilsubstituierten Proteinderivate, die erfindungsgemäß bei der Copolymerisation verwendet werden können, sind nicht besonders begrenzt und es lassen sich die in den obigen Abschnitten 1 und 2 angeführten Verbindungen benutzen.The nitrile-substituted protein derivatives used according to the invention in the copolymerization are not particularly limited, and those in Sections 1 and 2 above can be used Use the connections listed.
Sogar bei Zusatz von etwa 20% (Gewichtsteile) oder mehr (bezogen auf das Gewicht der Cellulosekomponente) an Pfropfcopolymerisat zu einer Viskose läßt sich keine bemerkenswerte Verminderung der Festigkeit der aus einem solchen Gemisch erzeugten (gesponnenen) Fasern feststellen. Wenn die Emulsion des Pfropfcopolymerisats mit Viskose gemischt versponnen wird und die Festigkeit der gebildeten Fasern dabei merklich vermindert ist, so kann dieser Nachteil durch Zugabe einer kleinen Menge eines oberflächenaktiven Mittels zu der Spinnlösung vermieden werden. Auch durch Zusatz einer kleinen Menge eines wasserlöslichen polymeren Lösungsmittels kann die Herabsetzung der Festigkeit auf ein Mindestmaß beschränkt S5 werden.Even when about 20% (parts by weight) or more (based on the weight of the cellulose component) of graft copolymer is added to a viscose, no noticeable reduction in the strength of the (spun) fibers produced from such a mixture can be observed. If the emulsion of the graft copolymer is spun mixed with viscose and the strength of the fibers formed is markedly reduced, this disadvantage can be avoided by adding a small amount of a surface-active agent to the spinning solution. Also, by addition of a small amount of a water-soluble polymeric solvent, the reduction of strength can be limited to a minimum S 5 are.
Wenn eine monomere Vinylverbindung allein mit einem Protein pfropfcopolymcrisiert wird, so wird das Protein dadurch erheblich widerstandsfähiger gegenüber Fäulnis. Wenn aber z. B. das Protein vorher dicyanoäthyliert wurde, so tritt dieser Effekt noch stärker in Erscheinung. Die Cyanoäthylierung oder Dieyanoäthylierungkann durch IJmsetz.ungvonAcrylnilril oder Vinylidencyanid mit einer alkalischen Lösung des Proteins erfolgen. Bei einer derartigen ^5 Umsetzung bleiben nicht verbrauchtes Acrylnitril oder Vinylidencyanid zurück. Daher ist das Verfahren, bei dem das zurückgebliebene, nicht Hingesetzte (mil einer Nitrilgruppe substituierte) Monomere unter Zusatz eines Polymerisationskatalysator mit dem dicyanoälhylierten Protein pfropfpolymerisicrt wird. Tür die industrielle Praxis von Vorteil. '■When a monomeric vinyl compound is graft copolymerized with a protein alone, the protein becomes significantly more resistant to putrefaction. But if z. B. the protein was previously dicyanoethylated, this effect is even more noticeable. The cyanoethylation or the cyanoethylation can be carried out by reacting acrylonilril or vinylidenecyanide with an alkaline solution of the protein. In such ^ 5 implementation unused acrylonitrile or vinylidene remain. Therefore, the method is in which the remaining, non-set (substituted with a nitrile group) monomer is graft-polymerized with the dicyanoethylated protein with the addition of a polymerization catalyst. Industrial practice is an advantage. '■
Die Pfropfpolymerisation kann auch unter Zusatz von Monomeren wie z. B. Styrol, Methyl- oder Methylmethacrylat, die mit Nitril substituierten Monomeren (z. B. Acrylnitril, Tetracyanoäthylen, Vinylidencyanid usw.) «-»polymerisierbar sind, durchgeführt werden. Eine ausgezeichnete Anfärbbarkeit für basische Farbstoffe wird erzielt, wenn Methylacrylat copolymerisicrt wird. ,.The graft polymerization can also be carried out with the addition of monomers such as. B. styrene, methyl or Methyl methacrylate, the monomers substituted with nitrile (e.g. acrylonitrile, tetracyanoethylene, vinylidenecyanide etc.) «-» are polymerizable. Excellent dyeability for basic dyes are obtained when methyl acrylate is copolymerized. ,.
Die crfindungsgeinäß gewonnenen, regenerierten Cellulosefaser!!, die ein Pfropfpolymcrisat eines nitrilsubstiluicrten Proteins mit einenr'Kunstharz enthalten, sind beständig gegenüber Wasser, aber etwas quellbar mit Alkalien. Durch Behandlung mit Formalin werden sie aber vollkommen wasser- und alkalibesländig.The results obtained regenerated Cellulose fiber !! which is a graft polymer of a nitrile substitute Proteins with a synthetic resin are resistant to water, but swell somewhat with alkalis. However, treatment with formalin makes them completely water and alkali-resident.
Zur Herstellung des nitrilsubstituierten Protcinderivat-Kunslharz-Copolymerisats, das mit einer Viskose vermischt werden soll, ist eine wäßrige Polymerisation geeignet. Es ist deshalb günstig, wenn die Polymerisation in einer alkalischen Proteinlösung durchgeführt, die erzeugte Emulsion mit einer Viskose vermischt und dann versponnen wird. Im I7alic der alkalischen Lösung ist der Polymerisationskatalysator auf bestimmte Substanzen beschränkt, aber es besteht der Vorteil, daß Polymerisationsgrad und Ausbeute an Pfropfcopolymerisat hoch sind. Im Falle, daß Polymerisationsgeschwindigkeit und Polymerisationsgrad niedrig sind, lassen sich diese Nachteile durch Verwendungeines Redox-Polymerisationssystems, wie z.B. eines Wasseistoffperoxyd-Amin-Systems oder eines Wasserstoffperoxyd-Natriumsulüt-S\ stems, entsprechend dem verwendeten Monomeren überwin^ den;Aqueous polymerization is suitable for producing the nitrile-substituted protcin derivative-synthetic resin copolymer which is to be mixed with a viscose. It is therefore advantageous if the polymerization is carried out in an alkaline protein solution, the emulsion produced is mixed with a viscose and then spun. In I 7 alic the alkaline solution of the polymerization catalyst is limited to particular substances, but there is an advantage that degree of polymerization and yield of the graft copolymer is high. In the event that the rate of polymerization and the degree of polymerization are low, these disadvantages can be overcome by using a redox polymerization system such as a hydrogen peroxide-amine system or a hydrogen peroxide-sodium sulfate system, depending on the monomer used;
Als Ka(al\salor eignet sich ein wasserlösliches Peroxyd, wie Ammoniumpersulfat,- Kaliumpersulfat. oder Wasserstoffperoxid, in einer Menge von 5 bis 0,2° „, bezogen auf «.las Gewicht des Monomeren. Die Polymerisationstemperatur liegt in diesem Falle imA water-soluble one is suitable as Ka (al \ salor Peroxide, such as ammonium persulphate, - potassium persulphate. or hydrogen peroxide, in an amount from 5 to 0.2 ", based on" the weight of the monomer. the The polymerization temperature in this case is
Bereich von 20 bis 85 C. Als Reduktionsmittel in dem Redoxkatalysatorsystem eignen sich 5 bis 0,1% Natriumsulfit, saures NatriumsulfU oder Natriumthiosulfat. Die geeignete Polymerisationstemperatur liegt in diesem Falle bei 30 bis 60" C.Range from 20 to 85 C. As a reducing agent in the Redox catalyst systems are 5 to 0.1% sodium sulfite, acidic sodium sulphate or sodium thiosulphate. The suitable polymerization temperature is in this case at 30 to 60 "C.
Wie oben bereits ausgeführt, handelt es sich bei allen erfmdungsgemäß verwendeten Proteinderivaten um sogenannte nitrilsubstituierte Proteinderivate, bei denen eine Nitrilverbindung, die verschiedene funktioneile Gruppen tragen kann, durch eine chemische Umsetzung an Stelle des aktiven Wasserstoffs eines Polypeptids in das Protein eingerührt worden ist.As already stated above, all protein derivatives used according to the invention are so-called nitrile-substituted protein derivatives, in which a nitrile compound has various functional parts Can carry groups through a chemical reaction in place of the active hydrogen one Polypeptide has been stirred into the protein.
Im allgemeinen lassen sich solche Proteinderivate in folgender Weise charakterisieren:In general, such protein derivatives can be characterized in the following way:
1. Durch den Eintluß der an das Proteinmolekül gebundenen Nitrilgruppe wird das Proteinderivat füulnisbeständig und stabil. Unabhängig von dem Substituenten ist das Nitrilradikal an die PoIypeptidstruktur gebunden. Je höher der Gehalt an Nitrilgruppen, um so stärker der Effekt.1. Through the influx of the nitrile group bound to the protein molecule, the protein derivative becomes Fill-resistant and stable. Regardless of the substituent, the nitrile radical is attached to the polypeptide structure bound. The higher the content of nitrile groups, the stronger the effect.
2. Die Kolloideigenschaften der wäßrigen Lösung des Proteinderivats sind verschieden von denen des Alisgangsproteins. Auch wenn die Lösung in einem beliebigen Verhältnis mit Viskose vermischt wird, ändert sich die Durchsichtigkeit der Lösung nicht, und die Verspinnbarkeit ist ausgezeichnet. Es läßt sich also eine Spinnlösung herstellen, ohne daß Gelatinierung oder Entmischung eintritt.2. The colloidal properties of the aqueous solution of the protein derivative are different from those of the Alisgang protein. Even if the solution is mixed with viscose in any ratio the transparency of the solution does not change and the spinnability is excellent. A spinning solution can therefore be produced without gelatinization or separation entry.
3. Bei der Zubereitung der Spinnlösung werden 10 bis 30 Teile Proteinderivat in der Weise mit Viskose vermischt, daß 90 bis 70 Teile Cellulosekomponente in der Viskose angewandt werden. Das Gemisch wird aus Düsen in ein gebräuchliches Fällbad extrudiert (zur Bildung gekräuselter Fasern).3. When preparing the spinning solution, 10 up to 30 parts of protein derivative mixed with viscose in such a way that 90 to 70 parts of cellulose component can be used in viscose. The mixture is from nozzles into a common Precipitation bath extruded (to form crimped fibers).
4. Die so erzeugten Fasergemische besitzen eine hohe Knickfestigkeit, einen wolligen »Griff«, weisen viele Kräuselungen auf und sind von hoher Elastizität. Diese Kräuselungen insbesondere sind sehr beständig. Im folgenden werden die Merkmale in einem Beispiel angeführt.4. The fiber mixtures produced in this way have a high kink resistance, a woolly "handle", have many crimps and are of high elasticity. These ripples in particular are very persistent. In the following the features are given in an example.
Kräuselungsgrad (%),
ursprüngliche Probe Degree of curl (%),
original sample
Kräuselungsgrad (%) der mit
Soda geglätteten Probe...Degree of curl (%) of the with
Soda smoothed sample ...
Kräuselungsgrad (%) der
anschließend mit Dampf
behandelten Probe Degree of curl (%) of the
then with steam
treated sample
Kräuselungsrückgewinn (%)Curl recovery (%)
Erfindungsgemäße
FasernAccording to the invention
Fibers
28,0
12,528.0
12.5
21,0
8521.0
85
Gewöhnliche StapelfasernOrdinary staple fibers
21,2
9,321.2
9.3
14,8
6914.8
69
Im Vergleich zu gewöhnlichen Stapelfasern besitzen die erfindungsgemäßen Fasern eine wesentlich höhere Anfangskräuselung und haben auch eine höhere Rückgewinnbarkeit an Kräuselungen, wenn die Fasern erst durch mechanische Einwirkung gestreckt und dann mit Dampf behandelt werden.Compared to ordinary staple fibers, the fibers according to the invention have a significantly higher level Initial crimp and also have higher crimp recoverability when the fibers are first stretched by mechanical action and then treated with steam.
Dies ist eine Eigenschaft von großer Bedeutung, denn die Fasern werden gewöhnlich beim Verspinnen, Weben und Verarbeiten zahlreichen mechanischen Einwirkungen und Wärmebehandlungen unterworfen, bevor sie zu Endprodukten fertigbearbeitet sind. Wenn der Verlust an Kräuselung bei diesen Behandlungen groß ist, geht der Effekt verloren. Im Hinblick auf diese Eigenschaften läßt sich sagen, daß die erfindungsgemäßen Fasergemische ihre ursprüngliche hohe Kräuselungsfähigkeit bewahren und darin den gewöhnlichen Stapelfasern überlegen sind.This is a property of great importance because the fibers are usually spun, Weaving and processing subjected to numerous mechanical influences and heat treatments, before they are finished to end products. If the loss of frizz with these treatments is large, the effect is lost. In view of these properties, it can be said that the invention Fiber blends retain their original high crimp ability and in it the usual Staple fibers are superior.
Die 10%ige Streckelastizität von Fasergeinischen, die durch gemeinsames Verspinnen von Viskose mit einem Derivat hergestellt werden, das durchThe 10% stretch elasticity of fiber aggregates, which is created by spinning viscose together with a derivative made by
ίο weitere Umsetzung eines hochmolekularen Aldehyds mit einem nitrilsubslituierten Proleinderivat oder mit einem durch. Pfropfcopolymerisation eines ClL—C -substituierten Monomeren mit einem Protein erhaltenen Pfropfpolymerisat erzeugt werden, zeigt .einen Wert, der mit Acrylsäure-Kunstfasern verglichen werden kann. Die erfindungsgemäßen gewonnenen Fasergemische unterscheiden sich also deutlich in ihren Eigenschaften von gewöhnlichen Stapelfasern.ίο further implementation of a high molecular weight aldehyde with a nitrile-substituted proline derivative or with a through. Graft copolymerization a ClL-C substituted monomers with a protein obtained graft polymer are produced, shows .ein value that with acrylic acid synthetic fibers can be compared. The fiber mixtures obtained according to the invention therefore differ clear in their properties of ordinary staple fibers.
Als Beispiel für erfindungsgemäß verwendbare Proteine seien Kuhinilchcascin, Getreideproteincasein, Sojabohnenprotein, Erdnußcasein usw. angeführt.Examples of proteins that can be used according to the invention are cow's milk casein, grain protein casein, Soybean protein, peanut casein, etc. are listed.
B e i s ρ i e 1 1B e i s ρ i e 1 1
Ein Gemisch von 110 g (absolutes Trockengewicht 100 g) Casein, 400 g Wasser und 23 g Natriumhydroxyd wurde 5 bis 10 Minuten gerührt. Dann wurden 28 g 2-Cyanomethyl-äthylenoxyd zu der Lösung zugegeben, und die Additionsreaktion erfolgte unter Rühren bei 45" C in 3 Stunden. Die so hergestellte, cyanopropyliertes Protein enthaltende Lösung wurde auf Zimmertemperatur abgekühlt und mit 169 g 20%iger wäßriger .Natriumhydroxydlösung und 3800 g Viskose vermischt. Das Gemisch wurde entfärbt und verspönnen. Das Spinnbad enthielt 7,5% Schwefelsäure, 28,0% Natriumsulfat und 1,2% Zinksulfat. Die sonstigen Spinnbedingungen unterschieden sich nicht von den bei dem üblichen Spinnverfahren zur Herstellung gekräuselter Garne aus Viskose angewandten.A mixture of 110 g (absolute dry weight 100 g) casein, 400 g water and 23 g sodium hydroxide were stirred for 5 to 10 minutes. Then 28 g 2-Cyanomethyl-ethylene oxide was added to the solution, and the addition reaction was carried out with stirring at 45 "C in 3 hours. The cyanopropylated protein-containing solution prepared in this way was on Cooled to room temperature and with 169 g of 20% aqueous .Natriumhydroxydlösung and 3800 g of viscose mixed. The mixture was decolorized and spoiled. The spinning bath contained 7.5% sulfuric acid, 28.0% sodium sulfate and 1.2% zinc sulfate. The other spinning conditions did not differ of those used in the conventional spinning process for making crimped viscose yarns.
Die Fasern wurden dann mit Formalin behandelt, entschwefelt und der üblichen Nachbehandlung unterworfen. Bei der Formalinbehandlung wurden die Fasern 2 Stunden bei 60" C mit einer Lösung von 5% Formalin und 15 % Natriumsulfat behandelt.The fibers were then treated with formalin, desulphurized and subjected to the usual post-treatment. During the formalin treatment, the fibers were treated with a solution of 5% at 60 "C for 2 hours. Formalin and 15% sodium sulfate treated.
Die erhaltenen Fasern zeigten die folgenden Eigenschaften: The fibers obtained showed the following properties:
Denier 2,32Denier 2.32
Trockenfestigkeit 2,44 g/denDry strength 2.44 g / den
Naßfestigkeit 1,57 g/denWet strength 1.57 g / den
Trockendehnung 16 ()"/„Dry elongation 16 () "/"
Naßdehnung 17,7%Wet elongation 17.7%
Kräuselungsgrad 14,t %Crimp degree 14, t%
Zahl der Kräuselungen 16,1/25 mmNumber of crimps 16.1 / 25 mm
Knickfestigkeit 536 malBuckling strength 536 times
Die Fasern besaßen eine ausgezeichnete Kräuselfähigkeit, einen wolligen »Griff« und eine hohe Knickfestigkeit.The fibers had excellent curling properties, a woolly "handle" and a high kink resistance.
Be i s ρ i e 1 2Be i s ρ i e 1 2
KM) g Casein wurden in 9(X) inl einer 0,5%igen Natriumhydroxydlösung gelöst. Dann wurden 40 g Tetracyanoäthylen unter Rühren zu der Lösung zugegeben. Nachdem die Reaktion 90 Minuten lang bei 50" C abgelaufen war, wurde- tetracyanoäthyliertes Casein in Form einer beständigen Lösung erhalten. Der Umsatz betrug 25"/,,. 2(X)g dieser Lösung wurden mit 2 kg Viskose vermischt, und das Gemisch wurdeKM) g of casein were dissolved in 9 (X) in 1 of a 0.5% sodium hydroxide solution. Then 40 g Tetracyanoethylene was added to the solution with stirring. After the reaction lasted for 90 minutes 50 "C had expired, tetracyanoethylated casein was obtained in the form of a stable solution. The conversion was 25 "/ ,,. 2 (X) g of this solution were mixed with 2 kg of viscose, and the mixture was
in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise zu Fasern versponnen. Die physikalischen Eigenschaften der erzeugten Fasern sind in der folgenden Tabelle angegeben. Die Fasern wiesen eine ausgezeichnete Krüuselfühigkeit, einen wolligen »Griff« und eine hohe Knickfestigkeit auf.spun into fibers in the manner described in Example 1. The physical properties of the fibers produced are given in the following table. The fibers showed excellent Ability to crumple, a woolly "handle" and a high degree of resistance to buckling.
Physikalische EigenschaftenPhysical Properties
Denier denier
Trockenfestigkeit (g/den) ...Dry strength (g / den) ...
Naßfestigkeit (g/den) Wet strength (g / den)
Trockendehnung ("/„) Dry elongation ("/")
Naßdehnung Wet stretch
Kräuselungsgrad (%) Crimp degree (%)
Zahl dernumber of
Kräuselungen/25 mm Crimps / 25 mm
Knickfestigkeit Kink resistance
Probenrehearse
erlindungsgumiiße FasernInlaid fibers
2,86 2,65 1,86 14,8 17,3 24,82.86 2.65 1.86 14.8 17.3 24.8
18,5 894mal18.5 894 times
gewöhnliche ίο Stapelfasernordinary ίο staple fibers
2,85 2,81 1,752.85 2.81 1.75
21,021.0
23,723.7
19,819.8
11,2 1265 mal11.2 1265 times
100 g Casein wurden zu 750 ml einer l%igen wäßrigen Natriumhydroxydlösung zugegeben, und das Gemisch wurde 30 Minuten lang gerührt. Dann wurden 25 g Acrylnitril zu dieser Caseinlösung zugesetzt, und die Kondensationsreaktion erfolgte inner- 3" halb von 2 Stunden bei 60 C. Es wurde so cyanoäthyliertes Casein in Form einer Lösung erhalten. Nach Abkühlen wurde diese Lösung mit Viskose vermischt, so daß das Verhältnis von Cellulose zu Casein 87: 13 betrug. Das Gemisch wurde dann, wie im Beispiel 1 beschrieben, zu Fasern versponnen. Die physikalischen Eigenschaften der Fasern sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben:100 g of casein were added to 750 ml of a 1% strength aqueous sodium hydroxide solution, and the mixture was stirred for 30 minutes. Then 25 g of acrylonitrile were added to this casein solution, and the condensation reaction took place within 2 hours at 60 ° C. It was thus cyanoethylated Obtained casein in the form of a solution. After cooling, this solution was mixed with viscose, so that the ratio of cellulose to casein was 87:13. The mixture was then like described in Example 1, spun into fibers. The physical properties of the fibers are in in the following table:
Physikalische EigenschaftenPhysical Properties
Trockenfestigkeit (g/den)Dry strength (g / den)
Naßfestigkeit (g/den) Wet strength (g / den)
Trockendehnung (%) · · ·Dry elongation (%) · · ·
Naßdehnnung(%) Wet elongation (%)
Knickfestigkeit, mal Buckling resistance, times
Kräuselungsgrad (%) · · ·
Zahl derDegree of curl (%) · · ·
number of
Kräuselungen/25 mm .
Kräuselungselastizitäts-Crimps / 25 mm.
Crimp elasticity
grad (%) Degree (%)
Stapelfasernordinary
Staple fibers
gemäße
Faserninvention
appropriate
Fibers
3535
ein, und die Anfangstemperatur stieg auf etwa 80 C an. Nachdem die Hauptmenge des Vinylidencyanids polymerisiert worden war, sank die Temperatur wieder auf 75 C. Nach 3stündigem Fortführen der Reaktion bei dieser Temperatur hatte sich eine leicht weißfleckige stabile Emulsion gebildet. Der Anteil an polymerisiertein Vinylidencyanid lag bei etwa 83%. K)Og dieser Emulsion wurden mit 2 kg einer Viskose vermischt, und das Gemisch wurde zu Fasern versponnen, die nach der Nachbehandlung mit den üblichen Verfahren zur Herstellung gekräuselter Stapelfasern verwendet wurden. Die gewonnenen Fasern besaßen eine ausgezeichnete Kräuselung und einen hervorragenden »Griff«. Die Festigkeit betrug 2,78 g/den und die Dehnung 181V11. Der Rückgewinn an Elastizität während einer K)" „igen Dehnung betrug 56%. Zum Vergleich sei angeführt, daß gewöhnliche Stapelfasern eine Festigkeit von 2,83 g den, eine Dehnung von 11% und einen Elasti/.itätsrückgewinn von 48% bei einer 10%igen Dehnung aufwiesen.and the initial temperature rose to about 80C. After the majority of the vinylidenecyanide had been polymerized, the temperature fell again to 75 ° C. After the reaction was continued at this temperature for 3 hours, a stable emulsion with slightly white spots had formed. The proportion of polymerized vinylidenecyanide was about 83%. K) Og of this emulsion were mixed with 2 kg of a viscose, and the mixture was spun into fibers which, after post-treatment with the usual methods, were used for the production of crimped staple fibers. The fibers recovered had excellent crimp and "hand". The strength was 2.78 g / den and the elongation was 18 1 V 11 . The recovery in elasticity during an elongation was 56%. For comparison, it should be noted that ordinary staple fibers have a strength of 2.83 g, an elongation of 11% and an elasticity recovery of 48% with a 10 % elongation.
K)Og Casein wurden in 671 g Wasser dispergiert, und dann wurde diese Dispersion tropfenweise unter Rühren mit 72 g einer 10" „igen wäßrigen Natriumhydroxydlösung versetzt. Das Gemisch wurde noch etwa 30 Minuten lang weitergerührt. Dann wurden 25,0 g Acrylnitril zu der Lösung zugegeben; die Additionsreaktion erfolgte bei 3stündigem Rühren der Lösung bei 55 C. Dann wurden 2 Mol Acrolein (1), 2 Mol Formaldehyd (2) und 1 Mol Dialdehydstärke (3) zu dem Protein zugesetzt, und die Addition erfolgte innerhalb von 2 Stunden bei 50 C. Das Reaktionsprodukt wurde in der Weise mit Cellulose vermischt, daß das Verhältnis von Cellulose zu Casein 9:1 betrug, und dann in der üblichen Art zu' Fasern versponnen. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten.K) Og casein were dispersed in 671 g of water, and then this dispersion was added dropwise with stirring with 72 g of a 10 "strength aqueous sodium hydroxide solution offset. The mixture was further stirred for about 30 minutes. Then were 25.0 g of acrylonitrile added to the solution; the addition reaction took place with stirring for 3 hours Solution at 55 ° C. Then 2 moles of acrolein (1), 2 moles of formaldehyde (2) and 1 mole of dialdehyde starch were added (3) added to the protein, and the addition took place within 2 hours at 50 C. The reaction product was mixed with cellulose in such a way that that the ratio of cellulose to casein was 9: 1, and then spun into fibers in the usual manner. The following results were obtained.
Wie aus der obigen Tabelle zu ersehen ist, wurden Knickfestigkeit und Kräuselfähigkeit verbessert, und die Fasern besaßen einen wolligen »Griff«.As can be seen from the table above, the kink resistance and curling ability have been improved, and the fibers had a woolly "handle".
100 g Casein wurden in 9(K) ml 0,5%iger Natriumhydroxydlösung gelöst. Dann wurden 60 g Vinylidencyanid mit dieser Lösung vermischt. Unter Rühren wurde das Gemisch bei einer Temperatur von 75 C gehalten. Bei Zugabe von 3 ml 30%igem Wasserstoffperoxyd setzt die Polymerisation des Vinylidencyanids100 g of casein were in 9 (K) ml of 0.5% sodium hydroxide solution solved. Then 60 g of vinylidenecyanide were mixed with this solution. While stirring the mixture was kept at a temperature of 75.degree. When adding 3 ml of 30% hydrogen peroxide sets the polymerization of the vinylidenecyanide
t 3
t
handeltunconcerned
acts
Wie aus der obigen Tabelle ersichtlich ist, wurden Festigkeit, Kräuselfähigkeit, Alkalibeständigkeit und Retention merklich verbessert.As can be seen from the table above, strength, curlability, alkali resistance and Noticeably improved retention.
B e i s ρ i e 1 6B e i s ρ i e 1 6
167 g (absolutes Trockengewicht 150 g) Casein wurden mit 1269 g Wasser und 30,9 g 2t70iger Natriumhydroxydlösung versetzt, und das Gemisch wurde 1 Stunde gerührt. Dann wurden 33,5 g2-Cyanoäthylenoxyd zugegeben, und die Umsetzung erfolgte167 g (absolute dry weight 150 g) were treated with Casein 1269 g of water and 30.9 g sodium hydroxide solution 2T7 0, and the mixture was stirred for 1 hour. Then 33.5 g of 2-cyanoethylene oxide were added and the reaction took place
innerhalb von 2 Stunden bei 45 C unter Bildung von /-hydroxy-eyanoäthyliertem Casein. Dann wurde getrennt durch Auflösen in einer 10/ ()igcn Boraxlösung eine 10%ige Lösung eines Copolymerisats bereitet, das aus· 33 Molprozent Acrolein und 67 MoI-prozenl Vinylalkohol erhalten worden war. Von dieser eben beschriebenen Lösung wurden 30 g direkt zu dem Cascinderivat zugegeben, so da(3 das Mischungsverhältnis 50:1 betrug. Das Gemisch wurde durch 2stündiges Rühren bei 20 C zur Umsetzung gebracht. Die erhaltene Lösung wurde mit 16.875 kg Viskose mit einer normalen Cellulosekonzentration von 8" „ vermischt. Das Verhältnis von Cellulose zu Casein lag bei 9:1. Beim Verspinnen wurde ein Fällungsbad der gleichen Zusammensetzung verwendet, wie es auch beim Verspinnen des gewöhnlichen Casein-Viskose-Gcmisches benutzt wird. Verglichen mit den mit hydroxycyanoäthylierten Casein vermischten Fasern waren bei den erzeugten Fasern »Griff«. Fadenqualität und Zerreißfestigkeit nicht beeinträchtigt, der Proteinverlust nach dem Verspinnen und dem Waschtest war gering, und es zeigte sich eine ansteigende Tendenz der 5°nigen Dehnungsclastizität und der Hrmüdungsbeständigkeit. Als Beispiel für diese Eigenschaften wird die folgende Gegenüberstellung angeführt. Die Vergleichsfasern wurden unter alleinigem Beimischen von r-hydroxycyanoäthylierlem Produkt gesponnenvDie Eigenschaften der erhaltenen Fasern sowie die -derjenigen, die aus einem Gemisch von .•-hydroxycyanoäthyliertem Casein und Viskose hergestellt wurden, sind in der folgenden Tabelle angerührt. Außerdem sind die Eigenschaften gewöhnlicher Stapelfasern angegeben.within 2 hours at 45 C with formation of / -hydroxy-eyanoethylated casein. Then a 10% solution was prepared of a copolymer separated by dissolution in a 1 0 / () igcn borax solution which had been obtained from · 33 mole percent of acrolein and 67 MoI prozenl vinyl alcohol. Of this solution just described, 30 g were added directly to the cascine derivative, so that the mixing ratio was 50: 1. The mixture was reacted by stirring for 2 hours at 20 ° C. The solution obtained was made up of 16,875 kg of viscose with a normal cellulose concentration of 8 "" mixed. The ratio of cellulose to casein was 9: 1. During spinning, a precipitation bath of the same composition was used as is used in the spinning of the ordinary casein-viscose mixture. Compared with the casein mixed with hydroxycyanoethylated fibers were not affected in the produced fibers "handle". yarn quality and tensile strength, the protein loss after spinning and washing test was low, and it showed an increasing trend of 5 ° n owned Dehnungsclastizität and Hrmüdungsbeständigkeit. As an example of these properties is the following comparison is given: The comparison fibers were under The properties of the fibers obtained, as well as those made from a mixture of -hydroxycyanoethylated casein and viscose, are shown in the following table. The properties of common staple fibers are also given.
Proteinietentionskoeifi/.ienl:Protein retention coeifi / .ienl:
Der Stickstoffgehalt wurde nach jedem Waschen bestimmt, wobei zugiunde gelegl wurde, daß der Stickstoffgehalt der Ausgangsfaser 100 ist.The nitrogen content was determined after each wash, assuming that the The nitrogen content of the starting fiber is 100.
B e i s ρ i e 1 7B e i s ρ i e 1 7
Es wurden verschiedene Monomere jeweils in einer wäßrigen, alkalischen Lösung von cyanoäthyliertem Casein, das in der im Beispiel 2 beschriebenen Weise hergestellt worden war: polymerisiert. Polymerisationsumsatz und Zusammensetzung der bei 75 C innerhalb von 4 Stunden gewonnenen Emulsionen sind in der gleichen Tabelle A aufgeführt.There were different monomers each in an aqueous, alkaline solution of cyanoethylated Casein prepared in the manner described in Example 2: polymerized. Polymerization conversion and composition of the emulsions obtained at 75 ° C. within 4 hours are listed in the same Table A.
gemiißemanic
according to
fascrnequal
fiber
Stapelliche
stack
Anmerkungen:Remarks:
Waschbedingungen: Laünder-o-mcler-Verfahren
Badzusammensetzung: ■: : · "Washing conditions: Laünder-o-mcler method
Bath composition: ■:: · "
0,5 Gewichtsprozent Marseilleseife und
' ■ 0,2 Gewichtsprozent Na2CO.,0.5 percent by weight of Marseilles soap and
'■ 0.2 percent by weight Na 2 CO.,
Temperatur: 70 1 2 CTemperature: 70 1 2 C
Cyanoäthylierte Caseinlösung: Cyanoethylated casein solution:
Konzentration ("/<>)Concentration ("/ <>)
Menge (g) Amount (g)
Wasser (ml). Ml water).
3%igcs H2O2 (ml) ..... 3% igcs H 2 O 2 (ml) .....
Monomeres (g). Monomer (g).
Polymerisationsumsatz (%) Polymerization conversion (%)
Zusammensetzung der
Emulsion nach der
Polymerisation (('/0)
CyanoäthyliertesComposition of
Emulsion after the
Polymerization ( ( '/ 0 )
Cyanoethylated
Casein Casein
Polymerisat Polymer
(> 3(> 3
12,66 16812.66 168
14 6 MA 2014 6 MA 20
79,979.9
10,17 9,6010.17 9.60
Die physikalischen Eigenschaften der durch gemeinsames Verspinnen der einzelnen Emulsionen mit Viskose erhaltenen Fasern sind in Tabelle B aufgeführt. Sowohl »Griff« als auch Kräuselfähigkeit waren gut. Die Fasern besaßen eine gute Elastizität.The physical properties of the individual emulsions by spinning together with Fibers obtained from viscose are listed in Table B. Both "grip" and curl ability were Well. The fibers had good elasticity.
Physikalische EigenschaftenPhysical Properties
Feinheit (Denier) Fineness (denier)
Festigkeit (g/den) Firmness (g / den)
Dehnung ("/„) Strain ("/")
Elastizitätsrückgewinn
in Prozent bei einer
10(1/oigcn Dehnung...Elasticity recovery
in percent for one
10 (1 / o igcn elongation ...
Versuch Nr.Attempt no.
6 1
3,946 1
3.94
2,58 15.62.58 15.6
51,051.0
gewöhnliche Stapelfasern ordinary staple fibers
2,96 2,68 20,22.96 2.68 20.2
41,641.6
Anmerkung: In der Tabelle ist bei den Monomeren Styrol mit St, Methylmethacrylal mit MMA und Methylacrylat mit MA abgekürzt.Note: In the table, the monomers styrene with St, methyl methacrylal with MMA and Methyl acrylate abbreviated as MA.
Claims (4)
Family
ID=
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