DE842826C

DE842826C - Verfahren zur Herstellung von kuenstlichen, unloeslichen Gebilden, wie Faeden oder Fasern, aus vegetabilischen Saatgutglobulinen oder Phosphorproteinen

Info

Publication number: DE842826C
Application number: DEP1221A
Authority: DE
Inventors: Robin Hamilton Kendall Thomson
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1945-08-22
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1952-07-03
Also published as: NL62061C; US2533297A; CH256467A; BE467120A; FR930905A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 3. JULI 1952

p 1221 IV C I 2p b B

oder Phosphorproteinen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues und verbessertes Verfahren zum Unlöslichmachen von künstlichen Fäden oder Fasern, welche durch Spinnen von Lösungen von vegetabilischen Saatgutglobulinen, z. B. Erdnußprotein oder Phosphorproteinen, beispielsweise Kasein, in wäßrigen alkalischen oder anderen geeigneten wäßrigen Lösungsmittelmedien in geeigneten angesäuerten, salzhaltigen Fällbädern erhalten werden. Als Fällbäder gelangen in der Praxis zweckmäßig mit Schwefelsäure leicht angesäuerte Natriumsulfatlösungen zur Anwendung.

Die aus dem Fällbad anfallenden Fäden sind in verdünnten salzhaltigen Lösungen noch leicht löslich. Sie können in verdünnten salzhaltigen Lösungen und in kaltem Wasser durch eine Härtebehandlung mit Formaldehyd unlöslich gemacht werden. Um die Gebilde jedoch für die gewöhnliche Textilapplikation geeignet zu gestalten, müssen sie auch der Einwirkung von siedendem Wasser zu wider- ao stehen vermögen, so daß sie ohne Zusammenkleben getrocknet werden können. Ferner müssen sie gegen heiße verdünnte Säurelösungen, die beim Färben mit sauren WoI!farbstoffen zur Anwendung gelangen, und gegen heiße verdünnte Alkalilösungen, die in Wäschereien benutzt werden, beständig sein. Früher wurde angenommen, daß das beste Unlöslichmachen, die besten physikalischen Eigenschaften und das Nichtverkleben von Fäden oder Fasern durch Verwendung einer stark salzhaltigen Lösung

von Formaldehyd, welche nicht weniger als 30 Teile Natriumchlorid pro 100 Gewichtsteile Wasser enthält und zur Erreichung eines p^ von weniger als 1 mit genügend Salzsäure oder Schwefelsäure angesäuert ist, erreicht werden können. Ein solches Bad wird im britischen Patent 513 910 beschrieben. Die Fällösung, welche an den Fäden nach Austritt aus dem Fällbad anhaftet, wird gewöhnlich durch Behandeln mit Natriumchloridlösung vor dem Einbringen der Gebilde in die vorgenannte, unlöslichmachende Flüssigkeit weggespült.

Das Unlösliohmachen mit dieser sauren Kocihsalz-Formaldehyd-Lösung erfordert jedoch eine längere Berührung des Fadens mit dieser Lösung, sogar

t5 bei erhöhten Temperaturen, z. B. 18 Stunden lang bei 38⁰. Diese Behandlung>sdauer kann durch Anwendung von wesentlich höheren Temperaturen nicht vermindert werden, da die losen Gebilde bei derart höheren Temperaturen zum Zusammenkleben neigen, anstatt locker offen zu bleiben.

Es wurde gefunden, daß das Unlöslichmachen von ungehärteten, künstlichen Fäden oder Fasern wesentlich beschleunigt und Gebilde von hervorragenden physikalischenEigenschaften ohne nennenswerte Neigung zum Zusammenkleben erreicht werden können, wenn man die Fäden oder Fasern zuerst in einem mit Natriumchlorid und Natriumsulfat oder mit Natriumchlorid oder Magnesiumsulfat gesättigten, wäßrigen Formaldehydbad bei einem PH-Wert von 4 bis 6, d.h. bei einem Pf₁-Wert, welcher innerhalb des isoelektrischen Bereichs des Proteins liegt, bei einer 6o° nicht übersteigenden Temperatur einige Zeit behandelt und hierauf einer weiteren Behandlung in einem mit mindestens 175 g/l Schwefelsäure stark angesäuerten, wäßrigen zweiten Formaldehydbad bei erhöhter Temperatur, zweckmäßig bei 55 bis 75⁰ unterwirft, wobei dieses stark angesäuerte Formaldehydbad mit Natriumsulfat oder Magnesiumsulfat bei der zur Anwendung gelangenden Temperatur gesättigt wird, zweckmäßig je nachdem das erstere oder das letztere dieser Salze im erstgenannten der beiden Bäder verwendet wurde.

Ist das Forrnaldehydbad vom p^-Wert 4 bis 6 mit Natriumchlorid und Natriumsulfat gesättigt worden, so wird das stark angesäuerte zweite Formaldehydbad mit Natriumsulfat gesättigt, während bei Sättigung des Formaldehydbads vom pH-Wert 4 bis 6-mittels Natriumchlorid und Magnesiumsulfat das stark angesäuerte zweite Formaldehydbad mit Magnesiumsulfat gesättigt wird.

Die Formaldehydkonzentrationen in den beiden Bädern können weitgehend schwanken, doch sind hohe Konzentrationen nicht erforderlich. Der Zeitraum, währenddessen die Gebilde mit dem Formaldeihydbad vom p^-Wert 4 bis 6, welches mit Natriumchlorid und Natrium- oder Magnesiumsulfat gesättigt ist, in Berührung bleiben sollen, hängt von der Temperatur ab, bei welcher jenes Bad zur Anwendung gelangt. So genügt bei etwa 50⁰ eine Dauer von etwa 5 Minuten, während bei ungefähr 40⁰ ungefähr 8 bis 15 Minuten nötig sind. Wesentlich ist, daß dieses Bad mit Natriumchlorid und Natriumsulfat gesättigt ist, da es andernfalls unmöglich ist, das spätere, stark angesäuerte zweite Bad bei einer genügend hohen Temperatur zu verwenden, um ein rasches Unlöslichmachen zu bewirken, ohne gleichzeitig ein Zusammenkleben der Gebilde und die Erzeugung von Fäden oder Fasern von minderwertigen physikalischen Eigenschaften zu bewirken. In diesem stark angesäuerten zweiten Behandlungsbad beträgt die Schwefelsäurekonzentration mindestens 175 g/l Schwefelsäure. Infolge der Flüchtigkeit von Formaldehyd und wegen der schädlichen Natur seiner Dämpfe soll die Temperatur dieses zweiten Bads 75° nicht übersteigen, wobei selbstverständlich bei niedrigerer Temperatur das Unlöslichmachen weniger rasch vor sich geht. Bei 70° beträgt die erforderliche Zeit etwa 10 bis 15 Minuten.

Die Erfindung ist in den folgenden Beispielen erläutert, wobei die Teile jeweils Gewichtsteile bedeuten, sofern nichts anderes erwähnt wird.

Beispiel 1

Eine gealtere Lösung von Erdnußglobulin in verdünnter Natriumhydroxydlösung wird in eine konzentrierte Natriumsulfatlösung gesponnen, welche mit Schwefelsäure bei etwa 30⁰ angesäuert wird. Die Fadenabzugsgeschwindigkeit ist größer als die Geschwindigkeit, mit der die Spinnlösung durch die Spinndüse ausgestoßen wird. Nach dem Ausfällen werden die Fäden in mit der Fällösung noch befeuchtetem Zustand gestreckt und hierauf unter Zug in ein gesättigtes Natriumchloridbad bei ungefähr 20° eingeführt, worin sie so lange verbleiben, bis ihr Schrumpfungsvermögen wesentlich vermindert ist. Die Fäden werden alsdann zu Stapelfasern geschnitten und bei Zimmertemperatur bis zur Weiterverarbeitung in einergesättigten Natriumchloridlösung gesammelt. Die erzielte ungehärtete Stapelfaser wird in eine warme, auf 50⁰ gehaltene Lösung, welche, ιVa Gewichtsprozent Formaldehyd enthält, mit Natriumchlorid und Natriumsulfat gesättigt ist und einen pjj-Wert von 5,0 aufweist, eingetaucht. Nach Eintauchen während 5 Minuten wird die Stapelfaser aus dem Bad herausgenommen und etwas abtropfen gelassen. Hernach wird sie in ein Bad eingetragen, welches aus einer heißen, 1,5 Gewichtsprozent Formaldehyd enthaltenden, gesättigten Natriumsulfatlösung besteht, der V₅ ihres Volumens konzentrierte Schwefelsäure und genügend festes Natriumsulfat, um die Badzusammensetzung ständig gleich zu halten, zugesetzt wird. Die Badtemperatur wird auf 70⁰ gehalten, und sein Schwefelsäuregehalt beträgt etwa 240 g pro Liter. Die Stapelfaser wird während 10 Minuten in diesem Bad 'belassen und hierauf herausgenommen und getrocknet. Sie ist locker, öffnet sich leicht und erleidet durch siedendes Wasser keinen Schaden. Außerdem widersteht sie der Einwirkung eines sauren Wollfarbstoffbads mit 0,1% Schwefelsäure und V4°/o Natriumsulfat von einer Temperatur von 97⁰ während 90 Minuten ohne Einbuße ihres Griffs und ihrer allgemeinen Eigenschaften. Die Faser wird dann in üblicher Weise fertigbehandelt, indem man sie mit einer V2°/oigen Lösung von Oleyl-

natriumsulfat während 1V2 Stunden bei 6o° und hierauf in einer '/Woigen Natriumcarbonatlösung behandelt. Die erhaltene Faser besitzt hervorragende !eigenschaften zur Erzeugung von Textilien .und litl.it sich in befriedigender Weise mit schwach alkalischen Seifenlösungen waschen.

Beispiel 2

Stapelfaser, die gemäß Beispiel 1 ersponnen wird, wird 5 Minuten lang in ein warmes, 1,5 Gewichtsprozent Formaldehyd enthaltendes, mit Natriumchlorid und Xatriumsulfat gesättigtes Bad bei einem p_H-Wert von 5 in der im Beispiel 1 'beschriebenen Weise eingetaucht. Hierauf wird das Material in ein stark angesäuertes zweites Bad der gleichen Zusammensetzung, wie im Beispiel 1 angegeben, mit der Ausnahme, daß das Volumen der verwendeten konzentrierten Schwefelsäure nur Vs des Volumens der dort verwendeten konzentrierten Schwefelsäure und Ve des Volumens der mit Natriumsulfat gesättigten Formaldehydlösung beträgt, übergeführt. Die Faser wird 15 Minuten lang in diesem Bad belassen und hierauf herausgenommen und gewaschen. Sie besitzt ähnliche Eigenschaften wie die unlöslich gemachte Stapelfaser nach Beispiel 1.

Beispiel 3

Kine wie im Beispiel 1 ersponnene Stapelfaser wird in eine warme Lösung eingetaucht, welche 1V2 Gewichtsprozent Formaldehyd enthält, mit Magnesiumsulfat und Natriumchlorid gesättigt und auf einen p^-Wert von 5,0 eingestellt wurde, wobei die Temperatur dieser Lösung 50⁰ beträgt. Nach einer Eintauchzeit von 5 Minuten wird die Stapelfaser aus dem Bad herausgenommen und abtropfen gelassen. Hierauf wird sie in ein Bad eingeführt, welches aus einer heißen gesättigten Magnesiumsulfatlösung besteht, 1V2 Gewichtsprozent Formaldehyd enthält. Dem Bad wird genügend Magnesiumsulfat und ¹U seines Volumens konzentrierte Schwefelsäure zugesetzt, damit die Badzusammensetzung aufrechterhalten wird. Die Temperatur des Bads wird auf yo° gehalten, und sein Schwefelsäuregehalt beträgt 318 g pro Liter. Die Stapelfaser wird Minuten lang in diesem Bad belassen und hierauf herausgenommen und gewaschen. Sie öffnet sich leicht und wird durch kochendes Wasser nicht beschädigt. Ferner ist sie gegen ein Bad, welches 0,1% Schwefelsäure und ¹A⁰A) Natriumsulfat enthält und auf 97⁰ erwärmt wurde, ohne Beeinträchtigung ihrer Form bei einer Eintauchzeit von Minuten widerstandsfähig. Sie gleicht hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften, Griff und Waschwiderstandsvermögen weitgehend der nach Beispiel 1 erhaltenen Faser.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von künstlichen, unlöslichen Gebilden, wie Fäden oder Fasern, durch Verspinnen von in alkalischen oder anderen wäßrigen Lösungsmitteln gelösten vegetabilischen Saatgutglobulinen, z. B. Erdnußproteine, oder Phosphorproteinen, wie Kasein, in ein saures salzhaltiges Fällbad mit anschließender Unlöslichmachung und Fertigbehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß die verformten Gebilde zuerst in einem mit Natriumchlorid und Xatriumsulfat oder mit Natriumchlorid und Magnesiumsulfat gesättigten, wäßrigen Formaldefaydbad mit einem p_H-Wert von 4 bis 6 bei einer 60° nicht übersteigenden Temperatur einige Zeit belassen und nachher mit einem mindestens 175 g/l Schwefelsäure aufweisenden, also stark angesäuerten wäßrigen zweiten Formaldehydbad bei 55 bis 75⁰, das mit Natriumsulfat oder Magnesiumsulfat gesättigt ist, etwa 10 bis 15 Minuten nachbehandelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete, stark angesäuerte zweite Formaldehydbad mit Natriumsulfat gesättigt ist, sofern das Formaldehydbad mit einem p^-Wert von 4 bis 6 mit Natriumchlorid und Natriumsulfat gesättigt ist.

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