DE907051C

DE907051C - Verfahren zur Herstellung von Viskose aus Baumwolle, insbesondere Linters

Info

Publication number: DE907051C
Application number: DENDAT907051D
Authority: DE
Inventors: Kenneth Russell Gray; Paul Henry Schlosser
Original assignee: Rayonier Inc
Current assignee: Rayonier Inc
Priority date: 1949-11-01
Publication date: 1954-02-11
Also published as: GB685843A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 22. MÄRZ 1954

R 4404 IVc 112 BIBLIOTHEK ( OESOEUTSCHEN ) V PATEäJTAMTES J

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Viskose aus Baumwolle, insbesondere Linters. Es äst bekannt, daß Cellulose durch den Zusatz von gewissen Verbindungen in kleinsten Mengen, z. B. kationenaktiven quaternären Ammoniumverbindungen, Eigenschaften erhält, die ihre weitere Verarbeitung in den verschiedenen Arbeitsgängen des Viskoseverfahrens wesentlich erleichtern. Zum Beispiel wird die Ausbeute erhöht, und die Kosten des Herstellungsverfahrens werden vermindert.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Baumwolle in einer Menge von ο,οΐ bis 0,20% ihres Trockengewichts ein mindestens teilweise in Wasser dispergierbares und gegenüber Alkali stabiles Polyoxyalkylen oder ein ebensolcher Polyoxyalkylenmischäther, der einen Kohlenwasserstoffrest mit mehr als 7 Kohlenstoffatomen enthält, zugesetzt wird.

Mit besonderem Vorteil wird als Polyoxyalkylen ein Polyoxypropylen mit einer spezifischen Viskosität von 0,065 bis 0,138, gemessen in einer 4°/oigen Lösung in Benzol bei i8°, verwendet und als Polyoxyalkylenmischäther ein Polyoxyäthylenmischäther, der einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit mehr als 7 Kohlenstoffatomen enthält. Der Kohlenwasserstoffrest kann auch ein cycloaliphatischer Kohlenwasserstoffrest sein, der z. B. von der Abietinsäure abgeleitet ist. Andere lipophile Gruppen, wie Aralkyl- und Alkarylgruppen oder

cycloaliphatische Gruppen mit einem geringen Anteil anderer Elemente als Kohlenstoff und Wasserstoff, können indessen ebenfalls verwendet werden. Wenn der Kohlenwasserstoffrest außer Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen andere Atome enthält, müssen die Verbindungen gegenüber Natronlauge beständig sein.

Falls höhere aliphatische Kohlenwasserstoffreste als lipophile Gruppen verwendet werden, können sie normal oder verzweigt, gesättigt oder ungesättigt sein. Die zu verwendenden Verbindungen müssen jedoch in Wasser löslich oder zum mindesten dispergierbar sein. Sie enthalten zwar keine einzige stark hydrophile Gruppe, haben aber trotzdem infolge der vereinigten Wirkung mehrerer Ätheratome in dem Polyoxyalkylenrest eine besondere hydrophile Wirkung.

Beispiele von erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen, die leicht herzustellen und besonders wirksam sind, sind folgende:

1. PoTyoxyärhylen mit einem Erstarrungspunkt von mindestens 34⁰,

2. Polyoxypropylen mit einer spezifischen Viskosität von ungefähr 0,065 bis 0,138, gemessen in einer 4°/oigen Lösung in Benzol bei i8°,

3. Mischäther mit einem Polyoxyäthylenrest und einem aliphatischen Kohlenwasserstoffrest, der mehr als 7 Kohlenstoffatome enthält (zur Vereinfachung wird in der Beschreibung die Bezeichnung »Mischäther mit aliphatischen Alkoholen« verwendet),

4. Mischäther mit einem Polyoxyäthylenrest und einem cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest, der von der Dihydroabietin-, Dehydroabietin-, Tetrahydroabietin- oder Abietinsäure abgeleitet ist.

Alle angeführten Verbindungen bewirken eine Verbesserung des Spinnvorganges. Die in Gruppe 3 aufgeführten Mischäther mit aliphatischen Alkoholen erhöhen außerdem die Emulgierbarkeit λ^τοη Mineralölen in Viskose beträchtlich. Unter Verwendung von sehr kleinen Mengen dieser Mischäther werden Emulsionen erhalten, die sich durch eine außerordentliche Feinheit und Gleichmäßigkeit der Teilchengröße und durch sehr hohe Stabilität auszeichnen.

Polyoxyäthylene mit einem Erstarrungspunkt von mindestens 34⁰ sind für das ernndungsgemäße Verfahren geeignet. Besonders gtite Ergebnisse werden mit Polyoxyäthylenen mit einem Erstarrungspunkt von 46 bis 51⁰ erzielt. Die Polyoxyäthylene sind in Wasser löslich und können als Lösung auf die Baumwolle gebracht oder irgendeiner Lösung zugesetzt werden, mit der die Baumwolle behandelt wird.

Von den Polyoxypropylenen, die eine spezifische Viskosität von ungefähr 0,065 bis 0,138 haben, gemessen in einer 4°/oigen Lösung in Benzol bei i8°, liefern die besten Ergebnisse Polyoxypropylene, deren spezifische Viskosität in dem Bereich von 0,083 bis 0,138 liegt.

Die Mischäther mit aliphatischen Alkoholen sind vorzugsweise in Wasser löslich. Sie enthalten im allgemeinen einen Polyoxyäthylenrest, der minde-] stens halb soviel Oxyäthylengruppen enthält, wie Kohlenstoffatome in dem Kohlenwasserstofjfrest Ö5 enthalten sind. Praktisch besteht keine obere Grenze für die Zahl der Oxyäthylengruppen in dem Polyoxyäthylenrest; erfindungsgemäß werden z.B. ; Verbindungen verwendet, die bis zu 157 Oxyäthylengruppen enthalten.

Die in der 4. Gruppe genannten Verbindungen können z. B. durch Umsetzung von reinen oder gemischten Harzalkoholen mit Äthylenoxyd hergestellt werden und z. B. 3, 4, 6, 12, 20 und bis zu 160 Oxyäthylengruppen enthalten.

Um die genannten Verbesserungen zu erzielen, genügt eine verhältnismäßig kleine Menge der Polyäther; im allgemeinen werden für die Verbesserung der Spinnfähigkeit 0,08 bis 0,10% vom Trockengewicht der Baumwolle ausreichen. Polyoxyäthylene sind indessen etwas weniger wirksam als die meisten anderen Verbindungen, so daß in diesem Falle Mengen von etwa 0,20% für eine wesentliche Verbesserung der Spinnfähigkeit erforderlich sind. Die zur Erzielung einer guten Emulgierbarkeit durch die Mischäther aliphatischer Alkohole erforderliche Menge ist im allgemeinen etwas kleiner als diejenige Menge an Mischäthern, die zur Verhinderung oder Verringerung von Ablagerungen beim Spinnen der Fäden erforderlich ist. Das Optimum an Emulgierbarkeit wird im allgemeinen durch Zusatz von 0,025 bis 0,05 °/o, vorzugsweise 0,03%, Mischäther erreicht. Um außerdem die Bildung von Ablagerungen in den Spinndüsen zu verhindern, sollten die Mischäther aber in einer Menge von 0,08 bis 0,10% oder mehr zugesetzt werden, wobei die Emulsionen fast ebenso fein und gleichmäßig werden wie bei dem Optimum von 0,025 bis 0,05%. Unter gewissen Umständen haben jedoch die so unter Zusatz eines höheren Beträges an Mischäther bereiteten Emulsionen die Tendenz, während der verschiedenen Stufen des Viskoseverfahrens, z. B. während des Reifens der Viskose, zu schäumen. Dementsprechend werden vorzugsweise 0,025 bis 0,05 °/o des Mischäthers zugesetzt, wenn sowohl die Emulgierbarkeit als auch die Verhinderung von Ablagerungen von entscheidender Bedeutung ist, und außerdem wird noch eine kleine Menge einer kationenaktiven Aminoverbindung zugegeben. In diesem Falle soll die Menge des Mischäthers vorzugsweise ungefähr 0,03 % und die Menge der kationenaktiven Aminoverbindung, deren Zusatz jedoch nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, vorzugsweise 0,05% oder sogar bis zu 0,20% betragen.

Wenn das Polyoxyäthylen in größerer Menge als 0,20% zugesetzt wird, dann wird nur noch eine geringe Verbesserung der durch die Erfindung erzielten Wirkung erreicht, während sich gleichzeitig oft gewisseNachteile ergeben. Zu diesen Nachteilen gehört, daß die aus Linters hergestellten Cellulosebogen außerordentlich weich werden, so daß sich Schwierigkeiten beim Alkalisieren und beim Lösen des Xanthogenats infolge übermäßiger Zusammenballung der Fasern ergeben. Außerdem ist es dann besonders schwierig, eine vollkommene Entlüftung

der Viskosespinnlösung zu erzielen. Höhere Konzentrationen am Polyäther können auch die Oberflächenspannung der Viskose unerwünscht verringern, so daß die Viskose nach den üblichen Verfahren nicht einwandfrei zu Fäden versponnen werden kann, weil die Fäden abreißen oder an den Spulen bzw. Fadenführern klebenbleiben.

Obwohl die Polyäther vorzugsweise der Baumwolle bzw. den Linters vor dem Alkalisieren zugesetzt werden sollen, kann doch dieser Zusatz auch während der Viskoseherstellung erfolgen, auf jeden Fall aber vor Beendigung der Zerfaserung der Alkalicellulose.

Claims

Patentansprüche:

i. \^rerfahren zur Herstellung von Viskose aus Baumwolle, insbesondere Linters, dadurch gekennzeichnet, daß der Baumwolle in einer Menge von ο,οΐ bis 0,20% ihres Trockengewichts ein mindestens teilweise in Wasser dispergierbares und gegenüber Alkali stabiles Polyoxyalkylen oder ein ebensolcher PoIyoxyalkylenmischäther, der einen Kohlenwasserstoffrest mit mehr als 7 Kohlenstoffatomen enthält, zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyoxyalkylen ein Polyoxypropylen mit einer spezifischen Viskosität von 0,065 bis 0,138, gemessen in einer 4%igen Lösung in Benzol bei i8°, verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyoxyalkylenmischäther ein Polyoxyäthylenmischäther, der einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit mehr als 7 Kohlenstoffatomen enthält, verwendet wird.

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