DE913946C

DE913946C - Verfahren zum Verbessern der Eigenschaften von kuenstlichen Formgebilden aus hydroxylgruppenhaltigen hochmolekularen Stoffen

Info

Publication number: DE913946C
Application number: DET4835D
Authority: DE
Original assignee: Phrix Werke AG
Current assignee: Phrix Werke AG
Priority date: 1941-12-11
Filing date: 1941-12-12
Publication date: 1954-06-24

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern der Eigenschaften von künstlichen Formgebilden aus hydroxylgruppenhaltigen Stoffen, insbesondere solchen aus Cellulosehydrat oder Polyvinylalkohol. Es können auch andere hydroxylgruppenhaltige Ausgangsstoffe bzw. die daraus oder aus ihren Lösungen oder Schmelzen hergestellten Gebilde auf die gleiche Art veredelt werden. Die erfindungsgemäße Veredlung bewirkt in erster Linie eine Erhöhung der Trocken- und Naßfestigkeit, daneben kann aber auch die Knickbruchfestigkeit und die Scheuerfestigkeit verbessert werden.

Das Veredlungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung beruht darauf, daß entweder der zu verformenden Lösung des betreffenden hydroxylgruppenhaltigen Ausgangsmaterials das Veredlungsmittel zugesetzt wird oder daß das daraus gewon nene Formgebilde in entsprechenden Bädern des Veredlungsmittels nachbehandelt wird. Erfindungsgemäß fügt man der zu verformenden Masse, also etwa einer Lösung von Cellulose, etwa einer Viskose, oder der Lösung des Polyvinylalkohols in Wasser oder einer anderen hydroxylgruppenhaltigen Substanz in einem anderen neutral oder alkalisch reagierenden Lösungsmittel in der Kälte Alkalihalogenamid bzw. -diamid hinzu. Dann verformt man die Lösung und erhitzt während oder direkt nach erfolgter Verformung auf etwas höhere Temperaturen von 20 bis ioo°, vorzugsweise auf 40 bis 6o'^Q. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß man in ein auf diese Temperatur erwärmtes Fällbad verformt. Höhere Temperaturen als ioo° sind zur Erzielung der Einwirkung zulässig, aber nicht notwendig, jedenfalls kommt ihnen in der Regel bei

dem vorliegenden Verfahren eine technische Bedeutung nicht zu.

Alkalihalogenamide und -diamide sind bisher nicht zur Veredlung von Formgebilden herangezogen worden. Es muß auch als außerordentlich überraschend angesehen werden, daß sich solche Halogenverbindungen in Anbetracht ihrer Zersetzlichkeit zu diesem Zweck überhaupt verwenden lassen.

ίο Eine Nachbehandlung von Formgebilden aus hydroxylgruppenhaltigen Materialien ist ebenfalls möglich, erweist sich aber der schon erwähnten Maßnahme gegenüber meist als etwas unterlegen. Zur Nachbehandlung verfährt man etwa so, daß man die Formgebilde aus hydroxylgruppenhaltigen Materialien mit einer vorzugsweise wäßrigen Lösung von Alkalihalogenmono- oder -diamiden tränkt, dann das Gut aus der Losung herausnimmt, wobei man gegebenenfalls vorher abschleudern oder ao abquetschen kann, dann auf eine höhere Temperatur von etwa 50⁰ erwärmt, worauf man auswäscht und das Gut auf irgendeine bekannte Art weiter nachbehandelt.

Zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens versetzt man eine tiefgekühlte wäßrige Suspension von N-Halogenmono- oder N, N'-Dihalogendiamiden mit verdünnter wäßriger Alkalilösung oder einer Ammoniaklösung. Dabei lösen sich die Halogenamide alsbald zu einer wenig getrübten Lösung auf, die sich unter +5° mehrere Stunden lang ohne wesentliche Zersetzung aufbewahren läßt. Dabei ist es nicht notwendig, vorher in den N-Halogenmono- oder N, N'-Dihalogendiamiden etwa befindliche Alkalihalogenide zu beseitigen, man kann vielmehr die rohen N-Halogenmono- oder N, N'-Dihalogendiamide, wie sie etwa aus dem Amid in Anwesenheit von Bicarbonaten durch Chlor oder Brom erhältlich sind, direkt zur Anwendung bringen.

Eine solche Lösung führt man unter dauernder Kühlung einer Viskose oder einer Lösung von Polyvinylalkohol oder der Lösung eines sonstigen hydroxylgruppenhaltigen Stoffes in einem neutralen oder alkalischen Lösungsmittel zu, verformt mögliehst rasch in ein warmes oder noch besser in ein heißes Fällbad, dessen Temperatur etwa zwischen 50 und 100° liegen kann, wobei eine Temperatur von 40 bis 6ö° aber für die meisten Fälle als ausreichend befunden wurde. Die Weiterbehandlung erfolgt dann in der für derartige Gebilde üblichen Weise. Es ist darauf zu achten, daß entstandenes Alkalihalogenid ausreichend ausgewaschen wird, bevor man die Gebilde trocknet.

Es ist durchaus möglich, die Formgebilde aus hydroxylgruppenhaltigen Substanzen außer der Veredlung mit Alkalihalogenamiden auch noch einer weiteren sonst üblichen Nachbehandlung oder auch einer sonstigen Veredlung zu unterwerfen.

Beispie Ii

Eine gereifte Viskoselösung normaler Zusammensetzung wird kurz vor der Verarbeitung auf o° abgekühlt und mit einer ebenfalls auf o'⁰' gekühlten alkalischen Lösung eines technischen Adipinsäurebis-kaliumbromamids in Pyridin gut vermischt. Alsdann wird die Viskose in ein Fällbad von 70° verformt. Die hierbei erhaltenen Bändchen und Filme zeichnen sich durch hohe Festigkeitseigenschaften aus.

B e i s ρ i e 1 2

200 g Polyvinylalkohol werden zur besseren Lösung zunächst trocken mit je 15 g Harnstoff und Thioharnstoff vermischt. Die Mischung wird sodann nach und nach in 770 g etwa 8o° heißes Wasser unter kräftigem Rühren eingetragen. Sobald sich die-Substanz gelöst hat, kühlt man auf o° ab und gibt eine schwach alkalische, ebenfalls auf ö° gekühlte 4,5%ige Lösung, berechnet auf die Trockensubstanz, eines technischen Adipinsäure-bis-kaliumbromamids zu. Hierauf wird die Lösung in ein warmes Formaldehydbad gesponnen und das erzielte Formgebilde nach bekannter Methode verstreckt und weiterverarbeitet. Das Gebilde, etwa ein Faden oder Fasergut, zeigt neben guter Wasserbeständigkeit eine bedeutende Reißfestigkeit.

B e i s ρ i e 1 3

200 g Polyvinylalkohol werden unter gelindem Erwärmen und unter kräftigem Rühren in go 800 g Wasser gelöst. Die Lösung wird auf o° gekühlt und mit einer ebenso kalten, mit Ätznatron schwach alkalisch gemachten Lösung eines technischen Adipinsäure-bis-natriumbromamids versetzt. Zuvor wird der Gehalt des technischen Produktes durch Titration bestimmt. Man nimmt davon eine solche Menge, daß man eine Lösung erhält, die 8% der reinen Substanz enthält. Die Polyvinylalkoholmischung wird sodann in einem 50⁰ warmen Fällbad zu Fäden versponnen. Der Faden wird verstreckt und zeigt eine gewisse Quellbarkeit in Wasser.

Bei spie I4

Aus der Spinnmaschine kommendes, nach dem Viskoseverfahren erzeugtes Fadenbündel, welches verstreckt worden ist und die verschiedenen Nachbehandlungsbäder passiert hat, gelangt in eine gekühlte schwach alkalisch reagierende Flotte, in der etwa 6,5% technisches natriumchloridhaltiges Capronsäurenatriumchloramid gelöst sind. Von hier aus kommt das Bündel kurze Zeit in eine Kammer, in welcher es auf 6ö⁰' erwärmt wird, wobei sich die Reaktion vollzieht. Anschließend wird das Fadenbündel gewaschen, getrocknet und auf Stapellänge geschnitten. Die erhaltene Zellwollfaser zeichnet sich gegenüber nicht behandelter durch erhöhte Naß- und Trockenfestigkeit aus.

Beispiels

Feuchte Zellwolle wird tunlichst vor dem ersten Trocknen und nach Beseitigung des Feuchtigkeitsüberschusses in eine schwach alkalisch reagierende Flotte gebracht, die 4% rohes Adipinsäure-bisnatriumchloramid enthält. Die Flotte ist ziemlich stark gekühlt. Nach kurzem Verweilen wird die

Zellwolle herausgenommen, abgeschleudert und in eine Reaktionskammer gebracht, die eine Innentemperatur von 65° hat. Nach wenigen Minuten wird sie dann gewaschen und getrocknet. Auch hierbei kann man eine Erhöhung der Naß- und Trockenfestigkeit feststellen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zum Verbessern der Eigenschaften von künstlichen Formgebilden aus hydroxylgruppenhaltigen hochmolekularen Stoffen, wie Cellulosehydrat oder Polyvinylalkohol, dadurch gekennzeichnet, daß man entweder der verformenden Lösung des betreffenden Ausgangsmaterials, vorzugsweise in gekühltem Zustand, kalte Lösungen von N-Halogenmono- oder N, N'-Dihalogendiamiden in alkalischen Medien zufügt, worauf man während oder nach der Formung Wärme einwirken läßt, spült und trocknet, oder das bereits fertige Gebilde mit alkalischen Lösungen dieser Amide nachbehandelt und sodann erwärmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung der Halogenamide in Alkali oder Ammoniak der Lösung eines hydroxylgruppenhaltigen Stoffes in einem neutralen oder alkalischen Lösungsmittel vor dem Verformen in kaltem Zustand zusetzt, worauf man in einem vorzugsweise 40 bis 6o° warmen Fällbad verformt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Formgebilde mit ' einer kalten alkalisch reagierenden wäßrigen Lösung der Halogenamide in Berührung bringt, trocknet, erhitzt und fertigbehandelt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Formgebilde aus hydroxylgruppenhaltigen Stoffen vor oder nach der Behandlung mit alkalischen Lösungen der Halogenamide auf eine sonst übliche Art einer zusätzlichen Nachbehandlung unterwirft.

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