108636. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kénsavas cellulózoldatok és ezen oldatokból fonalak, hártyák, szalagok és egyéb alaktestek előállítására

Úgy ezt az oldási műveletet, mint az eljárás következő műveleteit vagy ezek némelyikét hűtés közben is végezhetjük. Csökkentett nyomást is alkalmazhatunk, 5 egymagában vagy hűtéssel kombináltan. Az eljárás előnyei a következők: 1. Minthogy iaz oldatban gyakorlatilag már nem megy végbe a cellulózmolekula lebontása, fonás közben a cellulóz-10 tartalom és a viszkozitás állandó marad. 2. Módunkban van az oldat készítését és >a fonást egymástól függetlenül foganatosítani. Ez pedig módot ad arra, hogy a fonóoldatot a szokásos utóműveletek-15 nek, mint légtelenítésnek, szűrésnek, stb. vethetjük alá. 3. A találmány szerinti eljárásnál a fonóoldat érlelődik, ami rendkívül ja vítja a végtermék húzószilárdságát. 20 4. A mérsékelt töménységű kénsav alkalmazása folytán az oldáskor a cellulóz nem kívánatos átalakulásait meggátoljuk. Az ilyen mérsékelt töménységű kénsav alkalmazása lehetővé teszi, hogy a 25 cellulózoldatot hátrányok nélkül, pl. vízzel hígíthassuk, mert. az ilyenkor felszabaduló melegmennyiség nem elég arra, hogy hátrányosan hasson. A találmány értelmében az oldásra 30 olyan töménységű kénsavat használunk, mely egyrészt még képes a cellulózt kolloidálisan oldani, másrészt azonban lehetőleg alacsony kénsavtartalmú. Legjobban bevált a kb. 65%-os kénsav. A tialál-35 mány szerint alkalmazandó fonóoldat kénsavtöménysége (a cellulóztól eltekintve) célszerűen 50 és 60 súlyszázalék között van. A gyakorlatban pl. ha 65%-os kénsavoildatból indulunk ki, ennek 100 40 kg-jához 30 és 8 kg közti vízmennyiséget keverünk. Már említettük, hogy a kénsav a cellulózt cukroisítja. E íolyamat mennyiségi ellenőrzésérc a kénsavas cellulózoldatok 45 viszkozitását vizsgáltuk különböző töménységeknél. Abból a feltevésből kiindulva, hogy valamely adott időpontban a viszkozitáscsökkenés sebessége az ezen időpontban 50 mutatkozó viszkozitással arányos, a következő egyenletet állapítottuk meg: g ^ (t» —tx) lo

g. 2 log. Vi — log. Va Ebben a képletben ti és t2

azok az időpontok, amelyekben a vi és v2

viszkozitá-55 sok állapíttattak meg. S pedig az a percekben kifejezett időtartam, amely az oldat viszkozitásának a kiindulási viszkozitás felére való csökkenéséhez szükséges. A méréseket természetesen állandó hő- 60 mérséken kell végezni. A gyakorlat számára ez a stabilitási egyenlet nagyértékű, különösen azért, mert a méréseket nem kell közvetlenül az oldás után végezni. Ámbár tulajdonképen csak két 65 viszkozitásmérést kellene végezni, a gyakorlatban több viszkozitási adatot állapítunk meg' s a grafikus módszerrel állapítjuk meg ezekből az egyenletbe helyettesítendő vi és Vu értékeket. 7C Abból a körülményből tehát, hogy az elcukrosodás mértékéül a viszkozitást vesszük tekintetbe és a fonti stabilitási képletet alkalmazzuk, mindig megállapíthatjuk, hogy az oldat összetételének va- 75 la mely módosítása mennyire fokozza az oldat stabilitását, vagyis mennyire gátolja a cukrosodást. A képlet 60 súlyszázaléknál nagyobb töménységű oldatoknál jó képet ad a cuk- gc rosodás menetéről; alacsonyabb töménységek esetén pl. az eredeti cellulózoldatnak vízzel való hígítása után már bizonyos eltérések .lépnek fel, melyek annál nagyobbak, mennél több vizet adagol- 8c tunk ós mennél későbben mérjük a viszkozitást. További kísérletek azt bizonyították, hogy ez a körülmény ,a cukrosodással egyidejűleg végbemenő f olyamatnak, még 9c pedig a gel-képződésnek tulajdonítandó. Miként már említettük, az alkalmazandó kénsavtöménységet annak az időtartamnak magfelelően kell megválasztani, amely a fonóoldat utókezelésére, 9; mint légtelenítésére, szűrésére, stb. szükséges. Egészen a metastabil oldatig minden töménységnek az oldat feldolgozására szánt megszabott időtartam felel meg, melyen belül a stabilitás nem váltó- K zik, vagyis a cellulóztartalom és a viszkozitás gyakorlatilag változatlan marad. Emellett tekintetbe veendő, hogy a honi ér sók és a cellulóztartalom a koagulálási sebességei befolyásolják, mert na- K gyobb cellulóztartalom., vagy magasabb hőmérsék a gel-képződést elősegítik. Minden 60 súlyszázalék alatti kénsavtöménységnél az oldat előbb-utóbb anynyira előrehaladt koagulálási állapotba 1; jut, hogy már nem fonható. Ez az időtartam annál rövidebb, mennél alacsonyabb a töménység. Az oldat a koagulálás folytán viszkózusabb lesz s végül teljes gel-