Untersuchungen zur Herstellung neuartiger Absorberfasern mit einstellbarem Eigenschaftsprofil auf Basis unterschiedlich substituierter Celluloseacetate

Der Reizdes Vorhabens bestand darin, im Erfolgsfall eine homogene, chemische Derivatisierung mit der physikalischen Formgebung von Cellulose in einem Prozess kombinieren zu können. Dadurch sollten erstmals Celluloseacetate (CA) in einem deutlich breiteren Bereich an durchschnittlichen Substitutionsgraden (DS) wirtschaftlich sinnvoll verfügbar gemacht und darüber hinaus die anschließende Formgebung zu Fasern und Filmen ohne kostenaufwendige Zwischenisolierung der CA realisiert werden.

Die IF fungierten dabei sowohl als Reaktionsmedium als auch als Lösungsmittel zur Verformung. Ausgehend von einer Celluloselösung in IF galt es, Chemiezellstoff mit Acetanhydrid zu CA umzusetzen und anschließend CA-Fasern direkt aus der Reaktionslösung  zu erspinnen.

Ein spezifisches Ziel des Projektes waren feuchtigkeitsabsorbierende CA-Fasern. Dafür war die Identifizierung des erforderlichen DS-Bereiches notwendig. Darüber hinaus sollte erforscht werden, ob und wie der gesamte DS-Bereich bis hin zu einem 2,5-Acetat gezielt einstellbar ist.

Ergebnisse

Im Ergebnis des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens wurde ein Verfahren zur Herstellung von CA-Fasern mit beliebig einstellbaren Substitutionsgraden entwickelt. Die Acetylierung der Cellulose und die Formgebung zu CA-Fasern konnten im neuen Prozess ohne wirtschaftlich aufwendige Isolierung der Zwischenprodukte durchgeführt werden (siehe Bild).

Es wurden Adsorberfasern mit einem Wasserrückhaltevermögen von über 400 % und akzeptablen textilphysikalischen Eigenschaften entwickelt. Besonders bemerkenswert ist die Tatsache, dass das Rückhaltevermögen auch in wässrigen Salzlösungen unverändert bleibt. Darüber hinaus ist das neue Verfahren geeignet, Celluloseacetatfasern und -granulate mit ausgewählten Substitutionsgraden und Eigenschaftsbildern herzustellen. Damit kann das gesamte Eigenschaftsspektrum der Celluloseacetate bis hin zum 2,5-Acetat technisch genutzt werden.