Viskose
Zellulose-Regenerat-Faser
Die bekannteste Faser unter den chemisch hergestellten, ist wohl die Viskose.
Zellulose ist ein Regenerat, wird allerdings zur Faserherstellung chemisch umgewandelt.
Die chemische Zusammensetzung der Viskose gleicht denen der Baumwolle, jedoch im Unterschied zur Baumwolle ist Viskose weicher im Griff und fällt lediglich ähnlich wie diese.
Durch die Bearbeitung der Zellulose im Viskoseverfahren können, im Gegensatz zum Naturprodukt Baumwolle, die Charakterisierenden Eigenschaften der Faser (Farbe, glänzendes oder mattiertes Aussehen, Faserlänge, -dicke und -querschnitt) variiert werden.
Historie
Chemiker Dr. Max Fremery und Ingenieur Johann Urban, melden 1897 ihr Verfahren, Fäden aus in Kupferoxid-Ammoniak gelöster Zellulose herzustellen, zum Patent an.
Fremery und Urban verwenden ihre Kupferseide zunächst als Glühfäden in ihrer Glühlampenfabrikation. Als mit der Zeit der wichtigste Abnehmer der Kupferseide, die bergische Besatzindustrie wird, erkennen sie das Potential der Kunstseide, schließen ihre Glühlampenfabrikation und erwerben 1911 das Viskosepatent und bringen es zur Produktionsreife.
Herstellung
Viskose besteht aus entrindetem und zerkleinertem Holz, die verwendete Zellstoffqualität unterscheidet sich von der Papierzellstoff-Qualität dadurch, dass die Kettenlänge der Zellulosemoleküle kürzer und die Reinheit höher ist.
Ein Faserbreigemisch bestehend aus Zellstoff und Wasser – wird gekocht, gereinigt und gebleicht.
Chlorfreie Bleiche und der Einsatz von chlorfrei hergestelltem Zellstoff ist in Europa bereits Regel!
Anschließen wird das Wasser ausgepresst und der Zellstoff getrocknet.
Die daraus entstehenden Zellstoffplatten (100% Zellulose) werden für die Herstellung der Spinnmasse
zunächst mit Natronlauge versetzt.
In der wässrigen Natronlauge quillt die Zellulose auf und bildet Natronzellulose. Durch Zugabe von Schwefelsäure wird die vorhandene Natronlauge neutralisiert, es entsteht Natriumxanthogenat, welche in wässriger, verdünnter NaOH-Lösung lösbar ist und eine viskose (honigartige) Lösung bildet. Nach zwei- oder dreifacher Filtration und Entlüftung besitzt die Spinnmasse die geeignete Viskosität und den geeigneten Reifegrad, um nachfolgend im Nassspinnverfahren versponnen werden zu können.
Da der Schwefelkohlenstoff ein vergleichsweise teures Rohmaterial darstellt, wird dessen vollständige Rückgewinnung angestrebt. Dies geschieht zum einem durch Zugabe von gelösten Salzen welche den Schwefelstoff lösen, oder zum anderen wird aufgrund des geringen Siedepunktes von 46 °C durch Austreibung aus den frisch gesponnenen Fasern mittels Dampf und nachfolgender Kondensation der Brüden direkt wiedergewonnen und in den Prozess zurückgeführt. Diese CS2-Austreibung erfolgt üblicherweise, nachdem das frische Spinnkabel zuvor noch zur Festigkeitserhöhung verstreckt und auf die gewünschte Faserlänge geschnitten wurde.
Um den Viskosefasern für die Weiterverarbeitung günstige Gleiteigenschaften zu geben, werden vor deren Trocknung noch Avivagen – seifenähnliche Substanzen – im Promillebereich auf die Oberfläche der Fasern aufgebracht. Die Viskosefasern (Stapelfaser) kommen in Ballen mit einem Gewicht von etwa 250 – 350 kg und einer Faser-Restfeuchte von etwa 11 % auf den Markt.
Fasereigenschaften der Viskose
Durch verkürzte und kaum parallelisierte Kettenmoleküle hat Viskose einen weichen Griff und fällt fließend.
Reißfestigkeit: Die Reißfestigkeit der Viskose ist geringer als die der Baumwolle.
Nassreißfestigkeit: Wenig kristalline Bereiche und viele Hohlraume verursachen das Wasser eindringt und die Molekülketten noch weiter auseinander schiebt. Die Verbindungskräfte werden teilweise unwirksam.
Feuchtigkeitsaufnahme: Die Feuchtigkeitsaufnahme der Viskose ist sehr gut und besser als die dr Baumwolle. Die Faser der Viskose quillt auf und läuft ein.
Dehnfähigkeit: Viskose dehnt sich gut, vor allem in einem nassen Zustand.
Elastizität: Die elastischen Eigenschaften der Viskose sind gering, das Material verzieht und verform sich.
Biologische Beständigkeit: Die biologische Beständigkeit von Viskose ist schlecht, die Faser schimmelt und verrottet schnell.
Chemische Beständigkeit: Viskose ist nicht beständig gegen Laugen, Säuren und Oxidationsmittel.
Pflegeeigenschaften: Bügeln mit 2 Punkten, bei 40° im Schonwaschgang waschen, nicht Trockner, nicht Bleichen, chemisch Reinigen ja.
Brennprobe: Da Viskose aus Zellstoff besteht, gleicht der Geruch, ähnlich wie der der Baumwolle, verbranntem Papier.
Ausrüstung: Viskose kann durch Einlagerung von Kunstharzen Hochveredelt werden, dadurch wird der Stoff einlaufsicher und knittert weniger.
Gütesiegel: z.B. ist “enka” ein Handelsname für Viskosestoffe.
Im Vergleich zu echten Synthetikfasern, deren Rohmaterialien auf Basis von Erdöl oder Erdgas hergestellt werden, tragen Viskosefasern wesentlich weniger zur Erhöhung des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre und damit zum Treibhauseffekt bei.
Zutreffender ist für Viskose-, Modal- und Lyocellfasern, die Bezeichnung “naturnahe Fasern” oder “natürliche Kunstfasern”.