Polysaccharide - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 195

Sogenannte polynosische Fasern, die zu den Modalfasern gezählt werden, können erhalten
werden, wenn die Faser mit langsamerer Geschwindigkeit zwei Spinnbäder durchläuft und
zuerst in einem schwach sauren Bad eine starke Koagulation erreicht wird. Danach wird die
Faser in einem zweiten Bad um 150 % verstreckt. Im ersten Bad werden nur wenige Cellulose-
Kristallitkeime erzeugt, so dass beim Verstrecken im zweiten Bad eine gute Parallelorientie-
rung der noch plastischen Fasern erzielt wird [13], [16].
Hochnassmodulfasern (HWM), die ebenfalls zu den Modalfasern gezählt werden, können im
Gegensatz zu den polynosischen Fasern auf denselben Maschinen verarbeitet werden, die für
das Viskoseverfahren verwendet werden. Sie werden unter Zusatz von Formaldhyd oder Form-
aldehyd-abspaltenden Verbindungen und ggf. anderen Modifikationsagenzien bei geringerer
Geschwindigkeit versponnen. Die Länge und Orientierung der Kristallite ist geringer und die
Struktur verschieden von der der polynosischen Fasern. Die HWM-Fasern können beim Ver-
spinnen um 500-600 % verstreckt werden. Modalfasern werden immer auf Stapellängen ge-
schnitten [13], [16].
Cord- und Supercord-Fasern, die besonders reißfest sind, werden erhalten, wenn Zellstoff mit
hohem Cellulosegehalt und großem, einheitlichen Polymerisationsgrad einer verkürzten Visko-
se-Reifung unterzogen wird und höhere Kohlenstoffdisulfid-Konzentrationen verwendet wer-
den. Das Koagulationsbad enthält weniger Schwefelsäure, dafür mehr Zinksulfat, die Ge-
schwindigkeit ist verringert und im zweiten Bad wird mit mehr als 100 % verstreckt [13], [16].
Die Herstellung flächenförmiger Gebilde aus regenerierter Cellulose kann in vergleichbarer
Weise durchgeführt werden und führt zu Zellglas, das auch unter dem Warenzeichen Cello-
phan® bekannt ist. Die Viskose wird hierzu durch Schlitzdüsen in saure Bäder mit Natriumsul-
fat und Ammoniumsulfat geführt, durchläuft eine Reihe von Reinigungs- und Fixierungsbädern
und wird auf beheizten Walzen getrocknet [2].

Struktur / Eigenschaften
Verglichen mit Baumwolle ist die Struktur der Celluloseregeneratfasern - unabhängig vom
Fertigungsverfahren - einfacher und es existiert keine strukturelle Hierarchie mit Fibrillen auf
verschiedenen Größenskalen (Mikro- und Makrofibrillen, siehe Bild 110). Es liegt in der Natur
des Prozesses, dass die chemische und mechanische Vorbehandlung mit anschließender Re-
konstitution nicht zur gleichen Ordnung wie bei nativen Fasern führen kann, was sich z. B. in
der niedrigeren Kristallinität der Regeneratfasern zeigt (siehe Tabelle 43).

Tabelle 43 Strukturelle Daten von Standard Viskose-Stapelfasern, polynosischen Fasern und nativer
Baumwolle [58].

Eigenschaft Messmethode Viskose

(Std.)

Polynosi-
sche Fasern

Baumwolle

Kristallinität / % Röntgenbeugung 33-36 40-47 50-52

Kettenlänge Kristallite / P n Elektr.-Mikroskop 60-80 100-140 60

Dicke der Kristallite / nm Röntgenbeugung 5-7 8-10 10

Zugänglichkeit OH-Gruppen / % H-D-Austausch 60-70 50-55 50

Kettenorientierung / % Röntgenbeugung 70-80 80-90

Kettenlänge gesamt / P n Viskosität 300-450 300-500 2.000

Porosität / g/cm³ 0,016 0,07 0,087