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Verfahren zum Erschweren von Seide, Kunstseide oder Mischgeweben.
Das österr. Patent Nr. 129728 des gleichen Erfinders betrifft ein Verfahren zum Erschweren von
Seide oder Kunstseide mit Zinnsalzen, wobei dem Ersehwerungsbad Neutralsalze, insbesondere Magnesiumsalze zugesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren, bei welchem zum Erschweren Salze verschiedener Metalle, z. B. Zinn, Tonerde und Blei, gemeinsam unter gleichzeitigem Zusatz von Neutralsalzen, z. B. Magnesiumsalzen, verwendet werden.
Es ist bereits bekannt, Garne oder Gewebe mit Tonerdesalzen, Bleisalzen, den zahlreichen Salzen der seltenen Erden usw. für sich allein oder gemeinsam mit Zinn zu erschweren. Diese Verfahren leiden an dem Übelstand, dass die so erschwerte Seide oder Kunstseide meist nur eine geringe Tragbarkeit, einen matten Glanz und einen schlechten Griff aufwies. Diese und andere Übelstände werden durch das vorliegende Verfahren beseitigt.
Es wurde nämlich gefunden, dass die Magnesiumsalze, insbesondere das Chlormagnesium ein gutes und gleichmässiges Aufziehen der Erschwerungssalze selbst aus verhältnismässig schwachen Bädern auf die Faser sichern. Durch die Möglichkeit der Anwendung verdünnter Bäder wird beim neuen Verfahren eine erhebliche Schonung des Materials erzielt. Bei Anwendung derartiger magnesiumsalzhaltiger Bäder ist es daher sogar möglich, das gesamte Erschwerungsverfahren in kontinuierlichem Zuge durchzuführen. Es gelingt sogar, die ganze Behandlung in der Zentrifuge vorzunehmen, in der das zu erschwerende Gewebe nacheinander der Einwirkung der verschiedenen Behandlungslösungen ausgesetzt wird, ein Verfahren, dessen Durchführung bisher technisch für unmöglich gehalten wurde.
Das Verfahren sei zunächst an Hand des folgenden Arbeitsbeispiels näher erläutert :
Beispiel l. Ein Gewebe, das zu etwa einem Drittel aus Naturseide und zu zwei Dritteln aus feinfaseriger Viskoseseide besteht, wird nach dem in der österr. Patentschrift Nr. 129728 beschriebenen Verfahren in einem Bade behandelt, welches Zinntetrachlorid, Chlormagnesium und Natriumphosphat enthält. Die Mengen der Salze sind die gleichen wie bei der genannten Arbeitsweise. Das in dieser Weise erschwerte Gewebe wird nun nach Entfernung der überschüssigen Lösung mit einem zweiten Bade behandelt, welches ein Gemisch aus basischen Tonerde-und Bleiazetaten enthält. Diese Lösung kann zu einem Drittel aus basischem Tonerdeazetat und zu zwei Dritteln aus basischem Bleiazetat zusammengesetzt sein ; ihr spezifisches Gewicht soll etwa 200 Bé betragen.
Diesem Bade fügt man etwa 5% Chlormagnesium zu. Die Erschwerung ist in 20 Minuten bis 1 Stunde beendet, worauf die Ware in einem Natriumphosphatbade von etwa 70 Bé fixiert wird. Die erhaltene Seide zeigt nach dem Auswaschen und der üblichen Wasserglas-und Seifenbehandlung hohen Glanz und vollen Griff.
Das soeben beschriebene Verfahren kann nun je nach den Eigenschaften des Ausgangsmaterials, nach der Färbemethode, für die das Gewebe bestimmt ist, nach der gewünschten Art der Ausrüstung usw. in verschiedener Weise abgeändert werden. So kann beispielsweise zwischen dem Zinn-und dem Bleibad ein neutrales oder schwach alkalisches Phosphatbad zum Fixieren des Zinns eingeschaltet werden. Das Gewebe kann zwischen der Behandlung mit den Schwermetallbädern und den Fixierbädern mit Wasser gewaschen werden, indessen können diese Waschungen beim kontinuierlichen Arbeiten ganz oder teilweise wegfallen, wenn man dafür Sorge trägt, dass die Unterschiede in der Wasserstoffionenkonzentration zwischen den Schwermetallbädern einerseits und den Fixierbädern anderseits verhältnismässig gering sind.
Die Einstellung der Bäder ist so zu wählen, dass während der Behandlung keinerlei Trübung der Bäder auftritt.
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Man kann auch die fixierend wirkenden Stoffe teilweise bereits den die Erschwerungssalze enthaltenen Bädern zusetzen. Als fixierend wirkende Stoffe eignen sich auch in vorzüglicher Weise Salze komplexer Säuren, z. B. Molybdän-Wolframsäure, Kieselfluor-Wasserstoffsäure usw. bzw. diese Säuren selbst, wenn sie nicht zu stark sauer sind. Statt des aus Tonerde und Bleisalzen gemischten Bades kann man auch ein reines Bleisalzbad verwenden oder nacheinander ein Tonerde-und ein hievon getrenntes Bleisalzbad.
Der Neutralsalzgehalt der Bäder, insbesondere der Gehalt an Magnesiumsalzen, kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Bei schwachen Bädern ist ein höherer Salzgehalt erforderlich als bei stärker konzentrierten. Im allgemeinen kann der Gehalt an Chlormagnesium, Bittersalz oder äquivalenten Salzen zwischen 3 und 25% liegen.
Die Behandlung mit den angegebenen Lösungen kann so oft wiederholt werden, bis die gewünschte Erschwerung erzielt ist. Bei besonders leichten Seidengeweben ist hiebei eine Einschränkung der Zinnbehandlung ratsam. Bei Erschwerung von reinen Kunstseidengeweben kann auch die Zinnbehandlung vollständig fortfallen. Zwischen den einzelnen Erschwerungszügen kann in bekannter Weise ein Wasserglasbad eingeschaltet werden ; notwendig ist dies jedoch nicht.
Beispiel 2. Eine nach dem Verfahren der österr. Patentschrift Nr. 129728 in zwei Zügen mit Zinn und Phosphat erschwerte Ware wird wie üblich in Wasserglaslösung behandelt und dann 45 Minuten lang mit einer basischen Metallsalzlösung, die ein Drittel Tonerde und zwei Drittel Bleisalz enthält.
Das spezifische Gewicht der Lösung beträgt 200 Bé ; ferner werden der Lösung noch 5% Magnesiumsalz zugesetzt. Die so behandelte Seide wird etwa eine halbe Stunde lang in einer Lösung von Dinatriumphosphat (7'B6) fixiert, dann mit Wasserglas behandelt und geseift. Sie zeigt eine Erschwerung von 96% über pari bei einer Reissfestigkeit von 93 g und einer Dehnung von 23-4%.
Bei der Erschwerung mit den angegebenen Salzen erhält man also eine bedeutend höhere Rendite bei mindestens ebensoguter Dehnung als bei'der reinen Zinnersehwerung.
Das Verfahrenlässt sich auch dadurch vereinfachen, dass man die genannten Metallsalzlosungen, z. B. die Tonerde-und Bleisalzlösungen, dem Zinnbade selbst zusetzt. Hiebei ist allerdings Sorge zu tragen, dass die Lösungen vor dem Zusammengeben möglichst die gleiche Wasserstoffionenkonzentration besitzen.
Nur durch die Anwesenheit der Magnesiumsalze wird ein gleichmässiges Aufziehen der sehr verschiedenen Schwermetalle auf die Faser erreicht.
Ein wesentlicher Punkt bei dem neuen Verfahren ist die Herstellung der verwendeten basischen Salzlösungen, z. B. der Tonerde-, Bleisalze usw. Als besonders zweckmässig hat es sich erwiesen, die Lösungen des Blei-, Tonerdeazetats usw. durch Erwärmen oder Kochen mit frisch gefälltem, fein verteiltem Metallhydroxyd basisch zu machen und die erhaltene klare Lösung nach dem Absitzenlassen des Niederschlages zum Erschweren zu benutzen. Man kann hiebei auch Mischungen mehrerer Salze mit mehreren Hydroxyden gleichzeitig behandeln oder auch beispielsweise Bleinitratlösungen durch Erwärmen mit frisch gefälltem Aluminiumhydroxyd basisch machen, so dass man eine basisehe Misehlösung verschiedener Metalle erhält. Die Aluminiumsalze können in den meisten Fällen auch durch Salze der seltenen Erden, insbesondere des Cers oder des Zirkons, ersetzt werden.
Für schwarze und dunkle Farben kann man auch gefärbte basische Sehwermetallsalze, z. B. entsprechend Verbindungen des Eisens, Chroms, Mangans usw., verwenden.
Bei der Erschwerung solcher Gewebe, die sehr verschiedenartige Fasern enthalten, z. B. neben regenerierter Zellulose noch Fasern aus Azetatkunstseide, hat es sich überraschenderweise ergeben, dass die Erschwerung durch die Vorbehandlung der Faser oder die gleichzeitige Bildung von Kondensationprodukten aus Harnstoff und Formaldehyd wesentlich erleichtert wird. In diesen Fällen ziehen wesentlich grössere Metallsalzmengen auf die Faser auf. Man arbeitet beispielsweise wie folgt : Beispiel 3 : Die nach dem Verfahren der österr. Patentschrift Nr. 129728 mit ein oder zwei Zügen vorerschwerte Seide wird mit einer Lösung behandelt, die aus basisch essigsaurer Tonerde von etwa 1-5'B6 Stärke und einer Lösung von basischem Bleiazetat (20 Bé) gemischt ist. Man verwendet etwa 9 Teile Bleilösung auf einen Teil Tonerdelösung und setzt noch 7'5% Magnesiumsalz zu.
Nach einer Behandlungsdauer von etwa 45 Minuten wird die Ware in einem warmen Dinatriumphosphatbade (7 Be) fixiert, dem man etwa 50 g Harnstoff auf den Liter zusetzt. Nun lässt man wieder einen Pinkzug nach den Vorschriften der österr. Patentschrift Nr. 129728 folgen, wobei man jedoch dem Bade soviel Formaldehyd zusetzt, wie zur Bildung eines Kondensationsproduktes aus dem von der Faser mitgenommenen Harnstoff erforderlich ist. Das Bad kann hiebei zweckmässig etwas stärker sauer sein, als dies in der österr.
Patentschrift angegeben ist.
Man kann die Menge des anzuwendenden Harnstoffs erheblich verringern, wenn man statt Harnstoff selbst eine nur alkalilosliche Harnstoffverbindung anwendet, die sich dann beim Übergang des Gewebes aus dem alkalischen Fixierbad in das saure Pinkbad in unlöslicher Form auf der Faser niederschlägt.
Ähnliche günstige Wirkungen erzielt man, wenn man den Fixierbädern schwefelhaltige Phenolverbindungen, insbesondere die sogenannten Katanole zusetzt. In diesen Fällen wird ebenfalls eine raschere und höhere Erschwerung erzielt. Auffällig ist es, dass trotz des Schwefelgehaltes der Kttanole
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keine Schwärzung der mit Blei erschwerten Faser eintritt, ein Beweis für die ausserordentlich feste Bindung, in der sich das Blei auf der Faser befindet.
Statt die Katanole dem Fixierbad zuzusetzen, kann man, falls eine Erschwerung mit Bleisalzen nicht beabsichtigt ist, eine Vorbehandlung des Gewebes mit diesen Stoffen in einem besonderen Bade der eigentlichen Erschwerung vorangehen lassen. Ebenso kann man den Harnstoff oder seine Derivate, wie Thioharnstoff, in einem besonderen Vorbehandlungsbade anwenden. In diesem letzteren Falle kann man gleich dem ersten Pinkbade den zur Bildung des Kondensationsproduktes erforderlichen Form- aldehyd zusetzen.
Die günstige Wirkung der Kondensationsprodukte zeigt sich ebenso, wie die der Katanole, be- sonders bei Wiederholung der Pinkzüge.
Die so erschwerte und eventuell gefärbte Seide wird schliesslich durch Behandeln mit Weich- machungsmitteln bekannter Art, sogenannte Softenings, fertiggestellt. Als solche dienen Stoffe, wie
Stearin, Bienenwachs, Japanwachs, Talg, Montanwachs u. dgl., u. zw. sämtlich nach teilweiser Ver- seifung mit Natronlauge. Als besonders zweckmässig hat sich das Weichmachen mit Fettsäureestern des Glyzerins erwiesen, die einen besonders ausgezeichneten Griff bei gutem Glanz und guter Knitter- festigkeit der Ware ergeben.
Die neue Arbeitsweise bietet den besonderen Vorteil einer ganz wesentlichen Beschleunigung des
Erschwerungsverfahrens, wobei die verschiedensten Mischgewebe gleich gute Resultate ergeben. Abgesehen von dem weiteren sehr grossen Vorteil der Billigkeit bietet das Verfahren noch den Vorzug einer vollkommen festen Fixierung der Salze auch auf der Kunstfaser. Die Schwermetallsalze vermögen sich selbst unter der Einwirkung des koehsalz-und fettsäurehaltigen Schweisses nicht von der Faser abzulösen. Beim Gebrauch der nach dem neuen Verfahren erschwerten Gewebe ist also keine Giftwirkung zu befürehten.
Infolge dieser festen Bindung der Salze an die Faser sind die nach dem neuen Verfahren erschwerten
Gewebe ausserordentlich haltbar, so dass sie ohne weiteres als tropenecht bezeichnet werden können. Bei der grossen Möglichkeit einer verschiedenartigen Anwendung des neuen Verfahrens hat man es in der Hand, Erschwerungen in beliebiger Höhe und Stoffe mit beliebigem Griff, Glanz, Fall, von beliebiger Härte und Knitterfestigkeit usw. zu erzeugen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Erschweren von Seide, Kunstseide oder Mischgeweben, wobei die Fasern der Einwirkung von Salzen mehrerer verschiedener Metalle, beispielsweise Zinn, Aluminium oder Blei, in mindestens zwei oder mehreren verschiedenen Bädern unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Bäder, die ein oder mehrere Metallsalze gleichzeitig enthalten können, ausserdem noch ein lösliches Neutralsalz, beispielsweise Magnesiumsalz, enthält.