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Die Erfindung bezieht sich auf das Bleichen zellulosehaltiger natürlicher oder künstlicher Fasern, insbesondere Baumwolle, mit vorzugsweise alkalischen Lösungen von Perverbindungen, eine Bleichmethode, die im Schrifttum als"Sauerstoffbleiche"bezeichnet wird.
Für diese Bleichmethode kommen als wirkende Mittel hauptsächlich Wasserstoffsuperoxyd, Natriumsuperoxyd, Natriumperborat in Betracht, wobei die Bleichgeschwindigkeit bzw. Abspaltung des Sauerstoffes durch die Temperatur und den Zusatz von Stabilisatoren, die katalytische Zersetzung allenfalls durch Zusatz von Antikatalyten geregelt wird. Als günstigste Bleichtemperatur gilt im allgemeinen eine Temperatur zwischen 60 und 800 C. Gebleicht wird in der Regel in alkalischen Lösungen, da angesäuerte Bleichlösungen bleichtechnisch wenig aktiv sind. Die Sauerstoffbleiche hat insbesondere den Vorteil, dass ausgezeichnete Bleichwirkungen erzielt werden. Die für diese Bleiche verwendeten Chemikalien sind jedoch verhältnismässig teuer.
Aus diesem Grunde sind in der letzten Zeit die soge- nannten"Kombinationsbleichen"in der Bleicherei eingeführt worden, nach welchen zunächst mit Chlor gebleicht und mit Lösungen von Perverbindungen nachgebleicht wird. Ein solches Verfahren ist z. B. die"Sauerstoffkaltbleiehe nach Mohr", wobei man, von der üblichen Druckkochung absehend, die gut entschlichtete Ware nach Entlüften im homogen verbleiten Kessel sofort unter Druckpressung chlort und nach dem Auswaschen, ohne umzupacken, mit der langsam auf 60-70 C anzuwärmenden Peroxydflotte unter Druckzirkulation fertigbleicht.
Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht im Wesen darin, dass man die zellulosehaltigen Fasern mit Lösungen von Perverbindungen unter einem Überdruck von mindestens 1 Atm. und bei Temperaturen behandelt, welche 80 -90 C, vorzugsweise 1000 C überschreiten. Es wurde überraschender- weise festgestellt, dass entgegen aller Voraussicht unter diesen Bedingungen eine Schädigung der Fasern durch Bildung von Oxyzellulose nicht eintritt. So hat sich beispielsweise gezeigt, dass Baumwolle in einem Bleichbad, das im Liter 2 g Wasserstoffsuperoxyd 100%ig, 1 g Ätznatron und 3 g Wasserglas enthält, ohne jede Schädigung der Ware bei 3 Atm. Überdruck und Temperaturen über 100 C, z. B. 1100 oder 1150 C, durch 6 Stunden gebleicht werden kann.
Die Höhe des Druckes richtet sich nach der Natur der behandelten Ware, der Zusammensetzung der Bäder und den gewünschten Ergebnissen. Bei der Verarbeitung von Baumwolle mit Bädern der oben angegebenen Zusammensetzung werden schon bei einem Druck von 1 Atü gute Resultate erzielt.
Ein Überdruck von 2 bis 4 Atm. ist jedoch im allgemeinen vorzuziehen. Der Druck kann hydraulisch. z. B. durch Pumpendruck, durch Druck der zirkulierenden Flotte, durch Flottenausdehnung im geschlossenen, vollgefüllten Kessel oder durch Einpressen von Gasen, hervorgerufen werden.
Hinsichtlich der anzuwendenden Temperaturen ist zu bemerken, dass bei Benutzung konzentrierterer Bäder, die im Rahmen des vorliegenden Verfahrens zweckmässig angewendet werden, im Beginn des Bleichprozesses bei Temperaturen unter 1000 C gearbeitet werden kann, die man dann im Verlauf des Bleichprozesses mit der Verringerung der Konzentration an aktivem Sauerstoff über 100 C bis 1150 C und darüber steigert. Mit abnehmendem Gehalt der Bäder an Perverbindungen wird also die Temperatur der Flotte erhöht.
Da stark alkalische Bäder schon beim normalen Bäuchprozess einen nachteiligen Einfluss auf die Festigkeit der Fasern ausüben, ist es wünschenswert, die Alkalität der Bäder beim Bleichprozess, der bei hohem Druck und hoher Temperatur vorgenommen wird, niedrig zu halten ; in vielen Fällen kann
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nicht enthalten, wobei die erforderliche Alkalität der Flotte in an sich bekannter Weise ausschliesslich durch den Zusatz von Wasserglas hervorgerufen wird, wenn man dem Bleichverfahren gemäss der Erfindung in an sich bekannter Weise eine Bäuche vorangehen lässt.
Das Verfahren gemäss der Erfindung besitzt den wesentlichen Vorteil, dass im Vergleich zu den bekannten Verfahren, bei welchen im offenen Behälter oder bei mässiger Temperatur unter Flottenpressung gebleicht wird, erheblich geringere Mengen von aktivem Sauerstoff bzw. den Sauerstoff liefernden Verbindungen erforderlich sind. Die Ersparnis an aktivem Sauerstoff beträgt in der Regel mindestens 30%, in manchen Fällen selbst über 50%, verglichen mit dem Verbrauch bei Bleiche im offenen Behälter.
Offenbar unterstützen zusammenwirkend hoher Druck und hohe Temperatur die Wirkung des aktiven Sauerstoffes auf die Nichtfaserstoffe. Ein weiterer Vorteil von besonderer Bedeutung ist, dass man auch ohne eine Vernetzung des zu behandelnden Materials zu gleichmässigen Bleichergebnissen kommt, was insbesondere für die Bleiche von loser Baumwolle, von Kardenband und Garn einen wertvollen Fortschritt bedeutet. Die Flotte verteilt sich unter den Bedingungen dieses Verfahrens auch in trockenem Gut vollständig gleichmässig, so dass man auch im Einbadverfahren bleichen kann. Auch eine Vorimprägnierung der Ware ist in den meisten Fällen unnötig.
Das Verfahren ist daher bei rascherer und ein- facherer Durchführung als die bekannten kombinierten Verfahren auch hinsichtlich der Chemikalienkosten nicht teurer als diese ; dazu kommt noch, dass zur Durchführung des Verfahrens, abgesehen von einer geeigneten Wascheinrichtung, nur ein Kessel in der Art der üblichen Bäuchkessel für Druckkochung erforderlich ist. Z. B. kann ein gewöhnlicher Bäuchkessel mit einer Einrichtung zur Umwälzung der Flotte mittels Pumpe oder Injektor verwendet werden.
Trotz Anwendung von höherem Druck und höherer Temperatur können, wie sich wider Erwarten gezeigt hat, eiserne Bleichapparate benutzt werden, die, soweit die Oberfläche mit der Ware in Berührung kommt, mit den an sich bekannten Zementanstrichen, beispielsweise'Kalk-Zement-oder Kalk-Zement-Magnesia-Überzügen, versehen sind. Trotz der erschwerten Bedingungen ist also die Anwendung verbleiter Apparaturen nicht notwendig.
Zur Durchführung des Verfahrens kann man entweder die Waren vor der Bleiche zunächst auskochen oder aber auch unmittelbar, also ohne vorherige Kochung, in das Bleichbad geben. Eine Druckkoehung (Bäuche) wird vornehmlich dann angewendet, wenn es sich um normale Weissware handelt, die auf Vollweiss oder für Druckzwecke gebleicht werden soll. Bei Trikotware, Garn und andern Warensorten, wo ein voller Griff erwünscht ist oder eine Bäuche aus andern Gründen nicht vorteilhaft ist, wird das Verfahren gemäss der Erfindung ohne vorherige Druckkochung angewendet.
Wenn eine Vorkochung nicht angewendet wird, setzt man etwas Ätzalkali zu. Die Bleichung nach dem vorliegenden Verfahren ohne Vorkochung eignet sich insbesondere für die Behandlung von loser Baumwolle und Kardenband, weil die Spinnfähigkeit nicht beeinträchtigt wird.
Je nach dem gewünschten Resultat kann die Bleichung in einem oder zwei aufeinanderfolgenden Bädern erfolgen. Die Bäder können allenfalls auch mehrmals benutzt werden, wobei der verbrauchte Gehalt an Perverbindungen jeweils ergänzt wird.
Das Verfahren lässt sich auch in der Weise ausführen, dass es zur Nachbehandlung von nach andern Verfahren vorbehandelten und vorgebleichten Materialien benutzt wird. Auch bei einer solchen Nachbehandlung können infolge der wesentlichen Verringerung der Chemikalien durch die gleichzeitige Anwendung von Druck und hoher Temperatur Ersparnisse erzielt werden. Das Verfahren kann ferner mit dem gleichen Vorteil auch als Vorbleiche ausgeführt werden, der eine Bleiche nach andern Methoden nachfolgt.
Es hat sich als besonders zweckmässig erwiesen, die Bleichflotte kalt auf die Ware zu bringen und durch vollständiges Abschliessen des Kessels sofort nach dem Auflegen des Deekels in der Anwärmeperiode einen Flottendruck zu erzeugen, der durch Flottenvermehrung oder Ausdehnung hervorgebracht wird. Auf diese Weise erreicht man eine gleichmässige Verteilung der unverbrauchten Bäder in der Ware, so dass jede Fleckenbildung vermieden bleibt. Diese Vorgangsweise steht im Gegensatz zur Ausführung der Bäuche, leistet im vorliegenden Falle aber sehr gute Dienste im Sinne einer gleichmässigen Imprägnierung der Ware.
Der Flottendruck, der zum Teil noch durch eingeschlossene Luft bewirkt wird, wird dann abgelassen und die Luft vollständig entfernt ; hierauf folgt die Druckkoehung zur Durchführung des Bleichprozesses.
Das Verfahren gemäss der Erfindung kann sowohl zum Bleichen loser Baumwolle, Kardenband, Baumwollgespinsten, zum Bleichen von Geweben, zur Strangbleiche, Breitbleiche und Buntbleiehe Anwendung finden. Ausser Baumwolle können z. B. auch Leinengarn und Leinengewebe, Jute, Hanf, Ramie, Kunstseide und Zellstoff in dieser Weise behandelt werden.
Ausführungsbeispiele :
1. Vorbleiche von Stückware für Druekzwecke. 2500 kg entschlichteter Molino werden drei Stunden unter einem Druck von 3 Atü in 8000 l Bäuchlauge, die 25 kg Ätznatron und 25 kg kalzinierten Soda enthält, gebäucht. Das Bäuchbad wird abgelassen, worauf im Kessel zwei Waschungen mit zirkulierendem warmem Wasser folgen. Die so vorbehandelte Ware wird dann drei Stunden, ebenfalls unter
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einem Druck von 3 Atü in einem Bleichbad von 8000 l, die 15 kg Wasserstoffsuperoxyd 30% ig und 30 kg Wasserglas von 38 Be enthalten, bei einer Temperatur von 110 C gebleicht. Man erhält eine
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verwendet werden.
2. Bleiche von Trikot. 600 kg Amerika-Trikot werden trocken in einen mit Zement ausgekleideten Eisenkessel eingefahren und unter 2'5 Atü Druck mit einem Bade behandelt, welches 6 kg Wasserstoffsuperoxyd (30% ig), 3 kg Ätznatron und 10 kg Wasserglas enthält, bei einer Temperatur von 950 C behandelt. In drei Stunden ist eine Wirkung erreicht, die einem sehr guten Dreiviertelweiss entspricht : die Ware hat bei vollständiger Gleichmässigkeit einen vollen, weichen Griff.
Will man auf Vollweiss bleichen, so verwendet man entweder in einem Bade etwa die doppelte Menge Wasserstoffsuperoxyd oder ohne Zwischenwaschung ein zweites Bad mit dem gleichen Gehalt an Wasserstoffsuperoxyd und Wasserglas, aber nur dem halben Gehalt an Ätznatron. Man erreicht hiebei den gleichen Effekt wie bei der offenen Bleiehe mit der doppelten Menge HCL
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bei einer Temperatur von 90 bis 1000 C gebleicht. Hernach wird im Kessel unter Druck mit heissem Wasser gewaschen. Das gebleichte Gut zeigt einen weichen, vollen Griff und besitzt sehr gute Spinnfähigkeit.
In der deutschen Patentschrift Nr. 313541 ist beschrieben, genetzte, gespülte und geschleuderte Ware mit Perboratbädern niedriger Konzentration, die mit freiem Alkali, Seife und ausserdem mit Aluminiumsalzen, Aluminiumhydroxyden oder Aluminaten unter Vermeidung von Ausscheidungen versetzt waren, unter Zirkulation der Flotte bei geringen Überdrücken zu behandeln. Bei den angegebenen geringen Drücken kann jedoch eine bleichwirksame Austreibung der nach dem Verbrauch der Hauptmenge des aktiven Sauerstoffs zurückbleibenden Restmengen an aktivem Sauerstoff, zumal bei den angewandten niedrigen Konzentrationen, nicht erfolgen.
Die neue Erkenntnis, dass es möglich ist, den Sauerstoff in Sauerstoffbleichbädern praktisch vollkommen auszunutzen, dadurch sehr wesentliche Mengen an Perverbindungen zu sparen, wenn man den Druck auf 11/2 Atü und darüber hinaus erhöht, wobei die Bleichung bei einer Temperatur von 80 bis 90 C, vorzugsweise über 100 C vorgenommen wird, ist dieser Literaturstelle nicht zu entnehmen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Bleichen zellulosehaitiger Fasern, insbesondere von Baumwolle, mit vorzugsweise alkalischen Lösungen von Perverbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung unter einem Überdruck von mindestens n2 Atm., vorzugsweise unter einem Überdruck von 2 bis 4 Atm., und bei Temperaturen erfolgt, welche 80-90 C, vorzugsweise 1000 überschreiten.