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Verfahren zur Vorbereitung von Fell od. dgl. fiir das Verfilzen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbereitung von Fell u. dgl. für das Verfilzen.
Im allgemeinen weist das Carotierverfahren zwei Hauptreaktionen auf, nämlich eine hydrolisierende Einwirkung einer Säure auf die tierischen Fasern und eine oxydierende Einwirkung durch ein Oxydationsmittel.
Die häufigste Behandlung ist das Aufbringen einer Beize auf das Fell, wobei die Beize aus einer wässrigen Lösung von Quecksilbernitrat in Salpetersäure besteht, die bekanntlich ein starkes Oxydationsmittel ist. Die Salpetersäure wirkt gleichzeitig als Säure und als Oxydationsmittel, das Quecksilbernitrat auch als Katalysator.
Dieses Carotierverfahren weist jedoch bekanntlich verschiedene Nachteile auf.
Man hat auch schon ungiftige Carotiermischungen vorgeschlagen, wie z. B. Wasserstoffperoxyd in einer Ätznatronlösung, ferner Schwefelsäure allein oder mit einem Oxydationsmittel. Die hydrolysierende Wirkung alkalischer Lösungen ist jedoch sehr stark und solche Lösungen können die Festigkeit der behandelten Fasern und ihre Fähigkeit, Farben anzunehmen und zu fixieren, nachteilig beeinflussen und sie können dem fertigen Filz eine rauhe Griffigkeit verleihen. Schwefelsäure mit oder ohne Oxydationsmittel erzeugt keine genügende Carotierwirkung, wenn nicht die Konzentration sehr hoch ist, und eine hohe Konzentration solcher Reaktionsmittel wie Schwefelsäure oder Wasserstoffsuperoxyd wirkt wieder nachteilig auf die Festigkeit der behandelten Fasern.
Die Verwendung hoch konzentrierter Schwefelsäurelösungen kann insbesondere zu einer Zerstörung der tierischen Fasern im Verlauf des Trocknungsverfahrens führen, wenn die Säure stärkere Konzentrationsstufen erreicht.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung neben ein oder mehreren hydrolysierenden Säuren und einem oder mehreren neutralen Oxydationsmitteln, wie Wasserstoffperoxyd, Persalzen, Kaliumchlorat, ein lösliches, im wesentlichen neutrales Salz aus einer starken Säure und einem Alkali-oder Erdalkalimetall enthält, wodurch einerseits die Carotierwirkung der Lösung verstärkt, anderseits der schädigende Einfluss der beim nachfolgenden Trocknen konzentriert werdenden Säure auf das Fell hintangehalten wird.
Man hat auch schon Lösungen von Eisen, Antimon, Kalium, Natrium, Zinn usw. in Salpetersäure oder Schwefelsäure vorgeschlagen. Die mit diesen Salzen imprägnierten Haare ergaben wohl einen Filz, der aber nicht die genügende Festigkeit hatte. Demgegenüber wird erfindungsgemäss ausser einer hydrolysierenden Säure und einem im wesentlichen neutralen Salz einer starken Säure mit einem Alkali-oder Erdalkalimetall auch ein Oxydationsmittel mitverwendet.
Man hat auch schon eine Beize mit gesättigten Lösungen von Natriumsulfat und Schwefelsäure, doch ohne Mitverwendung eines Oxydationsmittels vorgeschlagen.
Des weiteren ist auch schon die Behandlung von Fellen mit alkalischen Lösungen und nachfolgend mit Alkalisalze bekannt, während erfindungsgemäss das Carotieren unter Verwendung einer hydrolysierenden Säure, eines Oxydationsmittels und eines im wesentlichen neutralen Salzes einer starken Säure mit einem Alkali-oder Erdalkalimetall erfolgt.
Durch die vorliegende Carotierbehandlung kann Fell angemessen und zufriedenstellend carotiert werden und dabei zahlreiche Nachteile und Wirkungen der früheren Carotierverfahren ganz oder teilweise vermieden werden.
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Es wurde festgestellt, dass durch die Behandlung der tierischen Fasern mit einer Säure als Hydrolysiermittel und einem oxydierenden Körper in einer wässerigen eine beträchtliche Menge löslicher neutraler Salze enthaltenden Lösung die Fasern leicht und gründlich carotiert werden können.
Als neutrales Salz kann jedes lösliche Salz eines Alkalis oder Erdalkalimetalls benutzt werden, das durch eine genügend starke Säure gebildet ist und eine neutrale oder fast neutrale Reaktion besitzt.
Zu diesen Salzen gehören z. B. Kaliumchlorid, Natriumsulfat, Ammoniumsulfat, Kalziumchlorid, Binatriumphosphat usw. Ein Salz der Salpetersäure, wie z. B. Kalium-, Natrium-oder Ammoniumnitrat, kann dort Verwendung finden, wo eine sich ergebende Verfärbung nicht wichtig ist.
Verhältnismässig hohe Konzentrationen von neutralen Salzen werden vorzugsweise bei dem vorliegenden Carotiergemisch verwendet und sollten aus den unten angegebenen Gründen vorzugweise ebenso hoch oder höher als die Konzentrationen des Säure-Reagenzstoffes sein.
Als Säure kann jede anorganische oder organische Säure benutzt werden, die eine ausreichende Hydrolysierwirkung erzeugt. Von den anorganischen Säuren werden vorzugsweise solche Säuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure oder Metaphosphorsäure, benutzt, die keine Verfärbung des Felles hervorrufen. Wo eine erhaltene Verfärbung nicht wichtig ist, kann Salpetersäure benutzt werden.
Ein Hydrolysiermittel, bestehend aus Mischungen der verschiedenen Säuren, kann mit Vorteil verwendet werden, insbesonders ein Gemisch aus einer flüchtigen Säure und einer nicht flüchtigen Säure. So kann z. B. in manchen Fällen ein Gemisch aus der nicht flüchtigen Schwefelsäure und der verhältnismässig flüchtigen Salzsäure erwünscht sein. Die Hydrolysierwirkung eines solchen Gemisches ist in den anfänglichen Carotierstufen beim Aufbringen der Lösung auf das Fell und gleich danach stark, nimmt aber infolge der Verdampfung der Salzsäure oder sonstigen flüchtigen Säuren während der Troekenstufe, in welcher die nicht flüchtige Säure eine höhere Konzentration zu erlangen sucht, rasch ab.
Auch organische Säuren können Verwendung finden, die in Wasser löslich sind und Hydrolysierwirkungen hervorzubringen vermögen, wie z. B. Ameisensäure, Oxalsäure, Essigsäure und verschiedene Chloressigsäuren und Sulfosäuren. Diese Säuren haben eine verhältnismässig schwächere Hydrolysierwirkung als die erwähnten anorganischen Säuren und sollten in grösseren Konzentrationen als diese anorganischen Säuren oder in Mischung mit den stärkeren anorganischen Säuren benutzt werden.
Als Oxydiermittel kann man solche Stoffe wie Peroxyde, Persulfate, Perchlorate u. dgl. verwenden.
Es wurde festgestellt, dass die Verwendung von neutralen Salzen in der Carotierlösung eine merkliche Verbesserung des Carotierverfahrens und des dadurch behandelten carotierten (gebeizten) Felles ergibt.
Das Carotieren erfolgt gewöhnlich am besten durch Reaktionsstoffe, welche in Lösung eine starke und kräftige Carotierwirkung ergeben. Diese sollte jedoch in Grenzen gehalten werden, welche keine Verletzung der Fasern verursachen. Weil jedoch bei dem nachfolgenden Trocknen der Häute die Säuren anormal konzentriert werden, ist es schwierig oder unmöglich, solche Konzentrationen von Säuren zu benutzen, die sich dazu eignen, die wirksamste aber sichere Carotierwirkung in Lösung zu ergeben, ohne dass sie gleichzeitig während des nachfolgenden Trocknens des Felles zerstörend auf die Fasern einwirken.
Die hier beschriebenen neutralen Salze verstärken und steigern einerseits die Carotierwirkung der Lösung, wie festgestellt wurde, wirken aber anderseits während der nachfolgenden Trocknungsstufen der Häute, in denen die Säure anormal konzentriert wird, entgegengesetzt und gleichen die zerstörende und schädigende Einwirkung auf die Fasern aus oder verhindern sie, die sich sonst aus der dann hoch konzentrierten Säure ergeben würde. Somit wirken die neutralen Salze zunächst dahin, die Carotierwirkung zu fördern, und wirken alsdann während der Endtrocknungsstufen des Felles schützend.
Obgleich vorliegende Erfindung nicht auf eine Theorie beschränkt ist oder von einer abhängt, die man vorbringen kann, um die genaue Wirkung der bei der Carotierbehandlung verwendeten Reagenzstoffe zu erklären, wobei der Hauptpunkt darin beruht, dass sie die hier beschriebenen Ergebnisse bringen, so kann doch diese doppelte oder zwiefältige Wirkung der neutralen Salze folgendermassen erläutert werden : Neutrale Salze, welche hochionisiert sind und zahlreiche dissoziierte Ionen bei Einbringung in eine wässrige Lösung ergeben, üben gewöhnlich eine starke und zunehmende Einwirkung auf die katalytische Aktivität des Wasserstoffiones einer Säure aus. In Gegenwart neutraler Salze ist die katalytische Aktivität von Säuren gewöhnlich weit stärker als die der Säuren allein beim Fehlen neutraler Salze.
Demgemäss wurde festgestellt, dass der Zusatz von neutralen Salzen zum Carotiergemisch die Hydrolysierwirkung der verwendeten Säure oder Säuren steigert.
Bei den verhältnismässig schwachen Säurelösungen, welche für das anfängliche Aufbringen der Beize benutzt werden, findet keine beträchtliche Reaktion zwischen den neutralen Salzen und der Säurelösung statt ; die einzige Wirkung der neutralen Salze beruht darin, die Aktivität des Wasserstoffiones zu erhöhen.
Wenn jedoch das Fell, auf das die Lösung aufgebracht ist, getrocknet wird, so wird die Säure auf dem Fell beim Fortschreiten der Trocknung immer mehr konzentriert. Diese Konzentrierung
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findet aber in Gegenwart der neutralen Salze statt, welche sich dann mit der zunehmend konzentrierten Säure verbinden, um Verbindungen zu liefern, welche keine beträchtliche schädliche Einwirkung auf die Fasern und auch keine mit der Einwirkung der konzentrierten Säure selbst vergleichbare Wirkung aufweisen.
Es ist z. B. wohlbekannt, dass solche Salze, wie Binatriumsulfat oder Binatriumphosphat, in Gegenwart freier Säuren in konzentrierten Lösungen saure Salze gemäss folgenden Gleichungen ergeben :
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EMI3.2
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Beispiel 1.
6 Teile Schwefelsäure, 92-93%,
2 Teile Salzsäure, 35-36%,
5 Teile Wasserstoffperoxyd, 30%,
20 Teile Glaubersalz (kristallinisches Natriumbisulfat).
Beispiel 2.
2 Teile Schwefelsäure, 92-93%
7 Teile Phosphorsäure, 100%,
5 Teile Wasserstoffperoxyd, 30%,
10 Teile Ammoniumphosphat.
Beispiel 3.
5 Teile Schwefelsäure, 92-93%,
1 Teil Salzsäure, 35-36%,
3 Teile Kaliumchlorat,
4 Teile Wasserstoffperoxyd, 30%,
15 Teile Natriumsulfat.
Beispiel 4.
5 Teile Schwefelsäure, 92-93%,
1 Teil Salzsäure, 35-36%,
3 Teile Kaliumpersulfat,
4 Teile Wasserstoffperoxyd, 30%,
10 Teile Ammoniumchlorid.
Beispiel 5.
5 Teile Schwefelsäure, 92-93%.
1 Teil Salzsäure, 35-36%,
5 Teile Ammoniumpersulfat,
3 Teile Kaliumchlorat,
20 Teile Glaubersalz.
Beispiel 6.
3 Teile Schwefelsäure, 92-93%,
1 Teil Salzsäure, 35-36%,
4 Teile Wasserstoffperoxyd, 30%,
3 Teile Ammoniumqueeksilberchlorid,
20 Teile Glaubersalz.
Beispiel 7.
8 Teile Phosphorsäure, 100%,
6 Teile Wasserstoffperoxyd, 30%,
4 Teile Ammoniumquecksilberchlorid,
10 Teile Ammoniumsulfat.
Die Verwendung der beschriebenen Behandlung schafft nicht nur ein gründlich carotiertes Fell, das einen schnell schrumpfenden, dichten und glatten Filz zu ergeben vermag, sondern bringt auch gewisse Vorteile, zu denen die folgenden gehören :
Die Lösung kann rasch und leicht hergestellt werden. Ihre Herstellung und ihr Aufbringen kann ohne die Bildung schädlicher und giftiger Dämpfe erfolgen. Ihre Verwendung braucht nicht gesundheitsschädlich für die Arbeiter zu sein und in den meisten der vorherangegebenen Beispiele wird kein Bestandteil verwendet, der ihre Gesundheit schädlich beeinflussen kann.
Die beschriebene Behandlung veranlasst keine Verringerung der Affinität der tierischen Fasern für Farbstoffe, sondern gewährleistet eine Beständigkeit der Farben.
Die beschriebene Behandlung verfärbt nicht die Fellfasern, sondern lässt hellfarbige oder weisse 3arotierte Felle in ihrer ursprünglichen natürlichen, nicht beeinträchtigten Farbe.
Durch richtige Auswahl der Stärke von der oder den in Lösung befindlichen Säuren erfolgt ein angemessenes und gründliches Carotieren (Beizen) ohne Beeinflussung der Festigkeit oder sonstige Beeinträchtigung der erwünschten Eigenschaften der tierischen Fasern. Vorkehrungen die erforderlich sind, um die Carotierwirkung im Falle der aus Salpetersäure und Quecksilbernitrat erzeugten Carotierlösung zu regeln, sind bei der Carotierbehandlung nach vorliegendem Verfahren nicht erforderlich.
Infolge der Schutzwirkung der neutralen Salze während des Trocknungsverfahrens kann das Trocknen der Häute und Setzen der Beize ohne besondere Rücksicht auf Temperaturen und sonstige
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Trocknungsbedingungen erfolgen, die Häute können lange Zeit ohne Verschlechterung aufbewahrt werden und das Trocknen kann entweder bei den normalen vorherrschenden Fabriktemperaturen oder bei verhältnismässig hohen Trocknungstemperaturen erfolgen, wodurch die Trocknungszeit verkürzt und die zur Durchführung der ganzen Carotierbehandlung erforderliche Zeit wesentlich verringert wird.
Verschiedene Änderungen und Abweichungen von den als Beispielen angegebenen Ausführungsformen der vorliegenden Carotiermischung können innerhalb des Umfanges und der Prinzipien der vorliegenden allgemeinen Erfindung erfolgen. Selbstverständlich sind die obigen Darlegungen nur als Beispiele und nicht als Beschränkung aufzufassen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Vorbereitung von Fell od. dgl. für das Verfilzen durch Behandeln mit einer sauren wässrigen, oxydierend wirkenden, neutrale Salze der Alkali-oder Erdalkalimetalle mit starken Säuren enthaltenden Carotierlösung und darauffolgendem Trocknen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung neben ein oder mehreren hydrolysierenden Säuren und einem oder mehreren neutralen Oxydationsmitteln, wie Wasserstoffperoxyd, Persalzen, Kaliumchlorat, ein lösliches, im wesentlichen neutrales Salz aus einer starken Säure und einem Alkali-oder Erdalkalimetall enthält, wodurch einerseits die Carotierwirkung der Lösung verstärkt, anderseits der schädigende Einfluss der beim nachfolgenden Trocknen konzentriert werdenden Säure auf das Fell hintangehalten wird.