AT155867B

AT155867B - Verfahren zur Behandlung von cellulosehaltigem Textilgut mittels Formaldehyd.

Info

Publication number: AT155867B
Authority: AT
Original assignee: Heberlein & Co Ag
Priority date: 1936-12-28
Filing date: 1937-12-17
Publication date: 1939-04-11

Description

Verfahren zur Behandlung von cellulosehaltigem Textilgut mittels Formaldehyd.

In ihrem Patent Nr. 151640 hat die Erfinderin ein Verfahren offenbart, um eellulosehaltigen Textilien eine erhebliche Knittereehtheit sowie eine ganz erhebliche Beständigkeit der behandelten Ware gegenüber Wasser und selbst starken Quellungsmitteln ohne die bis dahin übliche Einlagerung von Kunstharz mittels einer geeigneten Behandlung mit Formaldehyd allein zu erteilen. Hiebei sollte
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. Baumwolle, Leinen, Viscose-oder Kupferkunstseide u. a. m. mit einer wässerigen Lösung von Formal- dehyd, die einen Katalysator von saurem Charakter enthielt, getränkt, gegebenenfalls abgequetscht oder geschleudert und darauf einem mehr oder weniger nachdrücklichen Trocknungsvorgang unter Erhitzung auf 90-1600 C unterworfen wurden.

Als Katalysatoren erwiesen sich als geeignet organische Säuren, wie Essigsäure und deren Homologen, Oxalsäure, Weinsäure, Malonsäure, stark verdünnte Mineralsäuren, die verschiedensten Salze, z. B. Alaun, Aluminiumsulfat, Ammoniumphosphat, Ammoniumrhodanid, saures Natriumphosphat, Aluminiumrhodanid, Ferrichlorid, Ammoniumchlorid u. a. m.

Nach dem oben beschriebenen Verfahren ist es gelungen, Gewebe vorzüglich knitterecht zu machen. Darüber hinaus war aber zusätzlich das Eintreten einer hohen Schrumpffreiheit zu beobachten, was offenbar darauf zurückzuführen ist, dass die Cellulose ihre sonst stets zu beobachtende Neigung, unter dem Einfluss von Wasser oder wässeriger Lösungen zu quellen, weitgehend eingebüsst hat.

Als störend wurde aber in manchen Fällen der nach dem oben aufgezeigten Verfahren stets auftretende starke Abfall der Bruchdehnung nach Durchführung der Formaldehydbehandlung empfunden, u. zw. besonders bei Kunstseidegeweben und-garnen. Behandelte man Baumwolle und andere native Fasern als Garn oder Gewebe nach diesem Verfahren, so trat nicht nur ein unerwünschter Abfall der Bruchdehnung ein, sondern auch die Reissfestigkeit ging stets wesentlich zurück.

Nach den schon früher von Fachleuten gemachten Erfahrungen musste diese Unzuträglichkeit für eine von der Formaldehydeinwirkung auf Cellulose untrennbare Erscheinung gehalten werden, mit der man sich abfinden müsse, bis der Erfindern die überraschende Entdeckung gelangte, dass sie mit einem sehr einfachen Kunstgriff, nämlich der Einschaltung einer Vorquellung vor die Formaldehydbehandlung, beseitigt werden kann.
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vorteilhaften Wirkungen aufzugeben oder zu beeinträchtigen, u. zw.

dadurch, dass man die Ware vor der eigentlichen knitterfestmachenden Behandlung der Einwirkung eines Quellungsmittels aussetzt, sie einige Zeit in diesem Zustande belässt, das Quellungsmittel gründlich auswäscht und dann erst in der oben geschilderten Weise mit einer wässerigen Formaldehydlösung in Gegenwart eines sauer reagierenden Katalysators und Erhitzers auf 90-160 C behandelt. Es ergab sich die überraschende Tatsache, dass es hiedurch nicht nur gelingt, die eben geschilderten Mängel des Formaldehydverfahrens zu beseitigen oder doch wenigstens ganz erheblich zu vermindern, sondern darüber hinaus eine geradezu erstaunliche Erhöhung der Beständigkeit gegen alle bekannten Quellungsmittel zu erzielen.

So ergaben sich beispielsweise bei Kunstseide Verbesserungen der Bruchdehnung um mindestens 60% gegenüber dem früheren Verfahren, wobei gleichzeitig auch die Reissfestigkeit bis über den Wert des unbehandelten Materials hinaus stieg. Bei Baumwolle ist im Vergleich zu den früheren Ergebnissen, bei denen die

Reissfestigkeit unter Umständen bis unter 50% des Ausgangswertes und die Bruchdehnung ebenfalls erheblich zurückging, ein ganz unerwarteter Fortschritt zu verzeichnen.

Ferner hat sieh gezeigt, dass so behandelte Ware, ohne sich im Aussehen vom Ausgangsmaterial zu unterscheiden, der Einwirkung von Pergamentierschwefelsäure während mehr als einer Minute, von Mercerisierlauge während mehreren
Stunden standhält, ohne dass man die geringste Änderung oder Schrumpfung daran bemerken könnte.

Gegen substantive Farbstoffe ist erfindungsgemäss behandeltes Material fast vollständig immun.

Grundsätzlich kommen alle bekannten Quellungsmittel für die Durchführung der erfindungs- gemässen Vorbehandlung in Betracht, beispielsweise Alkalien, Natronlauge, Kalilauge, quaternäre
Ammoniumbasen, verschiedene Säuren, wie Schwefelsäure, Phosphorsäure usw. Salzlösungen, wie
Calciumrhodanid, Zinkehlorid, Kupferoxydammoniak u. a. m. Als besonders empfehlenswert erwiesen sich jedoch die Ätzalkalien, insonderheit Natronlauge, die sich durch Billigkeit und besonders gute
Wirkung in bezug auf Bruchdehnung, Reissfestigkeit und Quellbeständigkeit des fertig behandelten
Werkstoffs auszeichnen. Selbstverständlich muss man bei Auswahl des Quellungsmittels von Fall zu
Fall auf die besondere Art des jeweils zu behandelnden Werkstoffs Rücksicht nehmen. Kunstseide quellt man zweckmässig mit Kalilauge.

Eine deutliche Wirkung ist schon bei einer Stärke von 20 Bé zu beobachten, während für einen guten Effekt Konzentration von 60 Bé oder mehr erforderlich sind.
Konzentrationen bis über 300 Bé sind hier ohne weiteres anwendbar. Es lässt sich auch Natronlauge verwenden, wenn man ausserhalb der für Kunstseide als schädlich bekannten Konzentrationen bleibt.

Sehr gute Wirkungen erhält man schon mit einer Lauge von 30 Bé, doch lassen sich auch bedeutend höhere Konzentrationen verwenden.. Zweckmässig setzt man die Kunstseide während einigen Minuten in ungespanntem Zustande der Einwirkung des Quellmittels aus, wäscht gründlich, gegebenenfalls mit heissem Wasser und lässt darauf mit oder ohne Zwischentrocknung die Formaldehydbehandlung folgen. Normalerweise wendet man das Quellungsmittel bei Zimmertemperatur an, doch können auch erhöhte und erniedrigt Temperaturen verwendet werden.

Bei Baumwolle erhält man gute Effekte mit Quellmittelkonzentrationen, die höher liegen als die untersten für Kunstseide brauchbaren Grenzen. Wendet man Lauge von Mercerisierstärke an, so erhält man eine besonders grosse Bruchdehnung bei mässiger Reissfestigkeit, wenn man die Ware in losem Zustand behandelt und in der Lauge schrumpfen lässt. Besonders gute Reissfestigkeit kommt zustande, wenn man die Ware, vorzugsweise Garn, unter der Einwirkung der Lauge zuerst bis auf die geringstmögliche Länge eingehen lässt und sie darauf wieder ausreckt. Es hat sich gezeigt, dass der so erzielte Effekt noch besser ist als der, den eine normale Mercerisierbehandlung hervorbringt, bei der das Garn von Anfang bis zum Ende gleichmässig unter Spannung gehalten wird.

Im allgemeinen wird bei Baumwolle die Reissfestigkeit um so grösser, je stärker das mit dem
Quellmittel imprägnierte Garn nach dem völligen Schrumpfen wieder gestreckt wird. Ganz besonders hohe Werte der Reissfestigkeit können in Anwendung auf native Baumwolle erzielt werden, wenn man gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Ware unter der Einwirkung eines Schrumpfmittels zuerst schrumpfen lässt und sie dann auf über 100% der ursprünglichen Länge wieder ausstreckt. Das Quellmittel, insbesondere Natronlauge, kann auch in erwärmtem Zustande zur Einwirkung gelangen. Temperaturen über 100 C sind brauchbar, doch scheinen erwärmte Merceriserlaugen von zirka 50 C und 300 Bé Stärke eine besondere günstige Wirkung auszuüben.

Bei Baumwolle ist es zweckmässig, vor der erfindungsgemässen Behandlung die Faser zu reinigen, etwa durch Abkochen, Beuchen od. dgl., da nur dann eine vollständige Durchnetzung mit Quellmitteln und nachher mir Formaldehyd gewährleistet wird. Dagegen ist es nicht notwendig, wenn auch unschäd- lich, die Faser vor der erfindungsgemässen Behandlung zu bleichen, d. h. die darin enthaltenen natürlichen Farbstoffe mittels Hypochlorid, Wasserstoffperoxyd usw. zu zerstören.

Die schon obenerwähnte, bei erfindungsgemäss behandeltem Werkstoff in überraschendem Ausmass auftretende Beständigkeit gegen Quellungsmittel ist von besonderer Bedeutung, wenn man das erfindungsgemässe Verfahren auf Garne anwendet und diese Garne dann als Effekte in ein im übrigen aus unbehandeltem Fasergut bestehendes Gewebe hineinverwebt. Das fertige Gewebe, das beispielsweise aus rohem Baumwollgarn einerseits und erfindungsgemäss behandeltem Baumwolloder Kunstseidengarn anderseits besteht, kann ohne weiteres gebeucht und gebleicht werden, ohne dass dabei die wertvollen reservierenden Eigenschaften der Effektgarne verloren gehen.

Lässt man nun eines der bekannten Veredlungsverfahren folgen, wie Mercerisieren ohne Spannung, Behandeln mit schrumpfen oder pergamentierend wirkender Schwefelsäure oder andern bekannten Quellungsmitteln, so bleiben die Effektgarne unverändert, während die übrigen Garne in bekannter Weise je nach der Art des Veredlungsbades schrumpfen, sich versteifen, durchsichtig werden od. dgl. Als dem Quellungmittel zugängliches Fasergut kommen auch andere cellulosehaltige Garne, wie Kunstseide, Leinen, Zellwolle od. dgl. sowie tierische Faserstoffe in Betracht.

Ausführungsbeispiele :
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aluminiumlosung von 170 Bé imprägniert, zentrifugiert und während einiger Stunden bei 50-60 C getrocknet. Anschliessend wird es eine Viertelstunde auf 120-125 C erhitzt und schliesslich zur Entfernung des Formaldehydgeruches mit einer verdünnten Seifen-oder Ammoniaklösung (zirka 3 g
Seife oder 10 em NH/Liter) gespült und ausgewaschen.

2. Dasselbe Baumwollgarn wird behandelt wie nach 1, nur wird beim Mereerisieren das Garn statt normal gestreckt bis eben unter die Reissgrenze überstreckt.

Die Reissfestigkeit des überstreckt mercerisierten Garnes liegt etwa 20% höher als die des normal mercerisierten Garnes und ist etwa von der Grössenordnung des unmercerisierten, unbehandelten Ausgangsmaterials oder darüber.

3. Viscosegarn wird mit 3 g Seife im Liter unter Zusatz eines der üblichen Hilfsmittel entschlichtet, erst warm, dann kalt gewaschen und getrocknet.-
Es wird hierauf mit KOH von 60 Bé während 5 Minuten bei 18-200 C lose gequollen, mit kochendem Wasser entlaugt, kalt nachgewaschen, mit Säure von 0#8 Bé abgesäuert, kalt gewaschen und getrocknet. Das Garn wird hierauf mit dem gleichen Imprägnierbad wie im Beispiel 1 während 10 Minuten imprägniert und geschleudert und hierauf bei 50-60 C während einiger Stunden getrocknet und anschliessend während 20 Minuten auf 118-120 C erhitzt. Zur Entfernung des geruches kann man mit Seife abspülen oder mit verdünnter Ammoniaklösung nachberanMn und waschen.

Die Bruchdehnung des so behandelten Viscosegarnes liegt rund um etwa 25% höher als die des ohne Vorquellung mit Formaldehyd behandelten Garnes, während die Reissfestigkeit etwa von der Grössenordnung von der des unbehandelten Ausgangsmaterials ist oder darüber.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Behandlung von cellulosehaltigem Textilgut mittels Formaldehyd in Gegenwart eines sauer reagierenden Katalysators unter trockenem Erhitzen auf 90-160 C, dadurch gekennzeichnet, dass man das Textilgut zuvor einer Behandlung mit quellend wirkenden Mitteln, gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur, unterwirft, das Quellmittel wieder auswäscht und anschliessend die Formaldehydbehandlung durchführt.

Claims

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 in Anwendung auf Kunstseide, dadurch gekennzeichnet, dass man die Ware mit verdünnten Lösungen der Ätzalkalien vorquellt.

3. Ausführungsform des Verfahrens nach den Ansprüchen l und 2 in Anwendung auf native Baumwollfasern, dadurch gekennzeichnet, dass man die Ware unter der Einwirkung des Schrumpfmittels zuerst schrumpfen lässt und sie darauf auf über 100% der ursprünglichen Länge wieder ausstreckt.