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Antichlore und Waschungen werden nötigenfalls in verschiedenen Verfahrensstufen angewendet. In Verbindung mit solchen Massnahmen wurden auch Behandlungen mit Peroxydlösungen durchgeführt.
Diese verschiedenen Verfahren stellen das Resultat einer über eine lange Zeit ausgedehnten Entwicklung der Praxis dar, und während sie bis zu sehr weitgehender Bleichung führen können, bewirken sie häufig beträchtliche chemische Zersetzungen der Cellulose.
Die chemische Zersetzung der Cellulose hat einen wesentlichen Einfluss auf die Herabminderung der Lebensdauer des gebleichten Materials zur Folge, und es soll eine derartige Beeinträchtigung des zu bleichenden Materials vermieden werden. Um den Grad der chemischen Zersetzung von Leinen im nachstehenden zu kennzeichnen, soll der übliche Ausdruck"Löslichkeitszahl"dienen. Eine hohe Lösliehkeitszahl bedeutet eine weitgehende und eine niedrige Löslichkeitszahl eine geringe Zersetzung.
Die besonderen Bedingungen und auch Methoden zur Feststellung von Löslichkeitszahlen sind in der Arbeit von C. R. Nodder in., The Journal of the Textile Institute", 1931. 22, T. 416, eingehend erläutert.
Erfindungsgemäss wird Bastfasermaterial in einem zumindest ans zwei Stufen bestehenden Verfahren gebleieht, in dessen erster Stufe das Material mit einer Hypochloritlösung behandelt wird, die durch Zusatz eines Puffersalzes einen im wesentlichen neutralen pH-Wert erhalten hat. Hierauf wird das Material in einer oder mehreren Verfahrensstufen der Einwirkung einer alkalischen Lösung, welche Wasserstoffperoxyd enthält, ausgesetzt.
Diese Verfahrensstufen werden gewöhnlich mit andern Behandlungsmassnahmen vereinigt.
So ist es z. B. notwendig, das zu bleichende Material entsprechend aufnahmefähig zu machen, damit es von der Hypochloritlosung rasch und gleichmässig befeuchtet wird ; zu diesem Zweck wird es im allgemeinen vor der Hypoehloritbehandlung einem einmaligen Beuchen unterworfen. Das zu bleichende Gut muss auch zwischen einzelnen Verfahrensstufen gewaschen werden, und es wurde gefunden, dass die besten Resultate im allgemeinen nur dann erzielt werden konnten, wenn zwischen die Behandlung mit neutraler Hypoohloritlösung und die nachfolgende Alkalibehandlung ein Säurebad eingeschaltet wird.
Es wurde gefunden, dass es möglich ist, Vorbehandlungen von verschieden starker Einwirkung mit Erfolg mit dem erfindungsgemässen Verfahren zu kombinieren, doch ist es zur Erzielung der besten Resultate notwendig, die einzelnen Verfahrensstufen, wie nachstehend näher ausgeführt wird, einander anzupassen. Als allgemeiner Grundsatz kann gelten, dass bei der Anwendung des vollständigen Verfahrens auf Leinengarn beständig befriedigende Resultate erhalten werden, wenn die 5 bis 10 Prozente des Gewichtes des Bleichgutes Natriumkarbonat enthaltende BeuchHüssigkeit 2 bis 3 Stunden lang bei einer Temperatur von 65 bis 85 C auf das Bleichgut einwirkt. Bei veiwobenem Material ist stärkeres Beuchen wegen dessen physikalischer Beschaffenheit im allgemeinen vorzuziehen.
Die Herstellung und Aufrechterhaltung der Hypochloritlösung mit bestimmtem pH-Wert erfolgt zweckmässig in der Weise, dass man einer geeigneten Hypochloritlösung, z. B. Natrium-oder Caleium- hypochlorit, ein Salz mit der gewünschten Pufferwirkung zusetzt. Es wurde gefunden, dass ganz besonders gute Resultate durch Zusatz von Natriumbikarbonat in entsprechender Menge zu der Hypochloritlösugn erzielt werden können.
Als Richtlinie für die zu verwendende Menge Puffersalz, um die Flüssigkeit auf dem gewünschten, im wesentlichen neutralen pH-Wert zu erhalten, wurde gefunden, dass vorteilhaft einer Lösung von 1'5 g wirksamem Chlor im Liter zumindest 3 $'Natriumbikarbonat
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werden sollen ; einem Gehalt von 5y wirksamem da entspridit ein Zusatz von zumindest 8 g Natriumbikarbonat pro Liter.
Zur Erzielung von möglichst wenig weitgehender Zersetzung des Bleichgutes darf, wie festgestellt wurde, die Konzentration der neutralen Hypochloritlösung nicht höher sein als 4#5-5#0 g wirksames Chlor im Liter, wenn das Material in der üblichen Weise gebencht wird. Anderseits konnten
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leicht erreicht werden.
Die Frage, wie lange und bei welcher Temperatur das Hypochloritbad zur Anwendung gebracht werden soll, ist für die erzielte Weissfärbung nicht übermässig wichtig, und muss man die Aufmerksamkeit keineswegs besonders auf die lediglich durch die Behandlung mit dem neutralen Hypochlorit erzielte Farbe richten, da ja die nachfolgenden Verfahrensstufen bis zu der gewünschten Weissfärbung druchgeführt werden können.
Selbstverständlich müssen sowohl die Einwirkungsdauer als auch die Temperatur und andere
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Weissfärbung nur eine möglichst geringe chemische Zersetzung erwünseht ist.
Die Behandlung wird beispielsweise im wesentlichen unter Ausschluss von aktiver Strahlung durchgeführt. In den meisten Fallen wird dies durch Abschirmung der Gefässe, in welchen die Behandlung mit Hypochlorit durchgeführt wird, dadurch erreicht, dass der Zutritt von hellem Licht, wie der des direkten Sonnenlichtes, zum Bleichmaterial während dessen Behandlung verhindert wird.
E wurde nun gefunden, dass es vorteilhaft ist, die Stärke der Hypochloritbehandlung ungefähr entgegengesetzt der des Beuchbades einzustellen. So muss man bei der Behandlung von Leinen, welches
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samem Chlor pro Liter verwenden, während bei einem Material, von welchem praktisch Verunreinigungen nicht entfernt worden sind, Lösungen mit 4'5-5'0 < y wirksamem Chlor pro Liter Anwendung finden können. Bezüglich der Temperatur wurde gefunden, dass es immer dann unzweckmässig ist, eine neutrale Hypochloritlösung auf Cellulosematerial bei Temperaturen über ungefähr 20 C einwirken zu lassen, wenn eine unverhältnismässig weitgehende chemische Zersetzung vermieden werden soll. Vorzugs- weise liegt die Temperatur in der Gegend von 15 C.
Die Einwirkungsdauer kann hingegen innerhalb sehr weiter Grenzen abgeändert und weitgehend der Stärke der Lösung angepasst werden. Bei Verwendung einer verdünnteren Losung wird sie länger sein als bei Verwendung einer stärkeren. Letztere erfordert eine genauere Überwachung der Einwirkungsdauer, und muss in diesem Zusammenhang bemerkt werden, dass bei Behandlung des Bleichguts mit neutraler Hypochloritlösung, welche mehr als 3 g wirksames Chlor im Liter enthält, die Einwirkungsdauer von einer halben Stunde nicht überschritten werden soll. Mit Lösungen von 1'5 g wirksamem Chlor im Liter wurden auch bei vierstündiger Behandlung befriedigende Resultate erzielt.
Die vorstehende Besehreibung bezog sich auf neutrale Hypochloritlösungen, welche unmittelbar vorher frisch bereitet worden waren. Selbstverständlich können auch bereits gebrauchte und wieder brauchbar gemachte Lösungen verwendet werden. Die Konzentration des wirksamen Chlors in der Flüssigkeit sinkt natürlich während des ersten Gebrauches, und es konnte auch festgestellt werden, dass die Acidität langsam steigt. Gegen Ende der Behandlung liegt der pH-Wert im Bereich zwischen 6#0 und 7#0, d. h. er ist noch im wesentlichen neutral.
Zur Behandlung einer weiteren Partie Bleichmaterial ist es dann bloss notwendig, eine solche Menge konzentrierter Hypochloritlösung zuzusetzen, dass der Gehalt an wirksamem Chlor die gewünschte Grösse erreicht und von Natriumbikarbonat-Vorratslösung
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des Bades bestehen.
Zur Herstellung der neutralen Hypochloritlösung findet zweckmässig Natriumbikarbonat wegen seines geringen Preises und anderer allgemeiner Vorteile Anwendung. Es können jedoch auch andere Substanzen zur Einstellung der Flüssigkeit auf den gewünschten im wesentlichen neutralen Wert verwendet werden, beispiels weise Alkalimetallphosphate und -borate. Es muss bemerkt werden, dass, wenn von im wesentlichen neutralen Lösungen gesprochen wird, darunter nicht absolute Neutralität zu verstehen ist, sondern der Bereich zwischen ungefähr einer Einheit unter-und einer Einheit oberhalb des Wertes 7 der pH-Skala.
Beispielsweise wurden sehr. gute Resultate mit Hypoehloritlösungen erzielt, deren pH-Werte, wie mit Hilfe von Galselektroden festgestellt wurde. 6'1, 6#4, 6'9, 7'4 und 7'8 betrugen. Insbesondere erwiesen sieh Lösungen mit pH-Werten im Bereich um 6'5 als ganz besonders geeignet.
Nach der Behandlung mit Hypochlorit wird das Bleichgut vorteilhaft mit kaltem Wasser gespült und dann im Säurebad behandelt. Das Säurebad wird vorzugsweise in der Kälte und in der bei Cellulose-
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eine ungefähr 0'5prozentige Chlorwasserstoffsäure angewendet. Nach der Behandlung im Säurebad wird das Bleiehgut gründlich in kaltem Wasser gewaschen und hernach der Einwirkung einer alkalischen, Waserstoffperoxyd enthaltenden Lösung ausgesetzt.
Das Wasserstoffperoxydbad kann durch Auflösen von Natriumperoxyd in Wasser oder in verdünnter S'iure in solcher Menge hergestellt werden, dass vollständige oder teilweise Neutralisation eintritt, je nach der gewünschten Alkalität des Peroxydbades. Im Falle, dass die Peroxydlösung vollständig neutralisiert ist, wird ein geeignetes alkalisches Material zugesetzt, um der Flüssigkeit die Bleichfähigkeit zu erteilen. Weitere Zusätze zu der Peroxydlösung sind möglich, z. B. zur Stabilisierung des Peroxyds oder Aufrechterhaltung der gewünschten Alkalität. Hiezu eignen sich beispielsweise Silikate, Caleium-oder Magnesiumsalze.
In anderer Weise erhält man das Peroxydbad durch Verdünnen einer konzentrierten Wasserstoffperoxydlösung mit Wasser und Hinzufügen eines geeigneten Alkalis. Es können auch andere Zusätze als die, welche in Zusammenhang mit dem aus Natriumperoxyd bereiteten Bad erwähnt wurden, vorgenommen werden.
Die Konzentrationen an Alkali und Peroxyd im Bad können innerhalb sehr weiter Grenzen variiert und doch noch sehr gute Weissfärbungen erhalten werden. Selbstverständlich gibt es jedoch Minimalwerte, bei deren Untersehreitung kommerziell wertvolle Resultate nicht erzielbar sind, und
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entspricht und welche mindestens 0'05% H02 besitzen. Die obere Konzentrationsgrenze hängt davon ab, eine wie weitgehende Zersetzung des Materials in Kauf genommen wird, und auch die Ökonomie in Bezug auf das Peroxyd ist von Bedeutung. Wenn in manchen Fällen die festgesetzte obere Grenze
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vorteilhaft nicht mehr als einem Gehalt von 0'4% Na20 entsprechen.
Soll lediglich die weitgehende chemische Zersetzung der Cellulose vermieden werden, dann kann Peroxyd bis zu Konzentrationen von ungefähr 1% HO verwendet werden. Diese Ziffer ist jedoch wesentlich höher, als die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens es zulässt, und ist es daher vorzuziehen, die Konzentration einen Gehalt von ungefähr 0'2% H2O2 nicht äberschreiten zu lassen. Die andern bei der besprochenen Behandlung zu berücksichtigenden Faktoren sind die Temperatur und die Einwirkungsdauer.
Wird als Ziel lediglich die Weissfärbung des Bleiehgutes verfolgt, dann besteht für die genaue Einhaltung bestimmter Bedingungen keine Notwendigkeit, und kann die Behandlung bei beliebiger Temperatur bis zum Siedepunkt so lange durchgeführt werden, als es zur Erreichung einer weitestgehenden Weissfärbung erforderlich ist. Es wurde jedoch festgestellt, dass, wenn das Material geschont werden soll, sowohl bei der Behandlung mit Peroxyd als auch bei der mit Hypochlorit bestimmte Bedingungen eingehalten werden müssen.
Aus diesem Grunde soll vorteilhaft die Temperatur 85'C nicht übersteigen ; im allgemeinen kann man sagen, dass durch Behandlung bei Temperaturen zwischen 65'und 75'C durch drei Stunden mit innerhalb der vorstehend besprochenen Grenzen zusammengesetzten Bädern gute Weissfärbung erzielt wird.
Bekanntermassen kann Textilmaterial bis zu verschieden weitgehender Weissfärbung gebleicht werden. Im Falle des Leinen werden im allgemeinen drei Stufen unterschieden, welche mit Halbweiss, Dreiviertelweiss und Ganzweiss bezeichnet werden. Es wurde gefunden, dass bei Leinengarn normaler Qualität halbweisse Färbung durch Behandlungen in folgender, mit den allgemeinen. vorstehend dargelegten Prinzipien der Erfindung in Einklang stehenden Reihenfolge erzielt werden kann : a) Beuchen und Waschen, b) Behandlung mit der neutralen, gepufferten Hypoehloritlösung, Spülen, Säuern und Waschen, c) Behandlung mit der alkalischen Peroxydlösung.
Soll die Halbweissfärbung die endgültige sein, dann wird das Material nunmehr gewaschen, in gewünschter Weise fertigbehandelt und getrocknet. Wird jedoch weitergehende Weissfärbung ge-
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lösung und alkalischer Lösung vorzunehmen. Diese Behandlungen können mit neutralen Hypoehlorit- lösungen und alkalischen Peroxydlösungen durchgeführt werden, wobei diese nach den bereits dargelegten allgemeinen Grundsätzen, jedoch mit geringerer Konzentration bereitet werden. Oder aber es werden in allgemein üblicher Weise alkalisehe Hypoehloritlösungen verwendet und alkalisehe Abbrühungen vorgenommen.
Im vorstehenden wurden die charakteristischen Eigenschaften der grundlegenden Verfahrensstufen des erfindungsgemässen Verfahrens eingehend beschrieben. Es erscheint jedoch nicht notwendig,
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näher auszuführen, da sie bei der Behandlung von Textilmaterial als allgemein bekannt vorausgesetzt werden können. Aus dem gleichen Grunde wurde auf die jedem Fachmanne der Bleicherei und der Bearbeitung von Zellulosefasern bekannten Vorsichtsmassregeln nicht hingewiesen, welche zur Verhütung von Schäden bei der Behandlung von solchen Fasermaterialien mit Säuren und Alkalien beobachtet werden müssen.
Im folgenden wird das Verfahren nach der Erfindung durch einige Ausführungsbeispiele erläutert :
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Beispiel 1 : 258#5 kg Leinengarn werden während drei Stunden bei ungefähr 65 C in 3540l Flüssigketi gebeucht, welche 20#4 kg kalziniere Soda enthält, und hierauf gewaschen. Die Garnsträhne werden auf eine Haspelmaschine aufgebracht und während 30 Minuten bei einer Temperatur von 14 C und bei gedämpftem Licht mit neutraler Hypochloritlösung behandelt. Hiefür werden 4095 l Flüssigkeit verwendet, welche zq Beginn 3#5 g wirksames Chlor im Liter und einen pH-Wert von 6'5 besitzt.
Man erhält dieses Bad in der Weise, dass man zum gleichen Zwecke bereits einigemal ver- wendeter Flüssigkeit von Bleichpulver-Vorratslosung, bis der gewünschte Gehalt von 3'5 g an wirk- samem Chlor pro Liter erreicht ist, und von Natriumbikarbonat-Vorratslösung zusetzt. Die zugesetzten
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an wirksamem Chlor und an Natriulibikarbonat einander gleich sind. Während des Haspelvorganges wird der Umdrehungssinn einigemal umgekehrt ; die Anordnung wird in der Weise getroffen, dass jede Strähne stets ungefähr 40 ein tief in die Flüssigkeit eintaucht und die lineare Geschwindigkeit, mit welcher die Strähne durch die Flü sigkeit bewegt werden, 180 cm pro Minute beträgt.
Nach Schluss der Behandlung wird die Hypoehloritlösung rasch abgelassen und das Garn sofort unter dreimaligem Wasserwechsel in derselben Maschine mit kaltem Wasser ausgewaschen. Hierauf wird es von der
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stoffsäure unterworfen und gewaschen.
Ein alkalisches Peroxydbad wird in der Weise bereitet, dass 8#16 kg Natriumperoxyd in 3185 l Wasser, welches 91 l Schwefelsäure von 65'9"Be enthält, gelost und hierauf 18#2 l Natriumsilikat- lösung von 42#7@ Bé zugesetzt werden. In diesem Bad wird das Garn drei Stunden lang auf 650 C gehalten, hierauf wird es ausgeweschen und getrocknet.
Das trockene Garn besitzt eine gute Halbweissfärbung und wiegt 231#3 kg. Die Resultate von Messungen der Löslichkeitszahl und Zarreisstestigkeit des Garns, welche vor und nach dem Bleichprozess vorgenommen wurden. lauten folgendermassen :
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<tb> Lösliehkeitszahl <SEP> Zerreissfestigkeit
<tb> braunes <SEP> Garn <SEP> 2#9 <SEP> .................................... <SEP> 1#07 <SEP> kg
<tb> gebleichtes <SEP> Garn <SEP> 3#8 <SEP> ......................... <SEP> 0#98 <SEP> kg
<tb>
Beispiel 2 :
Die bei diesem Beispiel verwendete Hypochloritlösung wird durch Zusatz von 273 ! Bleichpulver-Vorratslosung mit einem Gehalt von 4-5% wirksamem Chlor und einer Lösung
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mischung wird der pu-vert durch Zusatz einer geringen Menge kaustischer Sodalösung auf 6'8 eingestellt.
Das Peroxydbad wird. wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt.
Der Bleichvorgang wird in der bei Beispiel l angegebenen ähnlichen Weise durchgeführt. Eine Partie Leinengarn wird in einer 10 Gewichtsprozente des Garns kalzinierte Soda enthaltenden Lösung bei 65 C zweieinhalb Stunden gebeucht und gründlich gewaschen. Dann wird das Garn 30 Minuten bei 15 C in der Hypochloritlösung gehaspelt. mit kaltem Wasser ausgewaschen. mit 0'5% figer Chlorwasserstoffsäure 15 Minutern lang gesäuert und wieder gewaschen. Hierauf folgt das Bleichen während zweieinhalb Stunden in der Peroxydlösung bei 65 C, worauf das Material ausgewaschen und getrocknet wird.
Das Garn ist etwas besser als Halbweiss und besitzt die Löslichkeitszahl 3#7.
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65 C in einer Peroxydlösung gebleicht, welche in einer der vorstehend beschriebenen Weise, jedoch unter Verwendung von nur den halben Mengen Peroxyd und Säure, hergestellt wurde. Nachdem das Material gewaschen wurde, wird es wieder für die gleiche Zeit und bei derselben Temperatur in neutrale Hypochloritlösung gebracht, wobei die Flüssigkeit jedoch nur 0#35 g wirksames Chlor im Liter enthält. Schliesslich wird es gewaschen, einer Antichlorbehandlung mit 0#1%iger Natriumthiosulfatlösugn unterzogen, ausgewaschen und getrocknet.
Das nunmehr Ganzweissfärbung besitzende Garn hat
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mit Wasser, bis eine 0'1 H2O2 enthaltende Flüssigkeit entsteht, und Zusetzen von Alkali. Hiebei kommen als Alkali auf je 455 l des Bades 4'55l Natriumsilikat von 33#3@ Bé und 1#13 kg kaustische Soda.
Das hanfgarn wird in einer 0#5%igen Lösung von kaustischer Soda bei 70 C drei Stunden lang gebeucht und dann gewaschen. Hierauf wird es, wie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben, in neutraler Hypochloritlösugn von 15'" C 30 Minuten gehaspelt, gespült, gesäuert und in kaltem Wasser
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gewaschen. Das Bleichen im Peroxydbad bei 65 C dauert drei Stunden, worauf das Garn wieder ausgewaschen und nunmehr getrocknet wird. Die Farbe ist dreiviertelweiss, und ,,sprit" sit nicht zu beobachten.
Beispiel 5 : Dieses Beispiel zeigt das Bleichen eines Garns, welches ein 50% iges Gemisch aus Flachs und Jute dargestellt. Zur Herstellung von 4095 l neutraler Hypochloritlösung werden 273 l
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10% igen Losung von Natriumbikarbonat (NaHCo3) verwendet. Die Peroxydlösung wird genau in gleicher Weise und mit derselben Stärke bereitet wie in Beispiel 4 bes eilrieben.
Das Garn wird vorerst in einer 1%igen kaustischen Sodalösung bei 60 C während drei Stunden gebeucht und dann gewaschen. Hierauf wird es bei normaler Temperatur 30 Minuten lang in der
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Verwendung gelangende Hypochloritlösung wird in im wesentlichen gleicher Weise, wie in den Beispielen 1, 3,4 und 5 beschrieben, bereitet, während das Peroxydbad, wie in den Beispielen 4 und 5
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Die Reihenfolge der Behandlungen ist die folgende : Zweimaliges Beuchen während fünf Stunden bei 75 C in einer Lösung von kalzinierter Soda, wobei der Sodagehalt der zuerst verwendeten Lösung 4'5% des Gewichtes des Bleichgutes, der der zweiten jedoch 3'5" beträgt.
Waschen, Behandlung
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bei normaler Temperatur, Spülen, S'iuern in 0#5%iger Chlorwasserstoffsäure und Waschen. Fünf- stündiges Bleichen in 0'1% ELO enthaltender Peroxydlösung bei 75-80'C, Spülen, Säuern und Waschen. Behandlung in neutraler kalter Hypochloritlisung, welche 0'5 g wirksames Chlor im Liter enthält, während drei Stunden, Waschen, S'iuern und wieder Waschen. Nochmaliges Bleiehen in Peroxydlösung wie vorstehend, Spülen, Säuern und Waschen. Behandlung mit neutraler 0'3 g wirk- sames Chlor im Liter enthaltender Hypochloritlösung, Waschen, B@handlung mit Antichlor und Auswaschen.
In den angeführten Beispielen wurde durchgehend zur Herstellung der Hypochloritlösung die
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Natriumhypochlorit oder Kalinmhypochlorit.
Zur Aufrechterhaltung der gewünschten, im wesentlichen neutralen Reaktion der Hypochloritlösung können an Stelle von Natriumbikarbonat oder Phosphaten, welche erwähnt wurden, andere Salze, die die gewünschte. Pufferwirkung ausüben, verwendet werden, z. B. die entsprechenden Kaliumsalze, ab9r auch Natrium-oder Kaliumborate.