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Verfahren zum Behandeln zellulosehaltiger Textilien mit Formaldehyd
Es ist bekannt, Textilien aus natürlicher oder regenerierter Cellulose mit Formaldehyd bei höheren Temperaturen in Gegenwart sauer wirkender Katalyten zu behandeln. Diese Behandlungsweise führt vornehmlich zu einer Herabsetzung der Quellfähigkeit der Cellulose und einer Verbesserung der Krumpfechtheit, wobei diese Effekte selbst eine mehrfache Wäsche überdauern.
Gleichzeitig wird dabei die hohe, vielfach unerwünschte Dehnung von Kunstseide und Zellwolle herabgesetzt, welcher Effekt ebenfalls permanent ist, so dass diese Verfahren besonders zur Behandlung von Kunstseide und Zellwolle aus regenerierter Cellulose interessante Möglichkeiten bieten.
Ein Nachteil dieser Krumpffrei-Ausrüstung ist der lappige Griff der Ware, der sich nur durch eine nachträgliche Appretur beheben lässt, was aber nicht nur eine zusätzliche Operation bedingen, sondern beim Stabilisieren von Geweben wegen der Erhaltung der Abmessungen Schwierigkeiten bereiten würde. Ein weiterer Nachteil dieser Verfahren besteht darin, dass die Scheuerfestigkeit der Textilien infolge der Behandlung mit Formaldehyd unter den genannten Bedingungen beträchtlich herabgesetzt wird.
Es hat sich nun gezeigt, dass man in beiden Beziehungen eine wesentliche Verbesserung erreichen kann, wenn man die Behandlung der cellulosehaltigen Textilien mit Formaldehydlösungen unter 10% Formaldehydgehalt in Gegenwart sauer wirkender Katalyten bei Temperaturen zwischen etwa 70-160 C in Anwesenheit versteifend oder beschwerend wirkender Appreturmittel aus pflanzlichen oder tierischen Kolloiden oder deren Umwandlungsprodukten vornimmt, die imstande sind, mit Formaldehyd unter Bildung von in Wasser schwer quellbaren bis unlöslichen Kondensationsprodukten zu reagieren.
Bei dieser Arbeitsweise wird nicht nur die Scheuerfestigkeit wesentlich verbessert, sondern auch im allgemeinen die Wasseraufnahmefähigkeit der Faser noch weiter herabgesetzt. Ein anderer Vorteil besteht darin, dass gleichzeitig auf der Ware ein gut waschbeständiger Appret erzeugt wird. Dabei bleiben die Eigenschaften, die der Einwirkung des Formaldehyd auf die Cellulose zuzuschreiben sind, wie z. B. die verbesserte Krumpfechtheit und die Herabsetzung der Dehnung bei Textilien aus regenerierter Cellulose in vollem Umfang erhalten.
Es ist zwar allgemein bekannt, Textilien mit pflanzlichen und tierischen Appreturmitteln zu behandeln, hauptsächlich um die Griffeigenschaften dem jeweiligen Verwendungszweck anzupassen, wobei in der Regel auch eine gewisse Erhöhung der Scheuerfestigkeit auftritt.
Es war aber nicht vorauszusehen, dass bei der Behandlung mit solchen Appreturmitteln in Kombination mit einer Formaldehydbehandlung zum Krumpfechtmachen die Appreturmittel im Sinne einer Erhöhung der Scheuerfestigkeit wirken.
Z. B. musste bei der Verwendung von Stärke, die ähnlich aufgebaut ist wie Cellulose, eher angenommen werden, dass sich die Stärke infolge Reaktion mit dem Formaldehyd derart verändert, d. h. versprödet, dass keine Erhöhung der Scheuerfestigkeit erzielt wird. Ferner ist in der Praxis allgemein bekannt, dass beim Krumpfechtmachen mit Formaldehyd eine sorgfältige Vorreinigung, z. B. Entschlichtung, unumgänglich notwendig ist, um eine gleichmässige Reaktion zu erhalten.
Es musste deshalb befürchtet werden, die Anwesenheit von Appreturmitteln könnte die Reaktion des Formaldehyds mit der Cellulose ungünstig beeinflussen.
Es war deshalb überraschend, dass gemäss dem vorliegenden Verfahren gleichzeitig einerseits die Stärke auf der Faser fixiert und damit die Scheuerfestigkeit erhöht wird und anderseits der Formaldehyd mit der Cellulose reagiert und die gewünschte Krumpfechtheit bewirkt.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist auf das Krumpfechtmachen beschränkt und das Weiterführen der Formaldehydbehandlung bis Knitterechtheit wird hier weder beabsichtigt noch tritt es unter den angegebenen Behandlungsbedingungen (Katalysator-Konzentration, Reaktionstemperatur, Reaktionsdauer) ein.
Die nach dem vorliegenden Krumpfechtverfahren erhaltenen Produkte zeichnen sich dadurch aus, dass die Cellulosefasern in Kuoxam unlöslich aber quellbar sind, während bei der Knitterechtbehandlung dieCellulose in Kuoxam unlöslich und unquellbar ist.
Zur Behandlung geeignet sind cellulosehaltige Textilgebilde jeder Art, wie Gewebe, Garne, Gespinste und Fasermaterial aus natürlicher oder
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regenerierter Cellulose, sei es für sich allein oder im Gemisch mit anderen Fasern.
Als saure Katalyten kommen in Frage organische oder anorganische Säuren jeder Art, die mindestens
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Anwendung kommen, dass eine Schädigung der Cellulose durch Abbau vermieden wird, z. B. je nach Stärke der Säure bis zu lOg oder mehr je Liter Imprägnierflüssigkeit. Auch saure Salze solcher Säuren können benutzt werden, oder Salze, die infolge Dissoziation in der Hitze oder Reaktion mit dem Formaldehyd sauer reagieren, wie z. B. Ammonsalze. Es können auch Gemische verschiedener Katalysatoren zur Anwendung kommen, gegebenenfalls unter Zusatz von Puffer- substanzen oder von auf Cellulose quellend wirkenden Körpern, wie z. B. Chlorzink.
Als versteifend wirkende Appreturmittel zur Durchführung des Verfahrens können die üblichen pflanzlichen oder tierischen Substanzen oder deren künstlich hergestellte Abkömmlinge dienen, wie z. B. lösliche Stärke, Stärke jeder Art, Johannisbrotkernmehl, Gummi Traganth, Gummi arabicum, Dextrin, Zucker, Gelatine. Es ist auch möglich, Textilhilfsmittel, wie z. B. Weichmacher, zuzusetzen. Die Appreturmittel werden praktisch in Mengen von etwa einigen Gramm bis zu 100 g und mehr je Liter Imprägnierflüssigkeit verwendet.
Als Formaldehyd benützt man vorteilhaft die
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zentration bedingt eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit und ausserdem eine im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht gewünschte oder beabsichtigte Knitterechtheit und dadurch bedingte Herabsetzung der Scheuerfestigkeit. Zweckmässig werden Formaldehyd, Katalyt und Appreturmittel im gleichen Imprägnierbad angesetzt und die Ware darinbei gewöhn- licher oder auch erhöhter Temperatur getränkt.
Nach gründlicher Durchtränkung wird die überschüssige Flüssigkeit entfernt, beispielsweise durch Abquetschen und die Ware bei etwa 60-C vorgetrocknet. Nach dem Vortrocknen, das bei höherer oder niedrigerer Temperatur vorgenommen werden kann, erfolgt die eigentliche Kondensation zwischen etwa 70-160 C, zweckmässig in einem Trockenschrank oder auf einer perforierten Trockentrommel unter starker Luftbewegung.
Auch andere Trockeneinrichtungen, die eine gleichmässige Erhitzung verbürgen, wie z. B. ein Trockner mit infraroten Strahlen, sind geeignet.
Bei der Behandlung von Geweben handelt es sich vorwiegend darum, diese auf bestimmte handelsübliche Abmessungen zu bringen, denn die Gewebe sollen auf diesen Abmessungen krumpffrei, d. h. massfest fixiert werden. Es ist daher wesentlich, dass diese Abmessungen während der Behandlung beibehalten werden. Zu diesem
Zweck kann man so vorgehen, dass man die imprägnierten Gewebe nach dem Abquetschen im Spannrahmen auf ein vorbestimmtes Mass, d. h. auf die für die fertige Ware gewünschte Länge und Breite oder zweckmässig etwas darüber spannt und vortrocknet. Anschliessend wird dann, wie oben beschrieben, kondensiert. Die Ware wird nach dem Abspülen in warmem Wasser wie üblich fertiggestellt.
So behandelte Gewebe gehen auch bei mehrmaliger Wäsche nur wenig ein und haben einen bleibenden vollen Griff, sie behalten diese Eigenschaften auch bei der Weiterverarbeitung und am konfektionierten Bekleidungsstück. Die Scheuerfestigkeit ist gut und die Quellfähigkeit stark vermindert. Bei Kunstseide-und Zellwollgeweben aus regenerierter Cellulose ist die Nassfestigkeit und auch die Kochechtheit verbessert. Gleichzeitig ist bei diesen Geweben die übermässige Dehnbarkeit, die bei der Verarbeitung und beim Tragen lästig ist, bleibend herabgesetzt.
Die nachstehenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung, ohne jedoch die Anwendungsmöglichkeiten derselben zu erschöpfen.
Beispiel 1 : Ein cretonneartiges Gewebe, in Kette und Schuss, aus Viskose-StapelfaserGarnen bestehend, wurde nach den üblichen Methoden vorgereinigt, leicht gebleicht und abgetrocknet. Anschliessend wurde dasselbe auf einem Foulard imprägniert mit einer Lösung, enthaltend pro Liter
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<tb>
<tb> Lösliche <SEP> Stärke <SEP> lOOg
<tb> Formaldehyd <SEP> conc. <SEP> techn. <SEP> 40"oing <SEP> 100 <SEP> g
<tb> Chlorzink <SEP> pulv. <SEP> 20g
<tb> Kalialaun <SEP> log
<tb>
gut abgepresst, in Kett-und Schussrichtung auf 5%, unter Rohmass gespannt und bei einer Temperatur von 70-C vorgetrocknet.
Darauf wurde die Ware in einer Hitzekammer während 2 Min. einer Temperatur von 130 - C ausgesetzt, mit stark verdünnter Essigsäure abgesäuert, gut gewaschen, in Länge und Breite auf 600 unter Rohmass gespannt und getrocknet.
Das Gewebe ist ziemlich stark versteift, selbst bei mehrmaligem Waschen geht die Versteifung nicht wesentlich zurück und die Tendenz der Ware zum Eingehen ist sehr gering. Die Scheuerfestigkeit ist um 62% höher als bei analog, aber ohne Zusatz von Solubia mit Formaldehyd behandelter Ware. Die Quellbarkeit des Fasermaterials wurde durch den Zusatz der löslichen Stärke weiter vermindert, was durch die folgenden Zahlen belegt wird. Wasseraufnahme in Prozent, bezogen auf die Wasseraufnahme von nur vorgereinigter Ware : Nach obigem Beispiel behandelte Gewebe : 5600 Analog, aber ohne Zusatz von Solubia be- handelte Gewebe : 73%.
Die Bestimmung der Wasseraufnahme geschah nach der Zentrifugenmethode.
Beispiel 2 : Mercerisierter, gelbgebleichter Baumwollmarquisette wurde auf einem Foulard imprägniert mit
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<tb>
<tb> Weizenstärke <SEP> 5 <SEP> kg
<tb> Formaldehyd <SEP> conc. <SEP> techno <SEP> 4000ig <SEP> 14 <SEP> I
<tb> Aluminiumrhodanidlösung <SEP> 17 <SEP> Be <SEP> 4 <SEP> 1
<tb> Wasser, <SEP> aufgefüllt <SEP> auf <SEP> 100 <SEP> I.
<tb>
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<tb>
<tb> Traganth <SEP> 50 <SEP> g
<tb> Formaldehyd <SEP> conc. <SEP> techn. <SEP> 4000ig <SEP> ISO <SEP> cm3
<tb> Salzsäure <SEP> conc. <SEP> 4 <SEP> cm3.
<tb>
Die Ware wurde dann in beiden Richtungen zirka 1% über die kommerziell üblichen Fertigmasse gespannt, bei 60-70 C getrocknet, anschliessend in einem Hitzekasten in spannungslosem Zustand während 8 Min. auf 120 0 C erhitzt, mit kaltem Wasser gewaschen, 10 Min. in einem 40 C warmen Bade, enthaltend 10 100 eines handels- üblichen Fettalkoholsulfonates plus /2"/oo Soda calc., umgezogen und nach nochmaligem Spülen mit kaltem Wasser getrocknet. Das Trocknen geschah auf einem Laufrahmen, die Ware wurde hierbei unter Anwendung eines leichten Längszuges auf 6% unter die Rohwarenbreite gespannt.
Die Ware erhielt durch diese Behandlung einen typisch volleren und festeren Griff, der Appretureffekt geht durch das Waschen nicht verloren und die Tendenz zum Eingehen ist wesentlich vermindert. Die Scheuerfestigkeit ist gegenüber analog, aber ohne Zusatz von Traganth, mit Formaldehyd behandelter Ware erheblich verbessert. Anderseits ist auch hier die Quellbarkeit des Fasermaterials weiter vermindert.
Beispiel 4 : Gut entschlichteter Taffet aus Kupferseide wurde mit einer Lösung, enthaltend pro Liter
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<tb>
<tb> Gummi <SEP> arabicum <SEP> 100 <SEP> g
<tb> Formaldehyd <SEP> conc. <SEP> techn. <SEP> 40"oing <SEP> 200 <SEP> cm3
<tb> Chlorzink <SEP> 16 <SEP> g
<tb> Essigsäure <SEP> conc. <SEP> 2 <SEP> cm3
<tb>
behandelt und abgepresst. Nach erfolgtem Vortrocknen bei 65 C unter guter Längs-und Breitspannung wurde die Ware während 5 Min. auf 135 C erhitzt. Darauf wurde mit verdünnter Essigsäure nachbehandelt, gewaschen, leicht geseift und wieder unter Spannung abgetrocknet.
Die Fertigmasse wurden etwa 1% unter den beim Vortrocknen erzielten Massen eingestellt.
Es resultierte ein steifes Taffetgewebe, das beim Waschen nicht wesentlich eingeht.
Die Scheuerfestigkeit ist gegenüber vergleichsweise ohne Zusatz von Gummi arabicum behandelter Ware um über 30% verbessert.
Beispiel 5 : Viskose Voile wurde durch eine wässerige Lösung, enthaltend
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<tb>
<tb> Kartoffelstärke <SEP> 4%
<tb> Formaldehyd <SEP> 4. <SEP> 8%
<tb> Kationaktiver <SEP> Weichmacher, <SEP> z. <SEP> B. <SEP> das
<tb> von <SEP> der <SEP> IG. <SEP> Farbenindustrie <SEP> unter <SEP> dem <SEP> geschützten <SEP> Namen <SEP> Soromin <SEP> BS <SEP> vertriebene <SEP> Produkt <SEP> 1-0%
<tb> Ammonchlorid <SEP> 0-4%
<tb>
gezogen, abgepresst, annähernd auf Rohmasse
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Vorteil in einem sogenannten Zickzacktrockner erfolgen. Nach gründlichem Waschen und kurzem Nachseifen wurde auf einem Handklupprahmen auf 4% unter die Rohlänge und Rohbreite gespannt und getrocknet.
Für die Herstellung der Imprägnierflotte wurde die Kartoffelstärke mit einem Teil des Wassers l Stunde unter kräftigem Rühren gekocht, der so erhaltene Kleister abgekühlt und hierauf die im restlichen Wasser aufgelösten Komponenten wie Formaldehyd, Soromin und Ammonchlorid eingerührt.
Der Viskose-Voile wurde durch diese Behandlung merklich versteift, der Ausrüsteffekt ist gut waschbeständig. Die Quellbarkeit des Fasermaterials ist weitgehend vermindert, was sich speziell auf die Nassfestigkeit günstig auswirkt.
Die Scheuerfestigkeit beträgt 65% der ursprünglichen. Ein vergleichsweise, aber nur mit Formaldehyd und Katalysator alleinbehandeltes Muster gleicher Qualität zeigt eine Scheuerfestigkeit von nur 32%.
Beispiel 6 : Gefärbter Futterstoff, ViskoseSatin, wurde imprägniert mit einer Lösung folgender Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> Johannisbrotkernmehl <SEP> 2% <SEP> ige <SEP> wässrige <SEP> Lösung <SEP> 500 <SEP> cm3
<tb> Formaldehyd <SEP> conc. <SEP> techn. <SEP> 40% <SEP> ig <SEP> 90 <SEP> cm3
<tb> Weinsäure <SEP> 6g
<tb>
Anschliessend wurde unter guter Spannung in Kett-und Schussrichtung bei 60-65 C vorgetrocknet, auf einem mehrwalzigen Kalander bei kräftigem Druck kalandriert, während 2 Min. auf 140 C erhitzt, gut kalt gewaschen, leicht geseift und wieder unter Spannung abgetrocknet.
Die Ware erhält durch diese Behandlung einen festen Griff, sie wird gegenüber Feuchtigkeitseinflüssen widerstandsfähiger und verändert sich
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auch beim nachherigen Gebrauch bezüglich der Dimensionen nicht wesentlich.
Die Scheuerfestigkeit nahm praktisch kaum, d. h. nur um etwa 2-3% ab, während die vergleichsweise ohne Zusatz von Johannisbrotkernmehl behandelte Ware einen Abfall von beinahe 50% zeigte.
Beispiel 7 : Crepe Georgette, in Kette und
Schuss. aus Viskose-Garnen bestehend, wurde in der üblichen Weise entschlichtet, gebrüht, gebleicht und getrocknet. Dann wurde derselbe imprägniert mit einer Lösung bestehend aus :
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<tb>
<tb> Gelatine <SEP> 20g
<tb> Formaldehyd <SEP> conc. <SEP> techn. <SEP> 40% <SEP> ig <SEP> 130 <SEP> cm3
<tb> Ammonsulfat <SEP> 8g
<tb> Wasser <SEP> 970 <SEP> cm3
<tb>
Das Vortrocknen geschah bei 40-50 C, hierbei wurde das Gewebe in Kett-und Schussrichtung auf etwa 10% unter Rohmass gespannt. Anschliessend wurde die Ware während 45 Min. auf 120 C erhitzt, mit kaltem Wasser gründlich gespült und leicht geseift. Zum Schluss wurde unter Spannung getrocknet ; gegenüber der Rohware zeigte das fertig ausgerüstete Gewebe einen Längen-und Breiteneingang von 12%.
Diese Behandlung verlieh der Ware eine deutliche Versteifung, sie wurde überdies durchscheinender, klarer und erhielt so einen an Crêpe Transparent erinnernden Charakter. Der Effekt geht auch bei mehrmaligem Waschen nicht verloren und die bei Crêpe-Geweben oft sehr starke Tendenz zum Schrumpfen ist hier weitgehend reduziert.
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Gelatinezusatz behandelten Probe. Die Quellbarkeit ist stark vermindert.
Zusammenfassend sei hier noch bemerkt, dass es in den meisten Fällen möglich ist, nach den obigen Beispielen ausgerüstete Gewebe durch einen geeigneten mechanischen Krumpfprozess so zu behandeln, dass selbst bei wiederholtem Waschen die Massveränderungen nicht über 1% betragen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Behandeln cellulosehaltiger Textilien mit Formaldehyd in Gegenwart sauer wirkender Katalyten bei Temperaturen zwischen
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2-10% Formaldehydgehalt, in Anwesenheit von versteifend oder beschwerendwirkenden Appretur- mitteln aus pflanzlichen oder tierischen Kolloiden oder deren Umwandlungsprodukten, die imstande sind, mit Formaldehyd unter Bildung von in Wasser schwer quellbaren bis unlöslichen Kondensationsprodukten zu reagieren, vorgenommen wird.