AT215946B - Verfahren zur Veredlung, insbesondere zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, von cellulosehaltigem Textilgut - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Veredlung, insbesondere zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, von cellulosehaltigemTextilgut 
Es ist bereits versucht worden, die Verbesserung von cellulosehaltigem Textilgut durch die Einwirkung ionisierender Strahlen zu erreichen. Vermutet wurde, dass durch die Bestrahlung eine Veränderung der physikalischen Struktur in zweierlei Weise erfolgen würde, nämlich, dass eine Festigkeitserhöhung zu erwarten sei und dass ein chemischer Abbau der Cellulose einsetzen würde, es also darauf ankäme, eine kritische Dosis der Bestrahlung zu finden, bei der die günstigen Effekte überwiegen. Bei hierüber angestellten Versuchen wurde festgestellt, dass bei der Einwirkung einer relativ hohen Strahlungsdosis auf das cellulosehaltige Textilgut eine sehr starke Verringerung des Polymerisationsgrades und damit praktisch eine Zerstörung des Textilgutes eintrat.

   Bei der Einwirkung relativ niedriger Strahlendosen konnte die erwartete Festigkeitserhöhung nicht festgestellt werden. 



   Es wurde nun gefunden, dass eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von cellulosehaltigem Textilgut mit Hilfe ionisierender Strahlen, insbesondere Gamma- oder Röntgen-Strahlen, dadurch erreicht werden kann, dass das Textilgut während und/oder nach der Bestrahlung einer Erwärmung unterworfen wird, wodurch eine Vernetzung zwischen den C-Atomen der Molekülketten eintritt und das Textilgut gegebenenfalls vor der Bestrahlung einer die Vernetzung begünstigenden chemischen Behandlung unterworfen wird. Das erfindungsgemäss behandelte cellulosehaltige Textilgut ist in einer üblichen Kupferoxydammoniaklösung unlöslich, aber noch quellbar und weist gegenüber dem unbehandelten Textilgut eine starke Scheuerfestigkeitszunahme bei ungefähr gleichbleibender Reissfestigkeit auf.

   Dieser erfindungsgemässe Effekt ist überraschend und war für den Fachmann auf Grund der bisherigen Bestrahlungsversuche nicht zu erwarten. Das erfindungsgemässe Verfahren fusst auf folgenden Feststellungen. 



   Der Rückgang des Polymerisationsgrades von cellulosehaltigem Textilgut beruht einmal darauf, dass bei Einwirkung der ionisierenden Strahlung die Moleküle direkt gespalten werden. Dieser direkte Abbau ist durch die nachfolgende Tabelle 1 veranschaulicht. 



   Tabelle 1 
 EMI1.1 
 
<tb> 
<tb> Eingestrahlte <SEP> Dosis <SEP> Primärer <SEP> Abbau <SEP> in <SEP> Ufo
<tb> in <SEP> Röntgen <SEP> sofort <SEP> nach <SEP> Bestrahlung
<tb> 5 <SEP> X <SEP> 104 <SEP> 5
<tb> 105 <SEP> 8
<tb> 5 <SEP> X <SEP> 105 <SEP> 15
<tb> 106 <SEP> 25
<tb> 109 <SEP> 40 <SEP> 
<tb> 
 
Anderseits tritt aber auch ein sekundärer Abbau nach der Bestrahlung ein, der vermutlich darauf zurückzuführen ist, dass bei einer Bestrahlung in Gegenwart von Luftsauerstoff Hydroperoxydgruppen gebildet werden, die im Laufe der Zeit einen Zerfall der Molekülketten hervorrufen.

   Das Ausmass dieses sekundären Abbaues ist aus der nachfolgenden Tabelle 2 ersichtlich. 

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 Tabelle 2 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Totale <SEP> eingestrahlte <SEP> Sekundärer <SEP> Abbau <SEP> in <SEP> %
<tb> Dosis <SEP> in <SEP> Röntgen <SEP> nach <SEP> Tagen <SEP> nach <SEP> der <SEP> Bestrahlung
<tb> Tage <SEP> 1 <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 10 <SEP> 30 <SEP> 40
<tb> 5 <SEP> x1 <SEP> 5 <SEP> 8 <SEP> 10 <SEP> 12 <SEP> 13 <SEP> 13
<tb> 105 <SEP> 6 <SEP> 10 <SEP> 13 <SEP> 15 <SEP> 17 <SEP> 17
<tb> 5 <SEP> x <SEP> 105 <SEP> 7 <SEP> 12 <SEP> 15 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 21
<tb> 106 <SEP> 8 <SEP> 15 <SEP> 20 <SEP> 23 <SEP> 25 <SEP> 25
<tb> 
 
Um also einen zu weitgehenden Abbau der Cellulose zu   vermeiden, muss   sowohl der primäre als auch der sekundäre Abbau in erträglichen Grenzen gehalten werden.

   Durch die Einstrahlung einer mittleren bis kleinen Strahlungsdosis kann ein starker Primärabbau vermieden werden. Um aber trotzdem die gewünschte Vernetzung der Celluloseketten zu erreichen, wird das Material erwärmt, wobei angenommen werden muss, dass sich die Hydroperoxydgruppen in Radikale umwandeln, welche ihrerseits durch die Wärmeeinwirkung miteinander   reagieren und damit eine Vernetzung bzw. eine vemetzende Brückenbildung zwischen   dem C-Atom der Molekülketten bewirken. Durch die so erfolgte Vernetzung wird anderseits aber auch der Sekundärabbau der Cellulose vermieden. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich auf Textilgut aller Art, insbesondere Flächengebilden, anwenden. Es kommen in erster Linie Gewebe, Gewirke oder Faservliese aus nativer Cellulose, wie Baumwolle, oder aus regenerierter Cellulose, aber auch Fasern aus natürlicher und regenerierter Cellulose enthaltende Flächengebilde in Betracht. Das Verfahren lässt sich ferner auf   Textilgarne, -fäden oder -zwirne   anwenden. 



   Als ionisierende Strahlung kommt zunächst eine Gamma- oder Röntgenstrahlung in Betracht ; der erfindungsgemässe Effekt lässt sich aber auch mit Hilfe von Beta-Strahlen erzielen. Als Strahlungsquelle für die Gamma-Strahlung können   z. B. Co , Cs oder   Spaltprodukte von   U23S   dienen. Das Textilgut wird vorzugsweise der Einwirkung einer Strahlungsquelle mit einer mittleren Leistung von 103 bis 106 Röntgen/ Minute ausgesetzt. Die Dauer der Bestrahlung kann etwa zwischen 10 Sekunden und 4 Stunden dauern. Das bestrahlte Textilgut wird vorzugsweise während einigen Sekunden bis zu einigen Minuten mit Hilfe von entsprechend erwärmter Luft oder inerten Gasen, Wasserdampf oder heissem Wasser erhitzt.

   Wurde die Bestrahlung desTextilmaterials in Gegenwart von Luft vorgenommen, so erfolgt zweckmässig eine Erwärmung auf etwa   70-80 C.   Ist dagegen die Bestrahlung des Textilmaterials in Abwesenheit von Luft,   z. B.   im Vakuum oder in einem inerten Gas, erfolgt, so kann die Erhitzungstemperatur auf 50-600C reduziert werden. Diese Möglichkeit, die Erhitzungstemperatur zu vermindern, ist vermutlich darauf   zurückzufüh-   ten, dass bei der Bestrahlung in Abwesenheit von Luft keine Hydroperoxydgruppen, sondern direkt Radikale gebildet werden und die zugeführte Wärme lediglich dazu benötigt wird, die Reaktion der Radikale miteinander herbeizuführen.

   Es ist auch möglich, die Bestrahlung und die Erwärmung des Textilgutes gleichzeitig vorzunehmen und gegebenenfalls noch eine Nacherhitzung bei gleicher oder verschiedener Temperatur durchzuführen. Die Nacherhitzung kann unmittelbar nach der Bestrahlung oder auch erst einige Zeit später erfolgen, wobei auf den Sekundärabbau Rücksicht genommen werden muss. 



   Das Textilmaterial kann ferner vor der Bestrahlung mit einem chemischen Mittel behandelt werden, welches eine topochemische Veränderung des ersteren hervorruft. Wird das so veränderte Textilmaterial der Bestrahlung unterworfen, so bilden sich wesentlich mehr aktive Gruppen als bei der Bestrahlung des nicht topochemisch behandelten Textilmaterials. Es kann   z. B.   das Textilmaterial einer rein chemischen Reaktion mit Acryl-, Methacryl-,   Crotonyl- oder Zimtsäure- oder   Allylderivaten unterworfen werden, wobei entsprechende Ester, Äther oder Acetale gebildet werden. Ferner lassen sich durch Behandlung des cellulosehaltigen Textilmaterials mit ungesättigten Verbindungen, wie z. B. Acrylnitril, in Gegenwart von Alkalien Seitengruppen in die Celluloseketten einführen, die sich durch die Bestrahlung leicht aktivieren lassen.

   Im weiteren kann das Textilmaterial   mit Äthyleniminverbindungen imprägniert und   mit diesen durch Erhitzen auf über 1000C in Gegenwart eines sauren Katalysators zur Reaktion gebracht werden. Schliesslich lässt sich das cellulosehaltige Textilmaterial auch durch Behandlung mittels aromatischer Halogenverbindungen, welche in o-, m- oder p-Stellungen zum Halogen einen aliphatischen Substituenten, insbesondere Isopropylgruppen, trägt, topochemisch umwandeln. Solche Verbindungen sind   z. B.   

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 EMI3.1 

Claims (1)

1. bzw.PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Veredlung, insbesondere zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, von cellulosehaltigemTextilgut mitHilfe ionisierender Strahlen, insbesondere Gamma- oder Röntgenstrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilgut während und/oder nach der Bestrahlung zum Zwecke einer Vernetzung bzw. einer vernetzenden Brückenbildung zwischen den C-Atomen der Molekülketten einer Erwärmung und gegebenenfalls vor der Bestrahlung einer die Vernetzung begünstigenden chemischen Behandlung unterworfen wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlung des Textilgutes in Gegenwart von Luftsauerstoff erfolgt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlung des Textilgutes in Abwesenheit von Luftsauerstoff erfolgt.

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlung des Textilgutes im Vakuum erfolgt.

   5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlung des Textilgutes in einem inerten Gas erfolgt.

   6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, dass das Textilgut der Einwirkung einer Strahlungsquelle mit einer mittleren Leistung von 103 bis 105 Röntgen/Minute während einer Dauer zwischen 10 Sekunden und 4 Stunden ausgesetzt wird.

   7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Textilgutes auf eine Temperatur zwischen 50 und 80 C erfolgt.

   8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Textilgutes unmittelbar nach der Bestrahlung erfolgt.

   9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Textilgutes einige Stunden bis einige Tage nach der Bestrahlung erfolgt.

   10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlung und die Erwärmung gleichzeitig erfolgen.

   11. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilgut vor der Bestrahlung mit einem dessen topochemische Veränderung bewirkenden chemischen Mittel behandelt wird.

   12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die topochemische Veränderung des Textilmaterials durch Behandlung mittels einer aromatischen Verbindung erfolgt, welche in o-, m-oder p-Stellung zur Verbindungsstelle mit der Cellulosekette einen aliphatischen Substituenten mit sekundären C-Atomen, insbesondere Isopropylgruppen trägt.

   13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die topochemische Veränderung des Textilmaterials mit p-Isopropylbenzoylchlorid bewirkt wird.

   14. Verfahren nach den Ansprüchen 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das topochemisch ver- änderte Textilgut der Einwirkung einer Strahlungsquelle mit einer mittleren Leistung von 103 bis 104 Rönt- gen/Minute während einer Dauer zwischen 10 Sekunden und 2 Stunden ausgesetzt wird.

   15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilgut vor der Bestrahlung mit einem vor der Strahlung schützenden chemischen Mittel behandelt wird.

   16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das mit den vor der Strahlung schüt- EMI4.1 unterworfen wird.

   17. Verfahren nach den Ansprüchen 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Textilgutes auf eine Temperatur zwischen 30 und 500C erfolgt.