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Verfahren zur Veredlung, insbesondere zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, von cellulosehaltigem Textilgut
Es ist bereits versucht worden, die Veredlung, insbesondere die Verbesserung der mechanischen Eigen- schaften von cellulosehaltigem Textilgut durch die Einwirkung ionisierender Strahlen zu erreichen. Da- bei wurde festgestellt, dass bei der Einwirkung einer relativ hohen Strahlungsdosis auf das Behandlungsgut eine sehr starke Verringerung des Polymerisationsgrades und damit praktisch eine Zerstörung des Textil- gutes eintritt, während bei der Einwirkung relativ niedriger Strahlungsdosen der erwünschte Effekt nicht in befriedigendem Masse erzielt wurde.
Es ist bereits ein Verfahren vorgeschlagen worden, gemäss welchem das cellulosehaltige Textilgut bei der Bestrahlung einer Erwärmung unterworfen wird, wobei eine Vernetzung bzw. vernetzende Brückenbil- dung zwischen den C-Atomen der Molekülketten bewirkt wird. Mit diesem Verfahren lasst sich einerseits der gewünschte Veredlungseffekt mit relativ geringen Strahlungsdosen erreichen und anderseits wird der
Abbau der Cellulose stark vermindert. Es wurde nun gefunden, dass der gleiche Effekt ohne Erwärmen er- reicht wird, wenn das Textilgut mit geringen Mengen chemischer Substanzen behandelt und bestrahlt wird.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Veredlung, insbesondere zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von cellulosehaltigem Textilgut mit Hilfe ionisierender Strahlen, insbesondere Beta-, Gamma- oder Röntgenstrahlen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man das Textilgut mit einer Lösung oder Suspension enthaltend höchstens 5 Gew.-% (bezogen auf die Lösung oder Suspension) eines anorganischen Oxydes bzw. Salzes, z. B.
Uranylacetat oder einer organischen Verbindung mit Doppelbindungen bzw. sekundären oder tertiären C-Atomen behandelt und das nach dieser Behandlung ausser- lich unverandert erscheinende Textilgut zum Zwecke einer Vernetzung bzw. vernetzenden Brückenbildung zwischen denC-Atomen der Molekillketten der ionisierenden Bestrahlung unterwirft, wobei vorzugsweise eine Totaldosis von 104 bis 106 Rad in das Textilgut eingestrahlt wird.
Die Kombination der Behandlung mit chemischen Mitteln und der relativ geringen Dosierung der Bestrahlung zeitigt überraschenderweise einen guten Veredlungseffekt ohne die Cellulose in das Textilmaterial schädigendem Masse abzubauen.
Man kann sich den günstigen Einfluss der Vorbehandlung des Textilgutes mit geringen Mengen an chemischen Mitteln so erklären, dass sich die vorbehandelte Textilware in einem für die Aufnahme der Energie von ionisierenden Strahlen von niedrigerer Strahlungsdosis günstigeren Zustand, als ohne vorherige chemische Behandlung, befindet, so dass bereits eine schwache Bestrahlung, zum Unterschied der bisherigen Verfahren, einen nennenswerten mechanischen Verbesserungseffekt erzeugt. Die in geringen Mengen verwendeten chemischen Mittel, die keinesfalls den Grad einer Appretur bzw. Ausrüstung erreichen, katalysieren somit die Behandlung mit schwachen Dosen an ionisierenden Strahlen.
Es wird angenommen, dass die Fähigkeit dieser Mittel, die Übertragung der Strahlungsenergie auf das Zellulosemolekül zu begünstigen, darauf beruht, dass die Elektronen der Atome dieser Substanzen durch eine ionisierende Strahlung leicht zu Schwingungen angeregt werden, wobei diese Elektronen die Strahlungsenergie weitgehend akkumulieren und sie darauf auf die Elektronen der Atome im Cellulosemolekül abgeben, ähnlich wie z. B. die Schwingungsenergie von einer schwingenden Stimmgabel auf eine andere übertragen wird.
Als chemische Substanzen, die quasi sensibilisierend auf das zu bestrahlende Textilgut einwirken kommen folgende Gruppen von organischen bzw. anorganischen Verbindungen in Betracht.
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a) Aromatische Kohlenwasserstoffe mit mehreren, nicht kondensierten Benzolkernen, wie z. B. Di- phe. nyl- 0-, m-, p-Terphenyl, (l, 4-Diphenylbenzol), Diphenylmethan, Triphenylmethan, Fluoren, Ben-
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d) Aromatische, gesättigte und ungesättigte Ketone, wie z. B. Benzophenon, Benzil, Benzalacetophenon, Dicinnamylidenaceton, Benzochinon, Diphenochinon, 1, 4 - Diketo - 2, 3- dihydro - naphthalin (a Naphthochinon). e) Aromatische Oxyketone, wie z. B. p-Oxyacetophenon, Chlorbenzophenon. f) Primäre und sekundäre Amine aromatischer oder aliphatischer Natur, wie z. B.
Anilin, Diphenylamin, Tributylamin, Cyclohexylamin. g) Anorganische Oxyde und Salze, insbesondere solche von Schwermetallen, wie z. B. Zinkoxyd, Titandioxyd, Chromoxyd, Wolframdioxyd, Osmiumtetroxyd, Thoriumoxyd, Uranylacetat.
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 oder solche Flächengebilde, enthaltend Fasern aus natürlicher und regenerierter Cellulose in Betracht. Das Verfahren lässt sich aber auch auf Textilgarne, -fäden oder -zwirne anwenden. Das Verfahren lässt sich ausserdem auf cellulosehaltige, textile Flächengebilde anwenden, welche zum Knitterfestmachen oder zur Dimensionsstabilisierung in üblicher Weise mit einer Kunstharzausrüstung versehen wurden, indem sie mit der Lösung eines kondensierbaren Kunstharzes in Gegenwart eines Katalysators imprägniert und zwecks Kondensation des Kunstharzes kurze Zeit über 100 C erhitzt wurden.
Die durch die Kunstharzausrüstung herabgesetzte Faserfestigkeit kann durch nachträgliche Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens wieder verbessert werden.
Als ionisierende Strahlung kommt in erster Linie eine Gamma- oder Röntgenstrahlung sowie Beta-
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und 0,6 Millionen Elektronenvolt (MeV). Sie können den üblichen Elektronenbeschleunigungsapparaten, z. B. Kaskaden-, Van de Graaf- oder Linearbeschleunigern entnommen werden ; es können aber auch radioaktive Substanzen, z. B. 90Sr, verwendet werden. Die Dauer der Bestrahlung kann etwa zwischen 10 sec und 4 Stunden dauern, wobei eine Totaldosis zwischen 103 und 107 Rad (1 Rad = 100 Erg) eingestrahlt wird.
Die Erfindung ist an Hand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert : Beispiel l : Baumwollpopolinewird in einem wässerigen Bad, welches zirka l t) 1, 4-Diphenylben- zol enthält, bei 200C behandelt und anschliessend bei 60 - 700C getrocknet. Das so behandelte Gewebe weist eine Feuchtigkeit von sumo auf ; es wird nun mittels einer C060 Quelle eine Totaldosis von 105 Rad in dasselbe eingestrahlt. Das Gewebe wird hiebei unlöslich in Kuoxam.
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Knitterwinkel <SEP> in <SEP> 0 <SEP> Reissfestigkeit <SEP> in <SEP> kg <SEP> Scheuerfestigkeit <SEP> in <SEP> Touren
<tb> Kette <SEP> Schuss <SEP> Kette <SEP> Schuss <SEP>
<tb> Ausgangsmaterial. <SEP> 55 <SEP> 55 <SEP> 22, <SEP> 0 <SEP> 13,6 <SEP> 15. <SEP> 700 <SEP>
<tb> bestrahlt <SEP> 108 <SEP> 110 <SEP> 22, <SEP> 8 <SEP> 13,0 <SEP> 34. <SEP> 600 <SEP>
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Die Reissfestigkeit wurde an Streifen von 2,5 cm Breite mit einem Pendelapparat geprüft. Die Scheuerfestigkeit wurde mit einem Prüfapparat enthaltend eine Scheibe, welche mit einem standardisierten Wolltuch bedeckt ist und welche auf der Gewebefläche rotiert, durchgeführt.
Beispiel 2 : Ein Baumwollimitatpopeline wird-wie in Beispiel 1 beschrieben-mit einem Bad, enthaltend 1. 4-Diphenylbenzol. behandelt und getrocknet. Ein Abschnitt B des so behandelten Gewebes und ein Abschnitt A des Ausgangsmaterials, welche beide einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa leo aufweisen, werden hierauf der Einwirkung einer Elektronenstrahlung mit einer Teilchenenergie von 0,08 MeV ausgesetzt und eine Totaldosis von 6 x loS Rad eingestrahlt.
Das so behandelte Gewebe weist gegenüber dem Ausgangsmaterial verbesserte mechanische Eigenschaften auf :
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<tb> Knitterwinhel <SEP> in <SEP> 0 <SEP> Zerrfestigkeit <SEP> in <SEP> g <SEP> Scheuerfestigkeit <SEP> in <SEP> Touren
<tb> Kette <SEP> Schuss <SEP> Kette <SEP> Schuss
<tb> Ausgangsmaterial <SEP> 60 <SEP> 46 <SEP> 644 <SEP> 540 <SEP> 14 <SEP> 350
<tb> Abschnitt <SEP> A <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> 924 <SEP> 844 <SEP> 19 <SEP> 063 <SEP>
<tb> Abschnitt <SEP> B <SEP> 110 <SEP> 105 <SEP> 934 <SEP> 996 <SEP> 25 <SEP> 436 <SEP>
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Die Zerrfestigkeit wurde mit einem Paddelapparate (Elmendorf Tearing Tester, beschrieben in den ASTM-Standards on textils der American Society for Testing Materials, Ausgabe 1956, S. 250-254) an Streifen von 6, 3 cm Breite und 16, 5 cm Länge geprüft.
Beispiel 3 : Ein Baumwollvoile wird-wie in Beispiel 1 beschrieben-mit einem Bad, enthaltend 1, 4-Diphenylbenzol, behandelt und getrocknet. Ein Abschnitt B des so vorbehandelten Gewebes und ein Abschnitt A des Ausgangsmaterials, welche beide einen Feuchtigkeitsgehalt von zirka 10% aufweisen, werden nun der Einwirkung einer Elektronenstrahlung mit einer Teilchenenergie von 0, 08 MeV unterworfen, wobei je eine Totaldosis von 2 x 105 Rad eingestrahlt wird.
Durch die Bestrahlung werden die mechanischen Eigenschaften gegenüber dem Ausgangsmaterial wie folgt verändert :
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<tb> Knitterwinkel <SEP> in <SEP> 0 <SEP> Zerrfestigkeit <SEP> in <SEP> g <SEP> Scheuerfestigkeit <SEP> in <SEP> Touren
<tb> Kette <SEP> Schuss <SEP> Kette <SEP> Schuss <SEP>
<tb> Ausgangsmaterial <SEP> 73 <SEP> 62 <SEP> 1056 <SEP> 1058 <SEP> 7 <SEP> 870 <SEP>
<tb> Abschnitt <SEP> A <SEP> 66 <SEP> 72 <SEP> 767 <SEP> 912 <SEP> 10 <SEP> 800 <SEP>
<tb> Abschnitt <SEP> B <SEP> 118 <SEP> 120 <SEP> 2510 <SEP> 2730 <SEP> 30 <SEP> 600
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Beispiel 4 : Ein merzerisierter und gebleichter Baumwoll-Musselin wird mit Schwefelsäure von 520 Bé bei 150C während 16 sec pergamentiert, anschliessend nachmerzerisiert, neutralgewaschen und getrocknet.
Ein Abschnitt B des so vorbehandelten Gewebes wird-wie in Beispiel 1 beschrieben-mit einem 1, 4-Diphenylbenzol enthaltenden Bad behandelt und getrocknet. Ein Abschnitt A des nicht mit l, 4-Diphenylbenzol behandelten, pergamentierten Gewebes sowie der Abschnitt B, welche beide einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10% aufweisen, werden hierauf der Einwirkung einer Elektronenstrahlung mit einer Teilchenenergie von 0, 12 MeV unterworfen, wobei je eine Totaldosis von 2 x 104 Rad eingestrahlt wird.
Durch die Bestrahlung werden die mechanischen Eigenschaften wie folgt verändert :
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<tb> Knitterwinkel <SEP> in <SEP> 0 <SEP> Zerrfestigkeit <SEP> in <SEP> g <SEP> Scheuerfestigkeit <SEP> in <SEP> Touren
<tb> Kette <SEP> Schuss <SEP> Kette <SEP> Schuss
<tb> Ausgangsmaterial <SEP> 7 <SEP> 8-312 <SEP> 1650
<tb> Abschnitt <SEP> A <SEP> 40 <SEP> 45 <SEP> 295 <SEP> 564 <SEP> 3 <SEP> 270
<tb> Abschnitt <SEP> B <SEP> 100 <SEP> 95 <SEP> 520 <SEP> 540 <SEP> 3 <SEP> 780 <SEP>
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Beispiel 5 : Verschiedene Abschnitte eines Baumwoll-Imitatpopelines werden mit ligen Lösungen bzw. Dispersionen verschiedener chemischer Mittel behandelt und bis zu einem restlichen Feuchtigkeitsgehalt von zirka 10% getrocknet.
Hierauf werden sämtliche Gewebeabschnitte der Einwirkung einer CofQuelle ausgesetzt und eine Totaldosis von 106 Rad eingestrahlt. Die mechanischen Eigenschaften des Gewebes werden dabei gegenüber dem Ausgangsgewebe wie folgt verändert :
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<tb> chemische <SEP> Mittel <SEP> Knitterwinkel <SEP> Zerrfestigkeit <SEP> Scheuerfestigkeit
<tb> in <SEP> 0 <SEP> in <SEP> g <SEP> in <SEP> Touren
<tb> Kette <SEP> Schuss <SEP> Kette <SEP> Schuss
<tb> Ausgangsgewebe <SEP> 60 <SEP> 55 <SEP> 610 <SEP> 550 <SEP> 14120
<tb> Thoriumoxyd <SEP> 95 <SEP> 90 <SEP> 850 <SEP> 810 <SEP> 18 <SEP> 340 <SEP>
<tb> Zinkoxyd <SEP> 90 <SEP> 95 <SEP> 1170 <SEP> 1210 <SEP> 21220
<tb> Titandioxyd <SEP> 95 <SEP> 90 <SEP> 930 <SEP> 970 <SEP> 18 <SEP> 930
<tb> Benzophenon <SEP> 100 <SEP> 105 <SEP> 1180 <SEP> 1140 <SEP> 22
<SEP> 300
<tb> Osmiumtetroxyd <SEP> 80 <SEP> 82 <SEP> 890 <SEP> 900 <SEP> 18 <SEP> 800
<tb> Uranylacetat <SEP> 100 <SEP> 105 <SEP> 1205 <SEP> 1140 <SEP> 22 <SEP> 350 <SEP>
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Beispiel 6: Verschiedene Abschnitte eines Baumwoll-Musselingewebes werden mit lloigen Lösungen bzw.Dispersionen verschiedener chemischer Mittel behandelt und hierauf bis. zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10% getrocknet. Hierauf werden sämtliche Gewebeabschnitte der Einwirkung einer CoM Quelle unterworfen, wobei eine Totaldosis von 106 Rad eingestrahlt wird.
Die mechanischen Eigenschaften werden dabei gegenüber dem Ausgangsmaterial wie folgt verändert :
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<tb>
<tb> chemische <SEP> Mittel <SEP> Knitterwinkel <SEP> Zerrfestigkeit <SEP> Scheuerfestigkeit
<tb> in <SEP> ing <SEP> in <SEP> Touren
<tb> Kette <SEP> Schuss <SEP> Kette <SEP> Schuss
<tb> Ausgangsmaterial <SEP> 0 <SEP> 8 <SEP> 280 <SEP> 225 <SEP> 2840
<tb> Wolframdioxyd <SEP> 80 <SEP> 85 <SEP> 660 <SEP> 700 <SEP> 5400
<tb> Zinkoxyd <SEP> 85 <SEP> 100 <SEP> 500 <SEP> 500 <SEP> 6720
<tb> Benzophenon <SEP> 75 <SEP> 80 <SEP> 540 <SEP> 380 <SEP> 5 <SEP> 300 <SEP>
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Beispiel 7 : Ein Baumwollimitatpopeline wird mit einer Lösung von 110 g Dimethylol-Harnstoff. gelöst in 1 l Wasser, welche ausserdem 11 g Zinknitrat als Katalysator enthält, imprägniert, abgepresst, und bei 60 - 700C getrocknet.
Anschliessend wird das Gewebe während 4 min auf 1400C erhitzt und dann gewaschen und getrocknet. Ein Abschnitt A des so behandelten Gewebes und ein Abschnitt B, der ausser-
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taldosis von 106 Rad eingestrahlt wird. Die Veränderung der mechanischen Eigenschaften gegenüber dem Ausgangsmaterial wird durch folgende Tabelle veranschaulicht :
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<tb> Knitterwinkel <SEP> in <SEP> 0 <SEP> Zenrfestigkeit <SEP> in <SEP> g <SEP> Scheuerfestigkeit <SEP> in <SEP> Touren
<tb> Kette <SEP> Schuss <SEP> Kette <SEP> Schuss <SEP>
<tb> Ausgangsmaterial <SEP> 45 <SEP> 40 <SEP> 650 <SEP> 580 <SEP> 14 <SEP> 250 <SEP>
<tb> Abschnitt <SEP> A <SEP> 110 <SEP> 105 <SEP> 260 <SEP> 230 <SEP> 10 <SEP> 530
<tb> Abschnitt <SEP> B <SEP> 105 <SEP> 110 <SEP> 1120 <SEP> 1050 <SEP> 32 <SEP> 750
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Beispiel 8 :
Zwei Abschnitte A und B eines Baumwollimitatpopelin-Gewebes werden mit einer l"j & igen wässerigen Lösung von 1, 4-Diketo-2, 3-dihydro-naphthalin behandelt und bis zu einem restlichen Feuchtigkeitsgehalt von zirka 10% bei 60 - 700C getrocknet. Hierauf wird Abschnitt A der Einwirkung einer sec & Quelle ausgesetzt und eine. Totaldosis von 106 Rad eingestrahlt. Abschnitt B wird mit beschleunigten Elektronen mit einer Teilchenenergie von 0,12 MeV bombardiert und ebenfalls eine Totaldosis von 106 Rad eingestrahlt.
Die mechanischen Eigenschaften des Gewebes werden dabei gegenüber dem Ausgangsmaterial wie folgt verändert :
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<tb> Knitterwinkel <SEP> in <SEP> 0 <SEP> Zerrfestigkeit <SEP> in <SEP> g <SEP> Scheuerfestigkeit <SEP> in <SEP> Touren
<tb> Kette <SEP> Schuss <SEP> Kette <SEP> Schuss <SEP>
<tb> Ausgangsmaterial <SEP> 43 <SEP> 46 <SEP> 680 <SEP> 590 <SEP> 16 <SEP> 500
<tb> Abschnitt <SEP> A <SEP> 135 <SEP> 130 <SEP> 1580 <SEP> 1570 <SEP> 28 <SEP> 300
<tb> Abschnitt <SEP> B <SEP> 145 <SEP> 140 <SEP> 1775 <SEP> 1800 <SEP> 62 <SEP> 300 <SEP>
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