AT220586B

AT220586B - Verfahren zur Veredlung von Textilien aller Art

Info

Publication number: AT220586B
Application number: AT688060A
Authority: AT
Original assignee: Heberlein & Co Ag
Priority date: 1960-07-22
Filing date: 1960-09-09
Publication date: 1962-04-10

Description

Verfahren zur Veredlung von Textilien aller Art
Gegenstand des Stammpatentes Nr. 211785 ist ein Verfahren zur Veredlung von Textilien aller Art, insbesondere von Flächengebilden aus natürlichen und/oder künstlichen cellulosehaltigen Fasern durch Be- handlung mit kondensierbaren Substanzen, gemäss welchem die mit den kondensierbaren Substanzen behandelten Textilien der Einwirkung einer ionisierenden Strahlung, insbesondere einer Gamma-Strah- lung oder Röntgen-Strahlung unterworfen werden, wobei die kondensierbaren Substanzen kondensiert werden. Die Textilien werden dabei z. B. der Einwirkung einer Gamma-Strahlung in einer Gesamt- dosis zwischen 0,5 X 106 und 3 X 106 Röntgen (l Röntgen = 93 Erg/g) bei 15 - 250C unterworfen.

Es ist auch bereits ein Verfahren beschrieben worden, um die Kondensation von Kunstharzen aus ihren Vorkondensaten. auf Textilgut aus Cellulosefasern bzw. die Vernetzung solcher Kunstharze mit der Cellu- lose selbst durch die Einwirkung beschleunigter Elektronen (Beta-Strahlen) zu vollziehen. Hiebei wurden beschleunigte Elektronen mit einer Teilchenenergie von etwa 2 MeV (1 MeV = 106 Elektronenvolt) ver- wendet und Totaldosen von 5 bis 70 Mrad (1 Megarad = 106 Rad, 1 Rad = 100 Erg/g) in das Fasergut eingestrahlt. Als Ergebnis dieses Verfahrens wurde eine starke Schädigung des bestrahlten Gutes festgestellt, die eine textile Weiterverwendung desselben unmöglich machte sowie eine für einen Ausrüsteffekt nicht ausreichende Harzkondensation.

Bei diesem bekannten Verfahren wurde ausser acht gelassen, dass Cellulose von einer eingestrahlten Totaldosis von 2, 5 X 106 Rad an einen kräftigen Abbau erleidet und bei Toaldosen von 5 X 106 Rad bereits mindestens le Zucker entstehen. Ferner sind die für Ausrüstzwecke üblichen Kondensations-Kunstharze wie Harnstoff-, Melamin-, Äthylenharnstoff-Harze ebenfalls strahlungsempfindlich und werden auch bei eingestrahlten Totaldosen von über 2, 5 X 106 Rad stark abgebaut. Die negativen Ergebnisse bei Anwendung des bekannten Verfahrens überraschen deshalb nicht.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wurde nun gefunden, dass eine ausreichende Harzkondensation auf dem Cellulosetextilgut ohne nennenswerten Abbau der Cellulose und der Kunstharzvorkondensate erzielt werden kann, wenn das Textilgut der Einwirkung beschleunigter Elektronen mit einer Teilchenenergie von weniger als 1 MeV unterworfen wird und eine Gesamtdosis von weniger als 2 x 106 Rad eingestrahlt wird. Es werden zweckmässig beschleunigte Elektronen mit einer Teilchenenergie zwischen 0, 05 und 0, 6 MeV angewendet.

Der erfindungsgemässe Effekt ist überraschend, denn es war für den Fachmann nicht zu erwarten, dass durch Bestrahlung des mit den Kunstharzvorkondensatenbehandelten Cellu10setextilgutes mit beschleunigten Elektronen von so geringer Teilchenenergie und bei Anwendung von Totaldosen unter 2 x 106 Rad eine ausreichende Harzkondensation und damit die gewünschte Knitterfestigkeit und Dimensionsstabilisierung erzielt würde. Nachdem bei dem bekannten Verfahren Elektronen von sehr viel höherer Teilchenenergie und bei Anwendung einer mehr als 30fachen Totaldosis kein ausreichender Effekt festgestellt werden konnte, sondern lediglich eine Zerstörung des Fasergutes, so musste angenommen werden, dass eine solche Harzkondensation bzw. die Vernetzung der Harze mit der Cellulose mittels beschleunigter Elektronen gar nicht erzielbar sei.

Dies musste um so eher angenommen werden, als es z. B. bekannt ist, dass gewisse, gegenüber ionisierenden Strahlen sehr resistente Hochpolymere wie Polyäthylen der Einwirkung beschleu-

nigter Elektronen in Totaldosen bis zu 100 Mrad ausgesetzt werden müssen, um eine Vernetzung zwischen den Molekülketten zu erzielen.

Das erfindungsgemässe Verfahren beruht auf der Feststellung, dass elektromagnetische Strahlen wie z. B.

Gamma-Strahlen das bestrahlte Material auf dem kürzesten Weg durchdringen, wobei höchstens loo ihrer
Energie absorbiert wird, wogegen beschleunigte Elektronen Zusammenstösse mit den Atomen der durch- drungenen Materie erleiden, wobei sich Sekundärelektronen bilden, die mit weiteren Atomen zusammen- stossen. Bei jedem Zusammenstoss der Elektronen mit den Atomen wird Energie abgegeben und auf diese
Weise wird ein relativ grosser Teil der Energie der beschleunigten Elektronen von der bestrahlten Materie absorbiert. Es wurde nun gefunden, dass beschleunigte Elektronen mit hoher Teilchenenergie beim Durch- dringen von Cellulosematerial so viel Energie abgeben, dass zahlreiche Spaltungen in den Molekülketten eintreten, wobei die Cellulose abgebaut und zerstört wird.

Werden dagegen beschleunigte Elektronen mit niedriger Teilchenenergie in das Cellulosematerial eingestrahlt, so geben dieselben bei ihren Zusammen- stössen mit den Atomen nur relativ kleine Energiemengen ab, so dass keine Spaltungen in den Molekülket- ten eintreten, sondern die abgegebene Energie als Anregungsenergie für die Atome dient, und deren Ioni- sation bewirkt.

Im weiteren wurde festgestellt, dass bei Anwendung von beschleunigten Elektronen mit kleiner Teil- chenenergie bei einer bestimmten eingestrahlten Totaldosis von z. B. 1. 106 Rad der Abbau der Cellulose wesentlich geringer ist als bei Anwendung beschleunigter Elektronen mit hoher Teilchenenergie. Bei der erfindungsgemässen Verwendung von beschleunigten Elektronen mit einer Teilchenenergie von 0. 05-0, 6
MeV kann deshalb die Totaldosis, welcher das bestrahlte Material ausgesetzt wird, in einem Bereich ge- halten werden, in welchem kein nennenswerter Abbau der Cellulose eintritt.

Die erfindungsgemäss verwendeten Beta-Strahlen können den üblichen Elektronenbeschleunigungsap- parate, z. B. Kaskaden-, Van de Graaf- oder Linearbeschleunigern, entnommen werden. Es können aber auch radioaktive Substanzen, z. B. so S}, das Beta-Strahlen mit einer Teilchenenergie von 0, 6 MeV aus- sendet oder Promethium 147, dessen Beta-Strahlung eine Teilchenenergie von 0, 223 MeV, hat, verwendet werden. Auch gasförmige radioaktive Strahlenquellen wie z. B. Krypton 85. dessen Beta-Strahlung eine Teilchenenergie von 0, 67 MeV aufweist, kommen in Betracht.

Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich auf Textilien aller Art, insbesondere Flächengebilden, an- wenden. Es eignen sich in erster Linie Gewebe oder Gewirke aus nativer Cellulose, wie Baumwolle, aber auch Gewebe oder Gewirke aus regenerierter Cellulose oder solche, die Fasern aus natürlicher und regenerierter Cellulose enthalten. Das Verfahren eignet sich in erster Linie zur Knitterfestausrüstung-und zur Dimensionsstabilisierung ; es lassen sich nach dieser Methode aber auch permanente Prägeeffekte wie Gaufrage-. Riffel-, Schreiner-oder Moireeffekte, ebenso Kalandereffekte mit oder ohne Friktion erzeugen. Das Verfahren lässt sich ferner auch auf Textilgarnen, -fäden oder -zwirnen anwenden.

Es hat sich ausserdem gezeigt, dass auch bei feinen Geweben aus Baumwolle und regenerierter Cellulose, die durch Behandlung mit konzentrierter Schwefelsäure, Kupferoxydammoniak-Lösung oder Natriumzinkat-CelIulose- lösung einer Versteifung und Transparentierung unterworfen worder sind, eine gute Knitterfestigkeit ohne Verminderung der Faserfestigkeit erzielt werden kann. Auch bei Feingeweben aus relativ hochgedrehten Garnen wie Voile und Marquisette, die eine starke Tendenz zum Schrumpfen haben, wird eine gute Knitterechtheit und Dimensionsstabilität erzielt.

Die erfindungsgemäss behandelten Textilien weisen neben einer guten Knitterechtheit eine erhöhte Scheuer- und Zerrfestigkeit auf und haben einen angenehm weichen Griff. Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Verfahrens besteht darin, dass unter geeigneten Bedingungen die Applikation der kondensierbaren. Substanzen ohne Beifügung eines Katalysators erfolgen kann, so dass das Gewebe nach der Bestrahlung nicht ausgewaschen zu werden braucht. Die mit der kondensierbaren Substanz versehenen Textilien können in feuchtem oder trockenem Zustand bestrahlt werden.

Die kondensierbaren Substanzen können je nach Art derselben in Form wässeriger Lösungen, als Dispersonen oder gelöst in organischen Lösungsmitteln Verwendung finden. Es eignen sich z. B. wässerige Lösungen bzw. wässerige Dispersionen von bei der Knitterechtausrüstung üblicherweise zur Verwendung gelangenden harzbildenden Substanzen, wie z. B. Kondensate von Formaldehyd und Harnstoff, Thioharnstoff, Äthylenharnstoff und dessen Homologen, Uron ; Acetylendiurein und dessen Derivate, Dicyandiamid, Melamin, Phenol und Phenolderivate. Ferner eignen sich Keton-Aldehyd-Vorkondensate, Aziridinylverbindungen, Triazonderivate, Diglycidäther. Ebenso können Gemische der genannten kondensierbaren Substanzen Verwendung finden.

Die genannten kondensierbaren Substanzen können mit oder ohne Zugabe der üblichen Katalysatoren, wie z. B. Bortrifluorid, Zinknitrat, Leicht-und Schwermetallhalogeniden u. dgl. verwendet werden.

Die Erfindung ist an Hand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert : Beispiel l : Ein Baum'yollimitatpopeline wird gesengt, entschlichtet und gebleicht und hierauf mit einer Lösung von 110 g Dimethyloläthylenharnstoff gelöst in 11 Wasser, der ausserdem 11 g Zinknitrat als Katalysator beigegeben wurde, imprägniert, abgepresst und während 20 min bei 60 - 700C getrocknet.

Hierauf wird das so behandelte Gewebe der Einwirkung beschleunigter Elektronen mit einer Teilchenenergie von 0, 12 MeV ausgesetzt und eine Totaldosis von 2. 105 Rad eingestrahlt. Nach der Bestrahlung wird das Gewebe ausgewaschen und getrocknet. Das behandelte Gewebe zeigt gegenüber dem Ausgangsmaterial wesentlich veränderte Eigenschaften auf ;

EMI3.1

<tb>
<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> 60 <SEP> 46 <SEP> 644 <SEP> 540 <SEP> 14 <SEP> 350 <SEP>
<tb> bestrahlt <SEP> 110 <SEP> 105 <SEP> 890 <SEP> 732 <SEP> 19280
<tb>

EMI3.2

EMI3.3

<tb>
<tb> AnwendungKnitterwinkel <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> 0 <SEP> 8 <SEP> 200 <SEP> 195 <SEP> 3220
<tb> bestrahlt <SEP> 100 <SEP> 110 <SEP> 750 <SEP> 740 <SEP> 6 <SEP> 140 <SEP>
<tb>

Beispiel 3 :

Ein in üblicher Weise vorbehandeltes Zellwoll-Gabardine Gewebe wird wie in Beispiel 1 beschrieben mit einer Lösung von Dimethyloläthylen-Harnstoff imprägniert, bei 60 - 700C getrocknet und hierauf der Einwirkung beschleunigter Elektronen mit einer Teilchenenergie von 0, 12 MeV ausgesetzt und eine Totaldosis von 1. 105 Rad eingestrahlt. Das so behandelte Gewebe weist eine erhöhte Scheuerfestigkeit, praktisch unveränderte Reissfestigkeit und erhöhte Knitterfestigkeit auf.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Veredlung von Textilien aller Art, insbesondere von Flächengebilden aus natürlichen und/oder künstlichen cellulosehaltigen Fasern gemäss Stammpatent Nr. 211785, dadurch gekennzeichnet, dass als ionisierende Strahlen beschleunigte Elektronen mit einer Teilchenenergie von weniger als einer Million Elektronenvolt (MeV) verwendet werden.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilgut mit beschleunigten Elektronen mit einer Teilchenenergie zwischen 0, 05 und 0, 6 MeV behandelt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Totaldosis zwischen 1. 104 und 1. 106 Rad in das Textilgut eingestrahlt wird. <Desc/Clms Page number 4>

4. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlenquelle ein Elekconenbe- sch1eunigungsapparat verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlenquelle eine radioaktive Substanz verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlenquelle ein radioaktives Gas verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass die mit den kondensierbaren Substanzen versehenen Textilien in feuchtem Zustand bestrahlt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den kondensierbaren Substanzen versehenen Textilien in trockenem Zustand bestrahlt werden.

9. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die kondensierbaren Substanzen in Abwesenheit von Katalysatoren auf die Textilien aufgebracht werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kondensierbaren Substanzen in Gegenwart von Katalysatoren auf die Textilien aufgebracht werden.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der kondensierbaren Substanz versehene Flächengebilde vor der Bestrahlung einer formgebenden mechanischen Behandlung, z. B. einer Prägung oder Kalandrierung, unterworfen werden.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als zu behandelnde Textilien transparentierte Feingewebe verwendet werden.

13. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass als zu behandelndes Textilmaterial Feingewebe aus relativ hochgedrehten Garnen wie Voile und Marquisette verwendet werden.