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Verfahren zur Herstellung faltenbeständiger Stoffgebilde
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dgl.,seestern, wie Zellulose acetat, -propionat und -butyrat, aus Zelluloseäthern, wie Carboxymethyl- und Carboxyäthylzellulose, wobei das Zellulosemolekül in diesen Derivaten eine genügend grosse Anzahl von freien Hydroxylgruppen enthält, damit die Vernetzung möglich ist. In der Regel sollten die Zellulosederivate durchschnittlich nicht weniger als 1, 5 freie Hydroxylgruppen pro Anhydroglukoseeinheit enthalten. Ferner sollen durch den obgenannten Ausdruck auch Mischungen der Zellulosefasern, wie sie obenstehend genannt wurden, mit andern Fasern wie Nylon, Polyestern und Acrylfasern umfasst sein, wobei der Anteil der zellulosehaltigen Fasern wenigstens 50 Gew.- beträgt.
Der Ausdruck"Stoffgebilde"soll Gegenstände aus gewebten, gewirkten oder "nichtgewebten" Stoffen umfassen, die aus-mindestens zwei miteinander verbundenen Stoffteilen bestehen. Das Verbinden kann durch Nähen oder durch Anwendung eines inneren oder eines äusseren Klebemittels bewirkt werden. Als Beispiel für die Verwendung eines inneren Klebemittels sei das Verbinden von zwei Stoffteilen genannt, die Zelluloseacetatfasern enthalten und diese durch Hitze und Druck plastifiziert und miteinander verschmolzen werden. Als Beispiel für die Verwendung eines äusseren Klebemittels sei der Gebrauch eines Latexbinders zur Vereinigung von zwei Baumwollstoffteilen genannt.
Der hierin verwendete Ausdruck"Stoffteil"soll ein Stück eines gewebten, gewirkten oder nichtgewebten Stoffes bedeuten, das eine freie, nicht verbundene Kante aufweist. Es sei bemerkt, dass ein einzelnes Stoffstück aus wenigstens zwei miteinander verbundenen Stoffteilen bestehen kann.
Das beim vorliegenden Verfahren verwendete Vernetzungsmittel kann irgendein nichtflüchtiges polyfunktionelles Mittel sein, das zur Bindung und Vernetzung von zwei Zelluloseketten geeignet ist und das nicht mit sich selbst bei der Lagerung oder bei Anwendung höherer Temperaturen unter etwa 1000C reagiert. Besonders geeignete Vernetzungsmittel sind die sogenannten reagierenden Harze. Diese Harze sind an sich bekannt und werden deshalb als reagierend bezeichnet, weil ihr Wirkungsmechanismus darin gelegen ist, mit Zellulosemolekülen zu reagieren und die Ketten der Zellulose miteinander zu vernetzen. Sie neigen eher zur Bildung linearer Polymerisate als zu dreidimensionalen Polymeren. Bei längerem Stehen oder Erhitzen unterhalb 1000C werden sie nicht unlöslich.
Die reagierenden Harztypen sind daher verschieden von andern (härtenden) Materialien, die zur Behandlung von Textilien verwendet werden, wie z. B. Harnstoff-Formaldehyd-oder Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte.
Die reagierenden Harze, die zur Zeit am meisten verwendet werden, stammen aus der Gruppe be-
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de Verfahren geeignet.
Das Vernetzungsmittel wird normalerweise zusammen mit einem latenten Katalysator verwendet, welcher irgendeine Substanz sein kann, welche die Reaktion zwischen dem Vernetzungsmittel und der Zellulose bei erhöhten Temperaturen, z. B. oberhalb 100'C, bewirkt, jedoch die Reaktion nicht bei Temperaturen unterhalb 100 C, bei welchen die Fasern getrocknet werden, beeinflusst. Diese Katalysatoren setzen gewöhnlich saure Substanzen bei erhöhten Temperaturen frei, sind aber bei niedrigen Temperaturen im wesentlichen neutral (PH 5-7, 5). Beispiele derartiger Verbindungen sind Magnesiumchlorid (gewöhnlich als Hexahydrat vorliegend), Zinkfluoroborat und Magnesiumperchlorat.
Der Anteil des aufzubringenden Vernetzungsmittels wird von der Art desselben und von der Art des zu behandelnden Zellulosematerialsbestimmt. In jedem Fall sollte soviel verwendet werden, dass eine während der Lagerung stattfindende Reaktion soviel Vernetzungsmittel unverändert zurücklässt, dass eine wirksame Vernetzung in der endgültigen Härtungsstufe erfolgen kann. Es wurde nämlich gefunden, dass nach Aufbringung des Vernetzungsmittels auf die Faser eine Reaktion erfolgt, auch bei Temperaturen un- : er 1000C und sogar wenn ein latenter Katalysator wie MgCl verwendet wird. Die Reaktion setzt sich in : inem verlangsamten Ausmass über einen Zeitraum von Wochen oder sogar Monaten, während die Fasern gelagert werden, fort.
Schliesslich hört die Reaktion auf und die Faser wird nicht weiter angegriffen, falls nicht die Temperatur wesentlich erhöht wird. Falls der ursprünglich auf die Faser aufgebrachte Anteil des Vernetzungsmittels zu gering ist, dass nach Erreichen des "stationären Zustandes" beim Lagern genügend Mittel vorhanden ist, gelingt es nicht, dem Kleidungsstück permanente Falten zu verleihen. Wenn ander- seits zuviel Mittel der Faser zugesetzt wird, wird diese nach dem Härten zu brüchig und ihr Abriebwi- lerstand sehr verringert. Es sollten daher etwa zwischen 4% und etwa 2W1o des Vernetzungsmittels, bezo- : en auf das Gewicht des verwendeten Zellulosematerials, angewendet werden.
Als Beispiele, wie der Aneil innerhalb dieses Bereiches variiert werden kann, sei gesagt, dass für eine Faser aus 10cp/o BaumwollFaser 4-10% Vernetzungsmittel und für eine solche aus 10cp/o Viskoserayon 9 - 180/0 verwendet werden ollen.
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Das Vernetzungsmittel kann dem Zellulose material in irgendeiner geeigneten Stufe einverleibt wer- den. z. B. der rohen Stapel- oder endlosen Faser, dem Werg, dem Garn oder dem Stoff. Zur Imprl1gnie - rung des Materials kann irgendeine der bekannten Vorgangsweisen verwendet werden. Z. B. kann Stapel- faser in Form einer Decke besprüht werden. Werg kann als laufender Strang durchein Imprägnierbad ge- führt werden oder er kann in geflochtene Form gelegt und besprüht werden. Endlose Fädel1 oder Garn kön- nen durch ein Bad geführt werden oder können auf Walzen gewickelt werden, über welche die Behand- lungsflüssigkeit geleitet wird. Stoff kann in einem Bad gekocht oder auch besprüht werden.
Regenerierte Zellulosefaser wird vorzugsweise imprägniert, wenn sie sich noch im Gelzustand nach dem Spinnen befindet.
Das Vernetzungsmittel wird normalerweise als wässerige Lösung aufgebracht, die 4-23% des Vernetzungsmittels und etwa 10-5eo des Katalysators, bezogen auf das Gewicht des Mittels, enthält.
Nach der Imprägnierung wird das Textilmaterial üblicherweise durch Abquetschen auf den gewünschten Gehalt gebracht. Es wird sodann durch Erhitzen getrocknet, wobei darauf Bedacht genommen werden muss, dass die Trocknungstemperatur unter 1000C gehalten wird. Die Trocknungszeit beträgt gewöhnlich 20 Sekunden bis zu 2 Stunden. Hierauf wird das Material während einer beliebigen Zeitdauer gelagert.
Wenn das Material als Rohfaser behandelt worden ist, kann es zu Garn oder Stoff verarbeitet werden und in dieser oder jener Form gelagert werden. Die Vemetzungslösung kann verschiedene Textilausrüstungsmittel wie Griffbildner, Schmiermittel und wasserabweisend machende Mittel neben dem Vernetzungmittel enthalten. In der Regel üben diese zusätzlichen Mittel ihre Funktion in der gewohnten Weise aus, als wenn kein Vernetzungsmittel vorhanden ist.
Es muss beachtet werden, dass das imprägnierte Material nicht bei Temperaturen, z. B. oberhalb von ungefähr über 1000C, gelagert wird. Dies bedeUtet jedoch keine lästige Beschränkung, da die Lagertempe- raturen selbst in tropischen Ländern lOOC nicht erreichen.
Selbstverständlich sollten an derart behandelten Fasern, Garnen oder Stoffen keine Reinigungsmassnahmen vorgenommen werden, ehe das Kleidungsstück hergestellt und gehärtet worden ist.
Sobald das Kleidungsstück oder ein ähnliches Stoffgebilde hergestellt werden soll, wird der imprägnierteStoff der der Stoff aus imprägnierter Faser oder Garn zu Kleidungsteilen zugeschnitten und diese durch Nähen oder andere Massnahmen zum Fertigprodukt vereinigt. Vorzugsweise wird der Zwirn oder das Nähgarn selbst mit nichtumgesetztem Vernetzungsmittel versehen, damit der Faden nach dem Härten dimensionsstabil ist. Dadurch wird vermieden, dass sich beim nachfolgenden Waschen gefaltete Säume ausbilden. Falls ein Futtermaterial verwendet wird, sollte es vorzugsweise mit ungehärtetemvernetzungs- mittel imprägniert werden oder es soll aus dimensionsstabilem Material sein.
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gehärtet.
Das Härten kann gleichzeitig mit dem Pressen ausgeführt werden, wobei man sich einer soge- nannten"Heisskopf-Presse"bedient, wodurch die Temperatur des Kleidungsstückes auf 1300 - 1700C gebracht wird, oder das Härten und das Pressen wird getrennt ausgeführt, z. B. durch Pressen und nachfolgendes Hängen des Kleidungsstückes in einen Härtungsofen bei 130 - 1700C während 3 - 20 Minuten.
Für das Verfahren ist es wichtig, dass der Stoff vor dem Pressen befeuchtet wird, um gute Faltenbildung und Festlegung derselben zu gewährleisten. Wenn nicht genügend Feuchtigkeit vorhanden ist, istes beinahe unmöglich, die gewünschten Falten und Plissées zu bilden.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. In diesen Beispielenhandeltes sich um Angaben in Gewichtsprozent, wenn nicht anders angegeben.
Beispiel 1: 45,72 m eines entschlichteten Viskoserayonstoffes mit 54 Kettgarnen pro 2, 5 cm und 44 Schussgarnen pro 2, 5 cm aus 3 denier Fasern wurden in einer üblichen Anlage behandelt. Der Stoff wurde durch. ein Bad geleitet, das 2, 5 kg einer 8% igen Lösung von Polyvinylalkohol, 7, 0 kg einer M% igen Silikonpolymeremulsion, 1, 36 kg eines Katalysators für das Silikon, 60 kg einer 50% igen Lö-
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Der Polyvinylalkohol dient dazu, dem Stoff Dichtheit zu verleihen. Das Acrylpolymer dient als Griffbildner und das Silikon als wasserabweisendes Mittel.
Alle diese genannten Materialien sind in der rextilindustrie üblicherweise verwendete Ausrüstungsmittel und üben auch in den vorliegenden Zusammensetzungen diese Wirkungen aus.
Der Stoff wurde auf etwa 67% Feuchtigkeitsaufnahme geklotzt und auf einem Spannrahmen mit 2% Vorschub durch einen Drei-Stufentrockner zwecks Trocknung geleitet, wobei im Trockner nur eine Stufe
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beheizt war. Die Lufttemperatur in letzterer Stufe betrug 115 C, die Temperatur des Stoffes überschritt aber nicht 50 C, infolge der bei der Verdampfung auftretenden Abkühlung. In den andern zwei Stufen des Trockners wurde Luft zirkuliert, aber nicht erhitzt.
Der getrocknete Stoff wurde analysiert, wobei gefunden wurde, dass er 10% Harz enthielt.
Er besass eine Faltrückbildung (Monsanto Test) von 2480 (Summe der Messungen parallel zur Kettund Schussrichtung), während eine nicht behandelte Kontrollprobe eine Faltrückbildung von 2180 aufwies.
Ein Stück des getrockneten Stoffes wurde während einer Stunde in Wasser gekocht und neuerlich analysiert. Es wurde gefunden, dass der Harzgehalt auf 1,4go gefallen war, was bedeutet, dass 86% des Harzes entfernbar oder nicht gehärtet waren, sondern nur 14% waren gebunden bzw. gehärtet.
Andere Stücke des behandelten Stoffes wurden zur Herstellung von Herrensporthemden verwendet, Ein Monat nach Behandlung des Stoffes wurde das Hemd konditioniert (gedämpft),dasses etwa 40% Feuchtigkeit enthielt, und gepresst, in einen Ofen gehängt und bei 1500C während 8 Minuten gehärtet.
Das Hemd wurde sodann in einer automatischen Waschmaschine gewaschen und in der Trommel getrocknet. Bügeln des Hemdes war hernach nicht erforderlich, denn es besass das Aussehen eines frischgebügelten Hemdes mit ausgezeichneter Faltenbeständigkeit.
Zwei Monate später wurde ein weiteres Hemd auf dieselbe Weise behandelt, wobei man die gleichen Resultate erzielte.
Beispiel2 :einStückfeinesschwarzesTuchausRayonwurdeineinerwässerigenLösungfolgender Zusammensetzung geklotzt :
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<tb>
<tb> Dimethyloläthylenharnstoff <SEP> is
<tb> MgCl2. <SEP> 6H <SEP> O <SEP> 1, <SEP> 95% <SEP>
<tb> Rhoplex <SEP> B-15 <SEP> (ein <SEP> thermoplastisches <SEP> Acrylpolymer-Ausrüstungsmittel) <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> % <SEP>
<tb> Polyvinylalkohol <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> % <SEP>
<tb> Decetex <SEP> 104 <SEP> (ein <SEP> wasserabweisendes <SEP> Mittel <SEP> auf <SEP> Silikonbasis) <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> % <SEP>
<tb> Katalysator <SEP> XEY-20 <SEP> (für <SEP>
<tb> das <SEP> Silikon) <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP> % <SEP>
<tb> Wasser <SEP> 74, <SEP> 95 <SEP> % <SEP>
<tb> 100, <SEP> 00 <SEP> % <SEP>
<tb>
Der Stoff wurde auf 907o Feuchtigkeitsgehalt abgequetscht und bei 300C getrocknet.
Er besass eine Wasserquellung von sound einen Stickstoffgehalt von 2,23% emsprechend 11,5% Harz. Nach etwa sechsmo-
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chen etwa 260/0 des Harzes unverändert geblieben waren. Ein Hemd wurde aus dem gelagerten Stoff hergestellt, befeuchtet und zwecks Faltenbildung und Härtung gepresst. Es besass gutefalteabeständig- keit.
Beispiel 3 : 3 denier spinngefärbte Viskoserayon Stapelfaser wurde zu einem feinen, schwarzen Tuch verarbeitet. Der Stoff wurde in einem Bad folgender Zusammensetzung geklotzt :
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<tb>
<tb> Dimethyloläthylenharnstoff <SEP> 15, <SEP> 0 <SEP> 0/0
<tb> MgClz <SEP> 8 <SEP> HzO <SEP> 2,25 <SEP> %
<tb> RhoplexB-15 <SEP> 4,0 <SEP> %
<tb> Polyvinylalkohol <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> % <SEP>
<tb> Decetex <SEP> 104 <SEP> 4,0 <SEP> %
<tb> Katalysator <SEP> XEY-20 <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP> 0/0
<tb> Wasser-73, <SEP> 65% <SEP>
<tb> 100, <SEP> 00 <SEP> 0/0 <SEP>
<tb>
Der Stoff wurde bei 900C getrocknet und enthielt 13,5% Harz. Er wurde etwa acht Monate gelagert.
Nach diesem Zeitraum wurde ein Stück des Stoffes zwecks Härtung des Harzes auf 160 C erhitzt. Es wurden sodann verschiedene Hemden hergestellt, einige aus dem Stoff, der gehärtet worden war und einige aus dem gelagerten, ungehärteten Stoff. Alle Hemden wurden durch Besprühen mit Wasser auf 50% Feuchtigkeitsgehalt gebracht und in einer Heisskopf-Presse bei 1600C gepresst, worauf man während 7 Minuten in einem Ofen bei 150 C härtete. Die Hemden wurden sodann gewaschen und getrocknet. Diejenigen aus dem gehärteten Stoff besassen keine sichtbaren Falten, hingegen hatten diejenigen aus dem ungehärteten Stoff gute Falten.
Beispiel 4: Das Verfahren gemäss Beispiel 2 wurde mit einem Stoff aus 50% Baumwolle, 50% feinem schwarzem Tuch aus Rayon mit gleich guten Ergebnissen wiederholt.
Beispiel 5 : Das Verfahren gemäss Beispiel 2 wurde mit einem Stoff aus 25% Celluloseacetat und 75% Rayon mit ähnlichen Ergebnissen wiederholt.
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chloridhexahydrat enthielt. Die Faser wurde nur bei 80 C getrocknet.
Die behandelte Faser wurde zu einem zweisträhnigen Garn mit Garnzahl 30's gesponnen und als Kette mit einer Polyvinylalkoholschlichte besprüht, damit kein Harz entfernt werden kann. Das Garn wurde zu einer Leinenwebe verarbeitet, aus welcher Hemden hergestellt wurden. Die Hemden wurden auf 40ado Feuchtigkeitsgehalt gebracht, wonach Falten mittels eines heissen Bügeleisens angebracht wurden und sodann wurde während 5 Minuten bei 150 C gehärtet. Nach mehrmaligem Waschen zeigten die Hemden frishc gebügeltes Aussehen, der Stoff hatte eine gute Faltrückbildung und die eingeplätteten Falten wurden gut zurückbehalten.
Beispiel 7 : Wegen der Zeitdauer zwischen Behandlung der Stoffe und Herstellung der Kleidungs- stücke wurde ein einfacher Versuch für die Bestimmung der Eignung von Vernetzungsmitteln für das erfindungsgemässe Verfahren ausgearbeitet. Dieser Versuch wird folgendermassen ausgeführt ; Der Stoff wird mit einer das Vernetzungsmittel und den Katalysator Magnesiumchlorid enthaltenden Lösung geklotzt und dann unterhalb 1000c getrocknet. Nach etwa ein-bis zweimonatiger Lagerung wird ein Stück des Stoffes vor und nach dem Kochen in heissem Wasser auf seinen Harzgehalt untersucht, um die"Latenz* des Vernetzungsmittels zu bestimmen.
Ein weiteres Stück wird mit Wasser besprüht, um ihm einen Feuchtigkeitsgenalt von etwa 40-50% zu verleihen, sodann gefaltet und mit einem heissen Eisen (1700C) zwecks Bildung von Falten geplättet, hierauf während 5 Minuten bei 1500C gehärtet. Der gefältelte Stoff wird wenigstens fünfmal gewaschen. getrocknet und auf Faltenbeibehaltung und Faltrückbildung (Monsanto Test) geprüft.
Dieser Versuch wurde an einem 1000/0 Rayon Gabardine Stoff durchgeführt, wobei sechs ver- schiedene Vernetzungsmittel verwendet und die folgenden Resultate erzielt wurden :
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<tb> Gew. <SEP> % <SEP> Gew.
<SEP> % <SEP> Falten <SEP> - <SEP> Faltrück- <SEP>
<tb> Harz <SEP> Vernetzungsmittel <SEP> Vernetzungsmittel <SEP> beibe-bildungswinin <SEP> getrocknetem <SEP> in <SEP> 'latentem <SEP> Zu-haltung <SEP> kel <SEP> (Kette
<tb> Stoff <SEP> stand"und <SEP> Schuss) <SEP> <SEP>
<tb> N-substituiertes <SEP> ausgeDimethyloltriazon <SEP> 12, <SEP> 2 <SEP> 76 <SEP> zeichnet <SEP> 263
<tb> N-substituiertes
<tb> Dimethyloltriazin <SEP> 12, <SEP> 5 <SEP> 57 <SEP> sehr <SEP> gut <SEP> 257
<tb> Dimethylolhamstoff <SEP> 14 <SEP> 10 <SEP> keine <SEP> 215
<tb> Trimethylolmelamin <SEP> 10 <SEP> 2 <SEP> keine <SEP> 205
<tb> DimethylolSthylen-ausgeharnstoff <SEP> 11, <SEP> 5 <SEP> 85 <SEP> zeichnet <SEP> 270
<tb> Triazonacetal <SEP> 11, <SEP> 4 <SEP> 74 <SEP> sehr <SEP> gut <SEP> 245
<tb>
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