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Verfahren zum Bleichen von Baumwollfasern
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oder Sättigungs-Baumwollfasern beliebiger Form, entweder allein oder mit andern Fasern vermischt, können nach dem Verfahren der Erfindung behandelt werden. Die Fasern können z. B. als Rohmaterial vorliegen oder sie können gekrämpelt, versponnen, gewebt, gewirkt oder zu einem Wirrfaserflies oder sonstwie verar- beitet sein.
Die Fasern werden mit der Bleichlösung der vorliegenden Erfindung befeuchtet. Sie enthalten in feuchtem Zustand etwa 50 - 150 Gew. -Teile Bleichlösung auf 100 Gew.-Teile Faser. Feuchte Fasern, die 100 Gew.-Teile Bleichlösung auf 100 Gew.-Teile Faser enthalten, werden in der vorliegenden Be- schreibung als"zu 100% befeuchtet"bezeichnet. Das Befeuchten der Fasern wird auf übliche Art ausge- führt. Man kann sie z. B. in das Bleichbad tauchen, aus dem Bad entfernen und zur Entfernung überschüs- siger Bleichlösung pressen. Auch andere geeignete Methoden können Anwendung finden.
Das Bleichverfahren wird bei oder etwa bei Zimmertemperatur, z. B. etwa bei 10 - 500C im Laufe von etwa 6 bis 24 h ausgeführt. Beim Bleichen wird etwas Reaktionswärme abgegeben, die die Tempera- tur der befeuchteten Fasern bis zu etwa 500C oder sogar noch etwas mehr erhöhen kann. Es wurde festge- stellt, dass das dem Bleichverfahren nichts schadet.
Während des Bleichens werden dieFasern normalerweise feucht gehalten, d. h. etwa 50-150% Bleich- lösung wird in den Fasern belassen. Man kann zwar so viel Bleichlösung aus den Fasern verdampfen las- sen, dass weniger als 50% der Sättigung beim Bleichen vorhanden ist, ohne dass die Bleichwirksamkeit ver- loren geht, aber die empfindlicheren Baumwollfasern können durch die konzentrierte alkalische Bleich- lösung geschädigt werden, die durch zu starke Verdampfung entsteht und es ist daher vorzuziehen, wenig- stens etwa 50% Bleichflüssigkeit in den Fasern zu lassen. Der gewünschte Feuchtigkeitsgrad kann leicht erhalten bleiben, indem die Fasern aufgestapelt werden, um die Verdampfung der Bleichlösung zu ver- zögern.
Man kann auch andere Verfahren anwenden, um die Fasern feucht zu halten ; man kann sie z. B. in feuchter Atmosphäre lagern oder zudecken, um das Verdampfen zu verhindern oder zu verzögern.
Nach dem Bleichen werden die Fasern mit Wasser bei gewöhnlicher Temperatur oder höheren Tempera- turen von Bleichlösung freigewaschen.
Die Bleichlösung besteht aus einer typischen Wasserstoffperoxyd-Kaltbleichlösung, die als weiteren wesentlichen Bestandteil etwa 3 - 15 g/l, vorzugsweise etwa 5 - 7 g/l Ammonium- oder Alkalimetallperoxodisulfat enthält. Die wässerige alkalische Wasserstoffperoxyd-Bleichlösung enthält normalerweise ausser dem Peroxodisulfat etwa 0, 75-5 Gew.-% Wasserstoffperoxyd, etwa 5 - 25 g/l Natriumhydroxyd oder eine äquivalente Menge anderes Alkali, wie z. B. Kaliumhydroxyd oder ein Alkaliphosphat und eine zur Stabilisierung ausreichende Menge eines typischen Bleichbad-Stabilisators, wie z. B. Natriumsilikat oder ein Phosphat.
Die stabilisierende Silikatmenge beträgt etwa 15 - 50 g/l, die Phosphatmenge etwa 2 - 15 g/l. Diese Lösung enthält auch vorzugsweise ein Netzmittel der üblicherweise in Bleichlösungen verwendeten Art, vorzugsweise ein nicht ionisches oder anionisches Netzmittel, wie z. B. ein Alkyl-, Aryl-, Natriumsulfonat oder einen Alkylaryl-polyätheralkohol, u. zw. etwa 1-5 g/l. Wasserstoffperoxyd und Alkali können in Form von Natriumperoxyd in die Bleichlösung gebracht werden, welches sowohl Wasserstoffperoxyd als auch Lauge in der Bleichlösung ergibt. Die Peroxodisulfat-haltige Bleichflüssigkeit bleicht Baumwollfasern wirksamer als Bleichbäder, die etwas weniger Wasserstoffperoxyd enthalten.
Das billige Peroxodisulfat, das aktiven Wasserstoff enthält, ersetzt also einen Teil Wasserstoffperoxyd bei der Bleiche und verbessert die Saugfähigkeit der Fasern.
Die Peroxodisulfat-haltige Bleichlösung soll nicht zu lange über etwa 380C vor der Behandlung der Fasern erhitzt werden, da das vorherige Erhitzen die Wirksamkeit von Peroxodisulfat bei der Verbesserung der Saugfähigkeit und Helligkeit der Fasern beim Bleichen vermindert. Das Erhitzen der befeuchteten, die Bleichflüssigkeit enthaltenden Fasern auf etwa 500C oder noch höher, hat aber nicht diese schädliche Wirkung.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern und nicht beschränken. Zum Bleichen wurden in jedem Beispiel Vergleichsbleichflüssigkeiten auf den gleichen Gehalt an aktivem Sauerstoff eingestellt, indem die Wasserstoffperoxydmenge geändert wurde, um den als Peroxodisulfat hinzugebrachten aktiven Sauerstoff auszugleichen.
Die Helligkeit der gebleichten Fasern wurde mit einem GardnerAutomatic Vielzweck-Reflektometer bestimmt, das von Gardner Laboratory, Inc., Betheseda, Maryland, hergestellt wurde. Helligkeiten von 801o oder mehr wurden als zufriedenstellend betrachtet.
Die Saugfähigkeit der Fasern wurde gemessen, indem eine Tuchprobe in straffem Zustand auf einen horizontalen Rahmen gebracht, ein Tropfen destilliertes Wasser aus einer Höhe von 0, 96 cm auf das Tuch getropft und die Zeit des Verschwinden einer spiegelnden Reflexion durch das Wasser bestimmt wurde.
Zeitwerte von 20 bis 30 sec oder weniger werden als zufriedenstellend betrachtet.
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Die Beweglichkeit, ein Mass für die Schädigung der Faser, wurde nach der ASTM-Kupfer-Ammonium-Methode D-539-53-bestimmt, wobei die Ergebnisse in Rhes-Einheiten angegeben sind. Rhes-Werte von der Grössenordnung von etwa 6 bis 7 oder niedriger, werden als zufriedenstellend betrachtet.
Die Fasern wurden auch auf Aschegehalt, Gehalt an wasserextrahierbaren Substanzen, Gehalt an enzymextrahierbaren Substanzen und Gehalt an Fetten, Ölen und Wachsen nach üblichen Verfahren geprilft. Diese weiteren Bestimmungen wurden ausgeführt, um die allgemeinen Eigenschaften von Fasern zu vergleichen, die mit Peroxodisulfat-haltigen und nicht Peroxodisulfat-haltigen Lösungen kalt gebleicht wurden. Die Aschebestimmungen wurden durchgeführt, indem Tuchproben in einem Platin-Tiegel unter Verwendung eines Meker-Brenners verkohlt und bis zurgewichtskonstanz geglüht wurden. Aschewerte von der Grössenordnung von 0,20 bis 0, 251o oder niedriger werden als zufriedenstellend betrachtet.
Der Prozentgehalt an enzymextrahierbaren Substanzen wurde mit einer Lösung von Rapidase, einem proteolyti- schen Enzym bestimmt, welches von der Penetone Company, Tenafly, New Jersey, in den Handel gebracht wird.
Beispiel 1 : Längen Baumwolldrelltuch mit 3, 7 m/kg und 631o Reflexionsvermögen wurden in die folgenden Lösungen A und B getaucht und durch Walzen geleitet, um den Gehalt an Bleichlösung auf dem Gewebe auf 1001o einzustellen. Die Proben wurden dann in ein Gefäss gebracht und mit einem weiteren, die Bleichlösung enthaltenden Tuch bedeckt ; sie wurden dann 10 h bei Zimmertemperatur etwa bei 24 bis 290C stehen gelassen. Die behandelten Fasern wurden dann von Bleichlösung durch dreimaliges Waschen mit Wasser freigewaschen und bei 930C in einem Ofen mit zirkulierende Luft getrocknet. Die gebleichten Proben wurden dann mit den unter der Überschrift #Gewebsanalyse" aufgezeichneten Ergebnis- sen geprilft.
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<tb>
<tb>
Gramm <SEP> pro <SEP> Liter
<tb> Bestandteile <SEP> Lösung <SEP> A <SEP> Lösung <SEP> B
<tb> Wasserstoffperoxyd <SEP> * <SEP> 18 <SEP> 16, <SEP> 8 <SEP>
<tb> Natriumsilikat <SEP> ** <SEP> 48 <SEP> 48
<tb> Natriumhydroxyd <SEP> 18 <SEP> 18
<tb> Reinigungsmittel <SEP> *'* <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Kaliumperoxodisulfat <SEP> 0 <SEP> 7, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> aufgefüllt <SEP> aufgefüllt
<tb>
* In den verschiedenen Beispielen wurde eine 35 gew.-"ige Lösung von Wasserstoffperoxyd in Wasser verwendet. Die aufgezeichnete Menge bedeutet die Menge an lOOoigem Wasserstoffperoxyd.
** Die in den verschiedenen Beispielen angegebenen Natriumsilikatmengen entsprechen einer Menge an 420 Bé Lösung.
*** Als Reinigungsmittel wurde in den verschiedenen Beispielen Alkyl-aryl-natriumsulfonat verwendet.
Gewebs analyse
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<tb>
<tb> Wert <SEP> Probe <SEP> A <SEP> Probe <SEP> B
<tb> Reflexionsvermögen <SEP> (0/0) <SEP> 81, <SEP> 6 <SEP> 83, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Saugfähigkeit <SEP> 1 <SEP> min <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> sec
<tb> Beweglichkeit <SEP> (Rhes) <SEP> 4,7 <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP>
<tb> mit <SEP> Wasser <SEP> extrahierbare <SEP> Substanzen <SEP> (ja) <SEP> 0, <SEP> 48 <SEP> 0, <SEP> 48 <SEP>
<tb> enzymextrahierbare <SEP> Substanzen <SEP> (solo) <SEP> 0, <SEP> 69 <SEP> 0, <SEP> 61 <SEP>
<tb> Fette, <SEP> Öle <SEP> und <SEP> Wachse <SEP> (0/0) <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 28 <SEP>
<tb> Asche <SEP> (0/0) <SEP> 0, <SEP> 19 <SEP> 0, <SEP> 21 <SEP>
<tb>
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Beispiel 2 :
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei die folgenden Bleichlösungen verwendet wurden :
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<tb>
<tb> Gramm <SEP> pro <SEP> Liter
<tb> Bestandteile <SEP> Lösung <SEP> A <SEP> Lösung <SEP> B <SEP> Lösung <SEP> C
<tb> Wasserstoffperoxyd <SEP> 12,6 <SEP> 11,'7 <SEP> 11, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Natriumsilikat <SEP> 36 <SEP> 36 <SEP> 36
<tb> Natriumhydroxyd <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> 12
<tb> Reinigungsmittel <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Kaliumperoxodisulfat <SEP> 0 <SEP> 5, <SEP> 16 <SEP> 0
<tb> Ammoniumperoxodisulfat.
<SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 5, <SEP> 16
<tb> Wasser <SEP> aufgefüllt <SEP> aufgefüllt <SEP> aufgefüllt
<tb>
Gewebsanalyse
EMI4.2
<tb>
<tb> Wert <SEP> Probe <SEP> A <SEP> Probe <SEP> B <SEP> Probe <SEP> C
<tb> Reflexionsvermögen <SEP> ("lu) <SEP> 81, <SEP> 6 <SEP> 83, <SEP> 0 <SEP> 83, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Saugfähigkeit <SEP> über <SEP> 1 <SEP> min <SEP> 2', <SEP> 5 <SEP> sec <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> sec
<tb> Beweglichkeit <SEP> (Rhes) <SEP> 4, <SEP> 7 <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP> 5, <SEP> 2 <SEP>
<tb> mit <SEP> Wasser <SEP> extrahierbare <SEP> Substanzen <SEP> (0/0) <SEP> 0, <SEP> 53 <SEP> 0, <SEP> 48 <SEP> 0, <SEP> 56 <SEP>
<tb> enzymextrahierbare <SEP> Substanzen <SEP> (0/0) <SEP> 0, <SEP> 53 <SEP> 0, <SEP> 61 <SEP> 0, <SEP> 66 <SEP>
<tb> Fette, <SEP> Öle <SEP> und <SEP> Wachse <SEP> (%) <SEP> 0,35 <SEP> 0,28 <SEP> 0,38
<tb> Asche <SEP> (%) <SEP> 0,20 <SEP> 0,20 <SEP> 0,
21
<tb>
Beispiel 3: Das Verfahren von Beispiel l wurde wiederholt, wobei die folgendenBleichlösungen verwendet wurden :
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<tb>
<tb> Gramm <SEP> pro <SEP> Liter
<tb> Bestandteile <SEP> Lösung <SEP> A <SEP> Lösung <SEP> B <SEP> Lösung <SEP> C <SEP>
<tb> Wasserstoffperoxyd <SEP> 11, <SEP> 1 <SEP> 10, <SEP> 5 <SEP> 10, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Natriumsilikat <SEP> 24 <SEP> 24 <SEP> 24
<tb> Natriumhydroxyd <SEP> 12 <SEP> 12 <SEP> 12
<tb> Reinigungsmittel <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Kaliumperoxodisulfat <SEP> 0 <SEP> 5, <SEP> 1 <SEP> 0
<tb> Natriumperoxodisulfat <SEP> 5, <SEP> 1
<tb>
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Gewebsanalyse
EMI5.1
<tb>
<tb> Wert <SEP> Probe <SEP> A <SEP> Probe <SEP> B <SEP> Probe <SEP> C
<tb> Reflexionsvermögen <SEP> b) <SEP> 80, <SEP> 1 <SEP> 82, <SEP> 8 <SEP> 82,
6
<tb> Saugfähigkeit <SEP> über <SEP> 2 <SEP> min <SEP> 15 <SEP> sec <SEP> 13 <SEP> sec
<tb> mit <SEP> Wasser <SEP> extrahierbare <SEP> Substanz <SEP> (lu) <SEP> 0, <SEP> 55 <SEP> nicht
<tb> bestimmt
<tb> enzymextrahierbare <SEP> Substanz <SEP> (0/0) <SEP> 0, <SEP> 49 <SEP> 0,60 <SEP> nicht
<tb> bestimmt
<tb> Fette, <SEP> Öle <SEP> und <SEP> Waschse(%) <SEP> 0,53 <SEP> 0, <SEP> 46 <SEP> nicht
<tb> bestimmt
<tb> Asche <SEP> 0, <SEP> 17 <SEP> 0, <SEP> 19 <SEP> nicht
<tb> bestimmt
<tb>
EMI5.2
EMI5.3
<tb>
<tb>
Bestandteile <SEP> Lösung <SEP> A <SEP> Lösung <SEP> B
<tb> Wasserstoffperoxyd <SEP> 12, <SEP> 6 <SEP> 11, <SEP> 7
<tb> Natriumsilikat <SEP> 24 <SEP> 24
<tb> Natriumhydroxyd <SEP> 12 <SEP> 12
<tb> Reinigungsmittel <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Kaliumperoxodisulfat <SEP> 0 <SEP> 5, <SEP> 1 <SEP>
<tb> Wasser <SEP> aufgefüllt <SEP> aufgefüllt
<tb>
Gewebsanalyse
EMI5.4
<tb>
<tb> Wert <SEP> Probe <SEP> A <SEP> Probe <SEP> B
<tb> Reflexionsvermögen <SEP> (0 <SEP> ;
<SEP> 0) <SEP> 84, <SEP> 9 <SEP> 86, <SEP> 8 <SEP>
<tb> Saugfähigkeit <SEP> über <SEP> 2 <SEP> min <SEP> 24 <SEP> sec
<tb> mit <SEP> Wasser <SEP> extrahierbare <SEP> Substanz <SEP> (%) <SEP> 0,42 <SEP> 0,35
<tb> enzymextrahierbare <SEP> Substanz <SEP> (%) <SEP> 0,65 <SEP> 0,67
<tb> Fette, <SEP> Öle <SEP> und <SEP> Wachse <SEP> (%) <SEP> 0, <SEP> 59 <SEP> 0, <SEP> 57 <SEP>
<tb> Asche <SEP> (%) <SEP> 0, <SEP> 18 <SEP> 0, <SEP> 17 <SEP>
<tb>
Wie in den obigen Beispielen gezeigt wurde, haben Baumwollfasern die mit den Peroxodisulfat-haltigen Kaltbleichlosungen der vorliegenden Erfindung gebleicht wurden, viel bessere Saugfähigkeit und bessere Helligkeit als ähnliche Fasern, die mit typischen nicht Peroxodisulfat-haltigen Kaltbleichlösungen
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behandelt wurden.
Diese Verbesserungen werden ohne Erhöhung des Gehaltes des Bleichbades an aktivem Sauerstoff und ohne wesentliche Änderung der andern Eigenschaften des gebleichten Gewebes erzielt.
Durch diese besseren Bleichergebnisse ist das Kaltbleichverfahren zum Bleichen von Baumwollfaserprodukten, die hohe Saugfähigkeit haben müssen, geeignet. Die wirtschaftlichen Vorteile des Kaltbleichverfahrens sind daher auch bei dieser Faserbleiche vorhanden.
PATENTANSPRÜCHE ;
1. Verfahren zum Bleichen von Baumwollfasern zur Gewinnung von Fasern mit hoher Saugfähigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern'mit einer wässerigen alkalischen Wasserstoffperoxydlösung, der Ammonium-oder Alkali-, vorzugsweise Kalium-oder Natriumperoxodisulfat, zugesetzt wurde, bei etwa 10 - 500C bis zu einer Aufnahme von etwa 50 bis 1500/0 Bleichlösung behandelt werden.