<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zum Veredeln von cellulosehaltigem Fasergut
Es ist bekannt, dass man cellulosehaltiges Fasergut gegen den Angriff von Mikroorganismen und gegen
Einflüsse der Bewetterung schützen kann, wenn man das Fasergut mit härtbaren Aminoplasten impräg- niert und die Aminoplaste in den unlöslichen Zustand überführt, ohne dass man das Wasser der Imprägnier- flüssigkeit bis zur Vollendung der Harzkondensation vollständig durch Trocknung entfernt. Zum Unter- schied von der üblichen Wärmefixierung nach erfolgter Trocknung (Trockenhärtung) wird die beschriebene Fixierung in Anwesenheit von Wasser als Nassfixierung bezeichnet.
Die Nassfixierung wurde bisher in der Weise vorgenommen, dass das Fasergut, nach vorgenommener
Imprägnierung mit einem Bad, enthaltend den Aminoplasten und einen sauren bzw. potentiell sauren Reaktionsbeschleuniger, längere Zeit bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur gelagert wurde, gegebenenfalls unter Luftzirkulation mit oder ohne teilweise Wegtrocknung des anwesenden Wassers.
Während dem Arbeiten mit freier Säure eine zu geringe Stabilität der Behandlungsbäder im Wege stand, führte die Anwendung der üblichen potentiell sauren, langsam wirkenden Katalysatoren zum Flie- ssen der Imprägnierlösung und Wandern des Harzes während der Nassfixierung.
Es wurde nun gefunden, dass man cellulosehaltiges Fasergut in besonders vorteilhafter Weise veredeln kann, wenn man ein Imprägnierbad, enthaltend a) ein Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt b) Formaldehyd und Wasserstoffperoxyd verwendet und die Kondensation des Harzes auf dem Fasergut in Gegenwart von Wasser vornimmt.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Veredeln von cellulosehaltigem Fasergut, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Imprägnierbad, enthaltend a) ein Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt b) Formaldehyd und c) Wasserstoffperoxyd auf das Fasergut aufbringt und die Kondensation des Harzes auf dem Fasergut in der Weise vornimmt, dass auch in der Endstufe der Kondensation noch Wasser zugegen ist.
Dieses neue Verfahren lässt sich auf den in Textilbetrieben üblichen Apparaten ausführen. Gegenüber der Verwendung von freier Säure als Katalysator bietet das vorliegende Verfahren den Vorteil, dass das Imprägnierbad über lange Zeit haltbar ist. Gegenüber der Verwendung von andern Katalysatoren besteht der Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens in der Ausscheidung eines Vorkondensates auf der Faser in einem überraschend frühen Stadium der Nassfixierung.
Die österr. Patentschrift Nr. 191377 sowie die deutsche Patentschrift Nr. 714399 beschreiben zwar die Ausrüstung von Cellulosegewebe mit einer Imprägnierflüssigkeit, welche ein Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, Formaldehyd und Wasserstoffperoxyd enthält. Bei diesen bekannten Verfahren handelt es sich jedoch um Trockenhärtungsverfahren. Wie dem Fachmann bekannt ist, erleidet das mit dem Trokkenhärtungsverfahren behandelte Gewebe in seinen mechanischen Eigenschaften, insbesondere seiner Reiss- festigkeit, eine wesentliche Einbusse. Dieser Nachteil tritt im Falle des Nassfixierungsverfahrens nicht auf.
Ausserdem hat die erfindungsgemässe Verwendung von Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensaten im Nassfixierungsverfahren gegenüber der entsprechenden Verwendung von Harnstoff-Formaldehyd-Kondensaten
<Desc/Clms Page number 2>
den Vorteil einer besseren Hydrolysenbeständigkeit der Harzkomponente.
Unter dem Begriff Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensationsproduktsind sowohl unbeschränkt wasserlösliche als auch beschränkt wasserlösliche, härtbare, gegebenenfalls verätherte Melaminharze zu verste- hen, die in an sich bekannter Weise erhalten werden, z. B. durch Kondensation von Formaldehyd mit Verbindungen, wie Melamin, Melam, Melem sowie Mischungen solcher Verbindungen untereinander. Besonders gute Resultate werden erhalten bei Verwendung von unbeschränkt wasserlöslichen Kondensationsprodukten aus Melamin und Formaldehyd, z. B. einem wasserlöslichen Kondensationsprodukt aus 1 Mol Melamin und etwa 2 - 3 Mol Formaldehyd.
Beschränkt wasserlösliche Kondensationsprodukte sind solche, die aus ihren konzentrierten wässerigen Lösungen durch Wasserzusatz ausgefällt werden. Die Bäder für die erfindungsgemässe Imprägnierung enthalten z. B. zirka 5-20% Aminoplast, entweder in Lösung oder Emulsion. Die Imprägnierung kann z. B. in der Weise vorgenommen werden, dass das Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensat in einer Menge von zirka 3 bis 15% vorzugsweise ungefähr 5-10%, des Fasergewichtes, auf die Fasern gelangt. Das Fasergut kann in das Imprägnierbad getaucht und die überschüssige Imprägnierflüssigkeit in geeigneter Wei-
EMI2.1
keit beladen werden.
Die beim erfindungsgemässen Verfahren notwendige Menge an Formaldehyd gelangt meistens schon zusammen mit dem Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensat, beispielsweise dem MelaminFormaldehyd-Kondensationsprodukt, in das Imprägnierbad, da die üblicherweise verwendeten technischen Produkte in der Regel genügende Mengen Formaldehyd enthalten. Gegebenenfalls wird dem Imprägnier- bad noch freier Formaldehyd zugesetzt.
EMI2.2
zentrationen, wodurch eine besonders rasche Fixierung auf dem Fasergut erzielt wird.
Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird nach Aufbringen der Imprägnierflüssigkeit auf das Fasergut mit Vorteil ein Teil der überschüssigen Flüssigkeit mechanisch vom Fasergut abgetrennt, z. B. durch Abquetschen oder Abschleudern. Weiterhin kann man so vorgehen, dass man eine Vortrocknung des Fasergutes bei normaler oder leicht erhöhter Temperatur vornimmt. Die Vortrocknung dient dazu, eine Restfeuchtigkeit des Fasergutes von etwa 20 bis 500 einzustellen.
Die eigentliche Nassfixierung wird entweder durch längeres Lagern des so imprägnierten Fasergutes bei Raumtemperatur bzw. leicht erhöhter Temperatur oder durch kurze Behandlung bei höherer Temperatur zweckmässig im Kontinue-Verfahren, erzielt.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens liegt dabei darin, dass die Fixierung des Harzes auf dem Fasergut erstaunlich rasch und bereits vor der Beendigung des Kondensationsvorganges stattfindet und dass ein Migrieren des Harzes auf dem Fasergut vermieden werden kann.
Sowohl bei der Lagerung bei normaler oder leicht erhöhter Temperatur, als auch bei der Nassfixie- rungdurchBehandelnbeihöherer Temperatur ist dafür Sorge zu tragen, dass eine zu weitgehende Trocknung des imprägnierten Fasermaterials vermieden wird. Im ersten Falle kann dies z. B. durch Luftkonditionierung, Anwendung geschlossener Apparaturen oder luftdichtes Verpacken des Fasergutes, im letzteren Falle, d. h. beim Arbeiten bei höheren Temperaturen, insbesondere im Kontinue-Verfahren, durch Anwendung von Wasserdampf bzw. gesättigtem Wasserdampf, als Wärmequelle erzielt werden.
Wie weit die partielle Trocknung vor dem Nassfixieren gehen soll, kann in allgemeiner Form nicht angegeben werden, weil verschiedene Faktoren wie angestrebter Effekt, Lagerungstemperatur oder Aktivität des Oxydationsmittels berücksichtigt werden müssen.
Die Dauer der Nassfixierung ist in erster Linie von der Fixierungstemperatur abhängig und kann, unter sonst gleichen Bedingungen, bei 100 - 1200C wenige Minuten, bei Raumtemperatur einige Tage betragen.
Das neue Verfahren macht es somit möglich, den Fixierungs- und Härtungsvorgang auf dem Fasergut bei erhöhter Temperatur in ganz erheblicher Weise zu verkürzen und gewährleistet dabei gleichzeitig eine sehr gute Stabilität des Imprägnierungsbades. Hiedurch werden die Voraussetzungen für eine kontinuierli- che Durchführung des Nassfixierungsverfahrens geschaffen und somitein technisch sehr bedeutendes Problem auf überraschende Weise gelöst.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren ist es möglich, den behandelten Textilien zahlreiche vor- teilhafte Eigenschaften zu verleihen. So zeigen die behandelten Textilien z. B. eine überraschend gute wasser-, wasch-und wetterbeständige Widerstandsfähigkeit gegen einen Angriff durch Mikroorganismen und sind in hohem Masse verrottungsecht.
Ausserdem können bei dem erfindungsgemässen Verfahren neben den eingangs erwähnten Komponenten a), b) und c) im Imprägnierbad auch noch weitere Stoffe mitverwendet werden ; dadurch können die
<Desc/Clms Page number 3>
bei Verwendung der obigen Komponenten a), b) und c) erzielten günstigen Effekte noch verstärkt bzw. dem Fasergut noch zusätzliche vorteilhafte Eigenschaften verliehen werden. So ist es z. B. möglich, in den Imprägnierbädern Pigmente verschiedenster Art mitzuverwenden und auf diese Weise gleichzeitig mit dem Aufbringen des Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensationsproduktes in einem Arbeitsgang auch i eine Färbung mit besonders wertvollen Eigenschaften, z. B. besonders hoher Reib-und Nassechtheit zu er- zielen. Weiterhin ist es z.
B. möglich, im Imprägnierbad zusammen mit den oben genannten Komponen- ten a), b) und c) noch lichtabschirmende Pigmente zu verwenden und dieselben auf dem Fasergut nass- und reibecht zu fixieren, wodurch dem so behandelten Fasergut noch eine zusätzliche Widerstandsfähig- keit gegen die Einflüsse von intensiver Sonnenbestrahlung verliehen wird.
Die solcherart ausgerüsteten Gewebe eignen sich hervorragend zur Herstellung von Zeltstoffen, Boots- decken usw.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens besteht darin, dass man im Imprägnierbad mikrobicid bzw. mikrobiostatisch wirksame Substanzen mitverwendet. Dadurch wird zu- sätzlich zu dem durch die Aminoplastab1agerung an sich erzielten Schutz des cellulosehaltigen Fasergu- tes, die Entwicklung von Mikroorganismen jeglicher Art verhindert, d. h. auch von solchen Mikroorganis- men, welche das Fasergut als solches nicht angreifen. Es können dabei die bekannten, für die Bekämpfung von Mikroorganismen verwendeten Verbindungen und Gemische verwendet werden. Das vorliegende Ver- fahren kann bei allen cellulosehaltigen Fasern angewendet werden.
Es ist besonders geeignet für die Be- handlung von Fasermaterial mit an sich niedrigem Quellwert, wie nativer Cellulose, vorzugsweise Baum- wolle. Die Imprägnierung kann in einem beliebigen Verarbeitungsstadium vorgenommen werden, z. B. auf losem Material, Geweben oder Wirkware, vorzugsweise erfolgt die Behandlung auf Geweben.
In den folgenden Beispielen sind die Temperaturen in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel l : Ein gut saugfähiges trockenes Baumwollkretongewebe wird bei 200 in einem Foulard imprägniert, in einer Lösung, die 70 g/l eines unbeschränkt wasserlöslichen Kondensationsproduktes aus
1 Mol Melamin und 2 - 3 Mol Formaldehyd und 10 ml/t 30% iges Wasserstoffperoxyd enthält. Der Ab- quetscheffekt beträgt'70%. Anschliessend wird auf einem Spannrahmen auf 40% Restfeuchtigkeit vorge- trocknet und hierauf in einem Mather-Platt-Dämpfer während 8 min mit gesättigtem Dampf gedämpftund getrocknet. Das Harz ist waschecht fixiert. Das Gewebe ist bezüglich Griff und Reissfestigkeit praktisch unverändert.
Es ist jedoch verrottungsecht, wie aus der Tatsache hervorgeht, dass die Reissfestigkeit nicht abnimmt, wenn das behandelte Gewebe 2 Wochen in feuchter Kompost-Erde eingegraben bleibt (bei 30oC).
Beispiel 2 : Ein Zellwollgewebe wird im Foulard mit einer Lösung imprägniert, welche im Liter
100 g eines unbeschränkt wasserlöslichen Kondensationsproduktes aus 1 Mol Melamin und zirka 2 Mol
Formaldehyd sowie 10 ml Wasserstoffperoxyd 30% zig enthält, und auf 1007o Gewichtszunahme abgepresst. Das imprägnierte Gewebe wird durch Aufhängen an der Luft bei Zimmertemperatur auf 30% Gewichtszunahme, bezogen auf unbehandeltes Gewebe, getrocknet, dicht eingerollt und zur Nassfixierung luftdicht in einer Polyäthylenfolie verpackt, in einem Hitzeschrank 2 h bei 80 gehalten. Nach dem Spülen und
Trocknen zeigt das Gewebe gute Verrottungsechtheit, sowie verbesserte mechanische Eigenschaften, wie aus den Werten der untenstehenden Tabelle 1 hervorgeht.
Tabelle 1
EMI3.1
<tb>
<tb> Gewebe <SEP> Quellwert <SEP> Kalottenscheuerung <SEP> Reissfestigkeit <SEP> vor <SEP> Erd- <SEP> Nach <SEP> Erdverrottungstrocken <SEP> nass <SEP> verrottungstest <SEP> test
<tb> Unbehandelt <SEP> 66,9% <SEP> 374 <SEP> 401 <SEP> 17,1 <SEP> kg <SEP> 0 <SEP> kg
<tb> Nach <SEP> Beispiel <SEP> 2 <SEP> 38,4% <SEP> 589 <SEP> 483 <SEP> 17,1 <SEP> kg <SEP> 17,8 <SEP> kg
<tb> behandelt <SEP> - <SEP> Touren <SEP> Touren
<tb>
Beim Erdverrottungstest wurden die Gewebeproben in feuchte Kompost-Erde bei 30% : eingelegt und nach 2 Wochen die Reissfestigkeit der Proben gemessen.
Beispiel S: A) Ein Streifen Baumwollpopeline wird mit einer Lösung, enthaltend im Liter 100 g des in Beispiel 1 verwendeten Melamin-Formaldehyd-Kondensationsproduktes und 10 ml SOiges Wasserstoff- peroxyd foulardiert, auf 651o Flüssigkeitsaufnahme abgepresst, auf 20% Restfeuchtigkeit bei Zimmertemperatur vorgetrocknet, in einer Polyäthylenfolie luftdicht verpackt, danach 1 h in einem Trockenschrank bei 80 Cgelagert. Hierauf wird der Streifen 5 min mit einer wässerigen Lösung von 5ml Ammoniak/l,
<Desc/Clms Page number 4>
dann mit Wasser gespült und getrocknet.
B) Ein zweiter Streifen wird in genau gleicher Weise behandelt, mit dem Unterschied, dass das Im- prägnierbad noch 45 g einer Pigmentpaste und 50 g eines Pigmentbindemittels pro Liter Bad enthält. Die Pigmentpaste wird durch feines Vermahlen von Siena-Erde mit der doppelten Wassermenge und etwas Sulfitablauge als Mahlmittel erzeugt.
Das Pigmentbindemittel hat folgende Zusammensetzung : a) 180 Teile einer Harzemulsion, bestehend aus 8% des Anlagerungsproduktes von 15 Mol Äthylen- s
EMI4.1
Wasser, b) 270 Teile einer Lösung aus 10ego eines Mischpolymerisats von Methacrylsäure und Methacrylsäure- methylester (Mengenverhältnis 7:
3), 9% 30%iger Natriumhydroxydlösung und 81% Wasser, c) 360 Teile eines Copolymerisats, erhalten durch Polymerisation mit 0,6 Teilen Kaliumpersulfat von 180 Teilen Acrylsäureisobutylester, 105 Teilen Vinylidenchlorid (l, 1-Dichloräthan), 5 Teilen Acrylsäure in. 292 Teilen Wasser unter Zusatz von 9 Teilen (x-oxyoctadecansulfonsaurem Natrium, 1 Teil Triäthanolamin und 1 Teil Isooctanol, d) 80 Teile 4%ige Natriumhydroxydlösung, e) 110 Teile Wasser, zusammen = 1000 Teile.
Es entsteht eine hellbraune Waschbeständige pigmentfärbung mit guter Trocken-und Nassreibechtheit.
Beide Muster A und B bleiben unverändert, wenn sie einem zweiwöchigen Erdverrottungstest in feuchter Kompost-Erde bei 300C ausgesetzt werden, während gleichzeitig eingelegtes unbehandeltes Gewebe (Probe C) völlig zerstört wird. Werden die behandelten Proben A und B sowie die unbehandelte Probe c) über die Dauer von 3 Sommermonaten der Bewetterung ausgesetzt, wobei die Reissfestigkeit vor und nach dem Bewetterungsversuch gemessen wird, so erhält man folgende Ergebnisse :
EMI4.2
<tb>
<tb> Probe <SEP> Reissfestigkeit <SEP> in <SEP> kg
<tb> Vor <SEP> der <SEP> Bewetterung <SEP> Nach <SEP> 3 <SEP> Monaten <SEP> Bewetterung <SEP> Abnahme <SEP> in <SEP> 0/0
<tb> A <SEP> 42,7 <SEP> 38,5 <SEP> 10
<tb> B <SEP> 42,6 <SEP> 43 <SEP> - <SEP>
<tb> C-43, <SEP> 9 <SEP> 33, <SEP> 7 <SEP> 23, <SEP> 2 <SEP>
<tb>
Beispiel 4 :
Baumwollgewebe wird mit einer Lösung, enthaltendim Liter BadlOOgdes in Beispiel 1 verwendeten Melamin - Formaldehyd - Kondensationsproduktes und 5 g Kaliumpersulfat foulardiert, auf 100% Flüssigkeitsaufnahme abgepresst, bei Zimmertemperatur bis auf 40% Restfeuchtigkeit vorgetrocknet, während 1 h in einem Druckapparat mit Sattdampf gedämpft, gespült und getrocknet.
Das behandelte Gewebe ist verrottungsecht.
Beispiel 5 : Ein Blatt Kraftzellstoffwird mit einer Lösung, enthaltend im Liter 100 g des in Beispiel 1 verwendeten Melamin-Formaldehyd-Kondensationsproduktes und 10 ml Wasserstoffperoxyd, 30%ig. imprägniert, auf 100% Flüssigkeitsaufnahme abgepresst, bei 20 bis auf 30% Restfeuchtigkeit getrocknet und luftdicht in einer Polyäthylenfolie verpackt, während 8 Tagen bei 200 gelagert.
Der so behandelte Kraftzellstoff wird mittels eines Schnellruhrers zerfasert und zur Herstellung von Blättern in Kartonstärke verwendet. Werden die behandelten Blätter in Kompost-Erde bei 300 während 4 Wochen eingelegt. so bleiben diese unverändert, während gleichzeitig unter analogen Bedingungen geprüfter unbehandelter Kraftzellstoff schon nach 2 Wochen zerstört ist.
Beispiel 6: Gut benetzbares Baumwollgewebe wurde mit einer Lösung von 110 g/l des im Beispiel 1 verwendeten Kondensationsproduktes, 10 ml/l Wasserstoffperoxyd 30% zig bei 20 C mit einem Abquetscheffekt von 901o foulardiert und anschliessend durch einen Spannrahmen geführt. Die Heizelemente und die Warengeschwindigkeit waren so eingestellt, dass das Gewebe den Spannrahmen mit einer Restfeuchtigkeit von 301a verliess und aufgerollt wurde. Die Rolle wurde mit einer Plastikfolie eng anschlie- ssend luftdicht umhüllt und in einem heizbaren Schrank bei 400C während 1 Tag gelagert. Anschliessend wurde das Gewebe getrocknet. Der Stickstoffgehalt eines Musters vor und nach einer Behandlung während 1/2 h in kochendem Wasser betrug 4, 09%. Das Gewebe ist verrottungsecht.
Ähnliche Effekte werden erzielt, wenn man die Lagerung des Fasergutes unter folgenden Bedingungen durchführt :
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
<tb>
<tb> Lagerungstemperatur <SEP> Lagerungszeit
<tb> 35 C <SEP> 2 <SEP> Tage
<tb> 250C <SEP> 3 <SEP> Tage <SEP>
<tb> 150c <SEP> 5 <SEP> Tage <SEP>
<tb>
Bei s pie I 7 : Saugfähiges Baumwollgewebe wurde bei 2oC mit einer Lösung von 200 g/l des im Beispiel 1 verwendeten Kondensationsproduktes, sowie 10 ml/1 Wasserstoffperoxyd 30% ig, bei einem Abquetscheffekt von 50% foulardiert und anschliessend aufgerollt. Die Warenrolle wurde mit einer Plastikfolie luftdicht umhüllt und in einem Raum bei 20-25 während 1 Woche gelagert. Danach wurde das Gewebe mit Wasser kurz gespült und getrocknet. Der Stickstoffgehalt betrug 4, 38% N.
Nach dem Abkochen mit 2 gll Soda kalz. während 5 min betrug der Stickstoffgehalt 4, 31% N. Das Gewebe zeigte bei einem Erdverrottungstest auch nach 6 Wochen keine Einbusse an Reissfestigkeit.
EMI5.2
:1. Verfahren zum Veredeln von cellulosehaltigem Fasergut, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Imprägnierbad, enthaltend a) ein Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, b) Formaldehyd und c) Wasserstoffperoxyd auf das Fasergut aufbringt und die Kondensation des Harzes auf dem Fasergut in der Weise vornimmt, dass auch in der Endstufe der Kondensation noch Wasser zugegen ist.