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Verfahren zum Bleichen von Textilien oder Fäden auf Cellulosebasis
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bleichen von Textilien oder Fäden auf Cellulosebasis durch
Imprägnieren mit einer Alkali-oder Erdalkalichloritlösung und Behandeln des befeuchteten Gutes mit
Wasserdampf bei Temperaturen von 80 bis 1200C Verfahren, bei denen das zu bleichende Gut während der gesamten Dauer des Bleichens in eine ruhende oder zirkulierende verdünnte Chloritlösung getaucht ist, fallen nicht in den Rahmen der Erfindung.
Beim Bleichen von Textilien sind zwei Verfahren zu unterscheiden, nämlich einmal das Bleichen in wässeriger Lösung und zum andern das Bleichen der Textilien durch Tränken mit dem Bleichmittel und anschliessende Dampfbehandlung. Die beiden Verfahren unterscheiden sich insofern erheblich, als die Konzentration des aktiven Mittels in einer wässerigen Lösung, die mit Textilien während des Bleichvorganges in Berührung bleibt, zwar nicht vernachlässigbar, aber doch verhältnismässig gering ist. Bei dem zweiten Verfahren, also dem Tränken bzw. Imprägnieren mit anschliessender Dampfbehandlung, das auch erfindungsgemäss zur Anwendung gelangt, sind zwei Punkte ganz entscheidend, nämlich die
Schaffung eines Anfangs-pH-Wertes, der die Geschwindigkeit der Bleichreaktion günstig beeinflusst, und die Aufrechterhaltung dieses pH-Wertes während des Bleichvorganges.
Wegen der unterschiedlichen Bedingungen der beiden Grundverfahren ist deren Vergleich praktisch nur in einem geringen Umfange möglich.
Imprägnier-Bleichverfahren werden grosstechnisch meist zum Bleichen von Stoffen, häufig als"Pad- Roll"-Verfahren, oder Textilien in Form von Fäden oder auf Spulen angewendet. Ihre Durchführung ist gewöhnlich mit Schwierigkeiten verbunden, denn bei den angewendeten Temperaturen entweicht aus den verwendeten, verhältnismässig konzentrierten Lösungen Chlordioxyd. Dieses unangenehm riechende Gas ist für den menschlichen Organismus giftig. Es hat ausserdem eine stark korrodierende Wirkung auf zahlreiche Werkstoffe, die zum Bau der Apparaturen verwendet werden, insbesondere auf nichtrostende Stähle. Bisher wurde angenommen, dass die bei diesen Verfahren verwendeten Bleichlösungen auf Chloritbasis angesäuert sein müssten, um ihre Wirkung auszuüben.
Angesichts der Schwierigkeiten, die durch die Aufbewahrung und Verwendung der auf diese Weise erhaltenen sauren Lösungen verursacht werden, wurde vorgeschlagen, die Säuren durch neutrale Produkte, wie Ester, Aldehyde, Amide, Salze von flüchtigen Basen (Ammoniak, organische Basen), die sich durch Oxydation unter dem Einfluss der Wärme zersetzen und unter den Verfahrensbedingungen Säuren bilden, zu ersetzen. Man versuchte auf diese Weise, die vorzeitige Zersetzung der Chloritlösungen und die heftige Entwicklung von Chlordioxyd zu vermeiden.
Es wurde ferner vorgeschlagen, neutrale Chloritlösungen zu verwenden, die durch einfache Neutralisation der handelsüblichen Alkalichloritlösungen mit Säuren oder sauren Salzen erhalten werden. In diesem Fall erfolgt die Zersetzung des Chlorits, die für die Bleiche erforderlich ist, durch Umsetzung mit den in der Textilfaser vorhandenen oxydierbaren natürlichen Verunreinigungen unter dem Einfluss
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unter dem Einfluss der Hitze oder unter dem Einfluss von Zersetzungskatalysatoren, wie Metallsalzen.
Ausserdem wurden verschiedene Produkte zur Verhinderung der Korrosion und zur Aktivierung der
Zersetzung von Natriumchloritlösungen vorgeschlagen. Beispielsweise schlägt die deutsche Patentschrift
Nr. 1074544 vor, Ammoniummonophosphat, das es ermöglicht, im pH-Bereich zwischen 5 und 6, 5 zu arbeiten, den Natriumchloritlösungen zuzusetzen. Auch gemäss der deutschen Patentschrift Nr. 945024 und gemäss der österr. Patentschrift Nr. 209852 wird bei einem bestimmten pH-Wert gearbeitet, doch wird der einmal eingestellte pH-Wert im Laufe des Verfahrens nicht konstant gehalten. Dies ist speziell bei dem Verfahren der österr.
Patentschrift Nr. 209852 deshalb nicht möglich,, weil dort eine Mischung aus zwei Salzkomponenten verwendet wird, nämlich das Salz einer starken Säure und einer schwachen Base zusammen mit einem Salz einer schwachen Säure und einer starken Base, die der Aufrechterhaltung eines bestimmten pH-Wertes während des gesamten Bleichvorganges entgegenwirken.
Zwar konnte durch einige dieser Methoden die Arbeitsbedingungen der dem Pad-Poll-Prozess analogen Verfahren verbessert werden, jedoch konnten sie nicht sämtliche Schwierigkeiten beheben ; Die Bleichlösungen sind nicht immer genügend stabil, und die Bildung von Chlordioxyd während des Bleichens kann nicht vollständig vermieden werden. Ausserdem verbraucht eine ganze Anzahl der vorgeschlagenen Zusätze selbst einen Teil des Chlorits für ihre eigene Oxydation. Hieraus ergibt sich ein Verlust an Oxydationsvermögen, der sich im Herstellungspreis widerspiegelt.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ermöglicht es, die oben genannten Nachteile, d. h. die Entwicklung von Chlordioxyd und die Korrosion der Werkstoffe, zu vermeiden. Es ermöglicht ferner die Erzielung eines höheren Wirkungsgrades des Oxydationsmittels, d. h. des Chlorits.
Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man bei einem pH-Wert zwischen 5 und 7 arbeitet und diesen pH-Wert während des Bleichvorganges aufrecht erhält durch Verwendung einer Chloritlösung für die Imprägnierung, die Alkaliborat und/oder Alkaliperborat und/oder Alkaliphosphat in einer Menge von 50 bis 150 Gel.-%, berechnet als wasserfreies Salz und bezogen auf das in der Bleichlösung enthaltene Chlorit, enthält.
Arbeitet man nach diesem Verfahren, so bleibt der pH-Wert der Bleichlösung praktisch die Zeit, die mindestens der erforderlichen Bleichdauer entspricht, bei Werten zwischen 5 und 7.
Bei den andern Verfahren sinkt der pH-Wert der Lösung schnell trotz der ergriffenen Vorsichtsmassnahmen. Er erreicht schnell Werte, bei denen die zur Bildung von Chlordioxyd führende Reaktion eine erhebliche Geschwindigkeit annimmt. Die gemäss der Erfindung verwendeten Lösungen, deren Chlorit sich während der Durchführung der Bleiche ohne Entwicklung von Chlordioxyd langsam zersetzt, sind unter den üblichen Umwandlungsbedingungen praktisch stabil und können mehrere Tage ohne Ver- schlechterung des Oxydationsvermögens aufbewahrt werden. Der Zusatz anderer Produkte, insbesondere von Korrosionsschutzmitteln, wie Alkalinitraten, ist zum Schutz der nichtrostenden Stähle der Apparatur nicht erforderlich.
Es kann jedoch zweckmässig sein, der Chloritlösung zur Erleichterung des Eindringens der Lösung in die Fasern ein Netzmittel zuzusetzen, das gegen das Chlorit beständig ist. Ferner können optische Aufheller zugegeben werden.
Beispiel 1: Ein entschlichteter Baumwollstoff wird mit einer Lösung getränkt, die pro Liter
15 g handelsübliches 80% igues Natriumchlorit, 7, 2 g eines Gemisches aus 60 Teilen Mononatriumphosphat und 40 Teilen Dinatriumphosphat und
1 g oxyäthylierten Laurinalkohol enthält. Der pH-Wert der Lösung beträgt 6, 5.
Der Stoff wird so ausgewrungen, dass er noch sein. Eigengewicht an Flüssigkeit behält, und auf eine Welle aus nichtrostendem Stahl gewickelt, die in einer Heizkammer aus nichtrostendem Stahl angeordnet ist. Der Stoff wird 90 min bei einer Temperatur von 950C gehalten und dann mit heissem Wasser gewaschen.
Während der Bleiche wird keinerlei Entwicklung von Chlordioxyd festgestellt. Die Welle und die Kammer aus nichtrostendem Stahl zeigen keine Spur einer Korrosion.
Der Baumwollstoff hat einen Weissgrad von 82 (im Verhältnis zu Magnesiumoxyd als Bezugswert).
Er ist vollkommen frei von holzigen Resten von Baumwollsamen, mit denen die ungebleichte Baumwolle verunreinigt ist. Der Polymerisationsgrad der gebleichten Cellulose ist hoch geblieben, nämlich 2150.
Beispiel 2 : Die gleiche Behandlung wie in Beispiel 1 wird an einem Stoff gleicher Qualität vorgenommen, jedoch ist die Menge der Reaktionskomponenten höher. Die Lösung enthält pro Liter
22 g handelsübliches 80 M.iges Natriumchlorit,
11 g des in Beispiel 1 genannten Phosphatgemisches,
1 g oxyäthylierten Laurinalkohol.
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Trotz des Chloritüberschusses, der sich zum Teil nach dem Bleichen auf dem Stoff wiederfindet, ist keine Chlordioxydentwicklung und keine Spur von Korrosion am nichtrostenden Stahl festzustellen.
Bei einem Vergleichsversuch mit einer Lösung, die die gleiche Chloritmenge enthält und mit Ameisensäure auf einen pH-Wert von 6, 5 gebracht wurde, findet starke Entwicklung von C1ü. ordloxyd statt, und der Werkstoff zeigt zahlreiche Anzeichen von Oxydation.
Bei spiel 3 : Spulen mit Fäden aus amerikanischer Baumwolle werden mit einer Lösung getränkt, die pro Liter
15 g handelsübliches 80%igues Natriumchlorit,
6 g kristallisierten Borax,
10, 8 g Dinatriumphosphat und
1, 5 g Natriumalky1arylsulfonat enthält. Der Flüssigkeitsüberschuss wird unter Vakuum so weit abgesaugt, dass die Spulen eine Lösungmenge zurückhalten, die 110 Gew. -0/0 der trockenen Baumwolle entspricht. Anschliessend wird der Stapel der Spulen durch Einleiten von Dampf auf eine Temperatur von 1000C gebracht. Diese Temperatur wird 1 h aufrecht gehalten, worauf die Baumwolle mit heissem Wasser gespült wird.
Der so behandelte Faden ist vollkommen gebleicht und frei von holzigen Resten. Während der Bleiche ist keinerlei Entwicklung von Chlordioxyd festzustellen, und der Werkstoff zeigt keine Korrosion.
Beispiel 4 : Gelbliches Leinen wurde mit einer Lösung getränkt, die pro Liter
25 g handelsübliches Natriumchlorit,
4 g Natriumperborat,
7 g kristallisierten Borax,
16 g Mononatriumphosphat und
EMI3.1
enthält. Der Stoff wird so weit ausgewrungen, dass er noch sein Eigengewicht an Flüssigkeit enthält, und dann auf 900C erhitzt und 3 h bei dieser Temperatur gehalten. Anschliessend wird er mit heissem Wasser gespült. Auf diese Weise wird ein Stoff von hohem Weissgrad erhalten, ohne dass Chlordioxyd frei wird.
PATENTANSPRÜCHE,
1. Verfahren zum Bleichen von Textilien oder Fäden auf Cellulosebasis durch Imprägnieren mit einer Alkali-oder Erdalkalichloritlösung und Behandeln des befeuchteten Gutes mit Wasserdampf bei
EMI3.2
dung einer Chloritlösung für die Imprägnierung, die Alkaliborat und/oder Alkaliperborat und/oder Alkaliphosphat in einer Menge von 50 bis 150 Gew.-o, berechnet als wasserfreies Salz und bezogen auf das in der Bleichlösung enthaltende Chlorit, enthält.