CH396829A - Verfahren zur Modifizierung von carboxymethylierten Cellulosetextilfasern und nach diesem Verfahren hergestellte Fasern - Google Patents

Description

      Verfahren    zur Modifizierung von     carboxymethylierten        Cellulosetextilfasern     und nach diesem Verfahren hergestellte Fasern    Die vorliegende     Erfindung    betrifft ein     Verfahren     zur Modifizierung von     carboxymethylierten        Cellulose-          textilfasern    zwecks Verwendung als     herauslösbares     Grundgewebe für Luftstickereien.  



       Carboxylierte        Celluloseäthertextilfasern,    wie z. B.       natriumcarboxymethylierte        Cellulosetextilfasern,    wei  sen     bekanntlich    in Abhängigkeit von der Anzahl der       Carboxymethylgruppen    pro     Anhydroglucoseeinheit     veränderliche Löslichkeitseigenschaften in     wässrigen          Natriumhydroxylösungen    oder anderen stark alka  lischen Lösungsmitteln auf.

   Ferner werden     die        carb-          oxymethylierten        Cellulosefasem        mit    zunehmendem       Substitutionsgrad    in Wasser löslich. Die Löslichkeits  eigenschaften sind jedoch z. B. für den vorstehend  genannten Verwendungszweck nicht befriedigend, da  der Auflösungsvorgang von der Bildung     gummi-    und       gelartiger    Rückstände begleitet ist, welche eine ver  zögernde oder anderweitig nachteilige Wirkung auf  die weitere Löslichkeit der     carboxymethylierten          Cellulosetextilfasem    im alkalischen Medium ausüben.

    Dies ist bei der Herstellung von Grundgewebe für  Luftstickereien besonders nachteilig, da die gummi  artigen Rückstände nicht nur die Auflösung des  Grundgewebes verlangsamen, sondern sich ausserdem  noch auf der Spitze absetzen, so dass eine nachfol  gende Entfernung notwendig ist. Es wurde daher  angestrebt, durch     oxydative    Behandlung die Löslich  keit der     carboxymethylierten        Cellulose    zu beein  flussen.

   So war es aus     Industrial        and    Engineering       Chemistry    50 (1958), S.83-86, bekannt,     carboxy-          methylierte    Baumwolle mit einem     Substitutionsgrad     von 0,03 bis 0,1 unter     Verwendung    von 1- bis 7%igen    Lösungen von Chromsäure, die auch durch     Perjod-          säure    ersetzbar ist, bei 25  zu     behandeln,        wobei    die  Reaktionszeiten lang waren; von höheren Einwir  kungstemperaturen als Möglichkeit zur Beschleu  nigung der Reaktion wurde wegen der dabei fest  gestellten Festigkeitsverluste Abstand genommen.

    Lange Behandlungszeiten sind jedoch für den Ver  fahrensablauf in technischem Massstab unbefriedi  gend, und so wurde für die durch vorliegende Erfin  dung angestrebten Zwecke, nämlich die Herstellung  von Grundgewebe für Luftstickereien, bislang in erster  Linie     cyanäthylierte    Baumwolle     oxydiert    [s. Textil  Res.     Journ.    27 (1957) S. 59].

   Es wurde nun ein Ver  fahren gefunden, welches bei der Herstellung von  Grundgewebe für Luftstickereien die Verwendung  von     cyanäthylierter        Cellulose        überflüssig    macht und  auf einfache und wirtschaftliche Weise zu modifizier  ten     carboxymethylierten        Cellulosefasern    führt, welche  sich leicht und rasch in     wässrigen,    alkalischen Lö  sungen auflösen, ohne     gummi-    oder     gelartige    Rück  stände zu hinterlassen     und    auf Grund     ihrer    guten       Festigkeits-    und Löslichkeitseigenschaften ermög  lichen,

   Spitzen ohne     unerwünschten    Belag aus den       Ätzlösungen    zu gewinnen.  



  Das erfindungsgemässe     Verfahren    ist dadurch ge  kennzeichnet, dass     carboxymethylierte        Cellulosetextil-          fasern,    welche 0,02 bis 0,5     Carboxymethylgruppen     pro     Anhydroglukose-Einheit    aufweisen, mit einer       wässrigen    Lösung der     Chromsäure    oder     Perjodsäure          mit    einer Konzentration von 0,5 bis 10% bei einer  Temperatur zwischen 35  C und der Siedetempera  tur der oxydierenden Lösung während einer Zeit      von 70 Sekunden bis zu 15 Minuten behandelt  werden.  



  Das nach dem     erfindungsgemässen    Verfahren zu  behandelnde     Cellulosematerial    kann in Form von  Fäden oder Geweben vorliegen und kann von Baum  wolle,     Ramie,    Leinen, Jute, regenerierter     Cellulose     und dergleichen abgeleitet sein. Die Umwandlung der       Cellulose    in das     Carboxymethylderivat    kann auf be  kannte Weise unter Verwendung der üblichen     Ver-          ätherungsmittel    bis zu einem     Substitutionsgrad    von  0,02 bis 0,5 erfolgt sein.  



  Die Behandlung mit     Chromsäure    oder     Period-          säure    kann unter Verwendung wässriger Lösungen  dieser Säuren oder Kombinationen von     Reagentien,     welche die Säure in     situ    bilden, erfolgen. Ein bevor  zugter Bereich der Säurekonzentration liegt zwischen  3 und 10%.  



  Auf jeden Fall sind die Bedingungen für die  Säurebehandlung der     verätherten        Cellulosetextilfasem     mit     Chrom-    oder     Perjodsäure    derart, dass die       ursprüngliche    äussere Form der     Cellulosetextilfasem     unverändert bleibt und das Endprodukt einen  wesentlichen     Teil    der Festigkeit des unbehandelten  Materials beibehält.

   Beim vorliegenden der erfin  dungsgemäss modifizierten     Cellulosetextilfasern    in Ge  webeform kann ein     derartiges    Gewebe leicht auf       Abhaspelmaschinen    und     anderen,    zur Verwendung  desselben als     solubilisiertes    Grundgewebe für die  Spitzenfabrikation erforderlichen mechanischen Vor  richtungen gehandhabt werden.  



  Das Verfahren kann mit Vorteil direkt an die       Carboxymethylierung    z. B. eines Baumwollgewebes  in     situ    angeschlossen werden. Das erfindungsgemäss  modifizierte Gewebe kann sodann auf den zur Spitzen  herstellung verwendeten Stickerei- und anderen Ma  schinen gehandhabt werden, da keine wesentliche  Veränderung der Festigkeitseigenschaften eingetreten  ist. Das so erhaltene Material kann durch     alkalische          Ätzbäder    geführt werden, in welchen sich das Grund  gewebe rasch auflöst und die Spitze in sauberer Form  und ohne jeden     anhaftenden        gummiartigen    Rück  stand aus dem Bad freigesetzt wird.  



  Die     erfindungsgemässen    modifizierten     Carboxy-          methylcellulosetextilfasern    können in alkalischen Lö  sungen mit weitem Konzentrationsbereich gelöst  werden und sind beispielsweise in     wässrigen    Natrium  hydroxydlösungen mit einer Konzentration von etwa  <B>0,01</B> bis etwa 35,0 % leicht löslich.  



  Für     Carboxymethylcellulosetextilfasern    mit einem       Substitutionsgrad    bis     etwa    0,2, weiche wie oben be  schrieben mit Chrom- oder     Perjodsäure    behandelt  wurden, wird vorzugsweise ein alkalisches     Ätzbad,     wie z. B. eine     wässrige        Natriumhydroxydlösung    mit  einer     Konzentration    von etwa 4 bis etwa 35% gewählt.

    Zur     Auflösung    von     verätherten        Cellulosetextilfasern     mit einem     Substitutionsgrad    über etwa 0,2, welche  erfindungsgemäss mit Säure behandelt wurden, kann  die     Konzentration    des     Ätzbades    bis auf etwa 0,01%  herabgesetzt werden.    Zur Auflösung der erfindungsgemässen säure  modifizierten     Celluloseäthertextüfasern    können an  Stelle von     Natriumhydroxyd    andere alkalische Rea  genzien wie z.

   B.     Kaliumhydroxyd,        Lithiumhydroxyd,          Natriumcarbonat,        Trinatriumphosphat    usw. verwen  det werden.  



  Im Fall von Textilfasern aus     Carboxymethyl-          cellulosen    mit einem     Substitutionsgrad    von etwa 0,2  oder mehr, welche verschieden gute Löslichkeit in  Wasser aufweisen, wird vorgezogen, solche     verätherte     Produkte zunächst nach bekannten Verfahren in       wasserunlösliche    Form zu bringen, wie z. B.

   Textil  fasern aus der freien Säure oder deren Salzen ein  schliesslich Kupfer-, Blei-, Eisen-, Silber- oder Queck  silbersalzen der     Carboxymethylcellulose.       <I>Beispiel 1</I>  Baumwollgewebe in Form von Rohware     (Greige)     wurde während etwa 2 Minuten bei Zimmertempera  tur in einer 15%igen     wässrigen    Lösung von Chloressig  säure eingeweicht, welche 0,5 %      Naccanol        NR      (eingetragene Marke) als Netzmittel enthielt, um die  saure Imprägnierung des Gewebes zu erleichtern.

    Das derart behandelte Gewebe wurde sodann ab  gequetscht und während etwa 45 Sekunden in eine       50%ige        wässrige    Natronlauge von 77  C verbracht  und anschliessend mit Wasser gewaschen. Das be  handelte Gewebe wurde dann durch ein Bad aus  verdünnter Säure, wie Salzsäure oder dergleichen,  geleitet, um das im behandelten Material verblie  bene Alkali zu entfernen, und wiederum mit Wasser  gewaschen. Die erhaltene     Natriumcarboxymethyl-          cellulose    in Gewebeform wies einen     Substitutions-          grad    von 0,10 auf.  



  Das derart     verätherte    Gewebe wurde mit einer       wässrigen    Lösung, welche 3,0     GewA        Natriumbichro-          mat    und 4,0     Gew.    % konzentrierte Schwefelsäure ent  hielt, während etwa 80     Sekunden    bei 76  C behan  delt, wobei die äussere     Form    des Gewebes unver  ändert und ein wesentlicher Anteil der Festigkeit des       ursprünglichen    Gewebes erhalten blieb. Das mit  Säure behandelte Gewebe wurde gut mit Wasser  gewaschen und getrocknet. Das     derart    erhaltene  Gewebe weist eine rasche Löslichkeit in kochender  8%iger Natronlauge auf.

   Nach dem     Abfiltrieren    und  Wägen des nicht gummiartigen Rückstandes ergab  sich eine Löslichkeit von 97,6 %.  



  <I>Beispiel 2</I>  Baumwollgewebe wurde in einer 5 %     igen        wässrigen     Lösung von Chloressigsäure, welche 0,5     GewA    eines  sulfonierten Netzmittels enthielt, während etwa 2 Mi  nuten bei 20  C eingeweicht, abgequetscht und wäh  rend etwa 1 Minute bei 49  C in eine 30%ige     wässrige     Natronlauge verbracht. Das     verätherte    Gewebe wurde  gut mit Wasser gewaschen, angesäuert, um das restli  che Alkali zu     entfernen,    und wiederum mit Wasser  gewaschen. Das erhaltene Material wies einen     Substi-          tutionsgrad    von 0,025 auf.

        Das     verätherte    Gewebe wurde mit einer 4%igen       wässrigen    Lösung von Chromsäure bei 90  C wäh  rend etwa 1,2 Minuten behandelt, dann mit Wasser  gewaschen und getrocknet.  



  Das derart erhaltene Material ergibt in einer  kochenden 13,5 %     igen        wässrigen    Natronlauge eine  Löslichkeit von 85,9%. Der Rückstand ist weder  von     gummi-    noch von     gelartiger        Konsistenz.     



       Beispiel   <I>3</I>  Baumwollgewebe wurde in einer 40%igen     wässrigen          Chloressigsäurelösung,    welche eine kleine Menge  eines Netzmittels enthielt, während 5     Minuten    bei  30  C eingeweicht. Nach dem Abquetschen des der  art behandelten Materials wurde dasselbe während  2 Minuten bei 75  C in einer 50%igen     wässrigen     Natronlauge gehalten. Das     verätherte    Gewebe wurde  mit Wasser gewaschen, mit verdünnter Schwefelsäure  angesäuert und wiederum gewaschen. Das     verätherte     Gewebe wies einen     Substitutionsgrad    von 0,23 auf.  



  Dieses Gewebe wurde sodann während 15 Mi  nuten bei 35  C in einer Lösung behandelt, welche  3     GewA        Natriumbichromat    und 4     GewA    Schwefel  säure enthielt. Das derart modifizierte Material wies  eine Löslichkeit von 89,4% in siedender 1 %     iger     wässriger Natronlauge auf und die Lösung war frei  von gummiartigen Rückständen.  



  <I>Beispiel 4</I>  Baumwollgewebe wurde während 5 Minuten bei  75  C in einer 50%igen     wässrigen    Natronlauge ein  geweicht, abgequetscht und während 5 Minuten bei  75  C in einer 20%igen     wässrigen    Chloressigsäure  lösung gehalten.  



  Das derart     verätherte    Gewebe mit einem     Substi-          tutionsgrad    von 0,19 wurde weiter während 1,5 Mi  nuten bei 80  C mit einer     wässrigen    Lösung behan  delt, welche 3 %     Natriumbichromat    und 4 % Schwe  felsäure enthielt, und anschliessend mit Wasser ge  waschen. Das derart erhaltene     Material    wies eine  Löslichkeit von<B>98,6%</B> in siedender 13,5 %     iger,     wässriger Natronlauge auf.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Modifizierung von carboxy- methylierten Cellulosetextilfasern, zwecks Verwen dung als herauslösbares Grundgewebe für Luftsticke reien, durch saure Oxydation mit Chrom- oder Per jodsäure, dadurch gekennzeichnet, d'ass die carboxy- methylierten Cellulosefasern, welche 0,02 bis 0,5 Carboxymethylgruppen pro Anhydroglucoseeinheit aufweisen,

   mit einer wässrigen Lösung der Chrom- oder Perjodsäure mit einer Konzentration zwischen 0,5 und 10 % bei einer Temperatur zwischen 35 C und der Siedetemperatur der oxydierenden Lösung während einer Zeit von 70 Sekunden bis zu 15 Mi nuten behandelt werden. 1I. Nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I modifizierte Cellulosetextilfasern. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Säurekonzentration zwischen 3 und 10 % beträgt.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, d'ass die carboxymethylierten Cellu- losetextilfasern nicht mehr als etwa 0,2 Carboxy- methylgruppen pro Anhydroglukose-Einheit auf weisen und die säurebehandelten Fasern in einer 4- bis 35%igen wässrigen Natriumhydroxydlösung leicht löslich sind. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die carboxymethylierten Cellulose- textilfasern mehr als 0,2 Carboxymethylgruppen pro Anhydroglukose-Einheit aufweisen und die säure behandelten Fasern in einer 0,01%igen wässrigen Na triumhydroxydlösung leicht löslich sind. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein carboxymethyliertes Baum wollgewebe mit 0,02 Carboxymethylgruppen pro Anhydroglukose-Einheit mit einer 4%igen wässrigen Lösung von Chromsäure während etwa 1,5 Minuten bei 90 C behandelt wird, alsdann gewaschen und getrocknet wird.