Verfahren zum Wärmereinigen von Glasfasern und Glasfasergeweben Um Glasfasern zu schützen, wird ihre Oberfläche sobald wie möglich nach dem Spinnen der Fasern mit einem Überzug einer Schlichte versehen. Die mit einem solchen Überzug versehenen Fasern werden dann ge wöhnlich gewebt oder zu einem Gewebe verarbeitet. Vor dem Färben und dem Ausrüsten muss der Überzug wieder von den Glasfasern entfernt werden. Die für das Entfernen des Überzuges bei der Verarbeitung von Glasfasern angewendeten Methoden bestehen im all gemeinen in der Anwendung von erhöhten Tempera turen.
Im allgemeinen führt die Erhitzung der Glasfasern auf erhöhte Temperaturen zu einer Entfernung des über zuges wie auch aller weiteren wärmeempfindlichen Ver bindungen, wie Gleitöle, die auf der Faser vorliegen. Ein Nachteil der Wärmebehandlung von Glasfasern liegt in der Minderung der Festigkeit des Gewebes, die bei dieser Art der Reinigung eintritt. Die Patentliteratur gibt zu erkennen, dass man sich ständig um neuere und bessere Methoden der Wärmereinigung bemüht, die nicht den Nachteil einer Minderung der Festigkeit haben.
Die USA-Patentschrift Nr. 2 633 428 beschreibt ein im allgemeinen als Coronizing bekanntes Verfahren. Nach diesem Verfahren wird das Gewebe aus Glas faser Luft in einem Ofen ausgesetzt, der auf erhöhten Temperaturen, z. B. 593 und 760 C, gehalten wird. Die Reinigung vollzieht sich durch Verbrennung der auf der Oberfläche des Gewebes vorliegenden überzugsmittel und Öle. Das Coronizing -Verfahren bedingt indes einen beachtlichen Abbau der Zugfestigkeit des behan delten Gewebes.
Die USA-Patentschrift Nr. 2 970 934 beschreibt ein Verfahren, das die Nachteile des Coronizing -Ver- fahrens hinsichtlich der Zugfestigkeit d-,s gereinigten Ge webes nicht haben soll; gemäss diesem Verfahren wird das Gewebe in einem Ofen praktisch der gleichen Art, wie er für das Coronizing-Verfahren vorgesehen ist, eingeführt. Die dem Ofen zugeführte Menge Sauerstoff ist auf eine solche Menge begrenzt, die ausreicht, um die Verbrennung der Schlichte mit einer gelben, kohlen stoffhaltigen Flamme, zum Unterschied von einer blauen Flamme, zu ermöglichen.
Diese beiden bekannten Verfahren werden in der USA-Patentschrift Nr. 3 012 845 besprochen. Nach dieser Patentschrift hat ein Coronizing -Gewebe eine Zugfestigkeit, die lediglich etwa 30 bis 60 % derjenigen der ungebleichten Waren hat.
Nach dem Verfahren der USA-Patentschrift Num mer 3 012 845 wird zwar ein Gewebe mit einer besseren Zugfestigkeit erhalten, aber das Gewebe hat keine weisse Farbe mehr.
Die USA-Patentschrift Nr. 2 674 549 beschreibt ein Verfahren, bei dem man die geschlichteten Glasfasern mit einer Lösung eines Alkalichlorates tränkt und sie dann noch in nassem Zustand in einen Ofen bringt, wo sie bei sehr niedrigen Temperaturen (340-400 C) und sehr kurzen Zeiten (30-90 sec) behandelt werden. Es wird gezeigt, dass die Gegenwart des oxidierend wirken den Chlorats zur Entfernung der Schlichtemittel beiträgt.
Trotz der Kürze der Wärmebehandlung wird nicht im mer ein weisses Produkt erzielt, und oft muss eine zeit raubende Bleichbehandlung zwecks Erzielung eines an nehmbaren weissen Erzeugnisses nachgeschaltet werden.
Bei dieser sogenannten Nass-Wärmereinigung wer den relativ geringe Festigkeiten der behandelten Glas fasern gemessen, selbst wenn die Wärmebehandlung mehrere Stunden lang fortgesetzt wird.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung beruhen, wie später gezeigt wird (Beispiel 4), nicht zuletzt darauf, dass die Glasfasern trocken sind, bevor die Wärme behandlung einsetzt.
Die britische Patentschrift Nr. 917 388 betrifft ein Verfahren zur Festigkeitserhöhung von Massivglas, wo- gegen die Erfindung ein Verfahren betrifft, bei dem der Festigkeitsverlust von Glasfasern bei der Hitzeentschlich- tung möglichst gering gehalten wird. Die bei Massivglas anzutreffenden Verhältnisse sind von denen der Glas fasern völlig verschieden.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zum Reinigen von Glasfasern und -geweben, bei dem verhältnismässig hohe Festigkeiten und rein weisse Pro dukte erhalten werden. Das Verfahren ist dadurch ge kennzeichnet, dass man die Fasern bzw. Gewebe mit einer Verbindung, die Kalium, Cäsium oder Rubidium als Kation enthält, behandelt und das behandelte Ma terial in trockenem Zustand auf Temperaturen zwischen 316 und 677 C erhitzt.
Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der Er findung weist die Kalium-, Cäsium- oder Rubidium- verbindung ein unter Bildung von Sauerstoff durch Hitze zersetzbares Anion, z. B. N03-, auf.
Die Erfindung sei zum besseren Verständnis anhand der Zeichnung beschrieben.
Fig.l ist ein Diagramm mit der Zeitdauer der Hitzereinigung als Abszisse und der Mullen-Berstfestig- keit als Ordinate für eine gegebene Temperatur; aus diesem Diagramm ergeben sich quantitativ die Wirkun gen der Behandlung von Glasfasern mit verschiedenen Kationen der Gruppe 1A des Periodischen Systems.
Fig. 2 ist ein Diagramm der Wärmereinigungstempe- ratur gegen die Wärmereinigungszeit auf halblogarithmi schen Koordinaten; dieses Diagramm zeigt das Zeit Temperaturverhältnis, um die Festigkeit der gereinigten Glasfaser auf ein Höchstmass zu bringen.
In Fig. 1 sind fünf Kurven dargestellt. Die hori zontale Ordinate ist eingeteilt in Zeiteinheiten, während welcher ein aus einem Standard- E -Glas hergestelltes Glasfasergewebe einer Temperatur von 538 C ausge setzt ist.
Die vertikale Ordinate gibt die Mullen-Berst- festigkeit der Glasfasergewebe in kg/cm2 wieder, die nach den Standard-Prüfmethoden für Fiberglas Decora- tive Fabrics Technical Report Nr. 175, April 2, 1962, O. C. F.
Test Nr. DF511, Owens Corning Fiberglas Corporation, Textile Product Development Laboratory, Ashton, Rhode Island ermittelt worden sind.
Die mit a bezeichnete Kurve dient der Kontrolle. Um die für diese Kurve erforderlichen Daten zu erhal ten, wurde ein für Gardinen bestimmtes Glasfasergewebe Style 429 (125 g/0,84 m2, Kette und Schuss ECDE 150 1/0 1/Z Glasfaserfaden) auf 5550 C während ver schieden langer Zeiträume erhitzt. Die mit diesem Ge webe und diesen Behandlungszeiten erzielten Mullen- Berstfestigkeiten wurden dann in das Diagramm ge mäss Fig. 1 eingetragen. Das ungebleichte Gewebe hat eine Mullen-Berstfestigkeit von 24,8 kg/cm2.
Die mit b bezeichnete Kurve betrifft die gleiche Gewebeart und die gleiche Behandlung wie die der Kurve a mit der Abweichung, dass das Gewebe vor der Hochtemperaturbehandlung mit einer 5 % igen wässrigen Lösung von Lithiumnitrat behandelt und dann getrock net wurde. Wie aus der Kurve b ersichtlich, wirkt sich die Vorbehandlung mit Lithiumnitrat sehr nachteilig auf die Festigkeit des Gewebes aus.
Die Kurve c beruht auf Werten, die durch die Vor behandlung eines Glasfasergewebes (Style 429) mit einer 5 % igen wässrigen Lösung von Natriumnitrat erhal ten sind. Wie ersichtlich, wird zunächst eine kleine Verbesserung der Festigkeit im Vergleich zu der Kon- trollprobe erzielt. Die Festigkeit der mit Natrium nitrat behandelten Probe wird aber dann schnell nach teilig beeinflusst, so dass sie unterhalb der Festigkeit der Kontrollprobe nach der kurzen Anfangszeit liegt.
Kurve d beruht auf Daten, die durch die Vorbe- handlung eines Glasfasergewebes (Style 429) mit einer 5 % igen wässrigen Lösung von Kaliumnitrat erhalten sind; die Kurve beruht auf Daten, die durch die Vor behandlung mit Rubidiumnitrat gewonnen wurden, und die Kurve f beruht auf Daten, die durch die Vorbehand- lung mit Cäsiumnitrat erzielt sind.
Es ergibt sich aus Fig.l, dass die Festigkeit der Proben gemäss den Kurven d, e und f wesentlich über denen der anderen Proben liegen.
In der Tabelle I sind die Mullen-Berstfestigkeiten einiger dieser Proben, die zur Gewinnung der Daten der Fig. 1 dienten, wiedergegeben.
EMI0002.0084
<I>Tabelle <SEP> 1</I>
<tb> Mullen-Berstfestigkeiten
<tb> Behandlung <SEP> bei <SEP> einer <SEP> Temperatur <SEP> Behandlung <SEP> bei <SEP> einer <SEP> Temperatur
<tb> von <SEP> <B>5380C</B> <SEP> während <SEP> 10 <SEP> Sekunden <SEP> von <SEP> <B>5380C</B> <SEP> während <SEP> 1 <SEP> Minute
<tb> Probe <SEP> a, <SEP> Kontrolle
<tb> ohne <SEP> Vorbehandlung <SEP> 25,1 <SEP> kg/em2 <SEP> 17,8 <SEP> kg/cm2
<tb> Probe <SEP> b, <SEP> 5 <SEP> % <SEP> LiN03 <SEP> Gewebe <SEP> brüchig <SEP> zu <SEP> schwach, <SEP> um <SEP> geprüft <SEP> zu <SEP> werden
<tb> Probe <SEP> c, <SEP> NaN03 <SEP> 25,8 <SEP> kg/cm2 <SEP> 14,
2 <SEP> kg/cm2
<tb> Probe <SEP> d, <SEP> 5 <SEP> % <SEP> KN03 <SEP> 27,8 <SEP> kg/cm2 <SEP> 26,1 <SEP> kg/cm\z
<tb> Probe <SEP> e, <SEP> 5 <SEP> % <SEP> RbN03 <SEP> 33,1 <SEP> kg/cm2 <SEP> 37,9 <SEP> kg/cm2
<tb> Probe <SEP> f, <SEP> 5 <SEP> % <SEP> CsN03 <SEP> 31,6 <SEP> kg/cm2 <SEP> 36,8 <SEP> kg/cm2 Die mit den Nitraten behandelten Proben wurden gereinigt, bis eine ausgezeichnete weisse Farbe nach 10 Sekunden Behandlung erzielt war. Diese mit Nitrat behandelten Proben waren merklich weisser als die Kon- trollprobe, nachdem letztere 60 Sekunden der Tempera tur ausgesetzt war, ein Zeitraum, der erforderlich war, um die Kontrollprobe auf ein für Verkaufszwecke an nehmbares Weiss zu bringen.
Wenn man die Mullen-Berstfestigkeit von 24,8 kg/cm2 des ungebleichten Gewebes mit den Werten der Tabelle I vergleicht, kann man feststellen, dass die Proben d, e und feine höhere Festigkeit aufweisen.
Die Kontrollprobe und die Probe c hatten nach einer Hitzebehandlung von 10 Sekunden annähernd die gleiche Festigkeit wie das ungebleichte Gewebe. Nach einer Hitzebehandlung von einer Minute hatte die Probe c und die Kontrollprobe wesentlich niedrigere Festigkei- ten als das ungebleichte Gewebe.
Nach einer Hitzebehandlung von einer Minute hatten die Proben e und f wesentlich höhere Festigkeiten als nach einer Hitzebehandlung von 10 Sekunden, woraus sich ergibt, dass durch eine weitere Hitzebehandlung bei 538 C eine Erhöhung der Festigkeit eintrat. Die Probe d verlor etwas an Festigkeit, aber diese war noch höher als die des ungebleichten Gewebes.
Aus den vorstehend angegebenen Werten ergibt sich, dass der gleiche Kationenteil des für die Vorbe- handlung des Gewebes benutzten Nitratsalzes eine sehr eindeutige Wirkung auf die Mullen-Berstfestigkeit des Gewebes hat. Es scheint, dass in dem Masse, wie der Ionendurchmesser des Kations des für die Vorbehand- lung benutzten Salzes grösser wird, auch die Festigkeit des Fabrikates sich erhöht. So führte z.
B. die Behand lung mit Lithiumionen gemäss dem Beispiel b zu einer sehr starken Verminderung der Festigkeit nach einer kurzen Aussetzungszeit bei einer Temperatur von 538 C. Die Behandlung mit Natriumnitrat ergab etwa die gleiche Festigkeit wie die der Kontrollprobe nach einer Behandlung von 10 Sekunden, während sie aber wesentlich unterhalb der Festigkeit der Kontrollprobe nach einer längeren Hitzebehandlung war. Die Behand lung mit Kalium-, Rubidium- und Cäsiumionen führte zu einer Erhöhung der Festigkeit des Gewebes.
Vorstehend sind die Mullen-Berstfestigkeiten der ge- reinigtem Gewebe angegeben, nachdem diese mit einem Auftrag auf der Basis eines polymeren Äthylenacrylat- latex, wie es im Handel von der Fa. Rohm & Haas Company unter dem Warenzeichen Rhoplex HA4 er hältlich ist, überzogen worden waren.
Es ist üblich, Glasfasergewebe unmittelbar nach der Hitzereinigung mit Überzügen zu versehen, da andernfalls die Ab reibung beim Gebrauch, der Behandlung oder bei den Prüfungen zu einem schwerwiegenden Abbau und damit zu einer Verringerung der Mullen-Berstfestigkeit führen würde.
Während Ausrüstungen auf der Grundlage eines Latex im allgemeinen für Gewebe, die der Dekoration dienen, bevorzugt werden, dienen für industrielle Ge webe im allgemeinen nach der Hitzereinigung Aus rüstungen wie Volan (Methacrylatchromchlorid-Kom- plex) oder verschiedene funktionelle Organo-Silane. Zum Schutz des ungebleichten Gewebes gegen Selbstabscheue- rung dienen Stärke-Öl-Überzüge, die auf das Garn bei der Herstellung aus der ursprünglichen Faser aufge bracht werden.
Das Zeit-Temperatur-Verhältnis des beschriebenen Vorganges wurde bezüglich eines der Nitrate, nämlich des Kaliumnitrates, untersucht. Die in Fig. 2 dargestellte Kurve, die auf den halblogarithmischen Koordinaten eine gerade Linie ist, zeigt die Aussetzungszeit, die für eine gegebene Temperatur erforderlich ist, um die höchsten Festigkeitswerte der gereinigten Glasfaser zu erzielen. So ist. z. B. für eine Temperatur von 566 C ein Zeitraum von etwa 3 Sekunden erforderlich, um die Festigkeit auf einen Höchstwert zu bringen, während bei einer Temperatur von 427 C ein Zeitraum von etwa 10 Minuten erforderlich ist.
Im Hinblick auf das in Fig.2 dargestellte Zeit- Temperatur-Verhältnis scheint es, dass die Erscheinung der Erhöhung der Festigkeit mit einer chemischen Reak tion oder einem temperaturabhängigen Transportmecha nismus verknüpft ist, in anderen Worten: das Diagramm der Fig.2 zeigt, dass der Mechanismus, welcher die Festigkeit des behandelten Gewebes erhöht, durch die Anwendung höherer Temperaturen beschleunigt wird.
In der Tabelle II sind Werte gegeben, die sich auf die Mindestzeit beziehen, die erforderlich ist, um ein Glas fasergewebe so weit nach dem Verfahren der Erfindung zu weissen, wie es für ein verkaufsfertiges Produkt voraus zusetzen ist. In der Tabelle II sind auch die Werte einer Kontrollprobe wiedergegeben, die keine Vorbehandlung erfahren hat.
EMI0003.0053
<I>Tabelle <SEP> Il</I>
<tb> Mindest-Reinigungszeit <SEP> Mullen-Berstfestigkeit
<tb> Temperatur <SEP> in <SEP> C <SEP> Kontrolle <SEP> KN03 <SEP> behandelt <SEP> Kontrolle <SEP> KN03 <SEP> behandelt
<tb> 399 <SEP> 25 <SEP> Minuten <SEP> 5 <SEP> Minuten <SEP> 18,3 <SEP> 25,5
<tb> 427 <SEP> 10 <SEP> Minuten <SEP> 2,5 <SEP> Minuten <SEP> 19,2 <SEP> 24,8
<tb> 510 <SEP> 2 <SEP> Minuten <SEP> 18 <SEP> Sekunden <SEP> 17,4 <SEP> 24,4
<tb> 566 <SEP> 30 <SEP> Sekunden <SEP> 3 <SEP> Sekunden <SEP> 18,9 <SEP> 27,0 Das gemäss dem Verfahren vorliegender Erfindung behandelte Gewebe wurde mit einer 5 % igen wässrigen Lösung von Kaliumnitrat behandelt und dann getrock net.
Die Kontrollprobe erfuhr keine Vorbehandlung. Die Mullen-Berstfestigkeit des ungebleichten Gewebes betrug 25,9 kg/cm2.
Es wird angenommen, dass die Beschleunigung des Reinigungsverfahrens auf die Zersetzung des Nitrates unter Freisetzung von Sauerstoff an der Oberfläche des Glases zurückzuführen ist, an der es sich sofort mit den organischen Überzugsmaterialien und den Gleitölen ver bindet. So wird zusätzlich zu der Gewinnung von über schüssigem Sauerstoff für die schnelle Oxydation der Überzugsmaterialien der weitere Vorteil erreicht, dass solcher Sauerstoff in unmittelbarer Nachbarschaft den Überzugsmaterialien und Ölen beigesetzt wird, mit denen er reagieren soll. Wenn für die vorstehenden Beispiele Nitrate ver wendet worden sind, so ist doch zu beachten, dass auch andere Verbindungen, wie Chlorate, verwendet werden können.
Ein Nachteil eines Chlorates besteht indes darin, dass ein reines weisses Material nicht erzielt wird und deshalb eine folgende Bleichung erwünscht ist.
Aus den aus der Tabelle 1I wiedergegebenen Werten ist ersichtlich, dass bei Temperaturen unter etwa 482 C ein beachtlicher Zeitraum zur Reinigung des Gewebes erforderlich ist, selbst wenn dieses eine Vorbehandlung mit Nitrat erfahren hat. Hieraus ergibt sich, dass ein auf den Prinzipien vorliegender Erfindung beruhendes kontinuierliches Verfahren vorzugsweise bei Temperatur oberhalb 482 C durchgeführt wird, um wirtschaftlichen Anforderungen zu genügen.
Viele industrielle Gewebe werden üblicherweise durch Anwendung von Hitze dadurch gereinigt, dass man Rollen des Gewebes in einen chargenweise betriebenen Ofen bringt und die Temperatur des Ofens langsam auf 260 bis 37l C erhöht. Die Temperatur wird in dem Ofen während einer Gesamtdauer von 48-80 Stunden gehalten. Die erfindungsgemässe Vorbehandlung ermög licht eine Verringerung dieser Behandlungszeit im Ofen und führt auch zu einer Verbesserung der Festigkeit; wenn das Verfahren in einem satzweise arbeitenden Ofen angewendet wird.
Für zu Dekorationszwecken dienende Gewebe, die in weissen oder hellen Schattierungen verkauft werden, wird für das Hitzereinigungsverfahren ein hoher Weiss- heitsgrad erfordert. Eine nicht ganz weisse oder leicht bräunliche Farbe nach der Hitzereinigung kann für Dekorationsgewebe zugelassen werden, die in dunklen Farben verkauft werden, und für Gewebe, die industriel len Zwecken dienen. Auf jeden Fall muss eine beacht liche Menge der Schlichte während der Hitzereinigung entfernt werden.
Die Temperatur von 677 C stellt eine praktische Obergrenze für die vorliegende Erfindung dar. Ober halb dieser Temperatur wird die Zeitdauer der Hoch temperaturbehandlung kritisch und muss innerhalb enger Grenzen sorgfältig kontrolliert werden.
Wenn man die Tabelle II mit der Fig. 2 vergleicht, kann man interessanterweise feststellen, dass, obwohl es lediglich 18 Sekunden in Anspruch nimmt, um ein mit Kaliumnitrat vorbehandeltes Gewebe zu reinigen, es annähernd 30 Sekunden erfordert, um die maximale Festigkeit zu erzielen. Infolge dessen wird z. B. in den jenigen Fällen, bei welchen die Erzielung einer Reinheit der Hauptzweck ist, die Zeitdauer der Hitzebehandlung bestimmt durch die geringste Zeitdauer, die erforderlich ist, um ein reines Gewebe zu erzielen. Wenn anderseits für gewisse Verwendungen, z.
B. für industrielle Zwecke, die Festigkeit das primäre Anliegen ist, dann muss die Zeit der Hitzebehandlung so gewählt werden, um eine maximale Festigkeit zu erzielen. In Fällen, in welchen die Gewebehärtung das Hauptanliegen ist, z. B. für Dekorationszwecke, ist es oft vorteilhaft, die vorliegende Erfindung in der Nähe der praktisch oberen Grenze durchzuführen.
Aus den vorstehend angegebenen Daten ist ersicht lich, dass die zur Erzeugung eines reinen Fabrikates mit hoher Festigkeit erforderliche Zeit zur Hitzereinigung wesentlich durch eine Behandlung entsprechend vor liegender Erfindung verringert werden kann, z. B. durch eine Behandlung mit einem Nitrat, das als Kation Kalium Rubidium oder Cäsium aufweist.
Im folgenden werden weitere Beispiele für die Durchführung der Erfindung gegeben. <I>Beispiel 1</I> Ein für Gardinen bestimmtes einfaches Glasfaser gewebe, Style 429 (125 g/0,84 m2, Kette und Schuss ECDE 150 1/1 1Z) wurde mit einer 10 % igen wässrigen Lösung von Kaliumnitrat in einem Textilklotzbad be handelt. Eine feuchte Aufnahme von 30 % ergab eine trockene Anwendung von annähernd 3 GewA des Salzes.
Das getrocknete Gewebe wurde in einen Ofen mit einer Luftzirkulation eine Stunde 371 C ausgesetzt. Das hitzebehandelte Gewebe wurde dann zur Entfer nung löslicher Salze mit Wasser gewaschen und mit einer Acrylsäure-Latexschüchte überzogen, um die Glas fasern vor Selbstantrieb zu schützen.
Das mit einer Schlichte überzogene Gewebe hatte eine Mullen-Berstfestigkeit von 38,4 kg/cm2 im Ver- gleich zu 24,8 kg/em2 für das ungebleichte Gewebe. Das behandelte Gewebe war aussergewöhnlich sauber und weiss.
<I>Beispiel 2</I> Für Gardinen bestimmte Gewebe, Style 429, wurde wie in Beispiel 1 beschrieben, mit einer 5 % igen wäss- rigen Lösung von Kaüumnitrat in einem Textilklotzbad behandelt und hierbei etwa 30 % im feuchten Zustand aufgenommen.
Das getrocknete Gewebe wurde kontinuierlich durch einen Laboratoriums-Muffel-Ofen mit einer Länge von 10;16 cm in Richtung des Durchganges des Gewebes bei 538 C bei einer Geschwindigkeit von 0,93 m/ Minute geführt. Das Fabrikat wurde dann gewaschen und mit einer Acrylsäure-Latexschlichte überzogen. Die Mullen-Berstfestigkeit des mit Schlichte versehenen Ge webes belief sich auf 28,5 kg/cm2 und das Gewebe war ungewöhnlich weiss.
Alle in den vorstehenden Tabelle I und II und in den Fig. 1 und 2 und in den Beispielen 1 und 2 angegebenen Werte beruhen auf E -Glasfasem, die folgende spektro- graphische Analyse haben:
EMI0004.0078
<I>Tabelle <SEP> I11</I>
<tb> Element <SEP> Gewichtsprozent
<tb> Calcium <SEP> grösser <SEP> als <SEP> 10
<tb> Silicium <SEP> grösser <SEP> als <SEP> 10
<tb> Bor <SEP> 1,0 <SEP> bis <SEP> 10
<tb> Aluminium <SEP> 1,0' <SEP> bis <SEP> 10
<tb> Magnesium <SEP> 0,1 <SEP> bis <SEP> 1,0
<tb> Titan <SEP> 0',1 <SEP> bis <SEP> 1,0
<tb> Natrium <SEP> 0,1 <SEP> bis <SEP> l;0
<tb> Silber, <SEP> Blei, <SEP> Zink
<tb> Vanadium, <SEP> Kupfer, <SEP> Eisen <SEP> 0,01 <SEP> bis <SEP> 0,1
<tb> und <SEP> Kalium Bei den verschiedenen vorstehend beschriebenen Verfahren zur Behandlung von Glasfasern gemäss vor liegender Erfindung ist ein Gewebe das Endprodukt.
In den Fällen, in welchen Glasfasergewebe gemäss vorlie gender Erfindung behandelt werden soll, können die erfindungsgemäss vorgesehenen Salze in Form einer wässrigen Lösung angewendet werden. So wird z. B. das Gewebe gemäss Beispiel 1 mit einer 10 % igen wässrigen Lösung in einer üblichen Textilklotzvorrichtung behan delt. Das angewendete wässrige Bad sollte eine Salz konzentration im Bereich von 1 bis 10 GewA aufweisen.
Bei der üblichen Klotztechnik beträgt die Gewichtsauf nahme des Gewebes etwa 30 % Flüssigkeit je Gewichts einheit des trockenen Tuches. Wenn man also z. B. eine 10 % ige Lösung mit einer Aufnahme von 30 % anwendet, würde dies etwa 3 GewA Salz, bezogen auf das trockene Fabrikat, sein.
Im allgemeinen sollte die Salzaufnahme, bezogen auf eine trockene Basis, mindestens 1 GewA der gemäss dem Verfahren vorliegender Erfindung behandelten Glas fasern sein; mit anderen Worten: wenn Kaliumnitrat für in Form eines Gewebes vorliegenden Glasfasern angewendet werden soll, sollte das Kaliumnitrat auf der Glasfaser in einer Menge vorliegen, die mindestens gleich etwa 1 GewA, bezogen auf die Glasfasern, ausmacht, um eine merkbare Verbesserung zu erzielen.
Vorzugs weise sollte die Salzaufnahme im Bereich von etwa 3-5 GewA liegen. Grössere Mengen können indes er forderlich sein, um eine gleichmässige Verteilung bei der Trockenbehandlung auf der Oberfläche der Fäden zu erzielen.
Nach der Imprägnierung des Gewebes mit der wäss- rigen Salzlösung wird das Gewebe getrocknet, um zu vermeiden, dass ein feuchtes Gewebe in den Hoch temperatur-Reinigungsofen eingeführt wird. Das Ein führen grösserer Mengen Wasser in den Hochtemperatur ofen würde auch die Aufrechterhaltung der gewünschten Temperatur in dem Ofen erschweren.
Die Salze können auf das Gewebe auch aus einer heissen Schmelze aufgebracht werden oder es kann in Granulatform über die Oberfläche des Gewebes verteilt und dann geschmolzen werden.
Die gemäss vorliegender Erfindung vorgesehenen Salze können auch der Stärke-Öl-Schlichte zugesetzt werden, die im allgemeinen auf Glasfasergarnen bei der ersten Stufe ihrer Herstellung aufgebracht wird. Dies hat den Vorteil, dass die Salze sowohl auf den Ketten- wie Schussgarnen vorliegen, ohne dass eine weitere Behandlungsstufe erforderlich ist.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Salze einer Kettenschlichte als ein Bestand teil dieser zugesetzt werden und die Glasfasergarne in der üblichen Weise behandelt werden. In diesem Falle liegen die erfindungsgemäss vorgesehenen Salze zugleich mit den Schlichtematerialien auf den Kettengarnen vor. Das Gewebe wird dann gewebt und während der Reini gungsstufe üben die Salze die gleiche Wirkung aus, als wenn sie auf das Gewebe selbst aufgebracht wären. Diese Ausführungsform der Erfindung ist in dem fol genden Beispiel 3 beschrieben.
<I>Beispiel 3</I> Eine Kette, bestehend aus ECDE 150, 1/0, 1Z- Faserglasgarn, wurde mit einer in Wasser gelösten, gleiche Mengen Polyvinylalkohol und Kaliumnitrat ent haltenden Schlichte versehen. Die Aufnahme des Ka- liumnitrates betrug annähernd 1,5 %, bezogen auf das Gewicht der Kettengarne.
Eine zweite als Kontrolle dienende Kette wurde mit einer entsprechenden, jedoch kein Kaliumnitrat ent haltenden Schlichte versehen.
Beide Ketten wurden zu einem für Gardinen vor gesehenen Gewebe verwoben, bei dem Kette und Schuss gleichstark ist, Style 841 (125 g/0,84 m2, Kette und Schuss ECDE 1/0 1Z, Glasfasergarn).
Das Kontrollgewebe wurde nach Trocknung mit einer Geschwindigkeit von 30,48 m/Minute durch einen 1,83 m langen Hitzereinigungsofen geführt, der auf eine Temperatur von 666 C gehalten wurde.
Das in der Kettenschlichte Kaliumnitrat enthaltende Gewebe wurde nach Trocknung durch den gleichen, auf eine Temperatur von 643 C gehaltenen Hitzereinigungs- ofen mit einer Geschwindigkeit von 52,43 m/Minute geführt.
Die beiden Gewebe wurden in gleicher Weise mit einer Acrylsäurelatex-Appretur überzogen.
In der Tabelle IV sind zum Vergleich die Festigkeiten und die Helle dieser beiden Gewebe aufgeführt.
EMI0005.0047
<I>Tabelle <SEP> IV</I>
<tb> Zugfestigkeit4
<tb> Weisse <SEP> Mullen-Berstfestigkeit2 <SEP> Zu <SEP> ke <SEP> Cm2 <SEP> kelt3 <SEP> nach <SEP> der <SEP> statischen <SEP> Faltung
<tb> <B>1 <SEP> 2 <SEP> g/ <SEP> g/ <SEP> 2</B>
<tb> kg/cm <SEP> Kette <SEP> Schuss <SEP> Kette <SEP> k <SEP> cm <SEP> Schuss
<tb> Gewebe <SEP> mit <SEP> Kaliumnitrat
<tb> in <SEP> der <SEP> Kettenschlichte <SEP> 0,932 <SEP> 18,2 <SEP> 8,25 <SEP> 7,6 <SEP> 8,05 <SEP> 7,15
<tb> Kontrollfabrikat <SEP> 0,845 <SEP> 12,7 <SEP> 7 <SEP> 5,6 <SEP> 5,4 <SEP> 3,8
<tb> 1 <SEP> Photoelektrische <SEP> tristimilus -Werte, <SEP> die <SEP> mit <SEP> einem <SEP> Bausch <SEP> und <SEP> Lomb <SEP> Optical <SEP> Co.
<SEP> Spectronic <SEP> 20 <SEP> Farb-Analysiergerät <SEP> erzielt <SEP> sind.
<tb> Photoelektrische <SEP> tristimilus -Werte, <SEP> die <SEP> auf <SEP> den <SEP> Weiss-Wert <SEP> reduziert <SEP> sind, <SEP> und <SEP> zwar <SEP> gemäss <SEP> dem <SEP> National <SEP> Bureau <SEP> of <SEP> Standards
<tb> circular <SEP> C-429, <SEP> R. <SEP> S. <SEP> Hunter <SEP> (7/30/42), <SEP> unter <SEP> Anwendung <SEP> der <SEP> Gleichung <SEP> (19)
<tb> W <SEP> 1
<tb> 30 <SEP> Vag <SEP> -I- <SEP> Q12+
<tb> <U>l'00 <SEP> Y</U>12112
<tb> <I>,l2</I>
<tb> in <SEP> der <SEP> W <SEP> = <SEP> 1 <SEP> für <SEP> ein <SEP> Standard <SEP> Mg0 <SEP> und <SEP> W <SEP> = <SEP> 0 <SEP> für <SEP> Schwarz <SEP> ist.
<tb> 2 <SEP> Owens <SEP> Corning <SEP> Fiberglas <SEP> Corp. <SEP> Standard-Prüfmethoden <SEP> für <SEP> Faserglas-Dekorationsgewebe, <SEP> Technical <SEP> Report <SEP> Nr. <SEP> 175.
<SEP> Versuch <SEP> Num mer <SEP> DF-511, <SEP> Owens <SEP> Coming <SEP> Fiberglas <SEP> Corp., <SEP> Textile <SEP> Product <SEP> Development <SEP> Laboratory, <SEP> Ashton, <SEP> R. <SEP> I.
<tb> 3 <SEP> Owens <SEP> Corning <SEP> Fiberglas <SEP> Corp. <SEP> Standard-Prüfmethoden <SEP> für <SEP> Faserglas-Dekorationsgewebe, <SEP> Technical <SEP> Report <SEP> Nr. <SEP> 175. <SEP> Versuch <SEP> Num mer <SEP> DF-509 <SEP> und <SEP> ASTM <SEP> D <SEP> 579/49.
<tb> 4 <SEP> Owens <SEP> Corning <SEP> Fiberglas <SEP> Corp. <SEP> Standard-Prüfmethoden <SEP> für <SEP> Faserglas-Dekorationsgewebe, <SEP> Technical <SEP> Report <SEP> Nr. <SEP> 175. <SEP> Versuch <SEP> Num.
<tb> mer <SEP> DF-505.
<I>Beispiel 4</I> Vergleichsversuche a) Ein Glasfasergewebe wurde mit Kaliumchlorat nach dem Verfahren gemäss US-Patent Nr. 2 674 549 vorbehandelt. Verschiedene Proben des vorbehandelten Gewebes wurden während verschiedener Zeiten ver- schiedenen Temperaturen unterworfen, und die Mullen- Berstfestigkeit wurde gemäss Standard Methods of Test for Fiberglas Decorative Fabrics Technical Report Nr. 175, 2. April 1962, O. C. F.
Test DF 511, Owens- Corning Fiberglas Corporation, Textile Product Deve- lopment Laboratory, Ashton, Rhode Island, bestimmt. Das Gewebe wurde dabei nass in einen Ofen gebracht.
In der folgenden Tabelle sind die Festigkeiten und die Färbung des Glasfasergewebes nach der Hitzereinigung festgehalten:
EMI0006.0005
Mullen-Berstfestigkeit <SEP> (kg/cm2)
<tb> Zeit <SEP> 340o <SEP> C <SEP> 370oC <SEP> 400o <SEP> C
<tb> 1/2 <SEP> Min. <SEP> 22,4 <SEP> 23,4 <SEP> 21,5
<tb> (tiefbraun) <SEP> (tiefbraun) <SEP> (mittelbraun)
<tb> 1 <SEP> Min. <SEP> 21,2 <SEP> 21,8 <SEP> 20,0
<tb> (mittelbraun) <SEP> (hellbraun) <SEP> (schwach
<tb> hellbraun)
<tb> 2 <SEP> Min. <SEP> 20,3 <SEP> 21,2 <SEP> 20,7
<tb> (hellbraun) <SEP> (weisslich) <SEP> (weiss) b) Proben aus Glasfasergewebe wurden mit Kalium nitrat vorbehandelt gemäss dem erfindungsgemässen Ver fahren. Das Gewebe wurde trocken in einen Ofen ge bracht.
Nach der Hitzereinigung waren die Proben völlig weiss. Folgende Festigkeiten wurden gemessen:
EMI0006.0008
Mullen-Berstfestigkeit <SEP> (kg/cm2)
<tb> Z<U>eit</U> <SEP> 400o <SEP> C <SEP> 510o <SEP> C
<tb> 1/2 <SEP> Min. <SEP> - <SEP> 27,3
<tb> 25 <SEP> Min. <SEP> 26,6 <SEP> - Das Verfahren vorliegender Erfindung kann mit gleichem Erfolg auf alle Arten von Faserglas einschliess- lich Garnen, rovings und dergleichen angewendet werden. Gemäss den Prinzipien vorliegender Erfindung werden die Festigkeiten aller Formen von Glasgeweben wesentlich erhöht.
Nach der Hochtemperatur-Behandlung wird das Faserglas mit Wasser gewaschen, um auf diesem ge bildete lösliche Salze zu entfernen. Dieser Verfahrens schritt ist zwar nicht immer nötig, aber vorzuziehen, so dass das Ausrüsten ohne jede Beeinträchtigung durch die auf der Oberfläche der Glasfasern vorhandenen Salze erfolgen kann.