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Verfahren zum Ausrüsten von Textilien mit wärmehärtbaren Kunstharzen
Bei der Ausrüstung von Textilien mit wärmehärtbaren Harzen - in der Knitterechtausrüstung
sowie in der Hochveredlung mit Präge- und Glanzeffekten - werden Katalysatoren benötigt,
welche die aufgebracth:ten Kunstharzvorkondensate bei erhöhter Temperatur in den
unlöslichen Zustand überführen.
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Als Katalysatoren werden Säuren oder sauer reagierende Stoffe sowie
Verbindungen verwendet, welche bei erhöhter Temperatur in der Lage sind, Säure abzuspalten.
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Es ist bekannt, anorganische Säuren, wie Salzsäure, Sc'hwefels'äure,
Salpetersäure, Phosphorsäure, Borsäure, sowie deren ein- bzw. mehrbasischen Salze,
z. B. Ammoniumchlorid, Zinkchlorid, Calciumchlorid, Strontiu.mchlorid, Aluminiumchlori@di,
Ammoniumsulfa,t, Ammoniumbisulfat, Ammonium:nitrat, Aluminiumsulfat, Magnesiumsulfat,
Ammoniumpers.ulfat, Zinknitrat, Calciumnitrat, Strontiurnnitrat, Mono-und Diamonphosph.at,
Mono- und, Dialkaliammonphosphat, Natriumhexametaphosphat, und weiter die löslichen
Salze mit organischen Aminen, Harnstoff, Imidoharnstoff usw. zu verwenden. Zur Erhaltung
eines möglichst konstanten PH-Wertes und damit zur Stabilisierung der Gebrauchsflotten
werden Puffersalze zugesetzt. Als solche werden vorwiegend verwendet: Alkalii- und
Ammonsalze der Essigsäure, Weinsäure, Citronensäu,re, Milch säubre; auch die Salze
der Kohlensäure sind hierzu in Verwendung.
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Weiter ist bekannt, organische Säuren allein oder in Mischungen untereinander
sowie in Kombination mit Salzen anorganischer Säuren zu verwenden. Es eignen sich
Essigsäure, Propionsäure, Glyoxylsäure, Glycolsäure, Milchsäure, Weinsäure, Citronensäure,
Oxalsäure.
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Die Ausrüstungsverfahren, welche mit Katalysatoren arbeiten, die zur
Entwicklung anorganischer Säuren führen, gestatten in der Regel die Anwendung einer
einmaligen Wärmebehandlung, wobei sich nach Lagerung der ausgerüsteten Ware die
endgültigen Effekte nach etwa 2 Wochen einstellen.
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Diese Verfahren haben eine Reihe von Nachteilen: 1. Starke Verminderung
der Gewebereißfestigkeit bei nativer Cel.lulose, 2. Herabsetzung der Scheuerfestigkeit
auf ein Maß, das de Tragfähigkeit der ausgerüsteten Textilien oftmals in Frage stellt,
verursacht ,durch Ausbildung besonders harter und spröder Harze, 3. erhebliche Herabsetzung
der Lichtechtheit substantiver Färbungen und größere Farbumschläge, 4. niedriger
PH-Wert der ausgerüsteten Ware, so daß insbesondere bei nativer Cellulose die Ausfrüstung
mit einem Waschprozeß abgeschlossen werden muß.
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Werden organische Säuren direkt oder in Form ihrer Salze als Katalysatoren
verwendet, ist die Anwendung höherer Härtungstemperaturen erforderlich. Für optimale
Effekte ist eine Nachkondensation bei Temperaturen von mindestens 140° angezeigt.
Die Endkondensation der aufgebrachten Vorkondensate verläuft langsamer und unvollständiger.
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Die neue Erfindung vermeidet beim Ausrüsten diese Nachteile, ;sie
betrifft ein Verfahren, bei dem erfindungsgemäß Katalysatoren verwendet werden,
welche bei etwa 90° wirksam werden und bei einmaliger Trocknung bei etwa 100° optimale
Effekte ergeben, ohne daß erstens die Gewebereißfestigkeit bei Geweben au,s nativer
Cellulose nennenswert herabgesetzt wird, zweitens die Scheuerfestigkeit im besonderen
Maße leidet, drittens Farbumschläge' und Lichtechtheitsabfall im üblichen Umfang
berücksichtigt werden müssen, viertens eine Nachwäsche unbedingt erforderlich ist,
da die ausgerüsteten Gewebe nach der Ausrüstung praktisch :neutral bleiben, fünftenis
die Stabilität der Flotten gefährdet ist, da der PH-Wert der Gebrauchsflotten praktisch
24 Stunden konstant bleibt und wenig temperaturempfindlich ist.
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Erfindungsgemäß werden zur Erreichung der vorstehend beschriebenen
Vorteile als Katalysatoren Ami,dosulfosäure oder Im@idosulfosäure oder deren Ammoniumsalze
verwendet.
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Die Eignung der Katalysatoren ist nach folgenden Gesichtspunkten geprüft
worden: 1. Vergleichslösungen, bestehend aus 500 ccm einer 25oloigen Lösung eines
handelsüblichen Harnstoff-Formaldehyd-Kondensates werden in Bechergläsern von 1000
ccm Inhalt mit verschiedenen Katalysatormengen angesetzt, erhitzt und 5 Minuten
bei etwa 100° gehalten und nach Entfernung der Flamme auf die Harzbildung beobachtet
(Tabelle 1).
| Tabelle 1 |
| Katalysator Verhalten des Kondensates |
| in g |
| a) 2,5 aus 2 Teilen Animöiinitrat.-:1 Teil Na-acetat . wird
fest und trocken |
| 1,85 desgl: wird fest und trocken. |
| 1,25 desgl. wird fest und trocken, jedoch später als mit 1,85
g |
| 0;62 .desgl? wird erst nach etwa 10 Minuten Behandlung bei
100° |
| fest, jedoch nicht trocken |
| b) 5,0 aus Ammoniumtartrat Harzbildung bei den Versuchsbedingungen
unvollständig |
| c)` 1,5 aus Ammoniumamidosulfonat wird fest und trocken |
| 1,12 (4sgl. wird fest und trocken |
| 0,75 desgl. wird fest und trocken |
| 0,37 desgl. wird fest etwas feucht |
Trotz geringerer Katalysatormengen als bei a) verläuft die Kondensation vollständig
und zuverlässig.
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2. Die Bestän.digkei.t-:der Gebrauchsflotten wurde wie folgt geprüft:
25%ige Vergleichslösungen eines handelsüblichen Harnstoff = Formäldehyd-Vorkondensates
werden unter Berücksichtigung der Wirksamkeit vom Ammonniumamidosulfonat (entsprechend
Beispiel 1) mit 3 g/1 Ammoniumamidosulfonat bzw. einem Gemisch aus 3 g/1-Ämmoniumnitrat
und 1,5 g/1 Natriumacetat versetzt--und in Zeitabständen auf die pH-Änderung geprüft
(vgl. Tabelle 2).
| Tabelle 2 |
| Katalysator: Katalysator: |
| 3 g/1 Ammoniumamido-- - 3 g/1 Ammoniumnitrat, |
| sulfonat 1,5 g/1 Natriumacetat |
| bei 20° bei 20° |
| Zeit pH-Wert Zeit pll-Wert |
| 6,95. - - I 6,7 |
| nach 15 Min. -6,6- - nach 15 Min. 6,1 |
| " 30 " 6,43 30 " 6,05 |
| 50 " 6,35-- 50 " 5,95 |
| " 70 " 6,25- 70 " 5,95 |
| " 85 " 6,2.5- 85 " 5,85 |
| " 150 " - 6,15"- - " 150 " 5,78 |
| " 200 " 6,15 " 200 " 5,65 |
| " 300 " 6,05- " 300 " 5,55 |
| " 960 " 5,82 " 960 " I 3,60 |
| Nach 16 Stunden war die Nach 16 Stunden war die |
| Flotte noch klar. Sie wurde Flotte stark getrübt, und |
| erst nach 24 Stunden trüb, ein Teil des gebildeten |
| und ein Teil des Harzes Harzes hatte sich abgesetzt. |
| hatte sich abgesetzt. |
3. Um die Veränderung- des. pH-Wertes während der Erwärmung des Gewebes beim Trocknen
zu studieren, wurden die glei;rhen Flotten wie im BeiGpiel2 .angegeben, allmählich
erwärmt und die pH-Werte gemessen (vgl. Tabelle 3).
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Bei Verwendung von Ammoniumami@do.sulfonat ist die Konstanz dies pH-Wertes
auch bei steigender Temperatur der Flotte :dafür verantwortlich, daß öde -üblicherweise
zu beobachtenden Farbumschläge auf ein Minimum beschränkt Taleiben und die geringe
Beeinflussung der Lichtechtheit verständlich wird, außerdem werden schädigende Einflüsse
durch hydrolytischen Abbau der nativen Cellulose während der Trocknung vermieden.
| Tabelle 3 |
| (A) Katalysator: |
| 3 g/1 Ammoniumamidosulfonat |
| (B) Katalysator: |
| 3 g/1 Ammoniumnitrat |
| 1,5 g/1 Natriumacetat |
| Zeit Temperatur pH-Wert |
| A. B. |
| 30° 7,5 7,2 |
| 5 Minuten 400 7,5 7,0 |
| 7 45° 7,5 7,0 |
| 8 50° 7,5 7,0 |
| 10 55° 7,5 7,0 |
| 12 60° 7,3 6,5 |
| 15 65° 7,0 6,0 |
| 22 70° 7,0 5,0 |
| 30 75° 6,0 4,2 |
| 35 80° 6,0 4,0 |
| 40 85° 6,0 3,6 |
4. Ein Baumwollgewebe - Popeline 130 9/m2 -und; ein Zellwollkleiderstoff - 170 g/m2
-- werden mit folgenden Flotten und einem Abquetscheffekt von etwa 88% am Foulard
imprägniert.
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A. 250 g/1 Harnstoff - Formaldehyd - Vorkondensat (etwa 50%i@g), 3
g/1 Ammoniumamidosudfonat; B. 250 g/1 Harnstoff - Formaldehyd - Vorkondensat (etwa
50%ig), 3 g/1 Ammoniumnitrat, 1,5 g/1 Natriumacetat.
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Anschließend erfolgt die Trocknung in üblicher Weise bei 100°. Nach
Klimatisierung im Nennklima wähnend 48 Stunden, werden die Knitterwinkel nach GÜTV,
Gewebereißfestigkeitt und Scheuerfestigkeit (in der prozentualen Veränderung) ermittelt
(vgl. Tabelle 4).
| Tabelle 4 |
| Baumwolle Zellwolle |
| K I S I K I S |
| K I S I K I S |
| 1. Knitterwinkel in Winkelgraden |
| unbehandelt .................... 52,0 |
| 57,0 |
| 51,0 |
| 56,0 |
| A. B. A. B. |
| behandelt....................... 128,0 126,0 109,0 106,0 145,0
142,0 133,0 136,0 |
| 2. Gewebereißfestigkeit in 0/0 |
| Abnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8,5 12,0
27,3 33,5 |
| Zunahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14,5
12,0 4,8 6,9 |
| 3. Scheuerfestigkeit in 0/0 |
| Abnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11,0
36,0 18,0 41,0 |
| (K = Kette, S = Schuß). |
Die erfindungsgemäß unter Verwendung von amidosulfosaurem Ammonium als Katalysator
ausgerüsteten Gewebe haben optimale Knitterwinkel. Die Gewebereißfestigkeit bei
dem Gewebe aus nativer Cellulose ist erheblich geringer bei Anwendung der üblichen
Verfahren, während die Ausrüstung mit Ammoniumami,dosulfonat nur Verluste an Gewebereißfestigkeit
von etwa 10% dm Durchschnitt ergibt, was einen bedeutenden Fortschritt bedeutet,
da bisher optimale KnitteTechteffekte nur mit gleichlaufender Abnahme der Gewebereißfestigkeit
zu erzielen waren. Der prozentuale Unterschied zwischen dem erfindungsgemäßen Verfahren
und dem üblichen Verfahren liegt nach; den Ergebnissen des vorbeschriebenen Beispiels
bei durchschnittlich 20%. Die gleiche gute Scheuerfestigkeit bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren ist auf die Ausbildung eines elastischen weichen Harzes zurückzuführen.
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5. Die Prüfung des pH-Wertes der nach Beispiel 4 ausgerüsteten Stoffe
ergibt folgende Werte:
| Baumwolle ........ (A) 6,68 (B) 5,3 |
| Zellwolle .......... (A) 6,93 (B) 5,70 |
Das erfindungsgemäß nach (A) ausgerüstete Gewebe ist praktisch neutral, so daß eine
Nachwirkung der Katalysatorsäure auch bei längster Lagerzeit nicht in Betracht kommt.
Das Auswaschen, insbesondere von Geweben aus nativer Cellulose, kann unterbleiben.