DE10201690A1

DE10201690A1 - Verfahren zur Wiedergewinnung von Schlichten durch eine Kombination von Entschlichtung mit Dispergiermitteln/Komplexbildnern und anschließendem Recycling

Info

Publication number: DE10201690A1
Application number: DE10201690A
Authority: DE
Inventors: Volker Giesen; Peter Freyberg; Ulrich Schuetze; Paul-Ruediger Duerrbeck; Klaus Stoehr; Willi Armbruster
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2002-01-17
Filing date: 2002-01-17
Publication date: 2003-07-31
Also published as: TW200302307A; AU2003212218A1; WO2003060225A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von insbesondere cellulosehaltigem Textilgut-Gewebe mit den folgenden Schritten: DOLLAR A a) Entschlichten des Textilgutgewebes oder der Ware mit wässrigen Behandlungsflotten, die eine Kombination aus einem oder mehreren an sich bekannten Dispergiermitteln i) und/oder einem oder mehreren Komplexbildnern ii) enthalten, gefolgt von Auswaschen und Spülen DOLLAR A b) Bleichen des Gewebes oder der Ware, vorzugsweise mit Peroxid, DOLLAR A wobei zwischen den Schritten a) und b) keine alkalische Abkochung des Textilguts erfolgen muss, DOLLAR A c) Einführen des aus a) erhaltenen Schlichte/Wasser-Gemischs in einer Ultrafiltration und Auftrennen dieser Entschlichtungsflotte in eine aufkonzentrierte Schlichtelösung und in Prozesswasser, DOLLAR A d) Wiedereinsetzen der in c) erhaltenen Schlichtelösung in einem dem Schritt a) vorausgehenden Schlichtprozess, gegebenenfalls nach weiterer Reinigung der Schlichte und/oder Zusatz von frischer Schlichte.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Schlichten auf Textilgut, insbesondere Baumwolle, bei dem das Textilgut nach erfolgter Verarbeitung, im Allgemeinen dem Webprozess, unter Zuhilfenahme eines Dispergiermittels und/oder Komplexbildners entschlichtet wird und man das so erhaltene Gemisch einer Ultrafiltration zur Wiedergewinnung der Schlichte unterwirft.
So genannte Schlichte findet in der textilverarbeitenden Industrie Einsatz beim Weben. Sie wird vor dem Webvorgang auf die Textilfäden aufgebracht und dient dazu, die Textilfäden vor dem Webprozess aus wässrigem Medium zu beaufschlagen, um sogenannte Kettfadenbrüche, also das Reißen des eingeschossenen Fadens, zu verhindern.
Mit Beendigung des Webvorgangs hat die Schlichte ihre Aufgabe, den Faden zu glätten und die Scheuerfestigkeit zu erhöhen, erfüllt und muss nun aus dem Gewebe entfernt werden. Nur so erhält das fertige Gewebe die notwendigen Eigenschaften wie Atmungsaktivität, Weichheit, Färb- und Bedruckbarkeit.
Bei einer Menge von ca. 1% bis 25% Schlichte am Textilfaden, die zum Erreichen eines zufriedenstellenden Resultats bei dem Webvorgang aufgetragen werden muss, fällt somit nach dem Entschlichten eine größere Menge an gebrauchter Schlichte an. Nicht nur aus ökologischen Gründen ist die Wiedergewinnung der Schlichte durch Recycling wünschenswert. Ein Wiedergewinnen der Schlichte und der erneute Einsatz beim Webvorgang ist oftmals wirtschaftlicher als ein Entsorgen gebrauchter Schlichte und Neukauf.
Es ist heute Stand der Technik, das nach dem Entschlichtungsvorgang erhaltene Wasser/Schlichte-Gemisch, das weitere Verunreinigungen wie Mineralsalze mit den Kationen von Ca, Mg, Na, K, Fe, Mn, Cu, und Al und den Anionen Carbonat, Phosphat, Sulfat, Chlorid und Silikat, sowie natürliche Wachse der Baumwolle enthält, durch eine Ultrafiltration aufzukonzentrieren und das so erhaltene Schlichte-Regenerat wieder einzusetzen. Es werden dabei Rückgewinnungsraten von ca. 70 bis 80% erreicht.
Bis jetzt ist es üblich, das nach dem Webvorgang erhaltene Textilgewebe in einem dreistufigen Verfahren für den Einsatz in die Weiterverarbeitung vorzubehandeln. Es wird dabei zuerst eine Entschlichtung zum Entfernen der sich noch auf der Faser befindlichen Schlichte durchgeführt, an die sich als zweiter Schritt ein Abkochvorgang, generell in alkalischem Medium, anschließt. Damit erreicht man die Quellung von Pflanzenresten wie Samenschalen, Blattteilen etc., die als Verunreinigungen aus dem Ernteprozess resultieren. Im Anschluss daran wird als dritter Schritt noch ein Bleichvorgang durchgeführt, generell mit Peroxid, um das Gewebe ohne störende, von natürlichen Pigmenten herrührende Farbtöne zu erhalten.
So enthält beispielsweise Baumwolle, die hauptsächlich aus α-Cellulose aufgebaut ist, Verunreinigungen wie Proteine, Pektin, Wachsester und Wachsalkohole, Hemicellulose, Ligninsubstanzen, Harze, farbige Pigmente, organische Säuren und Mineralsalze mit Kalzium-, Magnesium-, Natrium-, Kalium-, Eisen-, Mangan-, Kupfer- und Aluminium- Kationen und Carbonat-, Phosphat-, Sulfat-, Chlorid- und Silikat-Anionen. Durch diese Verunreinigungen wird die Rohbaumwolle vollständig wasserabstoßend und besitzt einen harten, unakzeptablen Griff sowie ein gelblich-bräunliches Aussehen, was beim Färben oder Drucken verständlicherweise nicht erwünscht ist.
Weiterhin sind auch noch auf der Baumwolle während des Wachstums und der vorhergehenden Verarbeitungsstufen aufgebrachte Substanzen vorhanden. Dabei handelt es sich etwa um Blatt- und Stängelreste, Entlaubungsmittel, Insektizide, Fungizide, die während des Wachstums aufgebracht wurden, und bei der Garnherstellung und -verarbeitung aufgebrachte Verunreinigungen wie Spinnpräparationen, Metallabrieb und Rostflecken.
Alle diese Substanzen müssen zusätzlich zur Schlichte entfernt werden, wobei bis jetzt klassisch das vorstehend beschriebene 3-Stufen-Verfahren durchgeführt wurde.
Es existieren zwar auch Verfahren, die eine Vorbehandlung des beim Webvorgang entstandenen Gewebes in einem 2-Stufen-Prozess durchführen. Das Abkochen wird überflüssig, da der Entschlichtungsvorgang unter Zusatz von Chemikalien durchgeführt wird; nach dem Entschlichten ist nur noch der Bleichvorgang, allerdings mit höheren Mengen Alkali, durchzuführen. Als Chemikalien werden dabei oberflächenaktive Substanzen mit Tensiden, insbesondere Netzmittel und Waschmittel eingesetzt. Das Vorliegen solcher Substanzen im Entschlichtungsgut stört aber den Rückfiltrationsprozess und den Wiedereinsatz des Schlichtemittels erheblich bzw. macht diesen sogar gänzlich unmöglich. Gleichzeitig verschlechtern sich die Schlichteeffekte (= Webresultate) deutlich. Prinzipiell ist das 2-Stufen-Verfahren aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt. Jedoch steht der Anwendung von 2-Stufen-Prozessen mit Schlichterückgewinnung in vielen Fällen die Tatsache entgegen, dass eine Rückgewinnung der Schlichte durch Ultrafiltration bisher nur mit Wasser, frei von Chemikalien aller Art, möglich ist. Insbesondere vor dem Hintergrund, dass Schlichtemittel nach dem Einleiten ins Abwasser aus diesem entfernt werden müssen und alternative Verfahren zur Schlichteentfernung (biologischer Abbau durch Enzyme/Bakterien, Adsorption an Klärschlamm mit anschließender Entsorgung oder Fällung gefolgt von anschließender Entsorgung), nur beschränkt leistungs- oder einsatzfähig und außerdem kostspielig sind, ist die Ultrafiltration zur Rückgewinnung der Schlichte prinzipiell das Verfahren der Wahl.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem eine Vorbehandlung von Gewebe in einem 2-Stufen-Prozess durchgeführt werden kann, bei dem ein Rückgewinnen der in der Vorbehandlung erhaltenen Schlichte durch Ultrafiltration möglich ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Behandlung von insbesondere cellulosehaltigem Textilgut-Gewebe mit den folgenden Schritten:

a) Entschlichten des Textilgutgewebes oder der Ware mit einer Kombination aus einem oder mehreren an sich bekannten Dispergiermitteln i) und oder einem oder mehreren Komplexbildnern ii), gefolgt von Auswaschen und Spülen
b) Bleichen des Gewebes oder der Ware, vorzugsweise mit Peroxid,
c) Einführen des aus a) erhaltenen Schlichte/Wasser-Gemischs in eine Ultrafiltration und Auftrennen dieser Entschlichtungsflotte in eine aufkonzentrierte Schlichtelösung und in Prozesswasser.
d) Wiedereinsetzen der in c) erhaltenen Schlichtelösung in einem dem Schritt a) vorausgehenden Schlichteprozess, gegebenenfalls nach weiterer Reinigung der Schlichte und/oder Zusatz von frischer Schlichte.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, die vor dem Webvorgang auf das Textilgarn aufgebrachte Schlichte zu einem großen Teil wieder zu gewinnen und diese dann erneut in einem Schlichtprozess zu verwenden. Es werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Rückgewinnungsraten von bis zu 80% der eingesetzten Schlichtepolymeren erzielt.
Die WO 94/28228 offenbart ein Verfahren der zweistufigen Vorbehandlung von Textilgut, bei dem die im vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Dispergiermittel und Komplexbildner verwendet werden. Es geht jedoch aus der Anmeldung nicht hervor, dass die Kombination dieses zweistufigen Prozesses mit einer Ultrafiltration zum Wiedergewinnen der Schlichte positive Resultate dahingehend liefert, dass ein Großteil der Schlichte rückgewonnen und anschließend wiederverwendet werden kann.
Jede der vorstehend genannten Stufen a) und b) umfasst dabei das Inkontaktbringen des Textilguts mit der Behandlungsflotte, das Verweilen des Textilguts in der Flotte bzw. mit aufgebrachter Flotte für eine bestimmte, variable Zeit und das anschließende Auswaschen der Ware.
Das in Schritt c) zurückgewonnene Prozesswasser kann in üblichen Waschprozessen, beispielsweise der Bleichnachwäsche oder der Drucknachwäsche eingesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Prozesswasser wieder in den Entschlichtungsschritt a) eingesetzt.
Geeignete Dispergiermittel i) umfassen wasserlösliche Polymerisate, die monoethylenisch ungesättigte Mono- und/oder Dicarbonsäureeinheiten in Mengen ≥ 40 Gew.-%, vorzugsweise ≥ 60 Gew.-%, insbesondere 80 Gew.-%, einpolymerisiert enthalten und K- Werte von 5 bis 30, vorzugsweise von 8 bis 20, besitzen. Die K-Werte sind ein ungefähres Maß für das Molekulargewicht bzw. den Polymerisationsgrad und werden nach H. Fikentscher, Cellulosechemie 13, S. 60 (1932) in 2 gew.-%igen Lösungen in Dimethylformamid bei 25°C bestimmt.
Geeignete monoethylenisch ungesättigte Monocarbonsäuren sind dabei solche, die 3 bis 10 C-Atome im Molekül enthalten. Beispiele umfassen Acrylsäure, Methacrylsäure, α-Hydroxyacrylsäure, Vinylessigsäure, Allylessigsäure, Propylidenessigsäure, Ethylidenpropionsäure, Dimethylacrylsäure und C₂-C₆-Alkylhalbester von Dicarbonsäuren, vorzugsweise Maleinsäure. Bevorzugt sind Acrylsäure oder Methacrylsäure. Geeignete monoethylenisch ungesättigte Dicarbonsäuren umfassen beispielsweise Maleinsäure, Itaconsäure, Glutaconsäure, Methylenmalonsäure und Citraconsäure oder Anhydride, davon beispielsweise Maleinsäureanhydrid. Auch Mischungen von ungesättigten Mono- und/oder Dicarbonsäuren und/oder deren Anhydriden können verwendet werden.
Neben den carbonsäuregruppentragenden Monomeren können die Polymerisate ≤ 60 Gew.-%, vorzugsweise ≤ 40 Gew.-%, insbesondere ≤ 20 Gew.-%, carboxylgruppenfreie, insbesondere monoethylenisch ungesättigte Monomeren enthalten, die mit den carboxylgruppentragenden Monomeren copolymerisierbar sind. Beispiele umfassen Acrylamid, Methacrylamid, (Meth)acrylnitril, Acrylamidosulfonsäure, Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure, Vinylphosphonsäure, Allylphosphonsäure, Vinylacetat, Vinylpropionat, Allylalkohol, Acrolein, Hydroxyethyl- und Hydroxypropyl(meth)acrylat, (Meth)acrylsäuremethyl- und -ethylester, Styrol, C₂- bis C₄-Olefine, Alkylvinylether mit Alkylresten mit 1 bis 4 C-Atomen sowie Mischungen aus den genannten Substanzen. Von den genannten Monomeren eignen sich besonders Acrylamid, Methacrylamid, Vinylacetat, Acrylnitril, Hydroxyethyl- und Hydroxypropylacrylat, Methylvinylether und Diisobutylen sowie Mischungen daraus. Diese Comonomeren können die Löslichkeit der Dispergiermittel i) in Wasser oder in verdünnten Alkalien entscheidend beeinflussen.
In einer bevorzugten Ausführungsform setzt man als Dispergiermittel i) wasserlösliche Polymerisate/Copolymerisate aus
40 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 100 Gew.-% Acrylsäure, Methacrylsäure, α-Hydroxyacrylsäure oder Maleinsäure oder einer Mischung hieraus und
0 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 40 Gew.-%, copolymerisierbarer Monomerer, welche vorzugsweise carboxylgruppenfrei sind,
mit einem K-Wert von 5 bis 30 ein.
Besonders gute Ergebnisse liefern Homopolymerisate von Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid sowie Copolymere aus Acrylsäure und Methacrylsäure, vorzugsweise im Gew.-Verhältnis von 50 : 50 bis 95 : 5, und Copolymere aus Acrylsäure und Maleinsäure, vorzugsweise im Gew.-Verhältnis 20 : 80 bis 80 : 20.
Weiterhin kann es bei den als Dispergiermittel i) verwendeten wasserlöslichen Polymerisaten auf Basis von carboxylgruppenhaltigen Monomeren sich als besonders günstig erweisen, wenn die Carboxylgruppen im Polymerisat in Form der Natriumsalze vorliegen. Lithium-, Kalium-, Ammonium-, und substituierten Ammoniumsalze, z. B. Methyl-, Ethyl-, Dimethyl-, Diethyl-, Trimethyl-, Triethyl-, Diethanol-, Triethanol- oder Triisopropanolammoniumsalze, können jedoch ebenfalls verwendet werden.
Beispiele für geeignete Komplexbildner ii) umfassen Aminopolycarbonsäuren, Hydroxyalkyl- und Aminophosphonsäuren, Poly(hydroxy)carbonsäuren, und anorganische Polymetaphosphate, als freie Säuren oder in neutralisierter Form als Alkali- oder Ammoniumsalze. Es handelt sich dabei um Komplexbildner für mehrwertige Metallionen.
Bevorzugte Komplexbildner sind Nitrilotriessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure, β-Hydroxyethylaminodiessigsäure, N,N-Di-(β-hydroxyethyl)-glycin, 1,3-Propylendiamintetraessigsäure, 1,2-Propylendiamintetraessigsäure, N-β-Hydroxyethylethylendiamintriessigsäure, 2-Hydroxypropylen-1,3-diamintetraessigsäure, Di-(β-aminoethyl)-ethertetraessigsäure, Glykol-bis-(β-aminoethyl)-ethertetraessigsäure, Cyclohexylen-1,2-diamintetraessigsäure, β-Alanindiessigsäure, L-Aparagindiessigsäure, Isoserindiessigsäure, L-Glutamindiessigsäure, Nitrilomonoessigdipropionsäure, Nitrilotripropionsäure, Ethylendiamindibernsteinsäure, Poly(α-iminodiessigsäure-)acrylsäure, Phosphonobutantricarbonsäure, Aminotris-methylenphosphonsäure, Ethylendiamintetraethylenphosphonsäure, Hexamethylendiamintetramethylenphosphonsäure, Diethylentriamin-pentamethylenphosphonsäure, Morpholinomethandiphosphonsäure, 1-Hydroxy-C₁-C₁₀-alkyl-1,1diphosphonsäuren wie 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphon-säure, Zuckersäuren wie Mannozuckersäure oder Gluconsäure, Schleimsäure, Milchsäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Citronensäure, Tartronsäure, Glucoheptonsäure, Poly-(αhydroxy-)acrylsäure, Polyacrylsäure, Polymaleinsäure, 1,2,3,4-Cyclopentan-tetracarbonsäure, o-Carboxymethyl-tartronsäure, o-Carboxymethyläpfelsäure und Poly-(di, tri-, tetra- und hexa-)metaphosphate.
Insbesondere sind Aminopolycarbonsäuren, Phosphonsäuren und Polyhydroxycarbonsäuren, insbesondere Nitrilotriessigsäure, Diethylentriamin-pentamethylen-phosphonsäure und Poly-α-hydroxyacrylsäure, als Komplexbildner ii) bevorzugt.
Bevorzugte Komplexbildner ii) weisen dabei sequestrierende Eigenschaften für zwei- bzw. dreiwertige Ionen der Metalle Ca, Mg, Ba, Sr, Mn, Co, Cu, Fe, Ni, Co, Zn, Cd und Al, insbesondere für Ionen der Metalle Ca, Mg, Fe, Cu, Mn und Zn und Al, die häufig auf Rohbaumwolle vorhanden sind, auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Behandlungsbad in Schritt a) 0,3 bis 10 g/kg Textilgut der Komponente i). In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Behandlungsbad in Schritt a) 0,3 bis 10 g/kg Textilgut der Komponente ii). In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Behandlungsbad in Schritt a) zusätzlich 0,3 bis 10 g/kg Textilgut eines Gemisches der Komponenten i) und ii) im Gew.- Verhältnis von 10 : 1 bis 1 : 10, vorzugsweise im Gew.-Verhältnis von 4 : 1 bis 1 : 4.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es zum einen ermöglicht, die Peroxidbleiche mit höheren Alkalimengen und bei Bedarf auch höheren Peroxidmengen mit hervorragenden Bleichergebnissen durchzuführen.
Zum anderen ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, das nach Entschlichten erhaltene Behandlungsgemisch einer Ultrafiltration zu unterwerfen und so einen Großteil der eingesetzten Schlichte zurückzugewinnen.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich prinzipiell zum Entschlichten von Textilien aller Art, beispielsweise Baumwolle, Leinen, Polyestern, Polyamiden, Viskose, Wolle, oder Mischungen davon. Besonders ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Entschlichten von Baumwolle und Baumwollmischgewebe geeignet, beispielsweise Baumwolle/Polyester-Mischgewebe, und Viskose/Polyester-Mischgewebe.
Die Entschlichtung a) des Textilgutes kann kontinuierlich, semi-kontinuierlich und diskontinuierlich, bevorzugt kontinuierlich, erfolgen. Beim kontinuierlichen Verfahren läuft das Gewebe mit Geschwindigkeiten von 20 m/min bis 150 m/min in Waschabteilen durch die Behandlungsflotte, wobei die Kontaktzeit des Textilgutes mit der Behandlungsflotte größer als 30 Sekunden betragen sollte. Längere Kontaktzeiten lassen sich insbesondere dadurch erreichen, dass das mit der Flotte im Verhältnis von ca. 1 : 0,5 bis 1 : 2 imprägnierte Gewebe außerhalb des Behandlungsbades bei Temperaturen zwischen Rautemperatur und 100°C (z. B. in einem Dämpfer) verweilt. Die Temperatur der Behandlungsflotte kann zwischen Raumtemperatur und 98°C und sollte vorzugsweise zwischen 80°C und 95°C liegen. Sinnvollerweise sollte bei der Entschlichtung in den Waschabteilen ein häufiges Zwischenabquetschen der Ware erfolgen und das Textilgut am Ende der Entschlichtungsstufe mit möglichst hohem Abquetschdruck behandelt werden. Die Behandlungsflotte wird gesammelt und der Ultrafiltration, dem Schritt c), zugeführt.
Die Peroxidbleiche b) im Anschluss an die Entschlichtung a) erfolgt üblicherweise ebenfalls kontinuierlich bei Flottenverhältnissen Textilgut zu Flotte von 1 : 0,6 bis 1 : 1,7, vorzugsweise 1 : 1 bis 1 : 1,5, was Flottenaufnahmen von 60 bis 170 Gew.-%, vorzugsweise 100 bis 150 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Textilgut, entspricht. Die Peroxidbleiche erfolgt in der Regel bei Temperaturen von 70 bis 130°C, vorzugsweise 98 bis 120°C, und über einen Zeitraum von 2 bis 60 Minuten, vorzugsweise 10 bis 30 Minuten.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich prinzipiell für alle bekannten Schlichten natürlicher, synthetischer oder halbsynthetischer Herkunft, die eine gute Wasserlöslichkeit aufweisen. Beispiel sind Stärken und modifizierte Stärken (basierend auf verschiedenen Quellen, beispielsweise Mais, Reis, Kartoffeln, Weizen, Tapioka, Carboxymethylstärke, Stärkeester, Stärkeether), Carboxymethylcellulose, Polyacrylate und Acrylat-Copolymere (Polyacrylsäure, die der Fachmann unter den Namen BASF Schlichte CE, BASF Schlichte CB, BASF Schlichte UC-1 oder auch BASF Schlichte UCF-4 kennt), Polyvinylalkohol und Mischungen davon. Bevorzugt sind synthetische Schlichten. Besonders ist das erfindungsgemäße Verfahren für die Wiedergewinnung von Schlichten aus Polyacrylaten, Acrylat-Copolymeren (BASF Schlichte CE, BASF Schlichte CB, BASF Schlichte UC-1 oder auch BASF Schlichte UCF-4), Polyvinylalkohol und Mischungen davon geeignet.
Im Fall von wasserlöslichen Schlichten wie beispielsweise Stärkeethern, Carboxymethylcellulose, Polyacrylaten, Acrylat-Copolymeren oder Polyvinylalkohol reicht häufig der erfindungsgemäße Entschlichtungsschritt a) (intensives in Kontaktbringen des Textilgutes mit der Behandlungsflotte und sofortiges anschließendes Auswaschen) aus. Optional kann nach dem Imprägnierschritt die erfindungsgemäß verwendete Behandlungsflotte eine längere Zeit mit dem Gewebe in Kontakt bleiben und erst danach ausgewaschen werden. Im kontinuierlichen Verfahren geschieht dies meist durch Verweilen in geeigneten Aggregaten (z. B. einem Dämpfer), im semi-kontinuierlichen Verfahrenen beispielsweise durch Aufkaulen, und im diskontinuierlichen Verfahren meist durch Verweilen in der Behandlungsflotte.
Im Fall der Verwendung von Schlichten mit unzureichender Wasserlöslichkeit, beispielsweise nativer Stärke, ist häufig für eine effektive Entschlichtung der Zusatz von Enzymen, die Stärke abbauen, notwendig. Dies sind in der Regel α-Amylase-Enzyme.
Die Zugabe von Enzymen kann im Anschluss an den erfindungsgemäßen Entschlichtungsschritt a) oder auch danach, also im ersten oder zweiten Waschbad nach der Entschlichtung a) erfolgen. Möglich ist auch die Zugabe der Enzyme direkt zu der Entschlichtungsflotte.
Die Entschlichtungsflotte kann gegebenenfalls neben Komponente i) und/oder ii) sowie der optionalen Komponente Enzym noch Netz- und Waschmittel (Tenside) sowie weitere übliche Hilfsmittel enthalten. Beispiele für Netz- und Waschmittel umfassen etwa Netzmittel auf Basis von Tributylphosphat und Ethoxylaten langkettiger Alkohole (erhältlich etwa unter dem Namen Leophen® M von der BASF) und Netz-/Waschmittel aus Alkoxilaten langkettiger Alkohole und von modifiziertem Polyacrylat (erhältlich etwa unter dem Namen Kieralon® MFB von der BASF).
Beispiele für Hilfsmittel umfassen übliche Entschäumer. Vorzugsweise werden der Entschlichtungsflotte in Schritt a) keine Netz- oder Waschmittel zugegeben. Dadurch wird bei der Ultrafiltration (d) ein einwandfreier Betrieb erreicht.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Verfahren der Ultrafiltration wird nachfolgend beschrieben.
Die Ultrafiltration ist ein physikalisches Stofftrennverfahren, bei dem an semipermeablen Membranen Stoffgemische separiert werden können. Es werden die Stoffgemische mittels Pumpe unter einem bestimmten hydrostatischen Druck im Kreislauf über die Membran gepumpt. Dabei tritt das Lösemittel, im vorliegenden Fall Wasser, durch die Membran hindurch, während die höhermolekularen Stoffe an der Membran zurückgehalten werden.
Durch Ergänzen des ausgeschiedenen Wassers durch Frischwasser werden die im Kreislauf befindlichen höhermolekularen Substanzen aufkonzentriert.
Die Membran selbst ist in der Regel asymmetrisch aufgebaut, wobei an der Oberfläche (Skinschicht) der Membran eine Porenstruktur ausgebildet ist, wonach sich ein fingerartiger asymmetrischer Träger der Membran bildet. Die Porenradien in der Skinschicht der Membran werden durch die Rezeptur sowie die bei der Fällung der Membran vorliegenden Bedingungen bestimmt. Die Membranen können entweder als selbsttragende Membranen (sogenannte Kapillarmembranen), auf einem Träger applizierte Flachmembranen oder als Röhrenmembranen hergestellt werden. Als Träger werden verschiedene textile oder anorganische Materialien verwendet, die als Flachmembran (üblicherweise Spiral-Flachmembran) oder als Röhrenmembran ausgebildet sind. Diese Membranen sind dem Fachmann bekannt.
Die bei der Entschlichtung der Gewebe mit ausgewaschenen natürlichen Stoffe der Baumwolle, wie Härtebildner, Wachse, Eisen sowie andere Salze und Pestizide, können je nach Herkunftsland der Baumwolle zu einer signifikanten Erhöhung der Härte in der Entschlichtungsflotte führen. Dies wiederum hat zur Folge, dass durch die Ablagerungen dieser Stoffe auf den Membranen sich ein mehr oder minder starkes Fouling auf den Membranen ausbildet und eine sogenannte Sekundärmembrane aufgebaut wird, die zu einer Reduzierung des Permeatflusses durch die Membran führt. Als weiterer Faktor ist die Ionenzusammensetzung in der Entschlichtungsflotte zu nennen, die einen starken Einfluss ausüben kann.
Als weitere Kriterien für die Rückgewinnung und die Membran sind die Temperatur, die Viskosität und die mechanische Belastung durch die auftretenden Scherkräfte zu nennen.
Die Membrangeometrie muss daher eine starke Strömungsturbulenz zulassen, die eine permanente Selbstreinigung der Membrane bewirkt und dadurch eine hohe Standzeit gewährleistet. Vorzugsweise werden dazu Röhrenmembranen eingesetzt.
Röhrenmembranen besitzen einen runden und hindernisfreien Strömungskanal, der durch starke, natürliche Turbulenz in der Strömung einen sehr hohen Selbstreinigungseffekt besitzt, was der Ablagerung von Stoffen und Fouling auf der Membran entgegenwirkt. Dadurch ergeben sich sehr lange Standzeiten der Membran und sehr lange Spülzyklen, die häufig nur mit heißem Wasser durchgeführt werden, was zu einer signifikanten Reduzierung der Reinigungszeiten und des Einsatzes von Reinigungschemikalien führt.
Durch die geringe Deckschichtbildung auf der Membran entstehen darüber hinaus nur sehr geringe Substanzverluste ins Permeat von ca. 0,1 bis 0,5%, was sich in einer sehr hohen Rückgewinnungsrate manifestiert, die zwischen 92 bis 95% für die Gesamtanlage liegt. Die geringe Deckschichtbildung wird auch bei Verwendung von Baumwolle aus mineralreichen Anbaugebieten beobachtet.
Die Membranröhre selbst wird vorzugsweise aus einem textilen Werkstoff unter Einsatz einer speziellen Schweißtechnik gebildet, dabei wird gleichzeitig das Membranmaterial auf diesen Träger appliziert. Diese Membranröhre wird danach generell einzeln in ein perforiertes Edelstahldruckrohr eingebracht und an beiden Enden abgedichtet.
Der Aufbau der Membranfilterröhre gewährleistet eine sehr hohe Lebensdauer der Membranen, die in der Regel zwischen 6-8 Jahren liegt und häufig auch 10 Jahre beträgt. Die geringen Spülbelastungen tragen ebenfalls zu der hohen Lebensdauer bei.
Bei Leckage einer Membranröhre muss nur diese Einzelröhre ausgetauscht werden, so dass der Membranersatz ein absolutes Minimum an Kosten bewirkt.
Diese Faktoren sind nicht nur für die Wirtschaftlichkeit von großer Bedeutung, sie stellen auch einen wichtigen Faktor in der Umweltbelastung durch Schlichte dar. Die Röhrenmembran erzielt eine Reduzierung des Gesamt CSB in der Kläranlage von bis zu 65%.
Die Betriebsparameter der erfindungsgemäß eingesetzten Röhrenmembran sind vorzugsweise wie folgt:

- Temperatur: 20 bis 100°C, vorzugsweise 80 bis 85°C
- transmembraner Druck: 1 bis 10 bar, vorzugsweise 3 bis 5 bar
- mittlere Permatleistung: 10 bis 40, vorzugsweise 22 bis 25 L/m².h
(Konzentrationen 2,5-10%)

Claims

1. Verfahren zur Behandlung von geschlichtetem Textilgut-Gewebe mit den folgenden Schritten:

a) Entschlichten des Textilgutgewebes oder der Ware mit einer Kombination aus einem oder mehreren an sich bekannten Dispergiermitteln i) und oder einem oder mehreren Komplexbildnern ii) sowie optional üblicher Tenside und Hilfsmittel, gefolgt von Auswaschen und Spülen

b) Bleichen des Gewebes oder der Ware, vorzugsweise mit Peroxid,

c) Einführen des aus a) erhaltenen Schlichte/Wasser-Gemischs in eine Ultrafiltration und Auftrennen dieser Entschlichtungsflotte in eine aufkonzentrierte Schlichtelösung und in Prozesswasser.

d) Wiedereinsetzen der in c) erhaltenen Schlichtelösung in einem dem Schritt a) vorausgehenden Schlichteprozess, gegebenenfalls nach weiterer Reinigung der Schlichte und/oder Zusatz von frischer Schlichte.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schritten a) und b) kein Abkochen erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in c) zurückgewonnene Prozesswasser erneut eingesetzt wird, vorzugsweise in Schritt a).

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Dispergiermittel i) wasserlösliche Polymerisate eingesetzt werden, die monoethylenisch ungesättigte Mono- und/oder Dicarbonsäureeinheiten in Mengen ≥ 40 Gew.-%, vorzugsweise ≥ 60 Gew.-%, insbesondere ≥ 80 Gew.-%, einpolymerisiert enthalten und K-Werte von 5 bis 30, vorzugsweise von 8 bis 20, besitzen, und wobei die Carboxylgruppen im Polymerisat gegebenenfalls in Form der Natrium-, Lithium-, Kalium-, Ammonium-, und substituierten Ammoniumsalze, vorzugsweise des Natrium-Salzes, vorliegen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die monoethylenisch ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Monocarbonsäuren mit 3 bis 10 C-Atome im Molekül, vorzugsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, α-Hydroxyacrylsäure, Vinylessigsäure, Allylessigsäure, Propylidenessigsäure, Ethylidenpropionsäure und Dimethylacrylsäure, und C₂- bis C₆-Alkylhalbestern von Dicarbonsäuren, vorzugsweise Maleinsäure, insbesondere aus der Gruppe Acrylsäure und Methacrylsäure, und monoethylenisch ungesättigten Dicarbonsäuren und deren Anhydriden, vorzugsweise Maleinsäure, Itaconsäure, Glutaconsäure, Methylenmalonsäure und Citraconsäure und deren Anhydriden, und Mischungen der vorstehend genannten Verbindungen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Polymerisate ≤ 60 Gew.-%, vorzugsweise ≤ 40 Gew.-%, insbesondere ≤ 20 Gew.-%, carboxylgruppenfreie, insbesondere monoethylenisch ungesättigte Monomeren enthalten, die mit den carboxylgruppentragenden Monomeren copolymerisierbar sind, vorzugsweise Acrylamid, Methacrylamid, (Meth)acrylnitril, Acrylamidosulfonsäure, Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure, Vinylphosphonsäure, Allylphosphonsäure, Vinylacetat, Vinylpropionat, Allylalkohol, Acrolein, Hydroxyethyl- und Hydroxypropyl(meth)acrylat, (Meth)acrylsäuremethyl- und - ethylester, Styrol, C₂- bis C₄-Olefine, Alkylvinylether, mit Alkylresten mit 1 bis 4 C- Atomen sowie Mischungen daraus, insbesondere Acrylamid, Methacrylamid, Vinylacetat, Acrylnitril, Hydroxyethyl- und Hydroxypropylacrylat, Methylvinylether und Diisobutylen sowie Mischungen daraus.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als Dispergiermittel i) wasserlösliche Copolymerisate aus 40 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 100 Gew.-% Acrylsäure, Methacrylsäure, α-Hydroxyacrylsäure oder Maleinsäure oder einer Mischung hieraus und 0 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 60 Gew.-%, copolymerisierbarer Monomerer, die vorzugsweise carboxylgruppenfrei sind, mit einem K-Wert von 8 bis 30 einsetzt, mehr bevorzugt Homopolymerisate von Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid sowie Copolymere aus Acrylsäure und Methacrylsäure, insbesondere im Gew.-Verhältnis von 50 : 50 bis 95 : 5, oder Copolymere aus Acrylsäure und Maleinsäure, insbesondere im Gew.-Verhältnis 20 : 80 bis 80 : 20.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komplexbildner ii) Aminopolycarbonsäuren, Hydroxyalkyl- oder Aminophosphonsäuren, Poly(hydroxy)carbonsäuren oder anorganische Polymetaphosphate, in Form der freien Säuren oder in neutralisierter Form als Alkali- oder Ammoniumsalze, einsetzt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komplexbildner ii) Nitrilotriessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure, β-Hydroxyethylaminodiessigsäure, N,N-Di-(βhydroxy-ethyl)-glycin, 1,3-Propylendiamintetraessigsäure, 1,2-Propylendiamintetraessigsäure, N-β-Hydroxyethylethylendiamintriessigsäure, 2-Hydroxypropylen-1,3- diamintetraessigsäure, Di-(β-aminoethyl)ethertetraessigsäure, Glykol-bis-(β-aminoethyl)-ethertetraessigsäure, Cyclohexylen-1,2-diamintetraessigsäure, β-Alanindiessigsäure, L-Aparagindiessigsäure, Isoserindiessigsäure, L-Glutamindiessigsäure, Nitrilomonoessigdipropionsäure, Nitrilotripropionsäure, Ethylendiamindibernsteinsäure, Poly(α-iminodiessigsäure-)acrylsäure, Phosphonobutantricarbonsäure, Aminotris-methylenphosphonsäure, Ethylendiamintetraethylenphosphonsäure, Hexamethylendiamintetramethylenphosphonsäure, Diethylentriamin-pentamethylenphosphonsäure, Morpholinomethandiphosphonsäure, 1-Hydroxy-C₁-C₁₀-alkyl- 1,1diphosphonsäuren, vorzugsweise 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphon-säure, Zuckersäuren, vorzugsweise Mannozuckersäure oder Gluconsäure, Schleimsäure, Milchsäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Citronensäure, Tartronsäure, Glucoheptonsäure, Poly-(α-hydroxy-)acrylsäure, Polyacrylsäure, Polymaleinsäure, 1,2,3,4-Cyclopentantetracarbon-säure, o-Carboxymethyl-tartronsäure, o-Carboxymethyläpfelsäure und/oder Poly-(di, tri-, tetra- und hexa-)metaphosphate, mehr bevorzugt Aminopolycarbonsäuren, Phosphonsäuren oder Polyhydroxycarbonsäuren, insbesondere Nitrilotriessigsäure, Diethylentriamin-pentamethylen-phosphonsäure oder Poly-α-hydroxyacrylsäure einsetzt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zu entschlichtende Gewebe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Baumwolle, Leinen, Polyestern, Polyamiden, Viskose, Wolle oder Mischungen davon, vorzugsweise aus der Gruppe bestehend aus Baumwolle, Baumwolle/Polyester- Mischgeweben und Viskose/Polyester-Mischgeweben und anderen Baumwollmischgeweben.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlichte ausgewählt ist aus der Gruppe der gut wasserlöslichen Schlichten enthaltend Stärke oder modifizierte Stärke basierend auf vorzugsweise Mais, Reis, Kartoffeln, Weizen, Tapioka, Carboxymethylstärke, Stärkeestern oder Stärkeethern, Carboxymethylcellulose, Polyacrylate oder Acrylat-Copolymere, Polyvinylalkohol oder Mischungen davon, vorzugsweise die Schlichte eine synthetische Schlichte ist, insbesondere aus der Gruppe bestehend aus Polyacrylaten, Acrylat-Copolymeren, Polyvinylalkohol und Mischungen davon.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultrafiltration unter Verwendung einer Röhrenmembran durchgeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultrafiltration bei einer Temperatur von 20 bis 100°C, vorzugsweise 80 bis 85°C, einem Druck von 1 bis 10 bar, vorzugsweise 3 bis 5 bar und einer Permeatleistung von 10 bis 40 L/m².h, vorzugsweise 22 bis 25 L/m².h, durchgeführt wird.