DE1045967B - Verbesserungen zur Erhoehung der Haftfaehigkeit von Textilfasern - Google Patents

Verbesserungen zur Erhoehung der Haftfaehigkeit von Textilfasern

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DE1045967B
DE1045967B DEM19908A DEM0019908A DE1045967B DE 1045967 B DE1045967 B DE 1045967B DE M19908 A DEM19908 A DE M19908A DE M0019908 A DEM0019908 A DE M0019908A DE 1045967 B DE1045967 B DE 1045967B
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Kenneth Conrad Bryant
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Description

DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Textilfasern, Garnen, Geweben und sonstigen Textilien natürlichen oder synthetischen Ursprungs, wie z. B. aus Wolle, Baumwolle, Seide, regenerierter Cellulose, Acetatcellulose, Polyamid oder aus Gemischen dieser.
Solche Stoffe werden durch Behandlung mit einer kolloidalen Lösung von Kieselsäure verbessert. Die Behandlung von Textilien in dieser Weise war in den letzten Jahren der Gegenstand vieler technischer Untersuchungen. Werden beispielsweise Textilfasern vor dem Verspinnen mit einer kolloidalen Lösung von Kieselsäure behandelt und läßt man sie dann trocknen, dann wird nach der britischen Patentschrift 607 696 der Spinnprozeß sehr erleichtert, und zwar wegen der Herabsetzung· der Neigung der Fasern, übereinanderzugleiten. Werden weiterhin Textilgarne und Gewebe in ähnlicher Weise mit einer kolloidalen Lösung von Kieselsäure behandelt und läßt man dieselben trocknen, wird noch in der britischen Patentschrift 626847 deren Zugfestigkeit und Zustand nach vollendeter Fertigung erheblich verbessert.
Die Behandlung von Textilien erfolgte bisher so, daß auf die betreffenden Stoffe eine wässerige kolloidale Lösung von Kieselsäure gebracht wird, worauf man die Stoffe trocknen läßt, so daß die Kieselsäure auf den Stoffen zurückbleibt, z. B. kann man die Textilien in eine kolloidale Lösung von Kieselsäure eintauchen, dann daraus entfernen und trocknen lassen. Das grundlegende Prinzip ist das, die Textilien zu veranlassen, eine bestimmte Menge der kolloidalen Kieselsäurelösung aufzunehmen, so daß beim Trocknen die in dem betreffenden Lösungsvolumen enthaltene Menge an Kieselsäure (welche also auf den zu behandelnden Stoffen zurückbleibt) ausreicht, um den gewünschten Effekt zu ergeben. Unter diesen Bedingungen ist es in erster Linie notwendig, eine kolloidale Lösung geeigneter Konzentration zu verwenden und dann genügend davon auf die Textilien aufzubringen, um die gewünschte Menge an Kieselsäure zuzuführen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Kieselsäure aus einer wässerigen kolloidalen Kieselsäurelösung auf Textilien durch einen dem Ausfällen verwandten Prozeß, so daß die kolloidale Lösung wenigstens teilweise erschöpft wird. Dieses Verfahren ermöglicht die Behandlung1 der Textilien durch Eintauchen in ein verdünntes Bad von kolloidaler Kieselsäure, wobei durch Zusatz von einem wasserlöslichen Metallsalz vom Typ eines Aluminium-, Ferri-, Chrom!- oder Cer-Salzes ein erheblicher Teil von der in dem Bade vorhandenen Kieselsäure auf den Stoffen abgelagert wird, so daß die abgelagerte Menge Verbesserungen zur Erhöhung
der Haftfähigkeit von Textilfasern
Anmelder:
Monsanto Chemicals Limited, London
Vertreter: Dr. M. Eule, Patentanwalt,
München 13, Kurfürstenplatz 2
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 4. September 1952 und 23. Juli 1953
John Payne, Burnham, Buckinghamshire,
und Kenneth Conrad Bryant,
Ruabon, Denbigshire, Wales (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden
an Kieselsäure größer ist als nach bisher üblichen Verfahren.
Die verwendeten Metallsalze müssen in Lösung ein positives Ion mit einer Ionenladung von mindestens drei erzeugen.
Geeignet sind Aluminiumsalze, besonders Aluminiumsulfat, Aluminiumacetat und Alaun. Diese Salze sind farblos, so daß sie die in Behandlung befindlichen Textilien nicht färben. Falls gewünscht, können auch die oben angegebenen Ferri-, Chromi- oder Cer-Salze verwendet werden, z. B. Ferrichlorid oder -sulfat, Chromalaun oder Cerammoniumnitrat.
Die Konzentration der verwendeten kolloidalen Lösung von Kieselsäure kann in weiten Grenzen schwanken, z. B. von 0,01 °/o oder weniger bis zu einem Kieselsäuregehalt von 15 bis 30°/o·. Im allgemeinen genügt es, eine kolloidale Lösung mit einem Gehalt von etwa 0,5 Gewichtsprozent Kieselsäure zu verwenden. Da wässerige kolloidale Lösungen von Kieselsäure mit Kieselsäuregehalten von 15 und 30% im Handel erhältlich sind, kann die erforderliche Lösung durch Verdünnung hergestellt werden. Die Herstellung der wässerigen kolloidalen Lösung von Kieselsäure kann z. B. nach den Angaben der britischen Patentschriften 607 696; 611 914, 626 847, 645 703, 649 896; 649 897, 654 850, 660 593, 662 423 oder 663 013 erfolgen.
Die Menge des eingeführten Metallsalzes hängt von der Geschwindigkeit ab, mit welcher die Kieselsäure auf den Textilien abgelagert werden soll, da die Ge-
809 698/492
3 4
schwindigkeit der Ablagerung der Kieselsäure mit zu- Beispiel 2
nehmender Konzentration des Aluminium- oder son- Ein Paar Polyamidstrümpfe aus Fäden mit einem
stigen Metallsalzes größer wird. Titer von 30' Denier wird in üblicher Weise gefärbt,
Bei der Verwendung von Aluminiumsulfat oder gespült und in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise
Alaun wird zweckmäßig in die kolloidale Lösung etwa 5 behandelt, wobei die Menge der zu den 400 cm3
das gleiche Gewicht an wasserfreiem Aluminiumsalz, Wasser hinzugesetzten 3O°/oigen kolloidalen Kiesel-
wie Kieselsäure in der kolloidalen Lösung vorhanden säurelösung so bemessen ist, daß ein Bad mit einem
ist, eingeführt. Ein Verhältnis von wasserfreiem Alu- Gehalt von 0,038 Gewichtsprozent Kieselsäure gebil-
miniumsalz zu Kieselsäure von 0,5 bis 1,5 :1 bis 0,15 det wird. Dem Bad wird wässerige Lösung von 0,15 g
bis 2:1 ist geeignet. io wasserfreiem Aluminiumsulfat hinzugesetzt.
Ferner hängt die Schnelligkeit der Ablagerung der Die so behandelten Strümpfe haben ein gleichmäßi-
Kieselsäure auch von dem P11-Wert der verwendeten ges Aussehen. Die bei dem Knotenbildungstest erhal-
kolloidalen Kieselsäurelösung vor Einführung des tenen Ergebnisse sind nachstehend in Vergleich zu
Metallsalzes ab. Hat die kolloidale Kieselsäurelösung Strümpfen, welche nur gefärbt, gespült und. getrock-
einen pH-Wert von über 7, dann wird die Kieselsäure 15 net worden sind, gesetzt:
schneller abgelagert, als wenn der PirWert unter 7 ist. Unbehandelte strümpfe 10 Knoten je 6,45 cm*
Jedoch soll eine zu rasche Ablagerung der Kieselsaure Strüm f behandelt wie bevermieden werden, weil bei zu raschem Ablagern die schrieben 0 5 ie 6 45 cm2
Kieselsäure ungleichmäßig abgelagert wird. Aus die- " ' " '
sem Grunde ist es vorzuziehen, eine kolloidale Kiesel- 20 Beisoiel3
säurelösung mit pH-Wert unter 7 zu verwenden. Falls
gewünscht, kann der pH-Wert während der Behänd- Das Beispiel 1 wird unter Verwendung einer ver-
lung der Textilien durch Hinzufügen einer Puffer- dünnten kolloidalen Kieselsäurelösung, die mit enthar-
lösung, wie z. B. einer Lösung von Natriumacetat in tetem Wasser, das ursprünglich 100 Teile Calcium-
verdünnter Essigsäure, auf einem gegebenen Wert ge- 25 carbonat auf 1 Million Teile Wasser enthielt,
halten werden. wiederholt.
Ein weiterer Faktor, welcher Einfluß auf die Der Widerstand der Strümpfe gegenüber der
Schnelligkeit der Ablagerung der Kieselsäure hat, ist Knotenbildung zeigt folgende Ergebnisse:
die Konzentration irgendwelcher anwesender fremder Unbehandelte strümpfe 13 Knoten je6,45 cm*
gelöster Salze. 30 Strü f behandelt wie be-
Textihen, welche gemäß dem erfindungsgemaßen schrieben 0 9 ie 6 45 cm2
Verfahren behandelt sind, zeigen einen krachenden "" ' " J '
Griff. Ein geschmeidiger Griff wird durch eine weitere π eisoiel 4
Behandlung (vorzugsweise nach dem Spülen) mit ™
einem Mittel vom Kationentyp zum Geschmeidig- 35 Das Beispiel 1 wird wiederholt unter Verwendung
machen verliehen. einer verdünnten kolloidalen Kieselsäurelösung, die
Die vorliegende Erfindung wird durch die nach- mit enthärtetem Wasser, das ursprünglich 100 Teile
stehenden Beispiele des Näheren erläutert; die Bei- Calciumcarbonat auf 1 Million Teile Wasser enthielt,
spiele 1 bis 4 zeigen die Anwendung der Erfindung auf wiederholt, wobei der p&-Wert des enthärteten Was-
die Behandlung von Polyamidstrümpfen zur Verhü- 40 sers durch Essigsäure auf p£ 4,3 eingestellt ist. Die
tung der Knotenbildung; die Beispiele5 und 6 erläu- Vergleiche ergeben:
tern die Anwendung der Erfindung auf die Behänd- Unbehandelte strumpfe ....... 12Knoten je6,45 cm*
lung von Rohbaumwolle bzw. eines Wollgewebes. Strümpfe, behandelt wie beBeispiel 1 45 schrieben 0,7 „ je 6,45 cm2
Ein Paar Polyamidstrümpfe aus Fäden mit einem π · · ι ς
Titer von 30 Denier wird in 400 cm3 destillierten ^
Wassers eingetaucht, worauf 1 g einer wässerigen Ein Paar Polyamidstrümpfe aus Fäden mit einem
kolloidalen Lösung von Kieselsäure mit einem Gehalt Titer von 15 Denier werden in 200 cm3 destillierten
von 30 Gewichtsprozent Kieselsäure unter Rühren 50 Wassers getaucht, worauf 0,5 g einer wässerigen
hinzugesetzt wird, so daß man eine kolloidale Lösung kolloidalen Lösung von Kieselsäure mit einem Gehalt
mit einem Gehalt von 0,075 0Zo Kieselsäure erhält. Es von 30 Gewichtsprozent Kieselsäure unter Rühren
wird dann eine Lösung von 0,3 g wasserfreien Alu- hinzugesetzt werden. Eine Lösung von 0,25 g Cer-
miniumsulfats in 5 cm3 Wasser unter Rühren hinzu- ammoniumnitrat in 5 cm3 Wasser wird unter Rühren
gesetzt, und die Strümpfe werden in der Lösung 55 zugesetzt; die Strümpfe werden in der Lösung 15 Mi-
15 Minuten lang geschwenkt. nuten lang geschwenkt.
Die behandelten Strümpfe werden aus der Lösung Die behandelten Strümpfe ergeben nach der Trock-
entfernt und getrocknet; sie haben ein gleichmäßiges nung beim Knotenbildungstest folgende Resultate:
Ad^WtodbKbüd
Aussdien.^Wtotaadgegenüb^Kaoteabüdmig Unbehandelte strümpfe 5,5 Knoten je6,45 cm2
wird geprüft durchgehen über em Schleifpapier unter 60 Strü f behandelt wie be-
normalen Verhaltnissen, unter Anwendung des in der u · -u nc · c ac ?
ASTM-Vorschrift D1115-5OT (ASTM = American schrieben 0,5 „ je6,45cm2
Society for Testin Materials) beschriebenen Verfah- Beispiel 6
rens; die Ergebnisse sind mit den bei unbehandelten ^
Strümpfen erhaltenen Ergebnissen verglichen. 65 45,36 kg Rohbaumwolle werden in einem Färbe-
T.r t -1J. j: 1 j-o ι_· apparate mit Umlauf gefärbt und gespült. Die Ma-
Man erhalt folgende Ergebnisse: sc£ne wkd dann mit I546 j Wasg^ |ef{mt und der
sc£ne wkd dann mit I546 j Wasg^ |ef{mt und
Unbehandelte Strümpfe 13 Knoten je 6,45 cm2 p^-Wert mit Essigsäure auf 5,5 eingestellt. Es werden
Strümpfe, behandelt wie be- 0,9 kg einer wässerigen kolloidalen Kieselsäurelösung
schrieben 0,8 „ je 6,45 cm2 70 mit 15 Gewichtsprozent Kieselsäure zugesetzt, worauf
man die Flüssigkeit 10 Minuten umlaufen läßt. Es wird dann eine Lösung von 0,1134 kg wasserfreien Aluminiumsulfats in. 4,546 1 Wasser hinzugesetzt und der Umlauf der Flüssigkeit 15 Minuten fortgesetzt. Die getrockneten Baumwollfasern sind mit Kieselsäure überzogen, wodurch der Spinnprozeß erheblich unterstützt wird. Der Drall in den Arbeitsgängen für Lunte, Vorgarn und Feingarn wird nämlich vermindert, und bei einem gegebenen Drall ist das aus der behandelten Baumwolle erhaltene Garn fester als das aus unbehandelten Fasern erhaltene. Außerdem hat das Garn weniger Fadenbrüche.
Beispiel 7
Zwei gefärbte Wollgewebe, jedes mit einem Gewicht von etwa 31,752 kg, werden in eine Waschmaschine eingebracht, worauf dann 75 1 Wasser hinzugesetzt werden.
Der Flotte werden 4,1 kg wässerige kolloidale Kieselsäurelösungen zugesetzt, worauf man die Maschine 10 Minuten lang laufen läßt und dann 1,134 kg wasserfreies Aluminiumsulfat, gelöst in 18 1 Wasser, nachsetzt. Nach 50 Minuten werden die Gewebe geschleudert, getrocknet und in Streifen von 25,4 · 228,6 mm geschnitten. Die Streifen werden bei konstanter Belastungszunahme auf Bruchfestigkeit geprüft, und zwar zehnmal in der Kett- und zehnmal in Schußrichtung. Die Zahlen sind in Vergleich gesetzt mit den Ergebnissen bei unbehandelten Wollstreifen.
Unbehandeltes
Material ....
Material,
behandelt wie
beschrieben ..
9,39
16,01
6,124
10,16
Festigkeitszunahme in°/o
Kette
70
Sdiuß
35
66
40
Diese Zahlen zeigen deutlich die sich aus der Behandlung ergebende Zunahme der Festigkeit.

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Erhöhung der Haftfähigkeit von Textilfasern durch Behandlung mit einer wässerigen kolloidalen Lösung von Kieselsäure
45 und wasserlöslichem Metallsalz, welches in wässeriger Lösung ein positives Ion mit einer Ionenladung von mindestens drei zu erzeugen vermag, dadurch gekennzeichnet, daß die Textilien zunächst in eine wässerige kolloidale Lösung von Kieselsäure eingetaucht werden, worauf nach Zusatz des Metallsalzes zu dieser kolloidalen Lösung Kieselsäure auf den Textilien abgelagert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Textilien zunächst in Wasser eintaucht und dann dem Wasser eine bestimmte Menge einer konzentrierten kolloidalen Lösung von Kieselsäure hinzusetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wässerige kolloidale Lösung von Kieselsäure, mit welcher die Textilien behandelt werden, vor Einführung des Metallsalzes einen pH-Wert von weniger als 7 aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wässerige kolloidale Lösung von Kieselsäure, mit welcher die Textilien behandelt werden, eine Konzentration von weniger als 0,5 Gewichtsprozent Kieselsäure aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Behandlung der Textilien eine nach dem Ionenaustauschverfahren hergestellte kolloidale Lösung von Kieselsäure verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallsalz in wässeriger Lösung hinzugesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallsalz ein Aluminiumsalz, z. B. Aluminiumsulfat, Aluminiumacetat, Alaun od. dgl., ist, wobei sich das Verhältnis von Aluminiumsulfat (auf das wasserfreie Salz bezogen) zu Kieselsäure im Behandlungsbad auf 0,15 bis 2 :1, vorzugsweise auf 0,5 bis 1,5 :1, beläuft.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallsalz ein Ferri-, Chromi- oder Cer-Salz, wie z. B. Ferrichlorid, Ferrisulfat, Chromalaun, Cerammoniumnitrat od. dgl., ist.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 737 152, 741 887; belgische Patentschrift Nr. 444 225.
© 809 698/492 12.58
DEM19908A 1952-09-04 1953-09-02 Verbesserungen zur Erhoehung der Haftfaehigkeit von Textilfasern Pending DE1045967B (de)

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