DE1048863B - Verfahren zum Impraegnieren von ganz oder teilweise aus Cellulose bestehenden Textilien - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen in der Herstellung von kunstharzhaltigen Textilien, die ganz oder teilweise aus Cellulose bestehen. Es ist bekannt, daß gewisse Eigenschaften dieser Textilgewebe verbessert werden, wenn sie mit den Zwischenkondensationsprodukten synthetischer Harze in wäßriger Lösung imprägniert und dann derart getrocknet und erhitzt werden, daß das Harz in der Faser in den unlöslichen Zustand übergeführt wird. Es ist ferner bekannt., daß für diese Zwecke auch Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte verwendet werden können, die 2 bis 6 Mol Formaldehyd auf 1 Mol Melamin enthalten.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem die ganz oder teilweise aus Cellulose bestehenden Textilien mit einer wäßrigen Lösung eines aus Melamin und Form- χ aldehyd oder eines aus Melamin, Harnstoff und Formaldehyd hergestellten Zwischenkondensationsproduktes mit einem Gehalt an einem sauren Katalysator imprägniert werden, anschließend getrocknet werden und dann in einer nicht weniger als 20 %, vorzugsweise 50 %, trockenen, d. h. überhitzten.Dampf enthaltenden bzw. in einer ganz aus überhitzten Dampf bestehenden Atmosphäre nachbehandelt werden, und zwar bei Temperaturen und Zeiten, die für eine Überfühiung des Kondensationsproduktes in den unlöslichen Zustand genügen, Vorzugs- weise bei Temperaturen zwischen 130 bis 18O⁰C.

Man hat zwar schon früher für die Nachbehandlung mit Harnstoff-Formaldehyd-Harzlösungcn imprägnierter Textilien die Anwendung von Dampf vorgeschlagen. Hierbei ist jedoch nur die Anwendung einer geringen Menge eines feuchten bzw. gesättigten Dampfes in Erwägung gezogen worden.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Abriebfestigkeit der regenerierten Cellulose eine wesentliche Verbesserung erfährt, wenn die Nachbehandlung der erfindungsgemäß imprägnierten Textilien in einer mindestens 20 % überhitzten Dampf enthaltenden Atmosphäre durchgeführt wird. Der Dampfgehalt der Atmosphäre, in der die Erhitzung vorgenommen wird, kann über 20% oder über 33% oder sogar über 50% betragen. In der Tat kann die Atmosphäre im wesentlichen ganz aus überhitztem Dampf bestehen, d.h. so nahe bei 100% von überhitztem Dampf liegen, wie es in der Praxis möglich ist.

Es hat sich ferner gezeigt, daß nach dem Verfahren gemäß der Erfindung ein Textilmaterial erhalten wird, das besonders knitterfest ist und eine verbesserte Abriebfestigkeit im Vergleich mit einem gewebten Stoff aufweist, der -in ähnlicher Weise mit einem Überschuß an Formaldehyd behandelt und ohne Dampf erhitzt wurde.

Bei der Verwendung eines aus Melamin, Harnstoff und Formaldehyd hergestellten Kunstharzes werden besonders gute Ergebnisse erzielt, wenn mehr als 3 Mol Formaldehyd auf 1 Mol Melamin und mehr als 1,6 Mol Formaldehyd für 1 Mol Harnstoff verwendet werden.

Verfahren, zum Imprägnieren
von ganz oder teilweise aus Cellulose
bestehenden Textilien ;

Anmelder: „. : -

Tootal Broadhurst Lee Company Limited,· Manchester, Lancashire (Großbritannien)

Vertreter: Dr.-Ing. P. Bock und Dr.-frig. H. Jooß, ^; Patentanwälte, Braunschweig, Jasperallee 1 a

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 27. Juni und 5. Oktober 1951

Ronald Arthur Blease und John Thompson Marsh,

Manchester, Lancashire (Großbritannien),

sind als Erfinder genannt worden

Die Menge des auf der Faser in unlöslicher Form niedergeschlagenen Harzes hängt davon ab, welche Wirkung erreicht werden soll. Durch kleinere Harzmengen wird die Faser stabilisiert, während größere Harzmengen ihr die Knitterfestigkeit verleihen.

Bei der Ausführung der Erfindung ist es zweckmäßig, das Textilmaterial in Form eines Gewebes mit der einen sauren Katalysator enthaltenden wäßrigen Lösung eines kristallinen Melamin-Formaldehyd- oder Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Zwischenkondensationsproduktes zu imprägnieren, den Überschuß des Imprägnierungsmittels aus dem Gewebe zu entfernen, es zu trocknen und dann, in einer Atmosphäre zu erhitzen, die überhitzten Dampf enthält. Durch diesen letzten Schritt soll die Kondensation vollendet werden, d. h. das Harz in eine unlösliche Form übergeführt werden. Als saurer Katalysator, der in;. der wäßrigen Lösung enthalten sein soll, kann eine Säure^ ein Säuregemisch oder das Gemisch aus einer Säure und^: einem Salz verwendet werden. Es ist zweckmäßig, als; Katalysator eine Substanz zu benutzen, deren Azidität während der Behandlung durch Abspaltung von Säure (z.B. ein Ammoniumsalz, wie Ammoniumthiocyanat oder Monoammoniumphosphat) größer werden kann.

Für die Durchführung der vorliegenden Erfindung kann jedes Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt verwendet werden, das in die Faser eindringen und durch

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Erhitzen in die unlösüche; Form'übergeführt werden kann, > z. B. Oxymethylmelamin öder alkylierte Oxymethylmelamine. Wie schon erwähnt wurde, ist die Erfindung von besonderem Wert, wenn sie auf Gewebe aus regenerierter''Cellulose angewendet'·¹ wird, insbesondere, wenn die Behandlung mit-^; Kunstharz-Zwischenkonsensationsprodukten zur Erzielung der Knitterfestigkeit dient.
' i)ie Lösung eines Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Zwischenkondensatipnspr.o,dukites, mit einem niedrigen Molekulargewicht, das in Textilien eindringen kann, läßt sich auf zwei Wegen "herstellen, z. B. kann man ein Melamin-Formaldehyd- und jein Harnstoff-Formaldehyd-Zwischenkondensationsprodukt herstellen, beide mischen und danach mit einem Katalysator versetzen. Oder man mischt Melamin und Harnstoff und kondensiert teilweise mit Formaldehyd, bevor der Katalysator zugegeben wird.

Die Erfindung kann mit jedem Zwischenkondensationsprodukt ausgeführt werden^ das die Komponenten Melamin, Harnstoff und Formaldehyd enthält, z. B. mit Oxymethylmelamin und Oxymethylharnstoff, mit alkyliertem Oxymethylamin und Oxymethylharnstoff, mit Oxymethylmelamin und alkyliertem Oxymethylharnstoff oder mit alkyliertem Oxymethylmelamin und alkyliertem Oxymethylharnstoff.

.Verwendet man als Katalysator schwache Säuren oder Stoffe, die schwache Säuren' abspalten, so muß in der Regel 3 bis 5 Minuten auf 160 bis 180⁰C erhitzt werden, um das Harz unlöslich zu machen; bei Verwendung starker Säuren oder von Stoffen, die starke Säuren abspalten, kann die Temperatur auf 130 bis 15O⁰C herabgesetzt werden.

Obwohl die Erfindung von besonderem Wert für Gewebe aus regenerierter Cellulose ist, insbesondere, um diese knitterfest zu machen, kann sie auch auf andere Cellulosetextilmaterialien, wie z. B. Baumwolle, angewendet werden. Wenn Baumwollgewebe mit den Zwischenköridensationsprodukten aus Harnstoff und Formaldehyd behandelt werden, um sie knitterfest zu machen, und wenn das Harz dabei in einer eine wesentliche Menge überhitzten Dampf enthaltenden Atmosphäre in den unlöslichen Zustand übergeführt wird, so tritt bisweilen , eine Herabsetzung der Knitterfestigkeit ein, wenn man zum Vergleich Gewebe heranzieht, die in einer Atmosphäre erhitzt werden, welche keinen oder nur eine geringe Menge Dampf enthält. Es wurde gefunden, daß in solchen Fällen durch die Verwendung von Melamih-Harnstoff-Formaldehyd-Harzen nicht nur diese Herabsetzung verhindert, sondern sogar die Knitterfestigkeit gegenüber Geweben erhöht wird, die nur ein Harnstoff-Formaldehyd-Kpndensationsprodukt enthalten, welches zur Vervollständigung der Kondensation in einer eine wesentliche Menge überhitzten Dampf enthaltenden Atmosphäre behandelt ist.

Während des Trocknens oder sofort danach kann das Gewebe der mechanischen Verformung unterworfen werden; sie bleibt durch die Einlagerung des unlöslichen Melamin-Formaldehyd- oder Melamin-Harnstoff-Formaldehydharzes erhalten. So ist es z. B. möglich, das Gewebe zu kalandrieren, zu schreinern, zu prägen, mit Glanz zu. versehen oder zu plissieren. Während des Trocknungsprozesses ist es auch möglich, das Gewebe, auf einem entsprechend ausgerüsteten Spannrahmsn oder auf einer Vorrichtung zur Erzeugung einer genau regulierten Druckschrumpfung zu schrumpfen.

' Die vorteilhafte Eigenschaft des Kunstharzes, Knitterfestigkeit zu bewirken, mechanische Veränderungen , Hauerhaft zu-machen oder gewisse Farbstoffe lichtechter zu machen usw., wird praktisch nicht dadurch ungünstig beeinflußt,-daß die Behandlung in einer Atmosphäre erfolgt, die überhitzten Dampf enthält. Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele und Tabellen erläutert, durch die sie aber nicht beschränkt wird.

Beispiel 1

Es wurde eine 10°/₀ige wäßrige Lösung des Trioxymethylmelarnin-Zwischenkondensationsproduktes hergestellt und mit 5 Gewichtsprozent Monoammoniumphosphat, bezogen auf das feste Kondensationsprodukt, als Katalysator versetzt. Hiermit wurde ein normal breites Gewebe aus 16 Gewichtsprozent Wolle und 84 Gewichtsprozent Zellwolle behandelt. Jedes Gewebemuster wurde so imprägniert, daß es ungefähr 100% seines Gewichtes an Imprägnierlösung aufnahm. Nach dem Imprägnieren wurde es bei niedrigen Temperaturen getrocknet und anschließend 4 Minuten lang bei Atmosphärendruck in einer Atmosphäre, die überhitzten Dampf enthielt, auf 145°C erhitzt (Dampfbehandlung). Danach wurden die Muster 2 Minuten lang bei 9O⁰C in einer Lösung gewaschen, in der 0,25% Seife und 0,25 % Soda enthalten waren, in kaltem Wasser gespült und auf Normalbreite getrocknet. Zum Vergleich wurde ein Gewebemuster 4 Minuten lang in einer dampffreien Atmosphäre auf 145°C erhitzt (Trockenbehandlung).

Der Einfluß der Menge an überhitztem Dampf auf die Abriebfestigkeit dampfbehandelter Gewebe geht aus Tabelle I hervor. Die Abriebfestigkeit wurde nach dem Ring-Wear-Test bestimmt.

Tabelle I

Dampfgehalt in 0/	Prozentuale Verbesserung der Abriebfestigkeit gegenüber
m /θ	trockenbehandelten Geweben
18	3
20	15
35	29
50	38
70	60
95	88

Aus dieser Tabelle geht hervor, daß die Abriebfestigkeit des Gewebes bei Erhöhung der in der Atmosphäre enthaltenen Menge an überhitztem Dampf sehr stark verbessert wird.

Beispiel 2

Vier verschiedene Lösungen wurden zur Imprägnierung vonBaumwollgewebemustern benutzt.Die Imprägnierung wurde wiederum so durchgeführt, daß die Gewebeproben etwa 100 % ihres Gewichtes an Imprägnierlösung aufnahmen. Einige Muster wurden 3 Minuten lang bei Atmosphärendruck in einer dampffreien Atmosphäre auf 15O⁰C erhitzt (Trockenbehandlung; in Tabelle II durch den Buchstaben T gekennzeichnet). Die anderen wurden in einer Atmosphäre, die 90 bis 95 % überhitzten Dampf enthielt, 3¹Z₂ Minuten lang bei Atmosphärendruck auf 15O⁰C erhitzt (Dampfbehandlung; in Tabelle II durch den Buchstaben D gekennzeichnet): Alle Muster wurden dann bei 8O⁰CIn einer Lösung gewaschen, die 0,25% Seife und 0,25 % Soda enthielt, in kaltem Wasser gespült und schließlich getrocknet.

Einige der in Tabelle II aufgeführten Gewebemuster waren mercerisiert, und zwar vor der Imprägnierung (V), nach der Imprägnierung (N) oder vor und nach der Imprägnierung (VN). Andere Muster dagegen waren nicht mercerisiert (U).

Die Mercerisierung wurde mit einer wässerigen Natriumhydroxydlösung (D = 1,315) unter Bedingungen durchs geführt, die eine 10%ige Schrumpfung von Kette und Schuß herbeiführten. Zur, Imprägnierung wurden die folgenden vier Lösungen benutzt: . . - . ·

A. 10°/₀ige wässerige Lösung eines Melamin-Formaldehyd-Zwischenkondensationsproduktes.

B. 18°/₀ige wässerige Lösung eines Methylharnstoff-Formaldehyd-Zwischenkondensationsproduktes.

C. Wässerige Lösung aus 6,7°/₀ eines Harnstoff-Formaldehyd-Zwischenkondensationsproduktes und 8% eines Melamin - Formaldehyd - Zwischenkondensationspioduktes.

D. Wässerige Lösung aus 8 % eines Melamin-Formaldehyd-Zwischenkondensationsproduktes und 5°/₀ eines Methylharnstoff - Formaldehyd - Zwischenkondensationsproduktes.

Die Prozentsätze geben die in den Lösungen enthaltenen Gewichtsmengen an Amin und Formaldehyd an. Als Katalysator wurde allen Lösungen 5°/₀ Monoammoniumphosphat, bezogen auf das Gewicht des

S gelösten Amins und Formaldehyds, zugesetzt.

In Tabelle II sind außerdem die Maße des jeweiligen Gewebemusters angegeben, um zu zeigen, daß es unter gewissen Bedingungen möglich ist, bei nach der Imprägnierung mercerisiertem Baumwollgewebe Knitter-

o festigkeit und Abriebfestigkeit zu erzielen, ohne daß das Gewebe einläuft. Die Abriebfestigkeit wurde wiederum nach dem Ring-Wear-Test bestimmt.

Tabelle II

Imprägnier lösung	Mercerisierung	Art der Behandlung	Größe des Musters in Zoll	Knitterf Kette	sstigkeit Schuß	Abriebfestigkeit
A	U	T	72-64	3,4	3,4	580
A	U	D	73-65	3,0	3,1	1160
A	N	T	76-70	2,6	2,75	2240
C	V	T	75-69	3,63	3,50	515
C	V	D	75-68	3,15	3,13	1113
C	VN	T	78-72	3,18	3,03	958
B	U	T	74-68	3,65	3,5	172
B	U'	D	70-64	3,25	2,95	493
B	N	T	75-68	3,05	3,15	420
D	U	T	73-63	3,6	3,25	318
D	U	D	73-64	3,2	3,0	590
D	N	T	77-71	2,75	2,65	927

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Imprägnieren von ganz oder teilweise aus Cellulose bestehenden Textilien mit einer wässerigen Lösung eines aus Melamin und Formaldehyd oder eines aus Melamin, Harnstoff und Formaldehyd hergestellten Zwischenkondensationsproduktes mit einem Gehalt an einem sauren Katalysator, anschließendem Trocknen und Nachbehandlung in einer Dampf enthaltenden Atmosphäre, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbehandlung in einer nicht weniger als 20 °/₀, vorzugsweise 50 %, trockenen, d. h. überhitzten Dampf enthaltenden bzw. in einer ganz aus überhitztem Dampf bestehenden Atmosphäre bei Temperaturen und Zeiten, die für eine Überführung des Kondensationsproduktes in den unlöslichen Zustand genügen, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 130 und 180° C, durchgeführt wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Melamin-Formaldehyd-Harz verwendet wird, bei dem das Molverhältnis Formaldehyd zu Melamin größer als 3 : 1 ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von Melamin-Formaldehyd- und Harnstoff-Formaldehyd-Harz verwendet wird, dessen Formaldehydgehalt so groß ist, daß mehr als 3 Mol Formaldehyd auf 1 Mol Melamin und mehr als 1,6 Mol Formaldehyd auf 1 Mol Harnstoff kommen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschriften 449 243, 601 167;
Fischer — Bolsien, »Lexikon für die gesamte Textil-Veredlung*, 1950, S. 264.

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