DE1179536B

DE1179536B - Verfahren zum Veredeln von gewebten, gewirkten und nichtgewebten Cellulosetextilien

Info

Publication number: DE1179536B
Application number: DEV17895A
Authority: DE
Inventors: Brian Frederick Sagar; Leslie Mackenzie Valentine
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-01-17
Filing date: 1960-01-16
Publication date: 1964-10-15
Also published as: BE586604A; FR1245882A; GB915571A; CH377308A; CH40660A4; NL247423A; US3106439A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: DOiim

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 8 k-1/30

1 179 536
V17895IVc/8k
16. Januar 1960
15. Oktober 1964

Die Erfindung betrifft die Veredlung von gewebten, gewirkten und nichtgewebten Cellulosetextilien.

Es ist die chemische Modifizierung von Cellulosetextilien durch Einwirkung von Divinylsulfon der Formel (CH2 = CH^SCfe in Gegenwart eines basisehen Katalysators, der mit Divinylsulfon nicht reagiert, bekannt. Es ist ferner bekannt, Cellulose mit einer wäßrigen Divinylsulfonlösung zu durchfeuchten, dann mit einer wäßrigen Lösung des alkalischen Katalysators zu behandeln und das Material am Ende der Umsetzung durch Auswaschen vom Katalysator zu befreien, ohne daß vorher getrocknet wurde. Nach einer anderen Ausführungsform wird der Katalysator neutralisiert. Zweck dieser bekannten Verfahren ist es, die Schrumpfung von z. B. Baumwolle als Textilgut aus regenierter Cellulose beim Waschen herabzusetzen. Es wurde jedoch festgestellt, daß nach diesem bekannten Behandlungsverfahren ausgerüstete Textilien Falten und mechanische Effekte, wie Plissierungen, die vor der Behandlung aufgebracht wurden, beibehalten und demgemäß diese Falten auch nach einem Waschen aufweisen. Ferner wurde festgestellt, daß die behandelte Baumwolle bei Behandlung mit chlorhaltigen Mitteln kein Chlor zurückhält, so daß sie nicht geschädigt oder gelblich wird, wenn man sie in Gegenwart von chlorhaltigen Bleichmitteln wäscht. Diese Effekte der Behandlung werden auch bei starkem Waschen nicht beseitigt.

Baumwolle und Gewebe aus regenerierter Cellulose, die nach diesem vorgeschlagenen Verfahren behandelt wurden, besitzen nur eine geringe oder gar keine Fähigkeit, Falten beizubehalten, wenn sie trocken sind (Trockenfaltenbeständigkeit oder »Dry C. R.«), die vorzugsweise mit Hilfe der Dry Recovery Machine gemessen wird (vgl. J. R. M a r s h , »An Introduction to Textile Finishing«, Chapman & Hall, 1948, S. 388). Jedoch kann die Fähigkeit zum glatten Auftrocknen nach einer Waschbehandlung und die Beständigkeit gegen Faltenbildung im nassen Zustand gut sein, wie aus dem Smooth Drying Index (S. D. I.) ersichtlich ist, der vorzugsweise unter Verwendung einer Vorrichtung bestimmt wird, die aus einem Faltenmacher, einer Trockenkammer und einem Faltenmesser besteht.

Nach diesem etwa dem deutschen Begriff des »Knittererholungswinkels« entsprechenden Test werden Probestreifen des Gewebes sowohl in Kettenwie in Schußrichtung geschnitten. Diese werden durchgenetzt, durch eine kleine Hausmangel abgequetscht und in die Faltvorrichtung eingesetzt, um eine scharfe Doppelfalte zu erzeugen. Das Probestück Verfahren zum Veredeln von gewebten,
gewirkten und nichtgewebten Cellulosetextilien

Anmelder:

Leslie Mackenzie Valentine,
Brian Frederick Sagar, Manchester,
Lancashire (Großbritannien)

Vertreter:

Dr .-Ing. E. Berkenf eld

und Dipl.-Ing. H. Berkenfeld, Patentanwälte,

Köln-Lindenthal, Universitätsstr. 31

Als Erfinder benannt:
Leslie Mackenzie Valentine,
Brian Frederick Sagar, Manchester,
Lancashire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 17. Januar 1959 (1802)

wird dann V2 Stunde getrocknet, und während des Trocknens vermindert sich die Faltung, die dem nassen Gewebe erteilt war. Die S. D. I.-Zahl wird aus dem Ausmaß dieser Erholung ermittelt und gibt die Fähigkeit des Gewebes an, sich von der Faltung, wie sie während der normalen Hauswäsche stattfindet, zu erholen. Das Ausmaß dieser Erholung wird gemessen, indem man das trockene Muster in die Kammer der Faltenmessung einbringt und den Winkel der zurückgebliebenen Faltung durch Beobachtung des Schattens mißt, der von der Faltung geworfen wird, wenn sie mit einem seitlich genchteten Licht beleuchtet wird. Je kleiner die Zahl ist, die bei diesem Test erhalten wird, um so besser ist die Eigenschaft des Gewebes, nach dem Waschen nur ein geringes oder gar kein Plätten zu erfordern.

Ein Fehlen der Beständigkeit gegen eine Faltenbildung im trockenen Zustand stellt unter Umständen einen erheblichen Nachteil dar. Nach dem vorliegenden Verfahren wird bei Verwendung eines durch Alkali stabilisierten Divinylsulfonsystems ein besserer Ausgleich zwischen der Faltenfestigkeit im trockenen Zustand und dem Index für glattes Auftrocknen erreicht.

409 707/325

Das erfindungsgemäße Verfahren für die chemische Modifizierung von Cellulosestoffen besteht darin, daß man Textilien aus Cellulose oder Cellulosederivaten durch Umsetzung mit Divinylsulfon und einem alkalischen oder potentiell alkalischen Katalysator, der mit Divinylsulfon nicht reagiert, behandelt, und ist dadurch gekennzeichnet, daß man das behandelte Material durch Erhitzen trocknet, ohne daß vorher der Katalysator entfernt worden ist.

Gewebe, insbesondere Baumwoll- und Kunstseidegewebe, die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung behandelt werden, zeigen eine verbesserte Festigkeit gegen Faltenbildung (Faltfestigkeit) im trockenen Zustand im Vergleich zu dem Material vor der Behandlung. Zweckmäßig wird das Textilgut nach der Behandlung mit dem Divinylsulfon in Gegenwart eines geeigneten alkalischen Katalysators durch Erhitzen unter milden Bedingungen, d. h. bei einer Temperatur unter 100⁰C, vorzugsweise unter 80⁰C, getrocknet. Die Faltfestigkeit in trockenem Zustand kann verstärkt werden, wenn die getrocknete Probe dann im Ofen erhitzt wird. Gleichmäßige Ergebnisse werden erzielt, wenn das imprägnierte und gemangelte Gewebe auf einem Gestell bei einer möglichst niedrigen Temperatur getrocknet und dann 1 bis 5 Minuten im Ofen bei 100 bis 170⁰C behandelt wird. Die Faltfestigkeit in trockenem Zustand steigt an, wenn die Temperatur der Ofenbehandlung erhöht wird.

Es wird angenommen, daß die gute Faltfestigkeit in trockenem Zustand deshalb erreicht wird, weil sich die Cellulose in einem dehydratisierten und zusammengefallenen Zustand befindet.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der, daß die Veredlung von den Aushärtungsbedingungen wenig abhängig ist, so daß das Verfahren keine strenge Kontrolle der Temperatur oder der Zeit der Behandlung im Ofen erfordert.

Cellulosetextilien, die erfindungsgemäß behandelt werden, zeigen auch die Eigenschaft, daß sie selbst nach einem Waschen Falten und mechanische Effekte, wie Plissier-, Glanz- und Mustereffekte, die vor oder während der Behandlung aufgebracht wurden, beibehalten. Es ist auch möglich, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Fixierung von Stärke und Stärkeprodukten zu verbessern.

Hinsichtlich des mitzuverwendenden alkalischen Katalysators wird folgendes bemerkt: Ein beliebiger Katalysator, der einen pH-Wert des Bades größer oder gleich 8,5 ergibt und der nicht mit dem Divinylsulfon reagiert, kann verwendet werden, z. B. Natriumhydroxyd, Natriumcarbonat oder Natriummethasilikat. Wenn der pH-Wert des Bades jedoch größer als 12 ist, wird die Lebensdauer des Bades für eine praktische Arbeitsweise in einem Einbadverfahren zu kurz, so daß dann ein Zweibadverfahren notwendig ist. Divinylsulfon wird in Gegenwart von wäßrigem Alkali mit einer Geschwindigkeit proportional der Konzentration der Basenstärke des Alkalis in Produkte umgewandelt; die nicht mit Cellulose reagieren. Bei einem Bad-pH-Wert von 13,5, wie er mit einer 0,5molaren Natronlauge erhalten wird, beträgt die Zeit für einen Verlust von 25% des Divinylsulfons etwa 1 Minute. Diese Bestimmung basiert auf dem experimentell bestimmten Zahlenwert von 8,2 ■ 10'¹ Minuten für die Reaktionskonstante der durch Hydroxylionen katalysierten Reaktion. Jedoch wird neben der speziellen Katalyse durch Hydroxylionen die Umwandlung von Divinylsulfon in nicht reaktionsfähige Produkte auch durch undissoziierte Basen katalysiert. Diese allgemein als Basenkatalyse bekannte Erscheinung ist in Standardbüchern für physikalische Chemie näher beschrieben (vgl. R. P. Bell, »Acid-Base Catalysis«, Oxford University Press, Oxford 1941). Demgemäß soll der Katalysator, wenn man in einem einstufigen Verfahren arbeiten will, einen pH-Wert im Bereich von 8,5 bis 12,0 im Bad einstellen, wobei die Katalysatorkonzentration nicht größer als 0,2molar sein soll. Ein weiterer Vorteil der Arbeitsweise innerhalb dieses pH-Bereiches ist der, daß die Reaktion zwischen dem Divinylsulfon und der Cellulose in gequollenem Zustand langsamer verläuft als bei höheren pH-Werten.

Nach einer anderen Ausführungsform ist es möglich, in einem Einbadprozeß zu arbeiten unter Verwendung eines potentiell alkalischen Katalysators, der einen pH-Wert des Bades von nicht mehr als 12,0 ergibt und bei einer Konzentrierung und bzw. oder einem Erwärmen der Badflüssigkeit zerfällt.

Als potentiell alkalischer Katalysator ist Natriumbicarbonat geeignet, das einen niedrigen pH-Wert des Bades ergibt und erst beim Erwärmen in das stärkere Natriumcarbonat umgewandelt wird. Mit Natriumbicarbonat erhält man daher eine lange Lebensdauer des Bades. Auch vermindert die Verwendung dieses Katalysators die Reaktion des Divinylsulfons mit der Cellulose auf ein Mindestmaß, solange diese sich in feuchtem oder gequollenem Zustand befindet. Cellulosetextilien sind Baumwoll-, Kunstseide- oder Leinengewebe oder Gewebe von Cellulosederivaten, die Cellulosehydroxylgruppen enthalten, wie sekundäres Celluloseacetat. Auch nichtgewebte Textilien sind geeignet. Auch Gemische von Cellulose mit Nichtcellulosefasern, z. B. Wolle oder Nylon, können verarbeitet werden; zweckmäßig sind im Textilgut wenigstens 50% Cellulosefasern enthalten.

Beispiel 1

Ein Baumwollgewebe wird mit in 100 ecm Wasser gelösten 5 ecm Divinylsulfon mit einem Zusatz von 5 ecm einer 2molaren Natriummethasilikatlösung imprägniert. Das Gewebe wird auf etwa 80 Gewichtsprozent Flottenaufnahme abgequetscht, 25 Minuten bei 55°C getrocknet und dann sofort 2 Minuten im Ofen bei 12O⁰C behandelt. Nach 5 Minuten Waschen in einer siedenden wäßrigen Lösung mit Gehalt von 0,25% Seife und 0,25% Natriumcarbonat zeigt das Gewebe die nachstehenden Eigenschaften:

Gewichtszunahme 3,75% (79% des

theoretischen Höchstwertes)

S. D. I. quer zur Kette ... 8,2 Dry C. R. (Mitte aus
Kette und Schuß) 3,40

Beispiel 2

Ein Baumwollpopelinshorting wird mit einer

wäßrigen 5%igen Divinylsulfonlösung imprägniert,

die Vionormal hinsichtlich Natriumhydroxyd ist.

Nach dem Mangeln und Trocknen wird die Probe 2 Minuten im Ofen bei 160⁰C behandelt. Sie wird

wie nach Beispiel 1 behandelt und zeigt die nachstehenden Eigenschaften:

Gewichtszunahme 4,11% (86% des

theoretischen
Höchstwertes) S. D. I. quer zur Kette ... 6,9
Dry C. R. (Mitte aus
Kette und Schuß) 3,40

Beispiel 3

IO

Zwei gleiche Probestücke Baumwollgewebe werden mit einer Lösung, die auf 1000 ecm 0,4 g Mol Divinylsulfon und 0,1 g Mol Natriumcarbonat enthält, imprägniert. Die Proben werden auf etwa 80% der Flüssigkeitsaufnahme abgequetscht, 25 Minuten in eine Trockenkammer mit Lufttemperatur von 55⁰C eingebracht und von den handtrockenen Proben eine 2 Minuten bei 130⁰C im Ofen behandelt, worauf beide Proben gemeinsam 5 Minuten mit einer siedenden Lösung mit 0,25% Seife und 0,25% Natriumcarbonat ausgewaschen werden. Die Proben zeigen dann die nachstehenden Eigenschaften:

	Nur	Getrocknet
	getrocknet	und dann
		2 Minuten
		bei 120⁰C
	1,79	im Ofen
	12,0	behandelt
Gewichtszunahme, %		2,33
S. D. I. quer zur Kette ...	2,60	10,5
Dry C. R. (Mitte aus Kette und
Schuß)	3.08

35

Beispiel 4

Zwei Proben des gleichen Materials wie im Beispiel 3 werden in gleicher Weise unter Verwendung einer Lösung, die 0,4molar hinsichtlich Divinylsulfon und 0,5molar hinsichtlich Natriumhydroxyd ist, behandelt. Dieses Bad muß 1 oder 2 Minuten nach der Zugabe des Alkalis verwendet werden, nach 9 Minuten tritt eine Fällung auf. Die Proben zeigen die nachstehenden Eigenschaften:

Nur
getrocknet

Getrocknet
und dann
im Ofen
behandelt

Gewichtszunahme, % 3,59 3.54

S. D. I. quer zur Kette 12,0 10,5

Dry C. R. (Mitte aus Kette und

Schuß) 2,58 3,02

Beispiel 5

Ein Kunstseidegewebe wird mit einer wäßrigen Lösung imprägniert, von der 100 ecm 5,5 ecm Divinylsulfon und 0,4 g Natriumhydroxyd enthalten. Die Probe wird auf 110% Flüssigkeitsaufnahme abgequetscht und getrocknet, bevor sie 2 Minuten bei 110⁰C im Ofen behandelt wird. Nach einem Waschen während 5 Minuten in einer Lösung mit 0,25% Seife und 0,25% Natriumcarbonat zeigt das Gewebe nachstehende Eigenschaften:

Gewichtszunahme 5,7% (84% des

theoretischen
Höchstwertes)

S. D. I. quer zur Kette ... 15,5

Dry C. R. (Mitte aus Kette

und Schuß) 2,75

Beispiel 6

Zwei Proben Baumwollpopeline werden mit einer 4%igen Divinylsulfonlösung, die 0,15molar hinsichtlich Natriumbicarbonat ist, imprägniert, gemangelt und bei 50⁰C getrocknet. Eine der getrockneten Proben wird dann ¹I₂ Minute im Ofen bei 120°C behandelt. Nach einem Auswaschen beider Proben während 5 Minuten in einer siedenden Lösung mit 0,25% Seife und 0,25% Natriumcarbonat zeigen die Muster die nachstehenden Eigenschaften:

	Nur	Getrocknet
	getrocknet	und dann
		¹Iz Minute
		bei 12O⁰C
	0,39	im Ofen
	34,5	behandelt
Gewichtszunahme, %		1,99
S. D. I. quer zur Kette	2,00	12,5
Dry C. R. (Mitte aus Kette und
Schuß)	2,90

Beispiel 7

Hier wird die Behandlung wie im Beispiel 6 wiederholt, aber die Menge des Natriumbicarbonats wird auf 0,25molar erhöht, und eines der Muster wird 8 Minuten bei 10O⁰C im Ofen behandelt. Es werden die nachfolgenden Ergebnisse erzielt:

	Nur	Getrocknet
	getrocknet	und dann
		8 Minuten
		bei 100⁰C
	0,17	im Ofen
	46,5	behandelt
Gewichtszunahme, %		1,83
S. D. I. quer zur Kette	2,15	13,0
Dry C. R. (Mitte aus Kette und
Schuß)	2,95

55

60 Die nach den Beispielen 6 und 7 verwendeten Flotten zeigen, selbst nach 4 Wochen, keine Anzeichen einer Fällung.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Veredeln von gewebten, gewirkten und nichtgewebten Cellulosetextilien durch Behandlung mit einer wäßrigen, Divinylsulfon und einen alkalischen Katalysator, der mit Divinylsulfon nicht reagiert, enthaltenden Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß man das behandelte Material durch Erhitzen trocknet, ohne daß vorher der Katalysator entfernt worden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Material bei unter 100°C, zweckmäßig unter 80⁰C, trocknet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das imprägnierte und getrocknete Textilgut in einem Ofen 1 bis 5 Minuten bei 100 bis 170⁰C behandelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator verwendet wird, der einen pH-Wert des Bades von mindestens 8,5 und nicht mehr als 12,0 ergibt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Katalysatorkonzentration von nicht mehr als 0,2molar anwendet.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator Natriumhydroxyd, Natriumcarbonat oder Natriummethasilikat anwendet.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man einen potentiellen alkalischen Katalysator, insbesondere Natriumbicarbonat, verwendet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschnft Nr. 2 524 399.

109 707325 10. 64

Bundesdruckerei Berlin