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Verfahren zur füllenden und knitterarmen Ausrüstung von Textilien
aus natürlicher und regenerierter Cellulose Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist ein Verfahren zur füllenden und knitterarmen Ausrüstung von Textilien aus natürlicher
und regenerierter Cellulose unter Verwendung von Umsetzungsprodukten von Stärke
mit Polyphosphaten.
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Es ist bekannt, daß polymere Phosphate niederen, mittleren und auch
höheren Polymerisationsgrades in der Textilveredlung in Wasch-Walk-Prozessen zum
Abkochen und Beuchen, zum Entschlichten sowie in der Färberei, Druckerei und Bleicherei
eingesetzt werden. Man nutzt hierbei das spezifische Komplexbindevermögen für Ionen
mehrwertiger Metalle (Härtebildner des Wassers, Eisen, Kupfer, Mangan usw.), die
ausgeprägte Dispergierwirkung für Pigmente und die Erhöhung der waschaktivierenden
Eigenschaften von Seifen oder synthetischen Waschmitteln aus. Bei all diesen Arbeitsprozessen
kommt es darauf an, die gewünschten textilen Ausrüstungseffekte durch die Freilegung
der Textilfaser von unerwünschten Fremdstoffen mit Hilfe der polymeren Phosphate
zu verbessern.
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Es wurde nun gefunden, daß die Umsetzungsprodukte der hochmolekularen
Polyphosphate mit Stärke zur füllenden und knitterarmen Ausrüstung von Textilien
aus natürlicher und regenerierter Cellulose dann besonders geeignet sind, wenn die
Umsetzungsprodukte von Stärke mit Polyphosphaten, die durch Trocken- oder Naßmischung
von 30 bis 700/0 pulverförmiger Stärke mit 70 bis 300/0 Polyphosphaten und anschließende
Erwärmung über 100°C, vorzugsweise 140°C, entstehen, in solchen Mengen aufgebracht
werden, daß wenigstens 10/0
P205, vorzugsweise 2 bis 40/" P205, in Polyphosphatform
nach beendeter Ausrüstung im Textil vorhanden sind.
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Es sind bereits Wäschestärken beschrieben worden, die durch einfaches
Auflösen von Stärke und von kondensierten Phosphaten oder durch Mischung von Stärkelösungen
in Polyphosphatlösungen erhältlich sind. Derartige Wäschestärken sind zur Erzielung
der üblichen Stärkeappreturen bestimmt. Die erfindungsgemäßen Ausrüstungseffekte,
wie angenehmer weicher Griff und verbesserte Knitterarmut, sind mit derartigen Appreturlösungen
nicht zu erzielen.
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Zum Appretieren von Geweben sind ferner auch Stärkephosphate bekanntgeworden,
doch handelt es sich dabei um solche Stärkephosphate, deren P205-Anteil nur etwa
2,80/, ausmacht, während der P205-Anteil der Umsetzungsprodukte der vorliegenden
Erfindung mindestens etwa 17,40/, beträgt. Man kann mit diesen bekannten Stärkephosphaten,
die nur wenig Phosphat enthalten, wohl eine einfache Stärkeappretur erhalten, aber
nicht den erfindungsgemäßen Effekt erzielen, nämlich die füllende und knitterarme
Ausrüstung von Textilien, die nur dann erreicht wird, wenn nach beendeter Ausrüstung
wenigstens 10/, P205, vorzugsweise 2 bis 411/0 P205, in Polyphosphatform
im Textil vorhanden sind.
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Unter hochmolekularen Polyphosphaten sollen vorzugsweise die als Grahamsches
Salz und Kurrolsches Salz bekannten Natrium- bzw. Kaliumpolyphosphate verstanden
werden, die häufig auch als Natriumhexametaphosphat bzw. Kaliummetaphosphat bezeichnet
werden. Während das hochmolekulare Natriumpolyphosphat wasserlöslich ist, wird das
hochmolekulare Kaliumpolyphosphat erst in Gegenwart von Natriumionen wasserlöslich,
welche von anorganischen oder organischen Natriumsalzen beliebiger Art stammen können.
Zur erfindungsgemäßen Durchführung des Verfahrens mit hochmolekularem Kaliumpolyphosphat
bedient man sich zum Löslichmachen vorzugsweise der hoch-, mittel-oder niedermolekularen
Natriumpolyphosphate bis zum Natriumpyrophosphat in neutraler oder saurer Form.
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Die Umsetzungsprodukte der hochmolekularen Polyphosphate mit Stärke
gewinnt man durch Vermischen von 30 bis 700/0 einer pulverförmigen Kartoffel-, Reis-
oder Maisstärke mit 70 bis 300/, des hochmolekularen Polyphosphates. Dieser
Mischprozeß kann trocken, unter Ausnutzung des natürlichen Feuchtigkeitsgehaltes
der Stärke oder auch naß, etwa durch Verrühren einer Polyphosphatlösung mit Stärke
zu einer Suspension, erfolgen. Die Einstellung der Polyphosphat-Stärke-Mischung
wird zweckmäßig schwach sauer vorgenommen, so daß im wäßrigen Milieu pH-Werte zwischen
4 und 7 erhalten werden. Es kann jedoch auch ohne Beeinträchtigung der
Phosphorylierung
im alkalischen Milieu gearbeitet werden. Bei Durchführung einer Naßmischung wird
die phosphorylierte Stärke abgesaugt. Das trocken-oder naß hergestellte Mischprodukt
wird vorgetrocknet und schließlich 12 bis 24 Stunden auf Temperaturen über 100°C,
vorzugsweise 120 bis 140°C, erhitzt, wodurch die Umsetzung vollendet wird. Der Erhitzungsprozeß
kann vorteilhaft in einem Vakuumofen erfolgen. Die so gewonnenen Stärkepolyphosphate
enthalten Phosphor in gebundener Form, wie durch Analyse des Umsetzungsproduktes
nach Auswaschen nicht umgesetzten Polyphosphates leicht feststellbar ist. Für die
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedoch ein Auswaschen des Polyphosphates
nicht nötig. Die Wasserlöslichkeit sowie die Klarheit und Zügigkeit der Lösungen
sind im Vergleich zu unbehandelten Stärken wesentlich verbessert worden. Auch können
Viskositätserniedrigungen erreicht werden. Es ist anzunehmen, daß bei der Umsetzung
der Polyphosphate mit Stärke Veresterungsprodukte entstehen, in denen jedoch der
Stärkeanteil als solcher chemisch nicht abgebaut ist, wie an der Jodstärkeaktion
erkennbar ist. Stärkephosphate dieser Art sind z. B. in der französischen Patentschrift
1 100442, in der britischen Patentschrift 770 565 und in der USA.-Patentschrift
2 852 393 beschrieben worden.
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Die Stärkepolyphosphate können zusammen mit nieder- oder mittelmolekularen
Polyphosphaten bis zu etwa 8 Phosphoratomen im Molekül angewendet werden. Hierbei
empfiehlt es sich, den Anteil an der hochmolekularen Verbindung nicht unter zwei
Drittel der Phosphatkomponente absinken zu lassen. Auch Schmelzprodukte, welche
hochmolekulare Polyphosphate zusammen mit niedermolekularen oder mittelmolekularen
Gliedern der Polyphosphatreihe enthalten, sind einsetzbar. Besonders alkalisch reagierende
hochmolekulare Polyphosphate können durch sauer reagierende niedermolekulare Polyphosphate,
wie z. B. das saure Natriumpyrophosphat, auf die für die Verfahrensdurchführung
optimale Reaktion gebracht werden.
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Auch Zusätze von Borax oder Borsäure oder Gemischen dieser zu den
Umsetzungsprodukten von hochmolekularen Polyphosphaten mit Stärke haben sich bewährt.
Auch durch Borax oder Borsäure können Korrekturen der pH-Wert-Einstellung bewirkt
werden.
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Geeignete pH-Werte für die Imprägnierungsflotten liegen bei 4,5 bis
9, vorzugsweise bei 5 bis 7. Man kann diese pH-Wert-Einstellungen auf beliebige
Weise bewirken. Es empfiehlt sich jedoch, entweder die Phosphatschmelzen entsprechend
einzustellen oderaber die Korrekturen mit nieder- oder mittelmolekularen Phosphaten
bzw. mit Borax oder Borsäure nach der alkalischen oder sauren Seite hin zu bewirken.
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Die zu behandelnden Textilien werden mit den wäßrigen Lösungen der
Umsetzungsprodukte hochmolekularer Polyphosphate mit Stärke in an sich bekannter
Weise so imprägniert, daß die vorerwähnten Mindestphosphatmengen nach beendeter
Ausrüstung und Trocknung auf dem Textil vorhanden sind. Geht man z. B. mit einem
trockenen Textil in eine 10 °/oige Flotte eines Stärkepolyphosphat-Umsetzungsproduktes
ein, welches einen Anteil von 400/, eines hochmolekularen Polyphosphates enthält,
und quetscht bis auf eine Gewichtszunahme von 100 °/o ab, so verbleibt nach dem
Trocknungsprozeß im Textilgut eine Stärkepolyphosphateinlagerung, die einer P205-Menge
von 2,4 bis 2,8 °/o entspricht.
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Geeignete Textilien sind solche, welche einer füllenden Ausrüstung
mit verbesserter Knitterarmut bedürfen, wie z. B. Baumwolle, Leinen, Zellwolle,
Reyon od. dgl. Auch für sogenannte Einlagestoffe, welche aus Roßhaaren in Verbindung
mit Viskosespinnfasern und bzw. oder Zellwolle hergestellt werden, eignen sich derartige
Ausrüstungen ausgezeichnet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren erteilt Textilien der angegebenen Art
einen angenehmen Griff bei guter Fülle und verbesserter Knitterarmut. Die Viskositätsminderung
der stärkehaltigen Lösungen, wie sie durch die Einwirkung der hochmolekularen Polyphosphate
hervorgerufen wird, hat ein ausgezeichnetes Eindringen in das Textil zur Folge.
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Man kann durch die erfindungsgemäßen Ausrüstungen auch die Feuchtigkeitsgehalte
der Textilien beeinflussen. Die Natriumverbindungen der Polyphosphatkomponenten
wirken feuchtigkeitssteigernd, während die Kaliumverbindung auch in Kombination
mit Natriumsalzen diesen Effekt nur in geringem Maße geben. Besonders in Kombinationsappreturen
wirken daher die Stärkepolyphosphate unerwünschter Trockenheit und Brettigkeit des
ausgerüsteten Textils entgegen.
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Es ist möglich, das erfindungsgemäße Ausrüstungsverfahren von Textilien
mit anderen an sich bekannten Ausrüstungsmitteln bzw. Ausrüstungsverfahren zu kombinieren.
So hat sich besonders die Mitverwendung von Netzmitteln und bzw. oder Weichmachungsmitteln
mit den Stärkepolyphosphaten zusammen bewährt. Man wählt hier vorzugsweise grenzflächenaktive
Substanzen des anionogenen oder nichtionogenen Typs. Auch Kombinationen mit unbehandelter
Stärke, wasserlöslicher Stärke, Dextrin, Leim, Polyacrylaten oder -methacrylaten
sowie Polyvinylpyrrolidon sind zur Erzielung von Spezialeffekten anwendbar. Eine
besonders interessante Verfahrensvariante ist der Einsatz der Stärkepolyphosphate
in der Knitterarmausrüstung, wie sie in an sich bekannter Weise mit Aminoplastvorkondensaten,
Ketonharzvorkondensaten oder noch nicht ausgehärteten Di-oder Polyepoxyverbindungen
durchgeführt werden. Hier kommen sowohl die einfachen Harzbildner als auch die sogenannten
Reactant-Harze in Frage, welche ihrerseits mit den Cellulosemolekülen Vernetzungen
bilden. Die Stärkepolyphosphate werden in den Harzbildungsprozeß sowie auch in den
Vernetzungsprozeß einbezogen. Auf diese Weise können die an sich bereits durch die
Stärkepolyphosphate verminderten Knittereigenschaften noch weiter zurückgedrängt
werden. Außerdem eignen sich die sauer eingestellten Stärkepolyphosphate auch als
Säurespender (Katalysatoren) für zahlreiche Harzausrüstungen. Man kann die üblichen
Katalysatoren, wie z. B. Ammoniumsalze, vermindern oder sogar völlig durch die angegebenen
Stärke-Phosphate ersetzen.
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Die Überlegenheit des beanspruchten Verfahrens gegenüber einer bekannten
Stärkeappretur zeigen folgende Beispiele.
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Beispiel l Ausrüstung eines Baumwollgewebes Das gebleichte Trockengewebe
wird mit Stärkepolyphosphaten nachstehend angeführter Zusammen-
Setzung
behandelt, wobei jeweils 10 °/oige Lösungen zur Anwendung gelangten. Der Gegenversuch
mit reiner Stärkelösung (durch Aufkochen von Kartoffelstärke gewonnen) ist mit einer
4 °/oigen Lösung durchgeführt. Es wird auf einem 100 °/oigen Abquetscheffektimprägniert
und anschließend im Spannrahmen getrocknet. Die mit den Stärkepolyphosphaten behandelten
Gewebe sind im Griff voll und angenehm, während das mit der reinen Stärkelösung
behandelte Gewebe brettig ausfällt.
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Die pH-Werte der gebrauchsfertigen Lösungen sind elektrometrisch bestimmt.
Außerdem sind ihre Viskositäten vor dem Versuch gemessen und die cP-Werte errechnet.
Die Knitterwinkel in Schußrichtung sind durch Belastung der Stoffproben mit je 50
g ermittelt.
Beispiel 2 Ausrüstung eines zellwollenen Kleiderstoffes Bei diesem Gewebe werden
Ausrüstungen mit Stärkephosphaten in 10 °/oiger Lösung durchgeführt. Sonst wird
wie unter 1 beschrieben verfahren. In der folgenden Tabelle sind wieder sowohl die
mit Stärkephosphaten behandelten Gewebe als auch die nur mit Stärke behandelten
vergleichsweise aufgeführt.