DE1273480B - Verfahren zum Bleichen von Fasergut aus nativer Cellulose - Google Patents

Description

Es ist allgemein üblich, Fasergut aus nativer Cellulose, vor allem solches aus Baumwolle, durch Behandlung mit sehr starken Oxydationsmitteln, wie Wasserstoffperoxyd, Alkalimetallhypochloriten und Alkalimetallchloriten, zu bleichen. Man erzielt dabei zwar einen befriedigenden Bleicheffekt, gleichzeitig wird aber die Cellulose durch die Oxydationsmittel merklich geschädigt. Versuche, die Verwendung von Oxydationsmitteln und damit den oxydativen Abbau der Cellulose beim Bleichen zu vermeiden, haben bisher nicht zum Erfolg geführt.

Es wurde nun gefunden, daß man Fasergut aus nativer Cellulose in Abwesenheit von Oxydationsmitteln ohne den oben erläuterten Nachteil bleichen kann, wenn man das Gut gegebenenfalls kontinuierlich bei einer Temperatur von 90 bis 150° C 1 bis 300 Minuten lang mit einem wäßrigen Bad behan-

delt, das 4 bis 13 Gewichtsprozent Alkalimetallhydroxyd, 1 bis 4 Gewichtsprozent komplexbildende Aminopolycarbonsäuren oder entsprechende Mengen von Alkalimetallsalzen solcher Säuren, 0,5 bis 3,0 Gewichtsprozent in alkalischer Lösung wirksame anionaktive und/oder nichtionogene Netzmittel enthält, wobei man die Behandlungstemperatur t (gemessen in ⁰C) in dem genannten Bereich so auf die Behandlungszeitr (gemessen in Minuten) abstimmt, daß sie zwischen den durch die Gleichungen

i„ = 100 - 20 (logt-1,5), tu— 90,τ = 300 (I) und

t₀ = 100 - 20 (log r - 4), t₀ = 150, τ = 1 (II)

definierten Grenzen (diese eingeschlossen) liegt, und das so behandelte Gut, gegebenenfalls durch wenigstens einmaliges Spülen bei Kochtemperatur, von Alkalimetallhydroxyd befreit.

Der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in Betracht kommende Arbeitsbereich hinsichtlich Temperatur und Behandlungszeit ist zur Verdeutlichung in der Zeichnung graphisch dargestellt. Er wird dort durch die Fläche wiedergegeben, die durch die Geraden A, B, C, D, E und F begrenzt ist.

Für das vorliegende Verfahren lassen sich grundsätzlich die Hydroxyde aller Alkalimetalle verwenden. Wegen ihrer leichten Zugänglichkeit und sehr guten Wirksamkeit werden aber Kaliumhydroxyd und Natriumhydroxyd bevorzugt.

Als Beispiele für komplexbildende Aminopolycarbonsäuren seien genannt N-Hydroxyäthyläthylendiamintriessigsäure, o-Cyclohexylendiamintetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure und besonders Äthylendiamintetraessigsäure. Statt der freien Säure kann Verfahren zum Bleichen von Fasergut
aus nativer Cellulose

Anmelder:

Badische Anilin- & Soda-Fabrik
Aktiengesellschaft, 6700 Ludwigshafen

Als Erfinder benannt:

Dr. Uwe Kirner, 6700 Ludwigshafen;

Dipl.-Ing. Bjarne Hartmark, 6736 Hambach - -

man auch entsprechende Mengen von Alkalimetallsalzen solcher Säuren verwenden.
Als Netzmittel kommen alle üblichen Stoffe dieser

ao Art in Betracht, die in alkalischer Lösung wirksam sind. Die Netzmittelhersteller geben in ihren technischen Druckschriften Auskunft über die Wirksamkeit ihrer Produkte in alkalischem Medium. Allgemein handelt es sich um Produkte, die als Bleich-

s5 hilfsmittel empfohlen werden. Als anionaktive Netzmittel seien genannt Alkylsulfonate, Alkyldisulfonate, Alkylarylsulfonate, Fettsäurekondensate, Eiweißspaltprodukte und Schwefelsäurehalbester von Alkylphenol-Äthylenoxyd-Addukten bzw. deren Salze. Nichtionogene Netzmittel sind beispielsweise Addukte von Äthylenoxyd an Fettalkohole, Fettsäureamide, Alkylnaphthole und Alkylphenole. Besonders bewährt haben sich Mischungen aus anionaktiven und nichtionogenen Netzmitteln. Solche Mischungen werden daher bevorzugt. Die Netzmittel können außerdem in üblicher Weise Schaumverhütungsmittel, wie Triisobutylphosphat, enthalten.

Das Flottenverhältnis kann bei dem vorliegenden Verfahren im Bereich von 1:0,5 bis 1:3 variiert und den vorhandenen Apparaturen angepaßt werden. Vorzugsweise arbeitet man bei einem Flottenverhältnis von 1: 0,8 bis 1: 2,5. Dieser Bereich eignet sich auch besonders für eine kontinuierliche Durchführung des Verfahrens.

Wesentlich für das vorliegende Verfahren ist es, die Behandlungstemperatur innerhalb des Bereichs von 90 bis 150° C so auf die Behandlungszeit abzustimmen, daß sie die durch die Gleichungen I und II gegebenen Grenzen nicht unter- bzw. überschreitet.

Das heißt, daß für eine bestimmte vorgesehene Behandlungszeit τ von den beiden unteren Grenzen »90° C« und »i_B« die höhere und von den beiden

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oberen Grenzen »150° C« und »i₀« die tiefere den anzuwendenden Temperaturbereich beschließt. Beim Über- oder Unterschreiten des so definierten Arbeitsbereichs nimmt der Effekt der Behandlung rasch so stark ab, daß keine merkliche Aufhellung des Fasergutes mehr auftritt.

Nach der Behandlung wird das Fasergut auf übliche Weise, z. B. durch gründliches Spülen und gegebenenfalls durch Absäuern, von Alkalimetallhydroxyd befreit. Eine besonders gute Aufhellung des Behandlungsgutes erhält man, wenn man zur Befreiung von Alkalimetallhydroxyd wenigstens einmal bei Kochtemperatur spült. Hervorragend hat es sich bewährt, zuerst zweimal bei Kochtemperatur, dann ein- bis zweimal bei ungefähr 60 bis 80° C zu spülen, dann mit stark verdünnter Salzsäure zu säuern und schließlich einmal kalt zu spülen.

Von dem für das vorliegende Verfahren in Betracht kommenden Temperaturbereich von 90 bis 150° C ist der obere Teilbereich von 110 bis 150° C, vorzugsweise 115 bis 150° C, vor allem für Kurzzeitbehandlungen bis zu ungefähr 15 Minuten, der untere Teilbereich von 90 bis 110° C, vorzugsweise 90 bis 105° C, vor allem für Langzeitbehandlungen ab ungefähr 30 Minuten von Bedeutung. Besonders fortschrittliche Ergebnisse erhält man, wenn man die Konzentration an Alkalimetallhydroxyd innerhalb des Konzentrationsbereichs von 4 bis 13 °/o in jedem der genannten Temperaturteilbereiche so auf die Behandlungstemperatur abstimmt, daß sie bei höherer Temperatur niedrig und bei tieferer Temperatur hoch ist. Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht demgemäß darin, die Konzentration c an Alkalimetallhydroxyd in Gewichtsprozent so zu wählen, daß sie im oberen Temperaturteilbereich von 110 bis 150° C, vorzugsweise 115 bis 150° C, die durch die Gleichungen

C_b = IO -0,1 (i-100) (ΠΙ) und C₀ = 12,5 - 0,1 (i -100) , (IV)

im unteren Temperaturteilbereich von 90 bis 110° C, vorzugsweise 90 bis 105° C, die durch die Gleichungen

C_u = 5,5 -0,1 (i-100) (V)

C₀ = 8,5 -0,1 (i-100) (VI)

in Abhängigkeit von der Behandlungstemperatur t in ⁰ C definierten Grenzen c_n und C₀ nicht unterbzw. überschreitet.

Das vorliegende Verfahren kann diskontinuierlich oder vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt werden. Bei kontinuierlicher Arbeitsweise geht man vorzugsweise so vor, daß man die Behandlung bei Temperaturen ab 120° C 1 bis 15 Minuten lang durchführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, ohne oxydative Bleichmittel einen Bleicheffekt zu erzielen, der über dem einer mittleren oxydativen Bleiche liegt, ohne daß man die beim oxydativen Bleichen auftretende Faserschädigung in Kauf nehmen muß. Durch Zusatz von Reduktionsbleichmitteln, wie Natriumdithionit, a-Hydroxyalkansulfinsäuren und deren Salzen, Umsetzungsprodukten von a-Hydroxyalkansulfinsäuren mit Ammoniak oder Aminen und

Salzen solcher Umsetzungsprodukte zu dem Behandlungsbad läßt sich ein noch besserer Weißgrad erreichen, doch arbeitet man aus wirtschaftlichen Gründen vorzugsweise in Abwesenheit von Reduktionsmitteln. Sehr viel vorteilhafter ist es dagegen, wenn man im Anschluß an das vorliegende Verfahren zusätzlich eine Reduktionsbleiche durchführt. Dabei kann man beispielsweise die obengenannten Reduktionsbleichmittel verwenden. Besonders bewährt haben sich dabei folgende Arbeitsbedingungen:

Konzentration an

Bleichmittel 0,3 bis 4 Gewichtsprozent

Flottenverhältnis 1:0,5 bis 1:50

Bleichdauer 1 bis 60 Minuten

bei 90 bis 150° C

Die in den folgenden Beispielen genannten Teile und Prozente sind Gewichtseinheiten.

Beispiel 1

Entschlichteter und getrockneter Baumwollnessel wird mit einer Lösung folgender Zusammensetzung imprägniert: 7,7 °/o Natriumhydroxyd, 2,0% Tetranatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure, 2,0% einer Mischung aus 35 Teilen Diäthanolaminsalz der Dodecylbenzolsulfonsäure und 18 Teilen eines Adduktes von 25 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Kolophonium und 1,0 Teil Pineoil sowie 0,3% einer Mischung aus 59 Teilen kogasindisulfonsaurem Natrium und 8 Teilen Triisobutylphosphat.

Das mit der beschriebenen Lösung behandelte Material wird am Foulard auf 100% Flottenaufnahme abgequetscht und in einem Kesseldämpfer IOMinuten bei 135° C mit Sattdampf behandelt. Anschließend wird mit entsalztem Wasser zweimal bei 100° C und einmal bei 60° C gespült; dann wird mit einer wäßrigen Lösung, die 3 bis 5 ml/1 konzentrierte Salzsäure enthält, abgesäuert und nochmals bei Raumtemperatur gespült.

Es resultiert eine völlig schalenfreie Ware mit einem Weißgrad, der je nach Qualität der Baumwolle zwischen 83,0 und 86,0% (gemessen am Elrepho mit dem Filter R 46 T) schwankt.

Beispiel 2

Entschlichteter und getrockneter Baumwollnessel wird mit einer Lösung folgender Zusammensetzung imprägniert: 7,7% Natriumhydroxyd, 2,0% Trinatriumsalz der Nitrilotriessigsäure und als Netzmittel 2,0% einer Mischung aus 35 Teilen Diäthanolaminsalz der Dodecylbenzolsulfonsäure und 18 Teilen eines Adduktes von 25 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Kollophonium und 1 Teil Pineoil und 0,3 °/o einer Mischung aus 59 Teilen kogasindisulfonsaurem Natrium und 8 Teilen Triisobutylphosphat.

Das mit der beschriebenen Lösung behandelte Material wird am Foulard auf 100% Flottenaufnähme abgequetscht und in einem Kesseldämpfer 15 Minuten bei 130° C mit Sattdampf behandelt. Anschließend wird mit entsalztem Wasser zweimal bei 100° C und einmal bei 60° C gespült; dann wird mit einer wäßrigen Lösung, die 3 bis 5 ml/1 konzentrierte Salzsäure enthält, abgesäuert und nochmals bei Raumtemperatur gespült.

Es rusultiert eine völlig schalenfreie Ware mit einem Weißgrad, der je nach Qualität der Baumwolle

Claims (2)

zwischen 81,0 und 85,0 schwankt (gemessen am Elrepho mit Filter R 46 T). Die gleichen Ergebnisse erhält man, wenn man eine Imprägnierflotte verwendet, die 8,0 % Natriumhydroxyd, 2,0% Tetranatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure und eines der Netzmittel A bis E enthält: A. 1,8 % Natriumsalz des Schwefelsäurehalbesters eines Adduktes von 4 Mol Äthylenoxyd an Nonylphenol, B. 2,5% einer Mischung aus 5 Teilen eines Adduktes von 10 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Nonylphenol, 57 Teilen Natriumsalz des Schwefelsäurehalbesters eines Adduktes von 4 MoI Äthy- *5 lenoxyd an 1 Mol Nonylphenol und 10 Teilen Pineoil, C. 2,0% einer Mischung aus IOTeilen eines Adduktes von 7 bis 9 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Fettalkohol, 54 Teilen Natriumsalz des Schwefelsäurehalbesters eines Adduktes von 4 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Nonylphenol und 5 Teilen Pineoil, D. 1,5% einer Mischung aus IOTeilen eines Adduktes von 7 bis 9 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Fettalkohol und 54 Teilen Natriumsalz des Schwefelsäurehalbesters eines Adduktes von 4 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Nonylphenol und 0,3 % einer Mischung aus 59 Teilen kogasindisulfonsaurem Natrium und 8 Teilen Triisobutylphosphat, E. 1,5% einer Mischung aus 5 Teilen eines Adduktes von 10 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Nonylphenol und 57 Teilen Natriumsalz des Schwefelsäurehalbesters eines Adduktes von 4 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Nonylphenol und 0,3 % einer Mischung aus 59 Teilen kogasindisulfonsaurem Natrium und 8 Teilen Triisobutylphosphat. Beispiel 3 Entschlichteter und getrockneter Baumwollnessel wird mit einer Lösung folgender Zusammensetzung imprägniert: 7,7% Natriumhydroxyd, 2,0% Tetranatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure, 2,0% einer Mischung aus 35 Teilen Diäthanolaminsalz der Dodecylbenzolsulfonsäure, 18 Teilen eines Adduktes von 25 Mol Äthylenoxyd auf 1 Mol Kollophonium und 1 Teil Pineoil und 0,3% einer Mischung aus 59 Teilen kogasindisulfonsaurem Natrium und 8 Teilen Triisobutylphosphat. Das mit der beschriebenen Lösung behandelte Material wird am Foulard auf 100% Rottenaufnähme abgequetscht und in einer Pad-Roll-Anlage bei 100 bis 103° C 3 Stunden mit Sattdampf behandelt. Die Anlage soll so beschaffen sein, daß sie möglichst luftfrei betrieben werden kann. Anschließend wird mit entsalztem Wasser zweimal bei 100° C und einmal bei 60° C gespült; dann wird mit einer wäßrigen Lösung, die 3 bis 5 ml/1 konzentrierte Salzsäure enthält, abgesäuert nud nochmals bei Raumtemperatur gespült. Es resultiert eine völlig schalenfreie Ware mit einem Weißgrad, der je nach Qualität der Baumwolle zwischen 82,0 und 85,0% schwankt (gemessen am Elrepho mit Filter R46T). Beispiel 4 Man arbeitet unter den im Beispiel 2 angegebenen Bedingungen, verwendet aber eine Imprägnierflotte folgender Zusammensetzung: 8,0% Natriumhydroxyd, 2,0 % Tetranatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure, 2,0% einer Mischung aus 35 Teilen Diäthanolaminsalz der Dodecylbenzolsulfonsäure und Teilen eines Adduktes von 25 Mol Äthylenoxyd an IMol Kollophonium und ITeil Pineoil, 0,3% einer Mischung aus 59 Teilen kogasindisulfonsaurem Natrium und 8 Teilen Triisobutylphosphat und 1,5 % des Natriumsalzes der Imino-bis-methansulfinsäure. Es resultiert eine völlig schalenfreie Ware "mit einem Weißgrad der je nach Qualität der Baumwolle zwischen 83,0 und 86,0% schwankt. Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bleichen von Fasergut aus nativer Cellulose in Abwesenheit von Oxydationsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gut gegebenenfalls kontinuierlich bei einer Temperatur von 90 bis 150° C 1 bis 300 Minuten lang mit einem wäßrigen Bad behandelt, das 4 bis 13 Gewichtsprozent Alkalimetallhydroxyd, 1 bis 4 Gewichtsprozent komplexbildende Aminopolycarbonsäuren oder entsprechende Mengen von Alkalimetallsalzen solcher Säuren, 0,5 bis 3 Gewichtsprozent in alkalischer Lösung wirksame anionaktive und/oder nichtionogene Netzmittel enthält, wobei man die Behandlungstemperatur t [°C] in dem genannten Bereich so auf die Behandlungszeitr [min] abstimmt, daß sie zwischen den durch die Gleichungen

i„ = 100 - 20 (logTT - 1,5), i„ = 90, τ = 300 (I) und

t₀ = 100 - 20 (log τ - 4), t₀ = 150, τ = 1 (II)

definierten Grenzen (diese eingeschlossen) liegt, und das so behandelte Gut, gegebenenfalls durch wenigstens einmaliges Spülen bei Kochtemperatur, von Alkalimetallhydroxyd befreit.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Konzentration an Alkalimetallhydroxyd c [Gewichtsprozent] so auf die Behandlungstemperatur t [°C] abstimmt, daß sie im Temperaturbereich von 110 bis 150° C zwischen den durch die Gleichungen

c_n = 10 - 0,1 (t -100) (III)

und

C₀ = 12,5 -0,1 (i-100), (IV)

jeraturbereich von 90 bis 110° C zw
a durch die Gleichungen

C_ll = 5,5 - 0,1 (t -100) (V)

und

C₀ = 8,5 -0,1 (i-100) (VI)

definierten Grenzen c_u und c₀ (diese eingeschlossen) liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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