DE1273481C2

DE1273481C2 - Verfahren zum bleichen von fasergut aus nativer cellulose

Info

Publication number: DE1273481C2
Application number: DE1965B0081807
Authority: DE
Inventors: Uwe Dr 6700 Ludwigshafen; Hartmark Bjarne Dipl.-Ing 6736 Hambach Kirner
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1964-12-10
Filing date: 1965-05-07
Publication date: 1978-02-16
Also published as: DE1273480B; CH467374A; DE1273481B; FR1459527A; US3476505A; DK129952C; DK129952B; NL6515967A; NL128428C; NO121441B; BE673508A; DE1273480C2; GB1073807A; AT266760B; FI42818B; CH1648365A4

Description

r„ = 100 - 20 (log r - 1,5), i„ = 90, τ = 300 (I) t_o = 100-20(log r-4), i. = 150, r = 1 (II)

definierten Grenzen (diese eingeschlossen) liegt, und wobei man die Konzentration an Alkalimetallhydroxid c [Gewichtsprozent] so auf die Behandlungstemperatur r [⁰C] abstimmt, daß sie im Temperaturbereich von 110 bis 150⁰C zwischen den durch die Gleichungen

C₁₁ = 10-0,1 (t-100) (III)

c„ = 12,5-0,1 (t- 100), (IV)

im Temperaturbereich von 90 bis 110°C zwischen den durch die Gleichungen

c„ = 5,5-0,1 (f- 100)
C₀ = 8,5-0,1 (f- 100)

und

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

C_n = 8,5-0,1 (t-100) (VI)

definierten Grenzen c_u und c„ (diese eingeschlossen) liegt, und das so behandete Gut, gegebenenfalls durch wenigstens einmaliges Spülen bei Kochtemperatur, von Alkalimetallhydroxid befreit.

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 Bleicheifekt, 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. &5

Es wurde nun gefunden, daß man Fasergut aus nativer Cellulose in Abwesenheit von Oxydationsmitteln ohne den oben erläuterten Nachteil bleichen definierten Grenzen c„ und C₀ (diese eingeschlossen) liegt, und das so behandelte Gut, gegebenenfalls durch wenigstens einmaliges Spülen bei Kochtemperatur, von Alkalimetallhydroxid 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.

Unter Alkalimetallpolyphosphaten sind solche zu verstehen, die zwei und mehr linear oder netzartig verbundene Phosphoratome im Molekül enthalten, beispielweise Natrium- oder Kaliumpyrophosphat, -tripolyphosphat, -tetrapolyphosphat und -hexapolyphosphat und technische Gemische solcher Polyphosphate. Die Polyphosphate der genannten Art können allein verwendet werden. Besonders bewährt hat es sich aber, sie gemeinsam mit komplexbildenden Aminopolycarbonsäuren oder deren Alkalimetallsalzen anzuwenden, wobei die Gesamtkonzemration an Polyphosphaten und Aminopolycarbonsäuren oder deren Salzen im Behandlungsbad 1 bis 4 Gewichtsprozent beträgt. Besonders gute Bleichergebnisse erzielt man, wenn man Alkalimetallpolyphosphate und

komplex bildende Aminopolycarbonsäuren oder deren Salze im Gewichtsverhältnis 1:4 bis 4:1 einsetzt.

Als Beispiele für komplexbildende Aminopolycarbonsäuren seien genannt N-Hydroxyäthyläthylendiamintriessigsäure, o-Cyclohexylendiamirtetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure und besonders Äthylendiamin tetraessigsäure.

Als Netzmittel kommen alle üblichen Stoffe dieser 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 Beuchhilfsmittel empfohlen werden. Als anionaktive Netzmittel seien genannt Alkylsulfonate, Alkylsulfonate, Alkylarylsulfonate, Fettsäurekondensate, Eiweißspaltprodukte und Schwefelsäurehalbester von Alkylphenol-Äthylenoxyd-Addukten bzw. deren Salze. Niditionogene Netzmittel sind beispielsweise Addukte von Äthylenoxyd an Fettalkohole, Fettsäureamide, Alkylnaphthoüe 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 variier t 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 150⁰C so auf die Behandlungszeit abzustimmen, daß sie die durch die Gleichungen 1 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 »t_u« die höhere und von den beiden oberen Grenzen »150°C« und »r„« die tiefere den anzuwendenden Temperaturbereich beschließt. Beim über- bzw. 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 üb-· liehe 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 Kochtemperalur, dann ein- bis zweimal bei ungefähr 60 bis 80¹C 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, vor allem für Kurzzeitbehandlungen bis zu ungefähr 15 Minuten, der untere Teilbereich von 90 bis 1 IOC, vorzugsweise 90 bis 105"C, vor allem für Langzeitbehandlungen ab ungefähr 30 Minuten von Bedeutung. Im oberen Teilbereich erhält man oft bessere Bleicheffekte als im unteren; daher wird der obere Teilbereich bevorzugt.

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 120⁰C 1 bis 15 Minuten lang durchrührt.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, ohne oxydative Bleichmittel einen Bleicheflekt zu erzielen, der über dem einer mittleren oxydativen Bleiche liegt,

ίο 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 Bleichmitteln 0,3 bis 4 Gewichtsprozent

Flottenverhältnis 1 :0,5 bis 1 :50

jo 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 wäßrigen Lösung folgender Zusammensetzung imprägniert: 7,7% Natriumhydroxyd, 2,0% einer Mischung aus 12 Teilen eines Adduktes von 8 bis 9 MoI Äthylenoxyd an 1 Mol Octylphenol, 16,5 Teilen Diäthanolaminsalz der Dodecylbenzolsulfonsäure, 32 Teilen kogasindisulfonsaurem Natrium, 5 Teilen Triisobutylphosphat und 1,6 Teilen eines Kondensationsproduktes aus 1 Mol Formaldehyd und 2 Mol /i-Naphthalinsulfonsäure, 2,0% einer der folgenden Calcium- und Magnesiumionen bindenden Substanzen oder Substanzmischungen:

1. Natriumpyrophosphat,

2. Natriumtripolyphosphat,

3. Natriumhexametaphosphat,

4. Mischung aus 50 Teilen Natriumpyrophosphat und 50 Teilen Tetranatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäurs,

5. Mischung aus 50 Teilen Trinatriumsalz der Nitrilotriessigsäure und 50 Teilen Natriumhexametaphosphat.

Das imprägnierte Material wird am Foulard auf 100% Flottenaufnahme abgequetscht und in einer Pad-Roll-Anlage bei 100 bis IO3ⁿC 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 konzen-

trierter Salzsäure enthält, abgesäuert und nochmals bei Raumtemperatur gespült.

Es resultiert eine völlig schalenfrcie Ware mit einem Weißgrad, der je nach Qualität der Baumwolle zwischen 79,0 bis 83,0% schwankt (gemessen am Elrepho mit dem Filter R 46 T).

Beispiel 2

Entschlichteter und getrockneter Baumwollnessel wird mit einer Lösung folgender Zusammensetzung imprägniert: 6,5% Natriumhydroxyd, 2,0% einer Mischung aus 12 Teilen eines Adduktes von 8 bis 9 Mol Äthyienoxyd an 1 Mo! Octylphenol, 16,5 Teilen Diäthanolamir.salz der Dodecylbenzolsulfonsäure, 32 Teilen kogasindisulfonsaurem Natrium, 5 Teilen Triisobutylphosphat und 1,6 Teilen eines Kondensationsproduktes aus 1 MoI Formaldehyd und 2 Mol 0-Naphthalinsulfonsäure, 2% einer der folgenden Calcium- und Magnesiumionen bindenden Substanzen oder Substanzmischungen:

1. Natriumpyrophosphat,

2. Natriumtripolyphosphat,

3. Natriumhexametaphosphal,

4. Mischung aus 50 Teilen Natriumhexametaphosphat und 50 Teilen Tetranatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure,

5. Mischung aus 25 Teilen Natriumtripolyphosphat und 75 Teilen Tetranatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure.

IO Das imprägnierte Material wird am Foulard auf 100% Flottenaufnahme abgequetscht und in einem Kesseldämpfer 10 Minuten bei 135°C mit Sattdampf behandelt. Anschließend wird mit entsalztem Wasser

is zweimal bei 100°C und einmal bei 60⁰C gespült;

dann wird mit einer wäßrigen Lösung, die 3 bis 5 ml/1 konzentrierter Salzsäure enthält, abgesäuert und nochmals bei Raumtemperatur gespült.

Es resultiert eine völlig schalenfreie Ware mit einem Weißgrad, der je nach Qualität der Baumwolle zwischen 80,0 und 84,0% schwankt (gemessen am Elrepho mit dem Filter R 46 T).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Bleichen von Fasergut aus nativer Cellulose in Abwesenheit von Oxidationsmitteln, dadurch geken nzeichnet, daß man das Gut gegebenenfalls kontinuierlich bei einer Temperatur von 90 bis 150° C 1 Minute bis 5 Stunden lang bei einem Flottenverhältnis von 1:0,5 bis 1:3 mit einer wäßrigen Lösung behandelt, die 4,5 bis 11,5 Gewichtsprozent Alkalimetallhydroxid, 1 bis 4 Gewichtsprozent Substanzen, die Ca^{+ +}- und Mg⁺⁺-Ionen binden können und die aus Alkalimetallpolyphosphaten allein oder in Mischung mit komplexbildenden Aminopolycarbonsäuren oder Alkalimetallsalzen solcher Säuren bestehen, und 0,5 bis 3 Gewichtsprozent in alkalischer Lösung wirksame anionaktive und/oder nichtionogene Netzmittel enthält, wobei man die Behandlungstemperatur t [⁰C] in dem genannten Bereich so auf die Behandlungszeit τ [Minuten] abstimmt, daß sie zwischen den durch die Gleichungen

t„ = 100-20 (log τ-1,5), t„ = 90, τ = 300 (I) und

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

definierten Grenzen (diese eingeschlossen) liegt, und wobei man die Konzentration an Alkali- jo metallhydroxid c [Gewichtsprozent] so auf die Behandlungstemperatur t [ C] abstimmt, daß sie im Temperaturbereich von 110 bis 150°C zwischen den durch die Gleichungen

c_u = 10 -0,1 (t-IOO) (Hl)

und

c„ = 12,5-0,1 (t- 100) (IV)

im Temperaturbereich von 90 bis 110"C zwischen den durch die Gleichungen

kann, wenn man das Gut gegebenenfalls kontinuierlich bei einer Temperatur von 90 bis 150⁰C eine Minute bis fünf Stunden lang mit einem wäßrigen Bad behandelt, das 4,5 bis 11,5 Gew.-% Alkalimetallhydroxid, 1 bis 4 Gew.-% Substanzen, die Ca⁺⁺- und Mg⁺⁺- lonen binden kennen und die aus Alkalimetallpolynhosphaten allein oder in Mischung mit komplexbildenden Aminopolycarbonsäuren oder Alkalimetallsalzen solcher Säuren bestehen, und 0,5 bis 3,0 Gew.-% 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 Behandlungszeit τ (gemessen in Minuten) abstimmt, daß sie zwischen den durch die Gleichungen