DE1419480C - Verfahren zur Herstellung von cellulosehaltigem Fasermaterial - Google Patents

Description

Es ist bekannt, Textilstoffe durch Behandlung mit io sätzlicher Einrichtungen verwenden lassen und daß Siliciumdioxid wasserundurchlässig zu machen. Man das Siliciumdioxyd durch Ausfällung unter der Wirhat auch Faserrohmaterial mit Siliciumdioxid vor kung des Alkalis, das in der Merzerisierflotte Verdem Verspinnen als Spinnhilfsmittel und auch zur wendung findet, anstatt durch Eindampfung durch Verbesserung der Zugfestigkeit des Garnproduktes Trocknen abgeschieden wird. Das erfindungsgemäß verbessert. Chirurgisches Nylonnähmaterial ist mit 15 erhaltene Fadengut läßt sich ferner gleichmäßig und Siliciumdioxid behandelt worden, um den Reibungs- gleichförmig färben, da die Gleichmäßigkeit der kocfflzicnten zu erhöhen und auf diese Weise siehe- Spannung in dem gesamten Fadengut zusammen mit rere Knoten binden zu können. der Merzerisierung die Farbstoff-Affinität erhöht. Es galt bisher als praktisch nicht durchführbar, Darüber hinaus kann man erfindungsgemäß auch ein nach bekannten Methoden mit Siliciumdioxid 20 Einzel- oder Einfachgarne merzerisieren, da durch behandeltes Fadengut zu merzerisieren, da durch das die Siliciumdioxidbehandlung während der Merzeri-Eintauchen des Fadengutes in eine flüssige Dispersion kolloidalen Siliciumdioxides und darauf Trocknen desselben unter Abscheidung von freiem Siliciumdioxid auf der Faser durch Eindampfen die 25 der Erhöhung der Festigkeit des merzerisierten Dehnung des Fadengutes soweit vermindert wird, daß Fadengutes wie auch Verbesserung anderer erdie Einzelfäden brechen, wenn die Merzerisierspannung zur Einwirkung kommt. Das Eintauchen des
Fadengutes in ein Siliciumdioxidbad und darauf
Trocknen ergibt somit eine Abscheidung von SiIi- 30
ciumdioxidteilchen auf den einzelnen Fasern, die zu
einer Erhöhung des Reibungskoeffizienten der einzelnen Fasern führt, woraus sich wiederum eine Verminderung der Dehnung ergibt, da die durch Reibung

festgehaltenen Fasern bei Spannungseinwirkung 35 delt, daß eine gründliche Imprägnierung erfolgt. Das brechen, anstatt sich in einem zur Merzerisierung des Bad wird auf einer Temperatur von etwa 93° C und Fadengutes genügenden Grade zu dehnen. einem pH-Wert von etwa 11,0 gehalten, wenngleich Einfache (nicht gefachte) Garne sind für ihre Reiß- auch bei gewissen Bedingungen, z. B. in den Fällen, anfälligkeit besonders bekannt, und eine erfolgreiche in denen eine Verunreinigung der Merzerisierflotten Merzerisierung eines schwach gedrallten, nicht ge- 40 unproblematisch ist, ein geringerer pH-Wert, wie fachten, gesponnenen Garns ist bisher nicht möglich etwa 9,8, Anwendung finden kann, gewesen. Unter »schwach gedrallt« ist zu verstehen, Das das kolloidale Siliciumdioxid enthaltende Bad daß die gesponnenen Einfachgarne einen Drallkoeffi- enthält vorzugsweise auch einen kleinen Prozentsatz, zienten von etwa 3,25 und weniger aufweisen. _z. B. 0,5%, eines Detergents oder Netzmittels, um die Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur 45 Imprägnierung der Faser voranzutreiben, wobei die Herstellung von cellulosehaltigen! Fasermaterial mit Badtemperatur auf einem etwas niedrigeren Wert, Siliciumdioxidablagerungen auf den Fasern oder _z. B. etwa 66° C, gehalten werden kann. Als Netz-Fäden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das mittel kann man allgemein eine Vielfalt von Verbin-Fasergut, das gegebenenfalls mit einer Lösung, die düngen einsetzen, z. B. die Natriumsalze der alkylieretwa 1 Gewichtsprozent Alkali und etwa 0,1 bis 50 ten Benzolsulfonate, wie Natriumoctylbenzolsulfonat 5,0 Gewichtsprozent eines Netzmittels enthielt, vor- und Natriumdecylbenzolsulfonat, Natriumlaurylsulbehandelt und mit heißem Wasser abgespült worden fat, das Natriumsalz der Methylstearamid-äthionist oder das mit Wasser, das gegebenenfalls etwa säure, Dioctylnatriumsulfosuccinat. Eine spezielle Art 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent eines Netzmittels ent- von Netzmittel, die sich für die vorliegenden Zwecke hielt, benetzt worden ist, danach mit einer wäßrigen, 55 als besonders geeignet erwiesen hat, wird von einer gegebenenfalls netzmittelhaltigen Dispersion von Gruppe höherer Natriumalkylsulfate gebildet, die kolloidalem Siliciumdioxid behandelt und in nassem kräftige Benetzungs- und Emulgierungseigenschaften Zustand und gegebenenfalls nach Entfernung über- besitzen. Diese Mittel sind in Gegenwart von Säuren, schüssiger wäßriger Dispersion von kolloidalem SiIi- Alkali, Salzen und hartem Wasser beständig und erciumdioxid dem Alkali einer Merzerisierflotte aus- 60 geben selbst in starker Verdünnung eine deutliche setzt und merzerisiert. . Verminderung der Oberflächenaktivität wäßriger

sierung eine Verfestigung eintritt. Die Erfindung ermöglicht auch die Anwendung einer stärkeren Spannung während der Merzerisierung unter entsprechen-

wünschter Eigenschaften, wie der Knitterbeständigkeit bei Einzelgarnen und der Faltenbeibehaltung von gefachten Garnen.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird das Baumwoll-Fadengut in eine wäßrige Dispersion von kolloidalem Siliciumdioxid, die ungefähr 1 Gewichtsprozent Siliciumdioxid enthält, eingetaucht oder auf andere Weise so mit der Dispersion behan-

Durch das Alkali der Merzerisierflotte wird das Siliciumdioxid aus der kolloidalen Dispersion auf der Faser ausgefällt, während diese von dem Alkali geschrumpft oder merzerisiert wird.

Das Problem eines Bruchs der Einzelfäden in dem Fadengut wird somit crfindungsgemäß beseitigt, da das Siliciumdioxid gleichzeitig zur Anwendung der

Lösungen. Sie werden beim Beuchen, Merzerisieren, Carbonisieren, Filzen und Waschen und Färben und bei der Herstellung von Bakteriziden und Antiseptica 65 verwendet. Einer dieser Stoffe hat die Formel

C₄H₉CH (C₂H_e) C₂H₄CH (SO₄Na) C₂H₄CH (C₂H₅)., Das Netzmittel soll in Mengen von etwa 0,1 bis 5,0%

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vom Gewicht der Lösung verwendet werden. Anstatt aufweist, werden durch Abquetschwalzen geführt und ein Netzmittel anzuwenden, kann man das Fadengut in einen Behälter eingetaucht, der eine auf 93° C erzur Verstärkung der Imprägnierung auch durch hitzte, kolloidale Dispersion von Siliciumdioxid entQuetschwalzen führen oder eine Kombination beider hält, zu deren Herstellung 1 Raumteil einer 30ge-Maßnahmen anwenden. 5 wichtsprozentigen kolloidalen, wäßrigen, Siliciumdi-

Nach der oben beschriebenen Imprägnierung wird oxiddispersion mit 30 Raumteilen Wasser vermischt das Fadengut im noch nassen Zustand dem Alkali wird. Die Kettfaden werden dann durch Abquetscheiner Merzerisierflotte ausgesetzt, wodurch gleich- walzen und in einen anderen Behälter eingeführt, zeitig das Fadengut merzerisiert und das Silicium- der eine identische, kolloidale Siliciumdioxiddisperdioxid in seinen Fasern abgeschieden wird. io sion von 93° C enthält, hierauf durch Abquetsch-

Man kann andererseits das Fadengut zuerst mit walzen und in einen Behälter, der Wasser von Raumeiner Flotte behandeln, die etwa l°/o Alkali und temperatur enthält, und dann durch Abquetschwaleines der obengenannten Netzmittel in den genannten zen und in einen Behälter, der eine 23gewichtspro-Anteilen enthält, dann durch Spülen mit heißem zentige Natronlauge von Raumtemperatur enthält. Wasser bei etwa 88° C das Alkali von der Faden- 15 Das Fadengut läuft dann durch Abquetschwalzen gutoberfläche entfernen, so daß kein Alkali zurück- und in einen Behälter, der Wasser von 57° C entbleibt, welches das Siliciumdioxidbad verunreinigen hält, durch Abquetschwalzen und weiter in einen könnte, und dann durch das das kolloidale Silicium- Behälter, der Wasser von 43° C enthält, durch Abdioxid enthaltende Bad bei einem pH-Wert von etwa quetschwalzen und weiter in einen Behälter, der Was-9,8 hindurchführen, worauf in der oben beschriebenen 20 ser von Raumtemperatur enthält, und dann durch Weise die Merzerisierung erfolgt. Diese Arbeitsfolge Abquetschwalzen und in einen Behälter, der eine ergibt eine Tendenz zur Anregung einer Ausfällung l'Avolumprozentige wäßrige Schwefelsäure von oder zur Herbeiführung einer teilweisen Ausfällung Raumtemperatur enthält. Das Fadengut wird dann des Siliciumdioxides vor der Merzerisierung, was in durch Abquetschwalzen und in einen Behälter gegewissen Fällen erwünscht sein kann. 35 führt, der eine l'Avolumprozentige wäßrige Schwefel-

Eine andere Abänderung besteht darin, zunächst säure von Raumtemperatur enthält, dann durch Abmit Wasser von 88° C, dann mit dem kolloidalen quetschwalzen und in einen Behälter, der Wasser von Siliciumdioxid und hierauf mit l%igem Alkali zu Raumtemperatur enthält, weiter durch Abquetschbehandeln und darauf zu merzerisieren. Auf diese walzen und in einen Behälter, der Wasser von Raum-Weise kann man in der jeweils gewünschten Weise 30 temperatur enthält, dann durch Abquetschwalzen eine teilweise oder vollständige Ausfällung des SiIi- und in einen Behälter, der genügend wäßriges Ammociumdioxides vor der Merzerisierung erhalten. niak von Raumtemperatur enthält, um den pH-Wert

Eine weitere Abänderung besteht darin, zuerst mit des Fadengutes auf etwa 7 einzustellen, hierauf durch

einer etwa 1% Netzmittel enthaltenden, wäßrigen Abquetschwalzen und in einen Behälter, der Wasser

Lösung bei 66° C und darauf mit dem Silicium- 35 von 60° C enthält, und dann durch Abquetschwalzen

dioxidbad bei etwa 88° C zu behandeln und hierauf und einen Schleifentrockner von 79° C, bis das

zu merzerisieren. Fadengut im wesentlichen trocken ist. Das erhaltene

Eines der Ziele beim Behandeln der Cellulose- und Fadengut weist die eingangs beschriebenen, verbes-

Mischmaterialien in den obengenannten Arbeitsstu- serten Eigenschaften auf.

fen vor der Merzerisierung besteht allgemein darin, 4° Die obige Arbeitsweise entspricht einem konti-

die kolloidale Suspension auf der Faser in einen nuierlichen Verfahren, das in einem herkömmlichen

mehr oder weniger instabilen Zustand zu überführen, Ketten-Merzerisierbereich durchgeführt wird,

so daß die Ausfällung des Siliciumdioxides rasch ein- Nach der Arbeitsweise des obigen Beispiels wird

tritt, wenn das Material mit dem Alkali bei der Mer- ferner ein 37-Zweifach-Baumwollcordfaden mit der zerisierbehandlung zusammenkommt. 45 Abänderung behandelt, daß der Faden vor der SiIi-

Über die obengenannten Arbeitsweisen hinaus ciumdioxidbehandlung mit Wasser bei 88° C gewakann man eine teilweise Ausfällung oder Instabilität sehen wird, wobei man die Wasserwäsche unmittelbar durch Behandlung mit einer oder mehreren Verbin- vor der Alkalibehandlung wegläßt und das Alkali düngen der folgenden Arten vor, während oder nach durch Kühlen auf 21° C hält. Der erhaltene Faden der Behandlung mit dem kolloidalen Siliciumdioxid 50 zeigt eine bemerkenswerte Verbesserung gegenüber und vor der Merzerisierung bewirken: Alkalisalze dem unbehandelten Faden in bezug auf die Gleichstarker organischer und anorganischer und schwacher mäßigkeit der Dehnung.

Säuren, z. B. Natriumchlorid, Magnesiumsulfat, Fünf willkürlich gewählte Spulen eines so erhal-

Magnesiumphosphat, Natriumphosphat, höheren tenen Fadens sind jeweils zwanzigmal auf einer Prüf-Fettaminsalzen, quartären Ammonium-, Sulfonium- 55 vorrichtung für Einzelfäden auf die Dehnung geprüft

und Phosphiumverbindungen, Alkalisalzen der worden. Die in der folgenden Tabelle genannten Deh-

Äthylendiamintetracarbonsäuren. nungswerte stellen jeweils das Mittel der bei jeder

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Er- Spule beim Bruch erhaltenen zwanzig Werte dar.

läuterung der Erfindung, ohne diese jedoch erschöp- Wie die folgenden Ergebnisse zeigen, beträgt der fend zu kennzeichnen. ^6o Schwankungskoeffizient der Dehnung bei dem behandelten Faden weniger als die Hälfte desjenigen bei dem unbehandelten Faden. Dies zeigt, daß die

B · , _n ■ 1 1 Gleichmäßigkeit der Dehnung durch das erfindungs-

üeispiei gemäße Verfahren stark verbessert worden ist. Wie

65 oben erwähnt, erlaubt diese Gleichmäßigkeit auf

50 Kettfaden eines So-Zweifach-Baumvollkamm- Grund der Gleichmäßigkeit der Spannung in den ge-

garns (gemäß dem Baumwollgarn-Nummern-System), samten Garnen und Fäden ein gleichmäßigeres und

deren jeder 378 entsprechend eingelesene Einzelfäden gleichförmigeres Färben.

Tabelle I

Spule 3

Unbehandelt, %

Schwankungskoeffizient

Behandelt, %

Schwankungskoeffizient

Beispiel 2

5,38 4,80 6,11 4,72 5,67

12,99

4,17 I 4,45 I 4,18 | 4,58 I 4,34 5,64

50 Kettfaden eines 18-Einfach-BaumwolIkammgarns, deren jeder 378 entsprechend festgelegte Einzelfäden enthält, werden wie im Beispiel 1 mit der Abänderung behandelt, daß das Wasser bei der Endwaschbehandlung eine Temperatur von 38° C (anstatt 60° C) aufweist. Man erhält eine ähnliche Anhebung der Eigenschaften.

Beispiel 3

50 Kettfaden eines 37-Zweifach-Baumwollkammgarnfadens, deren jeder 378 Einzelfäden aufweist, werden wie im Beispiel 1 behandelt. Wiederum werden die gewünschten Eigenschaften erhalten.

Beispiel 4

50 Kettfaden eines gesponnenen 18-Einfach-Kammgarns, hergestellt aus einem Gemisch aus 75% Baumwolle und 25% Viskosekunstseide, werden wie im Beispiel 2 behandelt. Dabei wird eine ähnliche Verbesserung der Eigenschaften erhalten.

Beispiel 5

48 Kettfaden eines 16-Einfach-Kammgarns (lange Baumwoll-Stapelfasern) werden mit einer Flotte behandelt, die 1 % Alkali und 1 %

C₄H_nCH (C₂H₅) C₂H₄CH (SO₄Na) C₂H₄CH (C₂H.)₂

enthält, dann mit heißem Wasser von etwa 88° C gespült, um das Alkali von der Garnoberfläche zu entfernen, hierauf mit der kolloidalen Silciumdioxidlösung behandelt und darauf im nassen Zustand merzerisiert, was im einzelnen in der oben beschriebenen Weise erfolgt. Das behandelte Fadengut und das unbehandclte Fadengut werden auf einer Prüfvorrichtung auf die Reißfestigkeit des Einzelfadens geprüft. Ergebnisse:

Tabelle II

Nicht behandelt (Mittel aus 200 Brüchen) Behandelt (Mittel aus 200 Brüchen)

522.5 g 693,7 g

Die Verbesserung der Reißfestigkeit beträgt somit etwa 33%.

In den vorstehenden Heispielen sind speziell Kammgarnpmdukte genannt, aber man kann statt dieser unter Erzielung ausgezeichneter Ergebnisse auch kardierte Baumwollgarne und -fäden und zum Teil aus Abfallmaterial hergestelltes Fadengut behandeln. Im Rahmen der Erfindung können ebenso gesponnene Baumwollgarne und -fäden als Gemisch mit verschiedenen anderen Fasern behandelt werden..

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von cellulosehaltigen! Fasermaterial mit Siliciumdioxidablagerungen auf den Fasern oder Fäden, dadurch g e kennzeichnet, daß man das Fasergut, das gegebenenfalls mit einer Lösung, die etwa 1 Gewichtsprozent Alkali und etwa 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent eines Netzmittels enthielt, vorbehandelt und mit heißem Wasser abgespült worden ist oder das mit Wasser, das gegebenenfalls etwa 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent eines Netzmittels enthielt, benetzt worden ist, danach mit einer wäßrigen, gegebenenfalls netzmittelhaltigen Dispersion von kolloidalem Siliciumdioxid behandelt und in nassem Zustand und gegebenenfalls nach Entfernung überschüssiger wäßriger Dispersion von kolloidalem Siliciumdioxid dem Alkali einer,, Merzerisierflotte aussetzt und merzerisiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Dispersion von kolloidalem Siliciumdioxid 1 Gewichtsprozent Siliciumdioxid enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Dispersion von kolloidalem Siliciumdioxid, wenn sie kein Netzmittel enthält, bei einer Temperatur von etwa 93° C und bei einem pH-Wert von etwa 11,0 anwendet, während man, wenn die genannte wäßrige Dispersion Netzmittel enthält, die Tempe-

ratur gegebenenfalls auf etwa 66° C erniedrigt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Fasergut, sofern es vor der Behandlung mit der genannten wäßrigen Dispersion von kolloidalem

Siliciumdioxid mit dem genannten Alkali und Netzmittel vorbehandelt und mit heißem Wasser gespült wird, mit der genannten wäßrigen, einen pH-Wert von 9,8 aufweisenden Dispersion behandelt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man, wenn das genannte Fasergut durch Benetzen mit Wasser vorbehandelt wird, bevor es mit der genannten wäßrigen Dispersion von kolloidalem SiIiciumdioxid behandelt wird, das Fasergut im Anschluß an. die Behandlung mit dem kolloidalen Siliciumdioxid und vor der Merzcrisierungsbehandlung mit einer l%igen Alkalilösung behandelt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Fasergut vor, während oder nach der Behandlung mit dem kolloidalen Siliciumdioxid mit einer

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Lösung behandelt, die etwa 0,1 bis 5,0 Gewichts-

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1

prozent eines Alkalimctallsalzes von starken oder bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man ein

schwachen, organischen oder anorganischen Netzmittel der Formel

Säuren oder von Äthylendiamintetracarbonsäu-

ren, eines Salzes eines höheren Fettamins oder 5 C₄H₈CH (C₂H.)C₂H₄CH (SO₄Na)C₂H₄CH (C₂H₅),

einer quaternären Ammonium-, Sulfonium- oder

Phosphoniumverbindung enthält. verwendet.