DE1469458A1 - Verfahren zur Schrumpffestausruestung von Wolle mit einem halogenfreien Oxydationsmittel - Google Patents

Description

DR.ING. F. WTTBSTHOFF ⁸ MÜNCHEN 9

032Pt-ING-G-PULS IARQ/ CQ SCHWEIeBKSTRASSE₂

DR.B.V.FEOHMANN IHOJIwQ τβϊ.βι·ον 28 οβ Sl

PATENTANWÄLTE TBtBeBAMMADKBSBEt PHOTBCTPAXXNT MÖNCHEN

1Α-29 936

Beschreibung zu der Patentanmeldung

PRECISION PROCESSES (TEXTILES) LIMITED Ambergate, Derbyshire, England

betreffend

"Verfahren zur Schrumpffestausrüstung von Wolle mit einem halogenfreien Oxydationsmittel".

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schrumpffestausrüstung von Wolle und insbesondere die Behandlung von aus Wolle bestehendem oder Wolle enthaltendem Material, das in fortlaufender Form vorliegt oder leicht zu einer fortlau fenden Form verbunden werden kann, um dieses einer weitgehend gleichförmigen Behandlung zu unterwerfen.

Wollenes Material in fortlaufender Form sind z. B. Gar ne, Kammzug und aus Wolle bestehendes oder wollhaltiges, ge webtes oder gewirktes Textil. Stücke in fortlaufender Form

909832/1258

können auch durch Zusammennähen gewirkter Gegenstände, z. B. von Socken, hergestellt werden. Diese werden nach Beendigung der" Behandlung getrennt.

Es sind bereits Verfahren zur Schrumpffestausrüstung von Wolle, unter Anwendung eines einzigen chemischen Reagenz auf die Wolle und ohne Veränderung des pH-Wertes der ^ Lösung des Reagenz vor seiner Anwendung auf die Wolle be-""" kannt. Diese chemischen Substanzen werden entweder in Gegenwart eines wasserlöslichen Salzes, das selbst eine neutrale wässrige Lösung ergibt, angewendet oder ist ein wasserlösliches, bei der Herstellung des zur Behandlung dienenden Reagenz gleichzeitig erzeugtes, wasserlösliches Salz normalerweise in den wässrigen Lösungen der angewendeten chemischen Substanz in verschiedenen, nichtsdestoweniger aber wesentlichen Mengen anwesend. Bei derartigen Verfahren kann die Konzentration des oder der in dem verwendeten Bad anwesenden wasserlöslichen Salze(s) die Geschwindigkeit des Angriffes des Reagenz und ebenso die Gleichförmigkeit der Benetzung der Wolle durch das für diesen Zweck üblicherweise angewendete und normalerweise in dem Behandlungsbad vorhandene Netzmittel beeinflußen. Bei ansatzweisen Verfahren können diese Faktoren unwichtig sein, bei kontinuierlichen Verfahren können sie jedoch infolge von Konzentrationsänderungen des zur Behandlung dienenden Rea-

909832/1258

genz und der zusätzlichen Wirkungen fremder Substanzen, z. B. von 01, die in dem der Behandlung unterworfenen Gut anwesend sind und sich aus diesem ausscheiden können, zu beträchtlichen Schwierigkeiten in Bezug auf das Verhalten des verwendeten Netzmittels und Reagenz führen.

Ein Ziel der Erfindung ist daher ein verbessertes kontinuierliches Verfahren zur Schrumpffestausrüstung von in fortlaufender Form vorliegender Wolle, wonach man die Wolle mit einem Schrumpffestigkeit erzeugenden Reagenz behandelt und "wobei zumindest ein wasserlösliches Salz anwesend sein kann.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Schrumpffestausrüstung von Wolle und wollhaltigem Material netzt man eine fortlaufende Form eines solchen Materials mit einer wässrigen Flüssigkeit, enthaltend (aj ein Netzmittel, (b) ein Schrumpffestigkeit erzeugendes, halogenfreies Oxydationsmittel für Wolle und \q) zumindest eine wasserlösliche, starke Säure oder ein wasserlösliches Salz einer aöLchen, worauf man im wesentlichen sofort nach dem Netzen das benetzte Material durch den Spalt zwischen einem Walzenpaar führt, um die gleichförmige Imprägnierung des Materials mit einer bestimmten Menge Flüssigkeit herbeizuführen und die Flüsigkeit mit

909 832/ 12-5.8

dem Material im Kontakt beläßt, bis zumindest die gewünschte Menge des Oxydationsmittels mit der Wolle, mit welcher es sich im Kontakt befindet, reagiert hat.

Entsprechend einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird in die wässrige Flüssigkeit zumindest eine Lösung eingeführt, die zusätzliche Mengen des Netzmittels, des Schrumpf· festigkeit erzeugenden Mittels und der wasserlöslichen Säure oder ihres Salzes enthält, um die Zusammensetzung der wässrigen Flüssigkeit weitgehend konstant zu halten, wobei die · Geschwindigkeit der Zufuhr dieser Flüssigkeit mit der Geschwindigkeit der Flüssigkeitsaufnähme durch das woilhaltige Material in Beziehung steht, derart, daß (a) das Volumen der Flüssigkeit weitgehend konstant bleibt und (b) eine vollständige Erneuerung der Flüssigkeit in etwa 1 bis etwa 15 Minuten erfolgt.

Die Erfindung kann auf verschiedene Weise und unter Verwendung verschiedener Reagentien durchgeführt werden. Insbesondere wird als Reagenz eine wässrige Lösung von Monosulfopersäure verwendet. Derartige Lösungen enthalten gewöhnlich wesentliche Mengen eines oder mehrerer wasserlöslicher, saurer oder neutraler Sulfate als Verunreinigung. Die Lösung kann alternativ auch Schwefelsäure enthalten. Bei der Verwendung eines Tauchbades von großem Volumen, in

90 9832/1258

welches dae Gut getaucht oder durch welches es geführt wird und der Zufuhr weiterer Monosulfopersäure zur Aufrechterhaltung der Konzentration des Bades auf einer gewünschten Höhe treten Schwierigkeiten auf, wenn die Sulfatkonzentration in der Lösung auf etwa 5 Gew.-%, auf das Gewicht der Badflüssigkeit bezogen, ansteigt. Bei den ent sprechenden Sulfationenkonzentrationen scheint die Benetzung langsamer zu erfolgen und die Wirkung der Säure auf die Wolle gestört zu sein. Eine weitere Schwierigkeit kann dadurch entstehen, daß das Gut, z. B. Kammzug, eine beträchtliche Menge 01 enthalten kann. In Gegenwart des Netzmittels kann dieses aus der Wolle in das Bad gelangen, wo es die Benetzung und die Wirkung der Säure auf die Wolle stören kann. In diesem Falle ist die Wirkung der Monosulfopersäure auf die Wolle ungleichmäßig und kann auch nicht mit ausreichender Genauigkeit vorausgesagt werden.

Ein anderes erfindungsgemäß verwendbares Reagenz ist Kaliumpermanganat in einer gesättigten oder fast gesättig ten, wässrigen Natriumchlorid- oder Natriumsulfatlösung. Bei dessen Verwendung in einem ansatzweisen Verfahren tre ten kaum Schwierigkeiten auf, jedoch sind kontinuierliche Verfahren unter Verwendung von ImmeisLonsbadern von großem Volumen viel schwieriger durchzuführen, da die Aufrecht-

909832/1258

erhaltung eines weitgehend konstanten Verhältnisses des Permanganats zu dem* Alkalisalz schwierig ist'. Ferner wurde beobachtet, daß dieses Verfahren bei einen verhältnismäßig hohen Olanteil enthaltendem Gut schwierig durchzuführen ist. Es wurde zwar vorgeschlagen, das 01 zunächst durch eine Waschbehandlungfzu entfernen, hiedurch wird jedoch die Behandlung verlängert und verteuert.

Erfindungsgemäß werden die oben genannten Schwierigkeiten überwunden, indem man jedem Anteil des Wollmaterials eine bestimmte Menge Behandlungsflüssigkeit zuführt, die bestimmte Mengen des halogenfreien Oxydationsmittels und des zusammen mit diesem anwesenden wasserlöslichen Salzes und/ oder der Säure enthält und diese Flüssigkeitsmenge im Kontakt mit dem entsprechenden Anteil des Materials hält, bis zumindest ein vorherbestimmter Anteil des Oxydationsmittels oder dieses zu seiner Gänze mit der Wolle reagiert hat. Auf diese Weise kann man eine genauer geregelte Schrumpffestausrüstung erzielen, als dies bisher mit derartigen Systemen möglich war.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man entweder ein oder zwei Vorratsgefäße verwenden. Z. ü. kann man ein Vorratsgefäß verwenden, das eine wässrige Lo-

909832/1258

sung von Monosulfopersäure und dem wässrigen Salz und ein anderes, das eine wässrige Lösung eines Netzmittels enthält oder aber kann man ein einziges Vorratsgefäß verwenden, das eine wässrige Lösung der Monosulfopersäure, des wasserBBliehen Salzes und des Netzmittels enthält. Ist das

Oxydationsmittel Kaliumpermanganat, so verwendet man ein Vorratsgefäß, das Kaliumpermanganat und das Netzmittel, gelöst in einer gesättigten oder nahezu gesättigten Alkalichlorid- oder Alkalisulfatlösung, enthält. Man kann jede Art von Netzmittel verwenden, bevorzugt jedoch ein anionisches oder nicht ionisches Netzmittel. Die Wolle kann gegebenenfalls mit dem Netzmittel vor dem Eintritt der Wolle in das Behandlungsbad, z. B. durch Aufsprühen, imprägniert werden. Werden zwei Lösungen getrennt hergestellt, so können diese in vorher bestimmten Verhältnissen kurz vor dem Aufbringen auf das zu behandelnde WoIlmaterSL vermengt werden.

Entsprechend einer bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsform bringt man eine bestimmte Menge der Behandlungsflüssigkeit auf das Wollmaterial auf, indem man dieses durch ein Bad von geringem Passungsvermögen führt, wobei das Bad Flüssigkeit aus dem oder den oben erwähnten Vorratsbehälter(n) erhält. Das benetzte Material wird an-

909832/125 8

H69458

schließend fast sofort zwischen dem Spalt eines Präzisionswalzenpaares hindurchgeführt, das nahe dem Ausgang des Bades angeordnet ist. Der Spalt zwischen den Walzen ist so eingestellt, daß das hindurchtretende Wollmaterial in seinen Zwischenräumen ein solches Volumen der, 'eine bestimmte Menge Oxydationsmittel enthaltenden, Flüssigkeit aufnimmt, daß das Material in einer bestimmten Zeit eine bestimmte Schrumpffestigkeit erhält. Wach dem Verlassen des Walzenspaltes wird das mit Flüssigkeit beladene Gut welter über oder unter Walzen geführt oder-aif eine Bretterwand (brattice) oder einen Rahmen (scray) gebracht oder auf andere Weise mit der Flüs-

sigkelt solange im Kontakt belassen, daß das Oxydationsmittel oder ein zur Erzielung der gewünschten Schrumpffestigkeit ausreichender Anteil desselben mit den Wollfasern reagiert. Die Aufnahme an wässriger Flüssigkeit kann im Walzenspalt 50 bis 250 Gew.-^, vorzugsweise 100 bis 150 Gew.-%, auf das Gewicht der Wolle bezogen, betragen.

Die Verweil- oder Immersionszelt in dem Bad reicht im wesentlichen nur zum vollständigen Benetzen des Gutes durch die wässrige Badflüssigkeit aus. Eine bevorzugte Verweiloder Immersionszelt der Wolle in dem Bad beträgt etwa 1 bis etwa 2 Sekunden. Dies genügt zur vollständigen Durchdringung und Benetzung der Wolle, doch erfolgt in dieser Zeitspanne

909832/1258

noch keine in Betracht kommende Erschöpfung der Badflüssigkeit. Die Konzentration der Flüssigkeit in dem Behandlungsbad bleib^ährend des ganzen Verfahrens praktisch identisch

der
mit der/in das Bad eingespeisten Flüssigkeit. Man ein Bad mit einem Fassungsvermögen von etwa 4,5 bis etwa 9 1 (1 to 2 gallons) Flüssigkeit, doch können auch kleinere oder etwas größere Bäder verwendet werden, wenn dies die Umstände, z. B. die Geschwindigkeit der Entfernung der Flüssig- ^w keit aus dem Bad, erfordern. Es ist ein Merkmal der Erfindung, daß das Volumen der dem Bad zugeführten Flüssigkeit in Beziehung zur Geschwindigkeit der Flüssigkeitsaufnahme in dem durch das Bad geleiteten Wollmaterial steht, derart, daß die vollständige Erneuerung der Badflüssigkeit in etwa 1 bis etwa 15 Minuten, vorzugsweise in weniger als 10 Minuten erfolgt. Bei der Erneuerung des Bades innerhalb einer solchen Zeitspanne kann kein wesentlicher Verlust an Oxydation sfähigkeit der Badflüssigkeit eintreten. Auch besteht Jj bei der in der angegebenen Weise geregelten Aufnahme der Badflüssigkeit durch das Wollmaterial praktisch keine Möglichkeit für einen Übergang von in dem Gut anwesenden 01 in die Badflüssigkeit und für eine Ansammlung desselben in dieser. Man kann daher bei der Behandlung eine viel genauer standardisierte Wolle herstellen, mit einer vorherbestimmten Schrumpffestigkeit. Auch werden in der Badflüssigkeit vorhandene wasserlösliche Salze in den Zwischenräumen

BAD 909832/1258

U69458

- ίο - ·

des zu behandelnden Materials weitergeführt und bleiben so ein weitgehend konstanter Faktor während der ganzen Behandlung zur Schrumpffestausrüstung.

Es wurde bereits festgestellt, daß das Volumen der dem Bad zugeführten Flüssigkeit mit der Geschwindigkeit ihrer Aufnahme durch das hindurchgeführte Material in Be-Ziehung steht. Anfänglich ist das Bad bis zur gewünschten Höhe mit Flüssigkeit der gewünschten Zusammensetzung gefüllt. Das Volumen der Flüssigkeit in dem Bad wird hierauf während im wesentlichen des ganzen Betriebes weitgehend konstant gehalten, indem man aus dem oder den Vorratsbehälter (n) solche Mengen frischer Lösung dem Bad zuführt, daß die Zusammensetzung des Bades weitgehend konstant bleibt. Nur während der letzten wenigen Minuten des Betriebes läßt man das Volumen der Badflüssigkeit abnehmen.

Entsprechend einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform führt man dem Wollmaterial eine bestimmte Menge der zur Behandlung dienenden Flüssigkeit zu, indem man die Flüssigkeit weitgehend gleichförmig aus einem Tank auf beide Seiten des Materials aufsprüht. Das Aufsprühen kann über Verteiler, die sich auf beiden Seiten des zu einem Walzenspalt aufwärts bewegten Gutes befinden, erfolgen. Der Tank erhält Flüssigkeit aus denfoder den oben erwähnten Vorrats-

909832/1258 _BAD

behälter (η). Es sind Vorrichtungen zum Nachfüllen des Tanks aus dem oder den Vorratsbehälter(n), entsprechend dem Verbrauch an Flüssigkeit, vorgesehen. Eine genaue Einstellung der Menge und gleichmäßige Verteilung der aufgenommenen Flüssigkeit wird erzielt, indem man das besprühte Material durch den Spalt eines Walzenpaares in der bereits angegebenen Welee hindurchführt.

Nach Beendigung der Behandlung werden noch vorhandenes Oxydationsmittel und aus diesem entstandene Reaktionsprodukte, sowie neutrale oder saure Salze durch Waschen des behandelten Materials mit Wasser und anschließend mit einer wässrigen Lösung eines Reduktionsmittels entfernt. Letzteres kann Natriumsulfit oder angesäuertes Natriumbisulfit sein. Im Falle der Behandlung mit Monosulfopersäure beträgt die Verweilzelt der Wolle in dem Natriumsulfitbad _f zur Vervollständigung der Schrumpffestausrüstung, etwa 30 Sekunden. Im Falle der Behandlung mit Permanganat ist die Verweilzelt der Wolle in dem Natriumbisulfitbad eine solche, daß sich das entstandene Kangandioxyd auflöst. In beiden Fällen wird das behandelte Gut schließlich gründlich mit Waeser gewaschen und anschließend getrocknet.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand nachstehender Beispiele näher erläutert:

ORIGINAL INSPECTED 909832/1258

Beispiel 1

10 fortlaufende Längen von Kammzug (jede mit einem Gewicht von 20 g/m) wurden durch ein Bad mit einem Fassungsvermögen von 4,5 1 geführt, das mit einer Lösung, enthaltend 1,0 Gew.-$ Monosulfopersäure, 3 Gew.-# Natriumblsulfat und 0,5 Gew.-$ des unter dem Handelsnamen Tergitol TMN bekannten, nicht-ionischen Netzmittels, beschickt war.Nach dem Verlassen der Lösung gelangte die Wolle in den Spalt zwischen Präzisionswalzen, der für eine Aufnahme an Lösung von 150 Gew.-#, auf das Wollgewicht bezogen, eingestellt war. Die Wolle wurde mit einer Geschwindigkeit von 5 m/min bewegt, daher bewegten sich 1 kg Wolle/Minute durch das Bad und den Walzenspalt und führten 1,5 l/min der oben beschriebenen Behandlungslösung mit sich. Das Bad wurde auf dem ursprünglichen Niveau gehalten, indem man diesem mit einer Geschwindigkeit ven 1,5 l/mln eine wäesrige Flüssigkeit zuführte, die 1 Gew.-% Monosulfopersäure, 3»0 Gew.-% Natrlumbisulfat und 0,5 Gew.-% Tergitol. TMN enthielt. Die Wolle, die nach dem Verlassen des Walzenspaltes 1,5 % ihres Gewichtes an Monosulfopersäure enthielt, ließ man auf eine Bretterwand fallen, die sich mit solcher Geschwindigkeit bewegte, daß die Wolle 1,5 Minuten auf der Bretterwand verblieb, während welcher Zeit zumindest 95 % der vorhandenen Monosulfopersäure verbraucht wurden. Die Wolle gelangte schließlich durch nachstehende Bäder: (1) Ein Spülbad mit Wasser, (II) ein wässriges, 5 #iges Natriumsulfitbad mit

909832/1258

ORlGlNALiNSPECTED

H69458

dem pH-Wert 7»2, wobei die Verweilzeit in diesem Bad 30 Sekunden betrug, (III) ein Spülbad mit Wasser, (IV) ein letztes Spülbad mit Wasser und (V) eine Trockenkammer. Die dem Woll-Kammzug erteilte Schrumpffestigkeit ist aus den nachstehenden Zahlen ersichtlich, die bei einer standardisierten Waschprüfung in der unter dem Handelsnamen "Dylan Cubex Machine" bekannten'Vorrichtung erhalten wurden: . Unbehandelter Vergleichs-Kammzug 27' % Schrumpfung

Behandelte Wolle 9 % Schrumpfung.

Beispiel 2

Die Wolle wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 behandelt, jedoch enthielt die Behandlungslösung 1,6 Gew.-$ Monosulfopersäure, 2 Gew.-% Ammoniumsulfat und 0,5 Gew.-% Tergitol TMN.

Bei der standardisierten 'Waschprüfung in der unter dem Handelsnamen "Dylan Cubex Machine" bekannten Vorrichtung erhielt man folgende Ergebnisse:

Unt> ©handelt es Vergleichsmuster 28 % Schrumpfung

Behandelter Woll-Kammzug 5 % Schrumpfung,

Patentansprüche

BAD ORIGINAL 909832/125 8

Claims (8)

- 14 - 1A-29 936 Patentansprüche

1. Verfahren zur Schrumpf fest ausrüstung von WoHe und

wollhaltigem Material, dadurch gekennzeichnet , daß man das Material in fortlaufender Form mit einer wässrigen Flüssigkeit benetzt, die ein Netzmittel, ein Schrumpffestigkeit erzeugendes, halogenfreies Oxydationsmittel für Wolle und. zumindest eine wasserlösliche, starke Säure oder ein wasserlösliches Salz einer solchen enthält, worauf man im wesentlichen sofort nach dem Netzen das benetzte Material durch den Spalt zwischen einem Walzenpaar führt und so eine gleichförmige Imprägnierung des Materials mit einer bestimmten Menge der Flüssigkeit herbeiführt und die Flüssigkeit im Kontakt mit dem Material hält, bis zumindest die gewünscÜB Menge des Oxydationsmittels mit der Wolle, mit'weleher es sich im Kontakt befindet, reagiert hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man der wässrigen Flüssigkeit zur Aufreehterhaltung einer im wesentlichen konstanten Zusammensetzung zumindest eine Lösung mit zusätzlichen Mengen des Netzmittels, des Schrumpffestigkeit erzeugenden Mittels und der wasserlöslichen Säure oder des Salzes zuführt, wobei man die Geschwindigkeit der Zufuhr in Beziehung zur Geschwindigkeit der Flüssigkeitsaufηahme durch das zu behandelnde wol-

' 90 98 32/1258

lene Gut bringt, derart, daß das Volumen der Flüssigkeit weitgehend konstant bleibt und eine vollständige Erneuerung der Flüssigkeit in etwa 1 bis etwa 15 Hinuten erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Flüssigkeit in etwa 1 bis etwa 10 Minuten vollständig erneuert.

M. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß man die Eintauchzeit des Material« In dem Bad auf etwa 1 bis etwa 2 Sekunden hält.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß man den Spalt zwischen dem Walzenpaar so einstellt, daß die Flüssigkeitsaufnahme des Wollmaterials etwa 100 bis etwa 150 Gew.-jS beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß man als Schrumpffestigkeit erzeugendes, halogenfreies Oxydationsmittel Monosulfopersäure und als wasserlösliches Salz ein wasserlösliches Sulfat oder Bisulfat verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß man als Schrumpffestigkeit

ORIGINAL INSPECTED 909832/1258

H69458

erzeugendes, halogenfreies Oxydationsmittel Kaliumpermanganat in einer zumindest annähernd gesättigten, wässrigen Natriumchlorid- oder Natriumsulfatlösung verwendet.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet , daß man die so behandelte Wolle anschließend mit einer verdünnten, wässrigen Lösung eines Reduktionsmittels behandelt.

909832/125b