DE1469500B2 - Waessrige schlichtemittel und verfahren zum schlichten und entschlichten von textilfasern - Google Patents

Waessrige schlichtemittel und verfahren zum schlichten und entschlichten von textilfasern

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DE1469500B2 DE1965U0012313 DEU0012313A DE1469500B2 DE 1469500 B2 DE1469500 B2 DE 1469500B2 DE 1965U0012313 DE1965U0012313 DE 1965U0012313 DE U0012313 A DEU0012313 A DE U0012313A DE 1469500 B2 DE1469500 B2 DE 1469500B2
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Description

weitere Mängel. Stärke zum Beispiel — ein gutes Schlichtemittel für Baumwolle — ist für synthetische Fasern ungeeignet. Einige Schlichtemittel sind unbrauchbar für Fasergarne, aber nicht für Stapelgarne, oder umgekehrt. Seit einiger Zeit ist einer der ernstesten Mängel der bekannten Schlichtemittel in zunehmendem Maße bedeutungsvoll geworden, nämlich die Schwierigkeit, sie aus den Abwässern zu entfernen. Da die Verunreinigung der Flüsse zunimmt und die städtischen Abwassersysteme immer mehr überlastet werden, ist die Notwendigkeit von wiedergewinnbaren Schlichtemitteln vordringlich geworden. Ein Schlichtemittel, das sowohl wiederverwendbar als auch wiedergewinnbar ist, ist offensichtlicht von größtem Interesse in der Textilindustrie.
Es ist deshalb ein Ziel dieser Erfindung, ein Textilkettschlichtemittel zu schaffen, das aus einer wäßrigen Lösung auf die Textilfasern sowohl aus fortlaufenden Fasern bzw. Fäden als auch auf Stapelgarn aufgebracht werden kann, eine ausreichende Adhäsion und die Fähigkeit besitzt, die Fasern während des Schlichtens und Webens zu schützen, und die am Ende des Webvorganges durch Waschen in heißem Wasser leicht von den Fasern entfernt werden kann. Ferner soll das Schlichtemittel für eine große Anzahl von Fasern wirksam und anwendbar sein, und zwar sowohl auf natürliche als auch auf synthetische Fasern, wobei das Schlichtemittel aus dem Spülwasser zurückgewonnen und wiederverwendet werden kann. Die wäßrigen Schlichtelösungen sollen scherfest und thermisch stabil, beständig gegen Alterung bei erhöhten Temperaturen und beständig gegen Zerstörung durch Oxydation sein. Ferner soll ein Schlichtemittel geschaffen werden, das bei relativer Luftfeuchtigkeit bis zu etwa 85 % nicht klebrig ist.
Die Erfindung betrifft nun ein wäßriges Schlichtemittel, bestehend aus einem wasserlöslichen Alkalimetallsalz eines Mischpolymerisates aus Äthylen und einer Acrylsäure mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen, wobei das Mischpolymerisat einen Schmelzindex von 15 bis 1000 dg/min besitzt und 12 bis 54 Gew.-% polymerisierte Acrylsäure mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen enthält und die Anteile an Alkalimetallsalz der Acrylsäure 12 bis 65 Gew.- %, bezogen auf das gesamte Mischpolymerisatsalz, betragen.
Der Begriff »Anteil an Alkalimetall salz der Acrylsäure« umfaßt sowohl das Acrylsäure-Anion als auch das Metall-Kation.
Der Begriff »Acrylsäure« schließt hier Acrylsäure und Methacrylsäure ein.
Überraschenderweise lösen sich die Salze dieser Mischpolymerisate leicht in heißem Wasser und verbleiben in Lösung, wenn sie auf Raumtemperatur abgekühlt werden, aber sie lösen sich nicht leicht in kaltem Wasser. Eine genaue Erklärung für dieses Verhalten gibt es nicht. Es besteht jedoch die Möglichkeit, daß bei Raumtemperatur die hydrophilen ionischen Teile der polymeren Salze in die hydrophoben Spiralen bzw. Knäuel von polymeren Teilen eingelagert und daher der wäßrigen Phase nicht zugänglich sind. Wenn die Temperatur der Salze der Polymerisate durch heißes Wasser erhöht wird, entrollen sich die polymeren Teile weit genug, um die ionischen Teile des Polymerisats dem Wasser zugänglich zu machen und bewirken so ein In-Lösung-Gehen. Das Abkühlen auf Zimmertemperatur kann dann nicht zu einem Unlöslichwerden der Salze der Polymerisate führen, da die ursprüngliche geknäuelte Form der Salze der Polymerisate eine »Masseneigenschaft« ist, die in einer Lösung nicht möglich ist. Diese Erklärung findet eine teilweise Bestätigung im anormalen Anstieg der reduzierten Viskosität mit dem Verdünnungsgrad, der bei dem Versuch, die grundmolare Viskositätszahl der ionischen Polymerisate der Polyelektrolyten zu bestimmen, beobachtet wurde.
Das neue Verfahren zum Schlichten und Entschlichten von Textilfasern umfaßt folgende Stufen:
a) Schlichten von Textilfasern mit einer wäßrigen Schlichtemittellösung, die als Schlichtemittel ein wasserlösliches Alkalisalz von einem Mischpolymerisat aus Äthylen und einer Acrylsäure mit 3—4 Kohlenstoffatomen enthält, wobei das Mischpolymerisat einen Schmelzindex von 15 bis 1000 dg/min besitzt und 12—54 Gew.-% mischpolymerisierter Acrylsäure und einen Acrylsäure-Alkalisalz-Anteil von 12—65 Gew.-%, vorzugsweise 14—54 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Salz des Mischpolymerisats, enthält,
b) Entschlichten der Textilfasern und Gewebe durch Behandeln der Fasern mit heißem Wasser.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß das verwendete Salz des Mischpolymerisats zurückgewonnen werden kann, indem das Waschwasser bis zu einem pH-Wert von 4—6 angesäuert wird, wodurch das Mischpolymerisat ausgefällt wird, worauf eine Abtrennung erfolgt. Das Mischpolymerisat kann wieder in ein Salz zurückverwandelt und für eine neue, frische Schlichtemittel- lösung wiederverwendet werden. Diese Rückgewinnung stellt nicht nur einen wirtschaftlichen Vorteil dar, sondern ist auch von ökologischer Wichtigkeit.
Der Ausdruck »Schlichtemittelmenge« ist der Prozentsatz (Gew.) an trockenem Schlichtemittel, bezogen auf das Gewicht des Garns, der ausreicht, um ein wirksames Schlichten dieses Garns zu bewirken. Der Fachmann kann die notwendige Menge"" leicht bestimmen.
Ganz allgemein kann das neue Schlichtemittel zum Schlichten von Schuß- und Kettgarnen benutzt werden, wenn auch Schußgarne normalerweise nicht geschlichtet werden, weil sie nur geringem Abrieb durch den Webstuhl unterworfen sind.
Erfindungsgemäß können Fasern wie Baumwolle, Wolle, Kunstseide und auch synthetische Fasern, z.B. aus Polyamid, Polypropylen, Polyacrylnitril, Polyvinylchlorid, Mischpolymerisate aus Acrylnitril/Vinylchlorid oder Polyalkylenterephthalat, geschlichtet werden. Außerdem können laufende Fäden wie auch Stapelgarne behandelt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise mit Baumwolle, einer Mischung aus Baumwolle und Polyäthylenterephthalat, Polyamid, einem Mischpolymerisat aus Vinylchlorid/Acrylnitril oder Polypropylen durchgeführt.
Die Konzentration der wäßrigen Schlichtemittellösung ist nicht entscheidend, und die bevorzugte Konzentration kann dem verwendeten Material angepaßt werden.
Die Menge an Schlichtemittel, die jeweils auf das Garn aufziehen soll, wird durch verschiedene Faktoren, wie Wirtschaftlichkeit, Art und Gewicht der Garnfasern, Konzentration des Schlichtemittels,
5 6
Druck der Druckwalzen, die Art des Aufbaus des beträgt der Acrylsäure-Alkalisalz-Anteil 12—54
Stoffes (ob gewebt od. dgl.) bestimmt. Wenn z.B. Gew.-%, bezogen auf das gesamte Mischpolyme-
Baumwollgarn behandelt wird, werden wäßrige Lö- risat.
sungen bevorzugt, die bis zu 15 Gew.-% Schlichte- Alkalisalze eines Mischpolymerisats aus Äthylen/ mittel enthalten, um ein Aufziehen bis etwa 14% 5 Acrylsäure können mit unterschiedlichem Salzgehalt Schlichtemittel auf das Garn zu bewirken. Jedoch hergestellt werden, der von dem Verwendungszweck können gegebenenfalls auch höhere Schlichtemittel- abhängt, für den sie bestimmt sind. Dieser Bereich konzentrationen benutzt werden, um ein stärkeres erstreckt sich von wasserlöslichen, völlig neutrali-Aufziehen zu erreichen. sierten Mischpolymerisaten aus Äthylen/Acrylsäure, Erfindungsgemäß werden Alkalisalze von Misch- io die durch Verwendung stöchiometrischer Mengen polymerisaten aus Äthylen/Acrylsäure verwendet, von Basen hergestellt werden, über wasserlösliche, die wasserlöslich sind. Die Wasserlöslichkeit ergibt unvollständig neutralisierte Mischpolymerisate, wassersich aus dem Schmelzindex und der Zusammensetzung empfindliche und »atmende« (aber nicht wasserdes Stamm-Mischpolymerisates aus Äthylen/Acryl- lösliche), teilweise neutralisierte Mischpolymerisate säure sowie dem Schmelzindex und der Zusammen- 15 bis zu den wasserunempfindlichen, weniger neutralisetzung des Salzes des Mischpolymerisats; ebenso sierten Mischpolymerisaten (8% Salzanteil oder ist der Neutralisationsgrad des Stamm-Mischpolymeri- weniger im Mischpolymerisat). Der Ausdruck »atsates wichtig, mende Mischpolymerisate« wird hier für solche beim allgemeinen muß in dem Maße, in dem der nutzt, die eine Durchlässigkeit für Dampf mit hohem Schmelzindex des Mischpolymerisates herabgesetzt 20 Feuchtigkeitsgehalt sowie für Sauerstoff und Kohlenwird, der Gehalt an Acrylsäuresalz erhöht werden, dioxyd aufweisen. Die Neutralisierung dieser Mischum ein wasserlösliches Salz des Mischpolymerisats polymerisate aus Äthylen/Acrylsäure kann bewirkt zu erhalten. Wenn der Schmelzindex erhöht wird, werden, indem sie entweder mit freien Alkalimetallen ist umgekehrt ein niedrigerer Gehalt an Salz des oder mit Alkalisalzen wie Formiate, Acetate, Nitrate, Mischpolymerisats nötig, um eine Wasserlöslichkeit 25 Carbonate, Bicarbonate oder mit Alkalibasen wie mit der niedrigsten Grenze von etwa 12 Gew.-% zu Hydroxyde oder Alkoxyde in Kontakt gebracht erhalten. Dieser Zusammenhang ist in der Figur werden. Bevorzugte Alkalibasen sind Lithiumhydrodargestellt, wo der Logarithmus des Schmelzindexes xyd, Natriumhydroxyd und Kaliumhydroxyd in des Stamm-Mischpolymerisates auf der Ordinate Lösungen, Aufschlämmungen oder Schmelzen. Es gegen den Gewichtsprpzentsatz des Natriumacrylates 30 ist zweckmäßig, Mischpolymerisate und Base in einer im Salz des Mischpolymerisats aufgetragen ist. Li- " 2-Walzen-Mühle oder mit ähnlichen herkömmlichen thium- und Kaliumsalze zeigen im Bereich von 12 Mischgeräten zu mischen. Der Salzgehalt eines bis 54% bzw. 17 bis 50% ähnliche Kurven. Die Mischpolymerisats kann durch Infrarot-Analyse einer Figur zeigt ebenso die Erfordernisse für unlösliche Filmprobe im Bereich von 5,0 bis 6,0 μ bestimmt (»atmende«) Salze des Mischpolymerisats und struktu- 35 werden. Die Abwesenheit dieser Carbonylabsorptionsrelle Salze des Mischpolymerisats sowie die Über- bande zeigt eine stöchiometrische Neutralisation, gangszone zwischen den letzteren. Die Trennungs- d.h. völlige Umwandlung des Acrylsäureanteils im linie zwischen der »atmenden« und der wasserlös- Mischpolymerisat aus Äthylen/Acrylsäure in Acryllichen Klasse ist nicht so scharf wie zwischen der säuresalzanteile an.
»atmenden« und der strukturellen Klasse. Dies ist 40 Wo weniger als stöchiometrische Mengen an Basen aufgrund der Abstufungen verständlich, die zwischen mit dem Mischpolymerisat umgesetzt werden, ist Salzen der Mischpolymerisate bestehen, die Lösungen ihr Löslichkeitsverhalten im Wasser so* daß bei bebilden, und solchen, die Emulsionen im Wasser stimmten Neutralisationsstufen eine Änderung *von bilden, wie durch die Lichtstreuungs-Versuche auf- einer kolloidalen Lösung zu einer Emulsion mit gezeigt wird, wie später noch beschrieben werden wird. 45 großer Teilchengröße auftritt, wobei dieser spezifische In weitem Sinne ist die wasserlösliche Klasse der Punkt von dem Molekulargewicht (Schmelzindex) des Salze bei Zimmertemperaturen ebenso »atmend«. ursprünglichen Mischpolymerisats aus Äthylen/Acryl-Obgleich die erfindungsgemäß verwendbaren Textil- säure abhängt sowie von der Konzentration des Salz-Kettschlichtemittel aus Mischpolymerisaten von anteils im Mischpolymerisat. Dieser Wert kann durch Äthylen/Acrylsäure mit Schmelzindizes von 15 dg/min 5° Lichtstreuung mit üblichen Lichtstreuungsapparaten bis 1000 dg/min bestehen können, die 12 bis 54 bestimmt werden, wobei ein Lichtstrahl durch eine Gew.- % darin mischpolymerisierte Acrylsäure ent- wäßrige kolloidale Lösung oder Emulsion von 1 % halten, wird es vorgezogen, solche Mischpolymerisate des Feststoffes geleitet und das rückgestreute Licht zu verwenden, deren Schmelzindizes im· Bereich von bei einem Winkel von 135° und das durchfallende 15 dg/min bis 700 dg/min liegen und worin 15% bis 55 Licht bei einem Winkel von 45° vom durchgehenden 35% Acrylsäure mischpolymerisiert sind. Besonders Strahl gemessen wird. Wenn das Verhältnis von werden Mischpolymerisate mit etwa 18% bis 30% Lichtintensität bei 45° zu Lichtintensität bei 135° Acrylsäure mit Schmelzindizes von 200 bis 500 größer als 1 ist, liegt eine kolloidale Lösung vor, dg/min bevorzugt. Wenn auch die Alkalisalze dieser während bei einem Verhältnis kleiner als 1 eine Mischpolymerisate 12 bis 65 Gew.- % Acrylsäure- 60 Emulsion mit größeren Teilchen gegeben ist.
alkalisalz-Anteile enthalten können, werden Vorzugs- Das Molekulargewicht des Mischpolymerisats aus weise solche mit 15 bis 35 Gew.-% dieses Anteils Äthylen/Acrylsäure wird durch den Schmelzindex verwendet. bei 3,08 kg/cm2 und 190°C in Einheiten von Dezi-Vorzugsweise wird als Alkalisalz des Mischpoly- gramm pro Minute (dg/min) in Übereinstimmung merisates ein Kaliumsalz verwendet, wobei der 65 mit ASTM D-1238-62 T angegeben.
Acrylsäure-Alkalisalz-Anteil etwa ■ 18—64 Gew.-%, Andere ASTM-Testverfahren, die bei der vorbezogen auf das gesamte Mischpolymerisat, beträgt. liegenden Erfindung angewendet wurden, sind fol-Wenn ein Lithiumsalz verwendet werden soll, so gende
ASTM Nr.
Sekantenmodul bei 1% Spannung D-1530-58 T
Dehnung D-882-56T
Zugfestigkeit D-882-56T
Wasserabsorption D-570-54T
Durchlässigkeit für. D-988-51T
Feuchtigkeitsdampf
Lichtdurchlässigkeit D-1003-52
Sprödigkeitstemperatur D-746-55T
Izod-Schlagfestigkeit D-256-64T
Durometer-Härte (»D«) D-1484-57T
Sauerstoffdurchlässigkeit D-1434-58
Da die praktische Untersuchung von Textilschlichten in einem Webvorgang erfahrungsgemäß kostspielig und zeitraubend ist, ist es üblich, neue Verbindungen in Vorversuchen zu prüfen, um solche Verbindungen gleich auszuscheiden, die die für die Wiedergewinnung grundlegenden Eigenschaften der Schlichtemittel nicht besitzen, wie Wasserlöslichkeit, leichte Ausfällung aus wäßrigen Lösungen, Stabilität der Schlichtelösung, leichte Entfernbarkeit des Schlichtemittels aus dem Stoff, Adhäsion, oder welche nicht gewünschte Eigenschaften besitzen, wie Schleimartigkeit, Klebrigkeit u. dgl. Verbindungen, die diese Vorversuche bestehen, unterliegen dann strengeren Testen und praktischen Versuchen als Schlichtemittel bei Webvorgängen.
Die Durchführbarkeit der Vorversuche wird unten beschrieben. Die Schleimartigkeit von wäßrigen Textil-Schlichtemittellösungen, die unerwünscht ist, da sich dann Ansammlungen des Schlichtemittels an trockenen Behältern während des Schlichtens bilden, wurde untersucht, indem ein Tropfen der Schlichtemittellösung zwischen Daumen und Zeigefinger zerquetscht wurde. Diese zwei Finger wurden dann langsam auseinandergezogen, und die Entfernung, bei der das Schlichtemittel zerreißt, wurde notiert. Die folgenden Bewertungen wurden gegeben:
weniger als 12,7 mm nicht schleimig
12,7 bis 25,4 mm leicht schleimig
mehr als 25,4 mm schleimig .
Filme aus Schlichtemitteln werden bereitet, indem 100 g einer 10 %igen wäßrigen Lösung auf eine ebene, 53 χ 38 cm große Glasplatte gegossen, zunächst bei Zimmertemperatur über Nacht getrocknet und anschließend 10 Minuten bei HO0C getrocknet werden. Die Filme werden dann bei 2O0C und 65% relativer Feuchtigkeit 24 Stunden lang konditioniert.
Die Klebrigkeit wird durch Berühren eines 5 cm großen Filmquadrates nach mindestens 12 Stunden in relativer Feuchtigkeit von 92,5% bei 25° C bestimmt.
Die Filmlöslichkeit wird durch Aufzeichnung der Zeit und Temperatur bestimmt, die notwendig ist, um ein 2,5 cm großes Filmquadrat in 50 ecm erhitzten Wassers in einer Teströhre aufzulösen.
Die Adhäsion wird im wesentlichen durch das Verfahren bestimmt, das in dem »American Dyestuff Reporter«, 38, Nr. 9, S. 372 (1949), aufgezeigt ist. Sie wird folgendermaßen klassifiziert:
Klasse 1 — Sehr schwach haftend. Der Film rollt sich von dem Substrat ab.
Klasse 2 — Leicht haftend. Der Film haftet am Substrat, aber der gesamte Film kann bei leichtem Versuchen (Sondieren) von dem Substrat abgehoben werden.
Klasse 3 — Stark haftend. Es ist keine unbeträchtliche Anstrengung nötig, um den Film vom Substrat zu trennen.
Klasse 4 — Sehr stark haftend. Der Film ist nur sehr schwer vom Substrat zu trennen und
kann nur dort abgezogen werden, wo die Sonde in den Film hineindrinat.
Die Leichtigkeit der Entfernung der Schlichtemittel aus dem Stoff wird bestimmt, indem zuerst ein 25,4 cm großes Stoffquadrat an jeder Seite 3,2 mm ausgefranst und 10 Minuten lang in einem Druckluftofen bei HO0C getrocknet und 4 Stunden lang bei 2O0C und 65% relativer Feuchtigkeit konditioniert wird. Der Stoff wird dann mit einer 10 %igen Schlichtemittellösung betupft, bis er 100% Feuchtigkeit aufgenommen hat. Die Stoffprobe wird 10 Minuten bei HO0C getrocknet und dann durch 5 Minuten langes Spülen in 9O0C heißem Wasser entschlichtet. Nachdem das Muster 10 Minuten lang bei HO0C getrocknet und 4 Stunden lang bei 2O0C und 65% relativer Feuchtigkeit konditioniert worden ist, wird es gewogen. Von diesem Wert wird die Prozentzahl festgehaltenes bzw. aufgesogenes Schlichtemittel errechnet.
Für die Vorversuche werden unterschiedliche Konzentrationen der wäßrigen erfindungsgemäßen Schlichtemittel auf 40/1-Baumwolle und 42/1-Polyäthylenterephthalatbaumwolle mit einer industriell üblichen Laboratoriums-Schlichtmaschine aufgebracht.
Die verschiedenen Garnproben, die mit einer industriell üblichen Schlichtmaschine geschlichtet werden, werden dann mit dem »Warp-Shed«-Tester untersucht. Diese Testvorrichtung ist ein Instrument, das alle Bewegungen eines Webstuhls nachahmt, mit Ausnahme des Einlegens und Anschlagens des Schußgarnes durch Schiffchen und Blatt. Der Tester besteht aus einer spannungsgesteuerten Ablaß-Spule, zwei Sätzen Harnische und Blatt, einer Anschlagvörrichtung, Fadenreiter und einer Warenaufwickelvorrichtung. Die mechanische Bewegung der verschiedenen Teile ahmt die Tätigkeit eines Webstuhls nach.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, bei denen alle angegebenen Teile
• 609 532/433
und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen sind, es sei denn, daß es anders angegeben wird.
10
A. Herstellung eines Alkalisalzes aus dem Mische polymerisat aus Äthylen/Acrylsäure
1180 g eines Mischpolymerisates aus Äthylen/Acrylsäure mit 18 % darin mischpolymerisierter Acrylsäure und einem Schmelzindex von 200 dg/min werden mit 188 g festem Natriumhydroxyd und 5 g Wasser in einem Mischer bei 15O0C 20 Minuten gemischt. Wie die Infrarot-Analyse des Produktes bestätigt, wird dabei der Acrylsäureanteil vollständig neutralisiert.
100 g eines Mischpolymerisates aus Äthylen/Acrylsäure mit 18 % darin mischpolymerisierter Acrylsäure und einem Schmelzindex von 200 dg/min werden mit 14 g festem Kaliumhydroxyd in einer Zweiwalzenmühle 20 Minuten bei 140° C gemischt. Aus dem Infrarotspektrum ergibt sich, daß eine völlige Neutralisation des Acrylsäureanteils vorliegt.
In ähnlicher Weise wird unter Verwendung von Lithiumhydroxyd das Lithiumsalz des Mischpolymerisats hergestellt.
Die nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten Salze des Mischpolymerisats werden auf ihre Wasserlöslichkeit bei 95—1000C untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle I angegeben.
Tabellen
Physikalische Eigenschaften von Mischpolymerisaten
aus Äthylen/Acrylsäure und Kaliumsalzen
Chem. Form
Säure Salz Salz Salz
aus aus
Lösung Lösung
Filmherstellung
geformt geformt gegossen gegossen (1000C) (230C)
699
767
1632
Sekanten- 443
modul1), kg/cm2
*5 Zugfestigkeit2), 163 118 137 89
kg/cm2
Dehnung, % 437 363 179 8
Löslichkeit:
Kaltes H2O unlösl. unlösl. unlösl. Zer-
(23 0C) setzung
Warmes H2O · unlösl. lösl. lösl. lösl. (1000C)
') Instron-Tester für Zugfestigkeit, 10%/Min. Verformungsgeschwindigkeit.
2) Instron-Tester für Zugfestigkeit, 100%/Min. Verformungsgeschwindigkeit.
In Tabelle IH^ sind ähnliche Werte angegeben, die mit einem Äthylen/Acrylsäure-Mischpolymerisat — und dessen Kaliumsalz erhalten worden sind.
Tabelle I
Salze aus Äthylen/Acrylsäure Mischpolymerisaten
Tabelle III
Physikalische Eigenschaften des Äthylen/Acrylsäure-Mischpolymerisates und des Kaliumsalzes
Versuch
Nr.		 Acryl
säure
(Gew.-%)		 Schmelz
index
(dg/min)		 Hergestelltes
Metallsalz		 Wasser
löslich
keit
1 12 50 Na ja
2 12 140 Na ja
3 13 7 K nein
4 13 50 K ja
5 14 60 Na ja
6 15 110 Na ja
7 18 200 Li, K, Na Ja
8 22 200 Na ja
9 27 16 Li, K, Na ja
10 40 40 K ja
40
Aus dem Kaliumsalz eines Äthylen/Acrylsäure-Mischpolymerisates (18% Acrylsäure, Schmelzindex 200 dg/min) werden durch Formpressen oder Gießen aus Wasser bei 1000C oder Gießen aus Wasser bei 230C Filme hergestellt. Die verschiedenen physikalischen Eigenschaften dieser Filme werden mit anderen und einem formgepreßten Film des Stamm-Mischpolymerisats aus Äthylen/Acrylsäure verglichen. Die erhaltenen Werte sind in Tabelle II angegeben.
Chem. Form Salz Salz
Säure Salz aus
Lösung		 aus
Lösung
Filmherstellung gegossen
(100° C)		 gegossen
(230Q
geformt geformt
918
441 120
1174 71
+5 Sekanten- 508
modul1), kg/cm2
Zugfestigkeit2), 303 153
kg/cma
Löslichkeit:
Kaltes H2O unlösl. unlösl. unlösl. teilweise
(230C) lösl.
Warmes H2O unlösl. lösl. lösl. (100° C)
lösl.
l) Instron-Tester für Zugfestigkeit, 10%/Min. Verformungsgeschwindigkeit.
') Instron-Tester für Zugfestigkeit, 100%/Min. Verformungsgeschwindigkeit.
B. Die Löslichkeitseigenschaften verschiedener Kalium- und Natriumsalze von Mischpolymerisaten aus Äthylen/Acrylsäure werden unter Anwendung der Lichtstreuung (D 1003-52) untersucht. In Tabelle IV sind Werte angegeben, die zeigen, welche Salze bei
einem Feststoffgehait von 1% in Wasser Kolloidlösungen und welche Emulsionen großer Teilchengröße ergeben, ferner Vergleichswerte von Polyvinylalkohol und Natriumchlorid.
11 12
Tabelle IV
Lichtstreuungswerte von verschiedenen 1 %igen Feststofflösungen und Emulsionen
Versuch
Nr.
Feststoff
Acrylsäure Schmelzim Poly- index merisat
Gew.-%
dg/min
Salz Äquivalent Intensität bei 45° C Wäßrige
hyd™ Intensität bei 136°G
pro Äquivalent
Acrylsäure
50
Vergleichsversuch mit Polyvinylalkohol Vergleichsversuch mit 1 %iger wäßriger NaCl-Lösung
Mischpolymerisat aus 12
Äthylen/Acrylsäure
desgl. 12
desgl. 13
desgl. 14
desgl. 15
desgl. 18
desgl. 22
desgl. 27
desgl. 18
desgl. 18
desgl. 27
Na
1,0
0,96
140 Na 1,0 0,97
50 K 1,0 1,2
50 Na 1,0 1,4
110 Na 1,0 1,25
200 K 1,0 1,12
200 Na 1,0 3,2
16 K 1,0 2,5
200 K 0,25 . 0,02
200 K 0,50 1,1
16 K 0,50 0,76
2,0
isung 5,5
Grenzfall
Grenzfall
Lösung
Lösung
Lösung
Lösung
Lösung
Lösung
Emulsion
Lösung
Emulsion
Lösung Lösung
C. Wirkung des Salzanteiles der Mischpolymerisate auf die physikalischen Eigenschaften ■
Die Auswirkung beim Variieren der neutralisierten Acrylsäuremenge, die im Äthylen/Acryl-Mischpolymerisat enthalten ist, wird an einem Mischpolymerisat mit einem Schmelzindex von 7 und einem Gehalt von 13% an mischpolymerisierter Acrylsäure gezeigt. In—Tabelle V sind die physikalischen Eigenschaften einschließlich Wasserabsorption und Wasserdampfdurchlässigkeit des Stamm-Mischpolymerisats und der Mischpolymerisate mit steigendem Natriumsalzgehalt angegeben.
Tabelle V
Wirkung des Natriumacrylatanteils auf die Eigenschaften von Natriumsalzen der Polymerisate
Versuch
Nr.		 i)Ä = Neutrali- Zusammensetzung der Salze
siert des Polymerisates1)		 0 %Ä %AS %NA Schmelz
index		 Sekant
modul
beil%
Dehnung		 Zug
festig
keit		 Dehnung Wasserabsorption2) Gew.-%
Material
verlust		 Wasser-
dampf-
durch-
lässig-
keita)
% 25 . 87 13 0 dg/min kg/cm2 kg/cma % Gew.-%
Aufnahme		 -0,07 g/m2/
24 Std.
1 50 86,1 9,7 4,2 6,7 791 284 470 0,26 -0,06 11
2 75 85,1 6,5 8,4 1,7 2884 277 370 0,56 -0,08 14
3 100 84,6 3,1 12,3 0,7 3864 435 380 1,05 -3,4 10
4 ■■ Äthylen 83,1 0 16,3 0,09 2926 480 340 14,15 -2,3 38
5 ; AS = Acrylsäure; NA 0,05 2842 502 335 14,1 386
= Natriumacrylat.
2) 7 Tage in Wasser von 230C getaucht.
3) Filme von 0,13 bis 0,20 mm Dicke.
D. Physikalische Eigenschaften
verschiedener Natriumsalze von Mischpolymerisaten
aus Äthylen/Acrylsäure
In Tabelle VI sind die Gesamtauswirkungen der Schmelzindizes sowohl vom Stamm-Mischpolymerisat als auch vom Natriumsalz, des Natriumacrylatanteils vom Mischpolymerisat und der prozentualen Umwandlung bei der Neutralisation mit Natriumhydroxyd auf die physikalischen Eigenschaften angegeben. Zum Vergleich sind auch der Sekanten-Modul, die Zugfestigkeit, die prozentuale Dehnung, die Wasserabsorption und die Wasserdampfdurchlässigkeit von Polyäthylen hoher Dichte und Polyäthylen geringer Dichte in Tabelle VI angegeben.
Tabelle VI
Eigenschaften der Natriumsalze des Polymerisates
Versuch Ausgangs- polymerisat' index Um Zusammensetzung*) %AS (0,92) %NA Schmelz Sekant Zug Deh Wasserabsorption1 Gew.-% )Wasser-
Nr. /O '
AS·) i		 setzung
zu Na		 %Ä index modul
beil%		 festig
keit		 nung Material dampf-
durch-
trium- Dehnung verlust lässigkeit
salz Gew.-%
1,0 dg/min kg/cm2 kg/cm a% Auf — g/mV
2,7 1,0 2,7 0 nahme — 24 Std.
Ρ) 2,7 1,0 0 97,3 0,7 2,6 0,98 1300 154 425 0,14 5,5
23) 2,7 47 75 96,7 0 3,5 0,10 1313 161 380 0,40 — 7,2
33) 9,0 47 100 96,5 9,0 0 0,005 1280 197 365 0,58 — 7,4
4 9,0 47 0 91,0 2,24 8,7 46 866 159 460 0,37 -0,07 4,7
5 9,0 7 75 89,0 0 11,5 0,96 1621 305 425 1,8 -0,06 12,0
6 13 7 100 88,5 13 0 1,7 1276 353 370 14,8 -0,08 99,2
7 13 7 0 87 9,7 4,2 6,7 791 284 470 0,26 -3,4 11
8 13 7 25 86,1 6,5 8,4 1,7 2884 277 370 0,56 -2,3 14
9 13 7 50 85,1 3,11 12,3 0,7 3864 435 380 1,05 10
10 13 200 75 84,6 0 16,13 0,09 2926 480 340 14,15 -9,2 38-
11 18 200 100 83,1 18 0 0,05 2842 502 335 15,1 386
12 18 200 0 82 4,3 16,8 200 443 163 437 1,3 — 58
13 18 75 78,9 0 22,2 0,7 3059 311 175 49,7 400
14 100 77,8 Polyäthylen hoher Dichte (0,94) 0,05 2484 313 237 25,2 400
15 Polyäthylen geringer ] 5,0 10500 322 15 0,03 0,2*)
16 Dichte 1,5 1610 126 600 0,01 7,5
*) 7 Tage in Wasser von 230C getaucht.
2) Alle Messungen an einem 0,13—0,20 mm dicken Film, wenn nichts anderes angegeben ist.
3) Vergleichsversuch.
4) Filmdicke 0,25 mm.
*) Ä = Äthylen; AS = Acrylsäure; NA = Natriumacrylat.
E. Eigenschaften verschiedener Klassen wasserlöslicher Salze von Mischpolymerisaten
Es werden mehrere Äthylen/Acrylsäuic-Mischpolymerisate hergestellt, die die Auswirkung solcher
veränderlicher Eigenschaften wie Schmelzindex und Zusammensetzung auf die physikalischen Eigenschäften, die die Kategorie des Polymerisats für seine Endverwandlung bestimmen, aufzeigen. Diese Werte sind in Tabelle VII angegeben.
Tabelle VII
Natriumsalze des Polymerisats
Versuch
Nr.		 Kategorie Zusammensetzung
Ä AS		 9,8
9,1		 (Gew.-%) des Salzes1)
NA		 Schmelz
index
dg/min		 Zusammensetzung des Aus
gangspolymerisats (Gew.- %)1)
Ä AS		 13—15
13—15		 Schmelz
index
dg/min
1 strukturell 84,7
84,5		 6,0 5,5
6,4		 0,3
1,6		 85—87
85—89		 13—15 5
50
2 atmend
(wasserunlösl.)		 82,3 4,3
1,6		 11,7 0,2 85—87 18
18		 50
3 wasserlöslich 78,9
78,4		 16,8
20,0		 0,7 82
82		 140
Ä = Äthylen; AS = Acrylsäure; NA = Natriumacrylat.
F. Wirkung von Wasser auf Mischpolymerisate aus
Äthylen-Natriumacrylat 350C über 24 Stunden und 7 Tagen werden die
65 physikalischen Eigenschaften eines Äthylen-Natrium-Nach der Konditionierung von Proben bei zwei
relativ hohen Feuchtigkeitswerten, nämlich 50%
und 90% relative Luftfeuchtigkeit und bei 23°C und
acrylat-Mischpolymerisats untersucht. Es werden auch die Auswirkungen durch Eintauchen in Wasser bei 230C während 24 Stunden und während 7 Tagen
registriert. Die Ergebnisse sind in Tabelle VIII an- öl auf Paraffinbasis, wie es durch vernachlässigbare
gegeben. Aufnahme nach einem 7tägigen Einlegen in dieses
Das Mischpolymerisat besitzt vor dem Konditi- Öl bei 23° C und 50°C gezeigt wurde, ausgezeichnete
onieren eine Izod-Schlagfestigkeit von 3,5 cm kg/cm, Fettbeständigkeit und eine Sprödigkeitstemperatur
ausgezeichnete Beständigkeit gegen SAE 20-Schmier- 5 von —15°C bis —20°C
Tabelle VIII
Wirkung von Wasser auf die Eigenschaften von Natriumsalzen des Polymerisates.
Mischpolymerisationszusammensetzung:
77,8/22,2-Äthylen/Natriumacrylat
Versuch Nr. Sekantenmodul Zugfestigkeit Streckgrenze Dehnung Konditionieren
kg/cm2 kg/cm2 kg/cm8 %
7—1 2506 268 268 193 23 0C, 50% rel. Luftfeuchtigkeit
24 Stunden
7—2 3007 274 274 210 23° C, 50% rel. Luftfeuchtigkeit
7 Tage
7—3 804 101 74 325 350C, 90% rel. Luftfeuchtigkeit
24 Stunden
7—4 600 99 70 385 350C, 90% rel. Luftfeuchtigkeit
7 Tage
7—5 217 42 42 105 in Wasser getaucht, 23° C
24 Stunden
7—6 244 40 40 100 in Wasser getaucht, 23° C,
7Tage
Beispiele 1 bis 16
In den folgenden Schlichte-Versuchen, in denen Baumwolle und Polyäthylenterephthalat/Baumwolle als Substrat benutzt wird, werden wäßrige Lösungen von zwei verschiedenen Schlichtestoffen benutzt. Für Baumwolle wird ein Natriumsalz eines Mischpolymerisats aus Äthylen/Acrylsäure mit 18 % darin mischpolymerisierter Acrylsäure benutzt, das einen Schmelzindex von 145 dg/min hat. Dieses Salz wird hergestellt, indem 90 % der freien Carboxylgruppen des Stamm-Mischpolymerisats neutralisiert werden, so daß das Natriumsalz dann einen Schmelzindex von 0,1 dg/min hat und 72,2% Äthylen, 1,8% Acrylsäure und 21% Natriumacrylat mischpolymerisiert enthält.
Für Polyäthylenterephthalat/Baumwolle wird ein Natriumsalz eines Mischpolymerisats aus Äthylen/ Acrylsäure benutzt, das 18% darin mischpolymerisierte Acrylsäure enthält und einen Schmelzindex von 200 dg/min hat. Dieses Salz wird durch vollständige Neutralisierung des Stamm-Mischpolymerisats hergestellt, wobei ein Salz erhalten worden ist, das 23,4% Natriumacrylat und 76,6% darin mischpolymerisierten Äthylens enthält mit einem Schmelzindex von 0,01 dg/min. Die Schlichtestoffe werden auf 40/1-Baumwolle und 42/1-Polyäthylenterephthalat/ Baumwolle (65%/35%) in einer Schlichtevorrichtung aufgebracht, die mit 252 Fäden gefädelt ist, so daß eine Dichte von 84 Fäden pro 2,5 cm auf der Schlichtevorrichtung entsteht. Die Schlichtgeschwindigkeit beträgt 9,1 m pro Minute, mit Trockenbehältertemperaturen von (1) 93 ° C, (2) 99 ° C, (3) und (4) 1050C.
Die Temperaturen des Schlichtetroges und die Lösungseigenschaften eines jeden Materials sind in Tabelle IX aufgezeigt. . ·
Die aufgebrachte Menge an Schlichtemittel wird durch Entschlichten und Bestimmung des entfernten Schlichtemittels gemessen. Ein Verfahren für das Entschlichten wird in Beispiel 18 beschrieben.
1. Trockene Doppelproben (3—5 g) 4 Stunden bei 105°C Kühlen — Wiegen.
2. lstündiges Entschlichten mit einer Lösung von . 2% Na2COg und 2% äthoxyliertes Nonylphenol als nichtionisches Detergenz bei 100° C.
3. Zweimalige Spülung mit laufendem heißen Wasser (6O0C-7O0C) für IV2 bis 2 Minuten, anschließend eine kalte Spülung.
4. Trocknung des entschlichteten Garns über Nacht bei 105° C. Kühlen — Wiegen. Der Prozentsatz der Schlichte wird dann wie folgt errechnet:
Aufgebrachte Schlichte in Prozent =
Gewicht des geschlichteten Garnes
— Gewicht des entschlichteten Garnes
Gewicht des entschlichteten Garnes
100
Der Prozentsatz an wasserlöslichen Anteilen des 65 satzes des wasserlöslichen Anteils des nichtgeschlich-
umgeschlichteten Garnes wird in derselben Weise teten Games ist der korrigierte Prozentsatz an dem
ermittelt. Der Prozentsatz an Schlichtemittel, die auf auf das Garn aufgezogenen Schlichtemittel.
das Garn aufgezogen werden, abzüglich des Prozent- Alle Mengenbestimmungen der auf das Garn auf-
609532/433
gezogenen Schlichtemittel sind als Prozentsatz der korrigierten Menge an aufgezogenem Schlichtemittel angegeben.
Die geschlichteten Garne werden auf dem Warp-Shed-Tester bei 24° C und 72% relativer Feuchtigkeit untersucht. Die Ketten werden in einem glatten Bindungsmuster auf zwei Doppel-Bar-Harnische gezogen und mit 3 Fäden je Rohröffnung in einem
Blatt mit 30 Rohröffnungen je 2,5 cm behandelt. Die Testvorrichtung arbeitet mit 200 »Schuß« je Minute, 60 Schuß je 2,5 cm.
Die Versuchsproben werden etwa 18,3 m verarbeitet bzw. 47 760 Schuß.
Der Abrieb von jeder Kette wird gesammelt und zusammen mit der Kette gewogen. Der Prozentsatz des Abriebs wird folgendermaßen berechnet:
Gewicht des Abriebs Gewicht von Kette und Abrieb 100 = Prozent an Abrieb
Der Abrieb ist in derselben Weise wie das Garn entschlichtet worden. Es ist kein Korrekturfaktor berücksichtigt worden, und alle Rückstände nach dem Entschlichten sind als Fasern angesehen worden. Der Prozentsatz an Faser wird folgendermaßen berechnet:
Gewicht des entschlichteten Materials Gewicht des ursprünglichen Materials 100 = Fasern im Abrieb
Tabelle IX
Schlichtungswerte
Beispiel Druck der Feststoffe Temperatur Lösungs-Quetschwalze in Lösung des Schlichte- viskosität
behälters Brookfield
kg-cm-1 % 0C cP
Ablösung Abriebbildung Aufziehen des
an Spaltstäben Schlichtemittels
la 4,09 9,37 •71 -3 leicht gering 9,4
2a 2,78 9,37 71 .· 3 leicht gering 12,7
3b 4,09 10,81 71 11 leicht gering 7,2
4,09 10,35 71 6 leicht gering 7,9
5b 4,09 5,64 71 5,5 leicht gering 3,1
6b 4,09 5,01 71 10,5 leicht gering 3,9
7b 4,09 14,86 71 ' 6 schwer gering 13,7
8b 4,09 14,97 71 5,5 schwer gering 10,2
a) Salz des Polymerisats auf Polyäthylenterephthalat/Baumwolle (65%/35%).
b) Salz des Polymerisats auf Baumwolle.
Die in Tabelle X angegebenen Werte zeigen, daß die in den erfindungsgemäßen Schlichtemitteln verwendeten Salze des Mischpolymerisats sowohl für Baumwolle als auch für Polyäthylenterephthalat/ Baumwolle sehr gut brauchbar sind.
Tabelle X
Werte aus dem Tester
Beispiel Aufziehen Abrieb
des Schlichtemittels
Fasern Abstelim Abrieb lungen pro
. 18,3 m
%
9a 9,4 1,96 85 1
10a 12,7 2,28 71 0
llb 7,2 1,53 89 1
12b 7,9 2,05 81 4
13b 3,1 2,28 90 0
14b 3,1 4,03 90 0
15b 13,7 1,33 77 0
16b 10,2 2,11 82 2
6o
a) Salz des Polymerisats auf Polyäthylenterephthalat/Baumwolle(65%/35%).
b) Salz des Polymerisats auf Baumwolle.
Beispiel 17 . ·*
Verschiedene Mengen eines Mischpolymerisats aus 73% Äthylen, 5% Acrylsäure und 22% Natriumacrylat mit einem Schmelzindex von 2,0 dg/min enthaltende Schlichtlösungen werden auf ihre Anwendbarkeit für Polypropylen-, Polyäthylenterephthalat-, 40/I-Polyäthylenterephthalat/Baumwolle (65 %/35 %)- und Polyamidfadengarnen und gesponnenem Garn aus Polyvinylchlorid/Acrylnitril-Fasern (60%/40%) geprüft.
Zum Schlichten aller Garne außer den Polyäthylenterephthalat/Baumwollgarnen wird eine industriell übliche Schlichtevorrichtung verwendet, während für letztere eine übliche Labor-Schlichtevorrichtung verwendet wird. Diese Garne werden auf einem Webstuhl getestet. Die Kette wird in einem glatten Webmuster gezogen, so daß ein Gewebe mit den Maßen 120 X 60 entsteht. Es werden etwa 37,3 m Gewebe gewebt. Die mit der Labor-Schlichtevorrichtung erzielten Werte sind in Tabelle XI aufgeführt, die Webstuhlwerte in Tabelle XII.
Die mit der industriell üblichen Schlichtevorrichtung geschlichteten Garne werden mit dem Warp-Shed-Testar bei 240G und 72% relativer Feuchtigkeit getestet. Die Kette wird in einem glatten Webmuster
auf zwei Doppel-Bar-Harnische gezogen und mit einem Webkamm behandelt. Tabelle XIII zeigt Daten von der genannten Testvorrichtung mit laufenden Fäden, während in Tabelle XIV die Werte von gesponnenen Polyvinylchlorid/Acrylnitril-Fasern (60/ 40%) aufgeführt sind. Die Testvorrichtung arbeitete mit 200 Schuß pro min und 60 Schuß pro 2,5 cm.
20
Es werden Versuchsproben von ungefähr 18 m bzw. 760 Schuß verwendet. Die Werte der auf der industriell üblichen Schlichtevorrichtung erhaltenen fortlaufenden Fäden sind in Tabelle XV und die entsprechenden Werte von gesponnenen Polyvinylchlorid/Acrylnitril-Fasern (60/40%) sind in Tabelle XVI aufgeführt.
Tabelle XI
Schlichtungswerte von der Laborvorrichtung
Druck der Feststoffe Schlichte- Lösungs-
Quetschwalze in Lösung behälter- Viskosität
Temperatur Brookfield
Ablösung Abriebbildung
an Spaltstäben
kg · cm"1
o/
/O
cP
Korrigierte Geschwindig-Menge an auf- keit der
gezogenem Schlichte-Schlichte- vorrichtung mittel
o/ /o
m/min
13
leicht gering
14
Tabelle XII .
Polyäthylenterephthalat-Baumwolle (65%/35%), 40/1-Webstuhlwerte
Aufbau*)
Gesamt- Faden pro Rohröffnun- Abriebmenge fäden Rohröffnung gen des Blat
tes
Korrigierte
Haftrate_ Faser- Reißen Knoten Andere Menge an knäuel aufge
zogenem Schlichtemittel
4964 3 40
*) Aufbau 120 χ 60.
mäßig bis stark 75+ 107
Tabelle XIII
Werte für fortlaufende Fäden aus dem Warp-Shed-Tester
Theoretischer Aufbau
Gesamt- Faden pro Rohröff- Fadenfäden Rohröff- nungen reiter
nung des
Blattes
Schlichte-Shedding Litze Unterbrechung pro 18 m (Garn)
Blatt Faser- Reißen Knoten Anderes Zerreiß- Korri-
Knäuel art gierte
Menge an aufgezogenem Schlichtemittel
Polypropylen 165 Denier 20 fortlaufende Fäden 1/2 TPI
100 4 24 keiner keine keins 0 0 0 0
100 4 24 keiner keine keins 0 0 0 0
3,5
2,5
Polypropylenterephthalat 70 Denier 34 fortlaufende Fäden 5—7 TPI
100 2 50 keiner keine keins 0 4 0 0 gut 2,7
100 2 50 keiner keine keins 0 2 0 0 gut 2,6
Polyamid 70 Denier 34 fortlaufende Fäden 5—7 TPI
100 2 50 keiner keine keins 0 .5 0 0 gut 3,3
100 2 50 keiner keine keins 0 7 0 0 gut 2,0
22
Tabelle XIV . ;
Werte für versponnenes Mischpolymerisat aus dem Warp-Shed-Tester
Theoretischer Auf bau
Gesamtfäden Faden pro Rohröff-
Rohröffnung nungen des Blattes
Abrieb Haftrate Unterbrechungen Reißen pro 18 m des Garns
Faser- Knoten Anderes
/ο Knäuel 7
12,1 75+ 0 8 0 0
13,6 75+ 0 0 0
Korrigierte Menge an aufgezogenem Schlichtemittel
24 24
10,3 9,5
Tabelle XV
Korrigierte Schlichtwerte fortlaufender Fäden von der industriellen Vorrichtung
Druck der Feststoff in
Quetschwalze Lösung
kg ■ cm"1
o/ /o
Schlichte- Lösungsbehälter- viskosität Temperatur Brookfleld
0C cP
Ablösung Schlichteabrieb- Menge an auf- Geschwindig-
bildung an gezogenem keit der
Spaltstäben Schlichtemittel Schlichtevorrichtung
% m/min
Polypropylen 165 Denier 20 fortlaufende Fäden 1/2 TPI
2,77 9,74 60 4 leicht
2,77 , 7,09 60 3,5
leicht
Polyäthylenterephthalat 70 Denier 34 fortlaufende Fäden 5—7 TPI
2,77 9,74 66 4 leicht
2,77 7,09
66 3 leicht
Polyamid 70 Denier 34 fortlaufende Fäden 5—7 TPI
2,77 9,64 66 4 leicht
2,77 6,39 66 3,5 leicht
keine
keine
keine
keine
keine
keine
3,5
2,5
2,7
2,6
3,3 2,0
9
9
9
9
9
9
Tabelle XVI
Schlichtwerte aus versponnenem Mischpolymerisat von der industriellen Vorrichtung
Druck der
Quetschwalze		 Feststoff in
Lösung		 Schlichte
behälter-
Temperatur		 9,60
6,55		 66
66		 Lösungs
viskosität
Brookfield
kg · cm"1 O/
/o 		0C cP
Versponnenes Mischpolymerisat
2,77
2,77		 4
3
Ablösung Abriebbildung
an Spaltstäben
Korrigierte Geschwindig-
Menge an auf- keit der -
gezogenem Schlichte-
Schlichtemittel vorrichtang
% m/min
leicht leicht mäßig
mäßig
10,3
9,5
Beispiel 18
Entschlichten und Wiedergewinnung des neuen Schlichtemittels
Durch Erhitzen eines Mischpolymerisatsalzes (23% Natriumacrylat) in Wasser auf 95—980C unter Umrühren werden wäßrige Lösungen hergestellt, die bis zu 20 Gew.-% des Natriumsalzes eines Mischpolymerisates aus Äthylen/Acrylsäure mit 23,4% darin mischpolymerisiertem Natriumacrylat enthalten (s. Tabelle VI — Versuch Nr. 14). Beim Abkühlen der Lösung auf Zimmertemperatur tritt weder eine Gelbildung noch ein Niederschlag auf. Der pH-Wert der 20%igen Lösung liegt zwischen 11 und 12.
Die Schlichtemittel können aus der Salzlösung nach Zusatz von verdünnter Salzsäure, verdünnter Orthophosphorsäure oder Eisessig bis zu einem pH-Wert von etwa 6 durch Koagulierung als freie Säuren wiedergewonnen werden.
Das erneute Lösen des koagulierten Mischpolymerisates wird durch Zugabe einer Base, z. B. eine 10%ige wäßrige Lösung von Natrium- oder Kaliumhydroxid oder konzentriertes Ammoniumhydroxid, durchgeführt, bis ein pH-Wert von etwa 11 erreicht
6o wird.
Das Entschlichten des Textilstoffes, d. h. Entfernen des Salzes des Mischpolymerisats, und seine Wiedergewinnung aus dem Waschbad kann wie folgt durchgeführt werden:
Zwei Sätze von Stoffmustern aus nicht mercerisierter Baumwolle, die 20% trockenes Schlichtemittel enthalten, werden bei Siedetemperatur in zwei verschiedenen Bädern gewaschen, von denen jedes ein
Verhältnis von Flüssigkeit zu Stoff von 25: 1 hat. Ein Bad besteht nur aus destilliertem Wasser, während das andere eine wäßrige Lösung von 0,5% Natriumcarbonat und 0,1 % eines äthoxylierten Nonylphenols als nichtionisches Detergenz ist. In beiden Fällen werden durch' einmaliges Waschen mehr als 90% des Salzes des Mischpolymerisats aus den Stoffen entfernt. Eine zweite Wäsche entfernt die
restliche Schlichte. Das Mischpolymerisat wird dann aus den Waschbädern koaguliert, indem man mit Hilfe von 3%iger wäßriger Salzsäure einen pH-Wert von 6 einstellt. Das koagulierte Mischpolymerisat kann wieder in ein lösliches Salz umgewandelt werden, wenn man mit 3%igem wäßrigem Natriumhydroxid verreibt, dann in Wasser dispergiert und die Dispersion bei 8O0C rührt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 532/433

Claims (3)

Patentansprüche: Dies wird durch das Niederheften hervortretender Fasern und den verstärkten Abriebwiderstand der Beschichtung erreicht. Bei einem Fasergarn verklebt das Schlichtemittel die Fasern miteinander, so daß sich beinahe ein Einfadengarn bildet, wodurch ein Scheuern zwischen den Fasern und zwischen den Garnfäden und den Leitflächen verhindert wird. Das Kettschlichtemittel wird zur Bildung einer Schicht oder eines Films auf der Oberfläche des
1. Wäßriges Schlichtemittel, bestehend aus einem wasserlöslichen Alkalimetallsalz eines Mischpolymerisates aus Äthylen und einer Acrylsäure mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen, wobei das Mischpolymerisat einen Schmelzindex von 15 bis 1000
dg/min besitzt und 12 bis 54 Gew.-% polymeri- io Garns verwendet, wodurch dieses dem während des sierte Acrylsäure mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen Schlichtens und Webens auftretenden Abrieb standenthält und die Anteile an Alkalimetallsalz der hält. Beim Schlichten wird die Schlichtemittellösung Acrylsäure 12 bis 65 Gew.-%, bezogen auf das auf eine »Lage« Garn aufgebracht und dieses auf gesamte Salz des Mischpolymerisats, betragen. dampfbeheizten Rollen getrocknet. Wenn die Garn-
2. Verfahren zur Rückgewinnung des Schlichte- 15 lage die letzte Trockenrolle verläßt, ist es notwendig, mittels gemäß Anspruch 1, bei dem die verweb- jedes Garnende zu teilen oder zu »spalten«. Dies ten, geschlichteten Textilfasern mit heißem wird durch eine Reihe von Barren bewirkt.
Wasser behandelt werden, dadurch gekenn- Um eine Kette gegen Abrieb zu schützen, muß
zeichnet, daß die Behandlung mit Wasser darüber hinaus das Schlichtemittel am Garn anhaften, bei einer Temperatur von 80 bis 1000C durch- 20 ohne daß es während des Schlichtens und Webens geführt, das Waschwasser durch Säurezugabe
auf einen pH-Wert von 4 bis 6 eingestellt, das ausgefällte Mischpolymerisat abgetrennt und dieses
mit einer Alkalimetallbase in das Alkalisalz überabspaltet.
Für den Schlichtvorgang bei der Textilspinnerei bzw. -weberei isL es üblich, ein Schlichtemittelbad anzusetzen und dieses längere Zeit hindurch vor dem geführt wird, welches zur Ergänzung der wäßrigen 25 Schlichten in erhitztem Zustand Z'.s halten. Das ent-Schlichtelösung zurückgeführt wird. sprechende Schlichtemittel muß daher stabil gegen
3. Verfahren zum Schlichten und Entschlichten Abbau aufgrund von Scherkräften sein, die zwischen von Textilfasern unter Anwendung des Schlichte- den Rührerblättern und den. Kesselwänden auftreten mittels gemäß Anspruch 1 in üblicher Weise, ge- können. Während des eigentlichen Schlichtens wird kennzeichnet durch die Kombination folgender 30 mit dem Garn eine große Luftmenge in die heiße Maßnahmen: " Schlichtemittellösung gebracht. Es ist daher not
wendig, daß diese stabil gegen Luft ist und in dieser Phase einen niedrigen Viskositätsverlust aufweist.
Ein Kettschlichtemittel soll hitzebeständig (wenigstens bis zu 12O0C) sowie oxydations- und alterungsbeständig sein. Durch das Trocknen des Schlichtemittelsauf dem Garn bis zu 100° C soll keine Änderung
a) Schlichten von Textilfasern reit einer wäßrigen Schlichtemittellösung, die als Schlichtemittel ein wasserlösliches Alkalisalz von einem Mischpolymerisat aus Äthylen und einer Acrylsäure mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise von Acrylsäure oder Methacrylsäure,
enthält, wobei das Mischpolymerisat einen _. ... . , „r , .. . , . ■
Schmelzindex von 15 bis 1000 dg/min besitzt 4° ,D t a dl T e mfste*, moctemen Webraume eine hohe
relative Luftfeuchtigkeit besitzen, ist es notwendig,
der Löslichkeit auftreten.
und 12 bis 54 Gew.-% mischpolymerisierter Acrylsäure und einen Acrylsäure-Alkalisalz-Anteil von 12 bis 65 Gew.-%, vorzugsweise 14 bis 54 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Salz des Mischpolymerisats, enthält,
b) Entschlichten der Textilfasern und Gewebe durch Behandeln der Fasern mit heißem Wasser.
daß die Schicht aus dem Schlichtemittel bei Luftfeuchtigkeiten bis zu 85%, die man normalerweise in Webräumen findet, nicht klebrig ist. Ein klebriges Material würde ein Verkleben der Fadenreiter, Helfen, Weberkämme und Weberschiffchen verursachen. Ein Material, welches klebrig werden kann, ist also nicht verwendbar.
Ferner ist aufgrund der Klebrigkeit die Neigung zum Zusammenkleben der geschlichteten Materialien vorhanden, wenn eine geschlichtete Kettenware gelagert wird. Eine solche Kettware ist unbrauchbar, weil man sie nicht wieder auseinanderrollen kann. Weiter ist eine Klebrigkeit dort störend, wo das
55 geschlichtete Garn mit einer Trockenrolle in Kontakt
kommt. Ein klebriges Kettschlichtemittel wird eine übermäßig große Ablagerung auf der Rolle hinterlassen.
Ein Kettschlichtemittel soll bis zu etwa 15% in Wasser löslich oder dispergierbar und auch nach dem Weben leicht zu entfernen sein, vorzugsweise
Ein Kettschlichtemittel ist ein am Garn einer Kette durch Spülen mit Wasser.
angewandtes Mittel für den Fadenschutz während In der Vergangenheit sind Textilien mit verschiede-
der anschließenden Behandlung und des Verwebens. nen Mitteln geschlichtet worden, wie z. B. Stärke, Bei diesen Arbeitsgängen unterliegen die in der Kett- 55 Gelatine, Polyvinylalkohol. Keiner dieser Stoffe konnte richtung laufenden Fäden einem beträchtlichen Ab- jedoch alle die gewünschten, oben beschriebenen rieb. Schlichtemittel schützen das Garn nun gegen Eigenschaften vermitteln, denn sie unterliegen einer Abrieb und gleichen verschiedene Kettenfehler aus. biologischen Oxydation bzw. Abbau, und jeder hat
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