DE1469500C3

DE1469500C3 - Wäßrige Schlichtemittel und Verfahren zum Schlichten und Entschlichten von Textilfasern

Info

Publication number: DE1469500C3
Application number: DE19651469500
Authority: DE
Inventors: Andrew Tainter; Bryant George Macon; Charleston W.Va.; Purcell Chester Lee Somerville N.J.; Walter (V.StA.)
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1964-12-24
Filing date: 1965-12-24
Publication date: 1977-03-24

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 offensichtlich! 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 Alkalimetallsalz 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 Jeicht 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 Schlichtemittellösung 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 Polyäthylenterephthalat, 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 werdend 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 Gewichtsprozentsatz 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 SaIz-Kettschlichtemittel aus Mischpolymerisaten von anteils im Mischpolymerisat. Dieser Wert kann durch Äthylen/Acrylsäure mit Schmelzindizes von 15 dg/min 50 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-AIkalisalz-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

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:

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 X 38 cm große Glasplatte gegossen, zunächst bei Zimmertemperatur über Nacht getrocknet und anschließend 10 Minuten bei HO⁰C getrocknet werden. Die Filme werden dann bei 20° C 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.

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.

ao 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 hineindrinet.

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 20°C 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 Anschlagvorrichtung, 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.

A. Herstellung eines Alkalisalzes aus dem Mischpolymerisat 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 14O⁰C 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

5	Sekanten	Chem. Form	Salz	geformt	Salz	Salz
	modul¹), kg/cm²	Säure			aus	aus
	Zugfestigkeit²), kg/cm² Dehnung, %			699	Lösung	Lösung
	Löslichkeit:		Filmherstellung
	Kaltes H₂O	geformt	118	gegossen	gegossen
IO	(23°C)		363	(100⁰C)	(23° C)
	Warmes H₂O .	443		767	1632
	(100 ⁰C)		unlösl.
	163		137	89
15	437	lösl.	179	8

	unlösl.		unlösl.	Zer
20			setzung
	unlösl.	lösl.	lösl.

^:) Instron-Tester für Zugfestigkeit, 10%/Min. Verformungsgeschwindigkeit.

²) Instron-Tester für Zugfestigkeit, 100%/Min. Verformungsgeschwindigkeit.

In Tabelle III sind ähnliche Werte angegeben, die mit einem Äthylen/Acrylsäure-Mischpolymerisat — und dessen Kaliumsalz erhalten worden sind.

Tabelle I

Salze aus Äthylen/Acrylsäure Mischpolymerisaten

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

12
12
13
13
14
15
18
22
27
40

50

140

50

60

110

200

16

40

Na

Li, K, Na

Na

Li, K, Na

ja

nein

ja

J^a
ja
ja
ja
ja

Tabelle III

Physikalische Eigenschaften des Äthylen/Acrylsäure-Mischpolymerisates und des Kaliumsalzes

Versuch	Acryl	Schmelz	Hergestelltes	Wasser
Nr.	säure	index	Metallsalz	löslich
				keit
	(Gew.-%)	(dg/min)

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
Säure Salz

Filmherstellung
geformt geformt

Salz Salz

aus aus

Lösung Lösung

gegossen gegossen

(100⁰C) (23⁰Q

918

441

1174
71

+5 Sekanten- 508

modul¹), kg/cm²

Zugfestigkeit⁸), 303 153 120
kg/cm²
Löslichkeit:

Kaltes H₂O unlösl. unlösl. unlösl. teilweise

(23⁰C) lösl.

Warmes H₂O unlösl. lösl. lösl. lösl.
(100⁰C)

^x) Instron-Tester für Zugfestigkeit, 10%/Min. Verformungsgeschwindigkett.

^a) 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 Feststoff gehalt von 1% in Wasser Kolloidlösungen und welche Emulsionen großer Teilchengröße ergeben, ferner Vergleichswerte von Polyvinylalkohol und Natriumchlorid.

Tabelle IV

Lichtstreuungswerte von verschiedenen 1 %igen Feststofflösungen und Emulsionen

Versuch	Feststoff	Acrylsäure	Schmelz	Salz	Äquivalent	Intensität bei 45° C	Wäßrige
Nr.		im Poly merisat	index		an Alkali- hydrpxyd	Intensität bei 136° C	Form
					pro Äqui
					valent
					Acrylsäure
		Gew.-%	dg/min
1	Mischpolymerisat aus	12	50	Na	1,0	0,96	Grenzfall
	Äthylen/Acrylsäure
2	desgl.	12	140	Na	1,0	0,97	Grenzfall
3	desgl.	13	50	K	1,0	1,2	Lösung
4	desgl.	14	50	Na	1,0	1,4	Lösung
5	desgl.	15	110	Na	1,0	1,25	Lösung
6	desgl.	18	200	K	1,0	1,12	Lösung
7	desgl.	22	200	Na	1,0	3,2	Lösung
8	desgl.	27	16	K	1,0	2,5	Lösung
9	desgl.	18	200	K	0,25 .	0,02	Emulsion
10	desgl.	18	200	K	0,50	1,1	Lösung
11	desgl.	27	16	K	0,50	0,76	Emulsion
Vergleichsversuch mit Polyvinylalkohol				2,0	Lösung
Vergleichsversuch mit 1 %iger wäßriger NaCl-Lösung			5,5	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.	Neutrali siert	0	Zusammensetzung der Salze des Polymerisates¹)	%AS	%NA	Schmelz index	Sekant modul beil% Dehnung	Zug festig keit	Dehnung	Wasserabsorption²)	Gew.-% Material verlust	Wasser- dampf- durch- lässig- keit⁸)
	%	25	%Ä	13	0	dg/min	kg/cm²	kg/cm²	%	Gew.-% Aufnahme	-0,07	g/m²/ 24 Std.
1	50	87	9,7	4,2	6,7	791	284	470	0,26	-0,06	11
2	75	86,1	6,5	8,4	1,7	2884	277	370	0,56	-0,08	14
3	100	85,1	3,1	12,3	0,7	3864	435	380	1,05	-3,4	10
4	84,6	0	16,3	0,09	2926	480	340	14,15	-2,3	38
5	83,1	0,05	2842	502 .	335	14,1	386

¹) Ä = Äthylen; AS = Acrylsäure; NA = Natriumacrylat.

²) 7 Tage in Wasser von 23° C 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	index	Um	Zusammensetzung*)	97,3	%AS	Dichte	(0,92)	%NA	Schmelz	Sekant	Zug	Deh	Wasserabsorption¹) Wasser-	Gew.-%	dampf durch
Nr.	polymerisat " O/ O—U ._!_		setzung _0/ χ zu Na- ^/o ^Ά	96,7			index	modul beil%	festig keit	nung		Material	lässigkeit
	/O AS·) i		trium-	96,5				Dehnung				verlust
			salz	91,0							Gew.-%		g/m³/
		1,0		89,0			dg/min	kg/cm²	kg/cm	²%	Auf	—	24 Std.
		1,0		88,5	2,7	0					nahme	—	5,5
I³)	2,7	1,0	0	87	0,7	2,6	0,98	1300	154	425	0,14		7,2
2³)	2,7	47	75	86,1	0	3,5	0,10	1313	161	380	0,40	—	7,4
3³)	2,7	47	100	85,1	9,0	0	0,005	1280	197	365	0,58	—.	4,7
4	9,0	47	0	84,6	2,24	8,7	46	866	159	460	0,37	-0,07	12,0
5	9,0	7	75	83,1	0	11,5	0,96	1621	305	425	1,8	-0,06	99,2
6	9,0	7	100	82	13	0	1,7	1276	353	370	14,8	-0,08	11
7	13	7	0	78,9	9,7	4,2	6,7	791	284	470	0,26	-3,4	14
8	13	7	25	77,8	6,5	8,4	1,7	2884	277	370	0,56	-2,3	10
9	13	7	50	3,11	12,3	0,7	3864	435	380	1,05	_	38-
10	13	200	75	0	16,13	0,09	2926	480	340	14,15	-9,2	.386
11	13	200	100	18	0	0,05	2842	502	335	15,1		58
12	18	200	0	4,3	16,8	200	443	163	437	1,3	—	400
13	18	75	0	22,2	0,7	3059	311	175	49,7	_	400
14	18	100	Polyäthylen hoher Dichte (0,94)		0,05	2484	313	237	25,2	0,2*)
15		Polyäthylen geringer		5,0	10500	322	15	0,03	7,5
16		1,5	1610	126	600	0,01

') 7 Tage in Wasser von 23° C 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

veränderlicher Eigenschaften wie Schmelzindex und Zusammensetzung auf die physikalischen Eigen-40 schäften, die die Kategorie des Polymerisats für seine Es werden mehrere Äthylen/Acrylsäuie-Misch- Endverwandlung bestimmen, aufzeigen. Diese Werte polymerisate hergestellt, die die Auswirkung solcher sind in Tabelle VII angegeben.

Tabelle VII

Natriumsalze des Polymerisats

Versuch	*)Ä =	Kategorie	Zusammensetzung (Gew.- %) des Salzes¹) Schmelz	AS	NA	index	Zusammensetzung des Aus	AS	Schmelz
Nr.		Ä				gangspolymerisats (Gew.-%)¹)		index
					dg/min	Ä	13—15
			9,8	5,5	0,3		13—15	dg/min
1	strukturell	84,7	9,1 .	6,4	1,6	85—87	13—15	5
		84,5	6,0	11,7	0,2	85—89		50
2	atmend	82,3				85—87	18	50
	(wasserunlösl.)		4,3	16,8	0,7		18
3	wasserlöslich	78,9	1,6	20,0	—	82		—
		78,4	= Natriumacrylat.		82	140
■■ Äthylen; AS = Acrylsäure; NA =

F. Wirkung von Wasser auf Mischpolymerisate aus

Äthylen-Natriumacrylat 35° C über 24 Stunden und 7 Tagen werden die

65 physikalischen Eigenschaften eines Äthylen-Natrium-

Nach der Konditionierung von Proben bei zwei acrylat-Mischpolymerisats untersucht. Es werden auch relativ hohen Feuchtigkeitswerten, nämlich 50% die Auswirkungen durch Eintauchen in Wasser bei und 90% relative Luftfeuchtigkeit und bei 23°C und 23°C 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 50⁰C 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 -2O⁰C

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/cm²	%
7—1	2506	268	268	193	23⁰C, 50% rel. Luftfeuchtigkeit 24 Stunden
7—2	3007	274	274	210	23⁰C, 50% rel. Luftfeuchtigkeit 7 Tage
7—3	804	101	74	325	35°"C, 90% rel. Luftfeuchtigkeit 24 Stunden
7—4	600	99 ί	70	385	35⁰C, 90% rel. Luftfeuchtigkeit 7 Tage
7—5	217	42	42	105	in Wasser getaucht, 23 ⁰C 24 Stunden
7—6	244	40	40	100	in Wasser getaucht, 23⁰C, 7 Tage

Beispiele Γ 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) 105 ° C. 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 100⁰C.

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 105⁰C. 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 Garnes 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	11	leicht	gering	12,7
3b	4,09	10,81	71	6	leicht	gering	7,2
4b	4,09	10,35	71	5,5	leicht	gering	7,9
5b	4,09	5,64	71	10,5	leicht	gering	3,1
6"	4,09	5,01	71	6	leicht	gering	3,9
7b	4,09	' 14,86	71 ·	5,5	schwer	gering	13,7
8b	4,09	14,97	71	schwer	gering	10,2

a) Salz des Polymerisats auf Polyäthylenterephthalat/BaumwoUe (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 17

Beispiel Aufziehen Abrieb

des Schlichtemittels

O/ 0/

/0 /0

Fasern Abstelim Abrieb lungen pro . 18,3 m

o/

/a

₉a	9,4	1,96	85	1
10^a	12,7	2,28	71	0
11b	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
15^b	13,7	1,33	77	0
16b	10,2	2,11	82	. 2

a) Salz des Polymerisats auf Polyäthylenterephthalat/Baumwolle(65%/35%).

b) Salz des Polymerisats auf Baumwolle.

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-, 40/1-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-Tester bei 24° C 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 -cnr-

cP

Korrigierte Geschwindig-Menge an auf- keit der
gezogenem Schlichte-Schlichte- vorrichtung mittel

/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

Haftrat§_ Faser- Reißen Knoten Andere Menge an knäuel aufge

zogenem Schlichtemittel

4964 3 40

*) Aufbau 120 X 60.

mäßig bis stark 75+ 0

TabelleXIH

Werte für fortlaufende Fäden aus dem Warp-Shed-Tester Theoretischer Aufbau

Schlichte-Shedding

Gesamt- Faden proRohröff- Fadenfäden Rohröff- nungen reiter
nung des

Blattes

Litze Unterbrechung pro 18 m (Garn)

Blatt Faser- Reißen Knoten Anderes Zerreiß- Korri-

Knäuel art gierte

Menge an auf gezogenem Schlichtemittel

Polypropylen 165 Denier 20 fortlaufende Fäden 1/2 TPI

100 4 24 keiner keine keins

100 4 24 keiner keine keins

Polypropylenterephthalat 70 Denier 34 fortlaufende Fäden 5—7 TPI

100 2 50 keiner keine keins

Polyamid 70 Denier 34 fortlaufende Fäden 5—7 TPI

100 2 50 keiner keine keins

0	0	0	0	—	3,5
0	0	0	0	—	2,5
5—7	TPI
0	4	0	0	gut	2,7
0	2	0	0	gut	2,6
0	. 5	0	0	gut	3,3
0	7	0	0	gut	2,0

22

Tabelle XIV . . ·

Werte für versponnenes Mischpolymerisat aus dem Warp-Shed-Tester

Theoretischer Aufbau

Gesamtfäden Faden pro Rohröff-

Rohröffnung nungen des Blattes

Abrieb

/o

Haftrate Unterbrechungen pro 18 m des Garns

Faser- Reißen Knoten Anderes
Knäuel

Korrigierte Menge an aufgezogenem Schlichtemittel

24 24

12,1	75+	0	7	0	0
13,6	75+	0	8	0	0

10,3
9,5

Tabelle XV

Korrigierte Schlichtwerte fortlaufender Fäden von der industriellen Vorrichtung

Druck der	Feststoff in	Schhchte-	Lösungs
Quetschwalze	Lösung	behälter-	viskosität
		Temperatur	Brookfield

kg · cm~

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

3,5
2,5

2,7
2,6

.3,3 2,0

9
9

Tabelle XVI

Schlichtwerte aus versponnenem Mischpolymerisat von der industriellen Vorrichtung

Druck der	Feststoff in	Schlichte	Lösungs
Quetschwalze	Lösung	behälter-	viskosität
		Temperatur	Brookfield

kg-cm-

o/

cP

Ablösung Abriebbildung
an Spaltstäben

Korrigierte Geschwindig-Menge an auf- keit der
gezogenem Schlichte-Schlichtemittel vorrichtung

% m/min

Versponnenes Mischpolymerisat

2,77 9,60 66

2,77 6,55 66

4 3

leicht leicht mäßig
mäßig

10,3
9,5

9
9

B ei spi el 18

Entschlichten und Wiedergewinnung des neuen Schlichtemittels

Durch Erhitzen eines Mischpolymerisatsalzes (23 % Natriumacrylat) in Wasser auf 95—98 ⁰C 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 Textilstoff es, 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

Dies wird durch das Niederheften hervortretender ... Fasern und den verstärkten Abriebwiderstand der Patentansprüche: Beschichtung erreicht. Bei einem Fasergarn verklebt das Schlichtemittel die Fasern miteinander, so daß

1. Wäßriges. Schlichtemittel, bestehend aus 5 sich beinahe ein Einfadengarn bildet, wodurch ein einem wasserlöslichen Alkalimetallsalz einesMisch- Scheuern zwischen den Fasern und zwischen den polymerisates aus Äthylen und einer Acrylsäure Garnfäden und den Leitflächen verhindert wird. mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen, wobei das Misch- Das Kettschlichtemittel wird zur Bildung einer polymerisat einen Schmelzindex von 15 bis 1000 Schicht oder eines Films auf der Oberfläche des 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 We^vr- 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 100° C durch- ao ohne daß es während des Schlichtens und Webens geführt, das Waschwasser durch Säurezugabe abspaltet.

auf einen pH-Wert von 4 bis 6 eingestellt, das aus- Für den Schlichtvorgang bei der Textilspinnerei

gefällte Mischpolymerisat abgetrennt und dieses bzw. -weberei ist es üblich, ein Schlichtemittelbad anmit einer Alkalimetallbase in das Alkalisalz über- zusetzen und dieses längere Zeit hindurch vor dem geführt wird, welches zur Ergänzung der wäßrigen 25 Schlichten in erhitztem Zustand zu halten. Das ent-Schlichtelösung zurückgeführt wird. sprechende Schlichiemittel 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 Kombinatior folgender 30 mit dem Garn eine große Luftmenge in die heiße Maßnahmen: . ^Schlichtemittellösung gebracht. Es ist daher notwendig, daß diese stabil gegen Luft ist und in

a) Schlichten von Textilfasern mit einer wäßrigen .'dieser Phase einen niedrigen Viskositätsverlust auf-Schlichtemittellösung, die als Schlichtemittel ^wei. · ., .,. , . . ., , . , ..■ . .

ein wasserlösliches Alkalisalz von einem ³⁵ Em Kettscmicaienuttel sou . nitzeoestandig (wenig-Mischpolymerisat aus Äthylen und einer Acryl- *^ten? ^b?^{s zu 120} ^) sowie oxydations- und alterungssäure mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen, Vorzugs- bestand^ sein. Durch das Trocknen oes fcchhcnteweise von Acrylsäure oder Methacrylsäure, f ^tt _T ^el.^s ™^ι™ψ ^^{m D1S zu 100}~^{C so11 keine} Änderung enthält, wobei das Mischpolymerisat einen der Löslichkeit auttreten. _ _ Schmelzindex von 13 bis 1000 dg/min besitzt ⁴° ,^D _t ^{a cll} _T ^e Risten modernen Weoraume eine hohe und 12 bis 54 Gew.-% mischpolymerisierter relative Luftfeuchtigkeit besitzen ist es notwendig, Acrylsäure und einen Acrylsäure-Alkalisalz- f\^die, ^cht aus dem bchlichtemittel bei Luft-Anteil von 12 bis 65 Gew-% vorzugsweise feuchtigkeiten 01s zu 85% die man normalerweise 14 bis 54 Gew-% bezogen auf das gesamte £ Webraumen findet, nicht klebrig ist. Em klebriges

Salz des Mischpolymerisats, enthält, ⁴⁵ i^enai J\^urde. ^em ^"^kI*^b,^e° der Fadenreiter,

Helfen, Webereamme und Weberschiffchen verur-

b) Entschlichten der Textilfasern und Gewebe ^sachfⁿ· ^Ei" Material weiches klebrig werden kann, durch Behandeln der Fasern mit heißem ^t also nicht verwendbar. ..

w_asser Ferner ist aufgrund der Kleorigkeii die Neigung

50 zum Zusammenkleben der geschlichteten Materialien

vorhanden, wenn eine geschlichtete K~ttenware ge-

lageu 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

⁵° 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 vermittein, denn sie unterliegen einer Abrieb und gleichen verschiedene' Kettenfehler aus. biologischen Oxydation bzw. Abbau, und jeder hat