DE1469507B - Process for the aldehyde treatment (For malisierung) of cellulose, cellulose esters or starch - Google Patents
Process for the aldehyde treatment (For malisierung) of cellulose, cellulose esters or starchInfo
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Description
Zur Textilveredelung und insbesondere zur Knitterfestausrüstung und zur Verminderung der Quellfähigkeit und Erhöhung der Naßreißfestigkeit und Krumpffestigkeit ist es bekannt, Cellulose mit Aldehyden, insbesondere Formaldehyd, zu behandeln. Bei 5 der dabei erfolgenden Formalisierung der Cellulose geht der Aldehyd auf der Faser teilweise in Polyoxymethylen über; daneben kommt es in Gegenwart saurer Katalysatoren zu einer ätherinfizierenden Vernetzung über Methylenbrücken und zu einer Acetalringbildung mit zwei benachbarten Hydroxylgruppen. Im allgemeinen spielen sich diese Reaktionen nur an der Faseroberfläche ab.For textile finishing and especially for crease-proof finishing and to reduce the swellability and increase the wet tensile strength and For shrinkage resistance, it is known to treat cellulose with aldehydes, in particular formaldehyde. At 5 When the cellulose is formalized, some of the aldehyde on the fiber is converted into polyoxymethylene over; In addition, an ether-infecting crosslinking occurs in the presence of acidic catalysts via methylene bridges and to an acetal ring formation with two adjacent hydroxyl groups. In general, these reactions only take place on the fiber surface.
Häufig werden bei der Formalisierung nicht Aldehyde allein, sondern Harnstoff-Aldehyd-Vorkondensate, z. B. als 15- bis 30%ige wäßrige Lösungen, unter Zusatz von organischen Säuren oder sauren Salzen auf die auszurüstenden Gewebe gebracht. Nach einem Abquetschen der überschüssigen Flotte wird zunächst bei niedriger Temperatur vorgetrocknet und dann nacherhitzt. Dabei kondensieren sich die Vorkondensate zu vernetzten wasser- und alkaliunlöslichen Harzen. Neben der Harzbildung erfolgt auch eine gewisse Formalisierung der Fasern, so daß auch eine Herabsetzung des Quellvermögens eintritt. Neuerdings versucht man in sogenannten »gezähmten« Formalisierungsprozessen durch' Verwendung Formaldehyd abspaltender Produkte an Stelle von Formaldehydlösungen selbst bügelfreie Ausrüstungen durchzuführen.Often the formalization does not involve aldehydes alone, but urea-aldehyde precondensates, e.g. B. as 15 to 30% aqueous solutions, applied to the tissues to be treated with the addition of organic acids or acidic salts. To squeezing off the excess liquor is first pre-dried at low temperature and then reheated. The precondensates condense to form crosslinked water- and alkali-insoluble ones Resins. In addition to the resin formation, there is also a certain formalization of the fibers, so that too there is a reduction in the swelling capacity. Lately attempts have been made in so-called "tamed" Formalization processes through the use of formaldehyde-releasing products instead of formaldehyde solutions carry out non-iron equipment yourself.
Bei all diesen Verfahren ist es jedoch schwierig, die Menge des angelagerten Formaldehyds vorher- zubestimmen bzw. diese reproduzierbar zu regeln. In vielen Fällen werden konzentrierte Formaldehydlösungen mit großen Säuremengen eingesetzt, welche das zu behandelnde Material zersetzen. Bei einer normalen Formalisierung werden nur verhältnismäßig geringe Mengen Formaldehyd tatsächlich von der Cellulose aufgenommen, während der Rest verlorengeht. In all of these processes, however, it is difficult to determine the amount of formaldehyde that has accumulated in advance or to regulate these reproducibly. In many cases, concentrated formaldehyde solutions are used used with large amounts of acid, which decompose the material to be treated. At a Normal formalization will only actually produce relatively small amounts of formaldehyde the cellulose is absorbed while the rest is lost.
Bei Verwendung der ebenfalls bereits bekannten Vorkondensate von Formaldehyd mit Alkylcarbamaten, z. B. Formaldehyd-Methylcarbamat, findet eine Bindung des Stickstoffs des Vorkondensats an die Cellulose statt, was sich durch den starken Stickstoffgehalt der derart behandelten Cellulose gegenüber dem verhältnismäßig geringeren Stickstoffgehalt der unbehandelten Cellulose zeigt. Eine Stickstoff-Fixierung führt deshalb zu großen Schwierigkeiten, weil hierdurch die Neigung zur Bindung von Chlor beim Waschen der in dieser Weise ausgerüsteten Produkte eintritt. Das über den fixierten Stickstoff gebundene Chlor wird beim Erhitzen, beispielsweise beim Bügeln des Gewebes, unter Zersetzung der Stickstoff-Chlor-Bindungen freigesetzt und führt zu einer Verfärbung und Schädigung. Die Bindung des Chlors erfolgt in erster Linie durch eine Substitution von an Stickstoff gebundenen Wasserstoffatomen durch Chlor, das jedoch auch bei organisch substituierten, an das Gewebe gebundenen Stickstoffatomen beobachtet wird.When using the already known precondensates of formaldehyde with alkyl carbamates, z. B. formaldehyde methyl carbamate, the nitrogen of the precondensate is bound to the Cellulose instead, which is opposed by the high nitrogen content of the cellulose treated in this way shows the relatively lower nitrogen content of the untreated cellulose. A nitrogen fixation therefore leads to great difficulties because it tends to bind chlorine Washing of the products finished in this way occurs. The one bound via the fixed nitrogen When heated, for example when ironing the fabric, chlorine is decomposed, decomposing the nitrogen-chlorine bonds released and leads to discoloration and damage. The chlorine is bound in primarily through a substitution of hydrogen atoms bound to nitrogen by chlorine, the however, also observed with organically substituted nitrogen atoms bound to the tissue will.
Demgegenüber ist nunmehr Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Aldehydbehandlung (Formalisierung) von Cellulose, Celluloseestern oder Stärke in Gegenwart eines Katalysators und eines Carbamats, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Behandlung mit einem wäßrigen Gemisch durchführt, das einen Aldehyd und ein Carbamat der allgemeinen FormelIn contrast, the present invention now relates to a process for treating aldehyde (Formalization) of cellulose, cellulose esters or starch in the presence of a catalyst and a carbamate, which is characterized in that the treatment with an aqueous Carries out mixture that an aldehyde and a carbamate of the general formula
NCOOR2
R1 NCOOR 2
R 1
in einem Verhältnis von 3 bis 60 Mol Aldehyd je Mol Carbamat enthält, wobei R1 und R3 ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest oder einen carbocyclischen Arylrest und R2 einen Alkylrest oder einen carbocyclischen Arylrest bedeutet, und anschließend auf Temperaturen bis zu 205° C erwärmt.contains in a ratio of 3 to 60 moles of aldehyde per mole of carbamate, where R 1 and R 3 denotes a hydrogen atom, an alkyl radical or a carbocyclic aryl radical and R 2 denotes an alkyl radical or a carbocyclic aryl radical, and is then heated to temperatures of up to 205.degree .
Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß unter solchen Bedingungen gearbeitet wird, daß zwar der Aldehyd in der gewünschten ausreichenden und immer kontrollierbaren Menge gebunden wird, ohne daß eine Stickstoffanlagerung erfolgt. Dieses wird überraschend dadurch ermöglicht, daß man statt eines Vorkondensats ein Gemisch aus Aldehyd und Carbamat verwendet, wobei man die Temperatur bei -der späteren Behandlung erheblich steigern kann. Das Carbamat dient anscheinend nur als Träger für das Formaldehyd, so daß sich mehr Aldehyd mit dem Celluloseester verbinden kann.The essence of the present invention is to be seen in the fact that it was carried out under such conditions is that although the aldehyde is bound in the desired sufficient and always controllable amount, without nitrogen addition takes place. This is surprisingly made possible by the fact that instead of a precondensate, a mixture of Aldehyde and carbamate are used, the temperature being considerably increased during subsequent treatment can increase. The carbamate apparently only serves as a carrier for the formaldehyde, so that more Aldehyde can combine with the cellulose ester.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Produkte besitzen ausgezeichnete Bügelfestigkeit, Farbbeständigkeit, Schmutzabweisung, Beständigkeit gegen Verrotten u. dgl. Ferner läßt sich der Gehalt des angelagerten Aldehyds durch einfache -Einstellung der Aldehydkonzentration gleichmäßig festlegen^ wobei keinesfalls eine Bindung des Stickstoffs erfolgt.The products treated with the method according to the invention have excellent ironing resistance, Color fastness, dirt repellency, resistance to rotting and the like the content of the added aldehyde by simply setting the aldehyde concentration uniformly set ^ whereby there is no binding of nitrogen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Cellulose, wie Baumwolle, α-Cellulose, regenerierte Cellulose oder Rayon, Kupferammonrayon oder Viskoserayon oder Papier bzw. Celluloseester, wie Celluloseacetat, Celluloseacetat-Butyrat und Celluloseacetat-Propionat, behandeln.Cellulose, such as cotton, α-cellulose, can be regenerated with the method according to the invention Cellulose or rayon, copper ammonium rayon or viscose rayon or paper or cellulose esters, such as cellulose acetate, Cellulose acetate butyrate and cellulose acetate propionate.
Das zu behandelnde Cellulosematerial kann auch mit synthetischen Fasern, z. B. Polyesterfasern, wie Polyäthylenterephthalat, Acrylsäurefasern, z. B. aus Polyacrylnitril oder Acrylnitril-Vinylchlorid, PoJyhexamethylenadipamidfasern, Polypropylen-, Propylen-Äthylen-Mischpolymer- und Vinylchlorid-Vinyläcetat-Fasern gemischt sein.The cellulosic material to be treated can also be made with synthetic fibers, e.g. B. polyester fibers, such as Polyethylene terephthalate, acrylic acid fibers, e.g. B. made of polyacrylonitrile or acrylonitrile vinyl chloride, polyhexamethylene adipamide fibers, Polypropylene, propylene-ethylene mixed polymer and vinyl chloride-vinyl acetate fibers may be mixed.
Als Aldehyd kommen in erster Linie Formaldehyd, aber auch Glyoxal, Methylglyoxal, Glutaraldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd, Butyraldehyd und Hydroxyadipaldehyd in Betracht; hierbei wird Glyoxal zur Erhöhung der Festigkeit bevorzugt. Statt Formaldehyd können auch andere Formaldehydlieferanten verwendet werden, wie Paraformaldehyd, Trioxan und Hexamethylentetramin. Diese verlängern jedoch die Behandlungsdauer wegen der Abspaltung des Formaldehyds.The main aldehydes are formaldehyde, but also glyoxal, methylglyoxal, glutaraldehyde, Acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde and hydroxyadipaldehyde can be considered; this is glyoxal preferred to increase strength. Instead of formaldehyde, other formaldehyde suppliers can also be used such as paraformaldehyde, trioxane and hexamethylenetetramine can be used. However, these extend the duration of treatment due to the elimination of formaldehyde.
Werden als Carbamat Alkylcarbamate der allgemeinen Formel H2NCOOR benutzt, so kann der Alkylrest ein Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-," Amyl-, Hexyl-, Octyl-, Decyl-, Dodecyl-, Cyclohexyl- oder Octadecylrest sein. Selbstverständlich können auch Mischungen der verschiedensten Carbamate benutzt werden, wie beispielsweise ein eutektisches Gemisch aus 52% Äthylcarbamat und 48% Methylcarbamat.If alkyl carbamates of the general formula H 2 NCOOR are used as the carbamate, the alkyl radical can be methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, "amyl, hexyl, octyl, decyl, dodecyl, cyclohexyl" Mixtures of the most varied of carbamates can of course also be used, such as, for example, a eutectic mixture of 52% ethyl carbamate and 48% methyl carbamate.
Als Arylcarbamate können Phenyl-, die verschiedenen ortho-, meta- und para-Tolyl-, das p-Butyl-As aryl carbamates, phenyl, the various ortho-, meta- and para-tolyl, p-butyl-
phenyl, das α- oder /3-Naphthyl- oder das 2,4-Xylylcarbamat verwendet werden.phenyl, the α- or / 3-naphthyl or the 2,4-xylyl carbamate be used.
Als N-Hydrocarbyl-substituierte Carbamate der allgemeinen FormelAs N-hydrocarbyl-substituted carbamates the general formula
R1NHCOOR2 R 1 NHCOOR 2
in welcher R1 und R2 Alkyl- oder Arylreste sind, können N-Phenyl-isopropyl-, N - Phenyl - phenyl-, N - ρ - Tolyläthyl-, N - Phenyl - methyl-, N-Phenyläthyl-, N-Methyl-phenyl-, N-Äthyl-phenyl-, N-Me- ίο thyl - methyl-, N - Methyl - äthyl-, N - Methyldecyl-, N-Äthyl-methyl-, N-Äthyl-äthyl-, N-Dodecylmethyl-, N-Butyl-cyclohexyl-, Ν,Ν-Diäthyl-äthyl-, Ν,Ν- Dimethyl -äthyl-, Ν,Ν-Diäthyl-methyl- oder das Ν,Ν - Diphenyl - methyl - Carbamat verwendet werden.in which R 1 and R 2 are alkyl or aryl radicals, N-phenyl-isopropyl, N - phenyl - phenyl, N - ρ - tolylethyl, N - phenyl - methyl, N-phenylethyl, N-methyl -phenyl-, N-ethyl-phenyl-, N-methyl-methyl-, N-methyl-ethyl-, N-methyldecyl-, N-ethyl-methyl-, N-ethyl-ethyl-, N-dodecylmethyl -, N-butyl-cyclohexyl-, Ν, Ν-diethyl-ethyl-, Ν, Ν-dimethyl-ethyl-, Ν, Ν-diethyl-methyl- or the Ν, Ν-diphenyl-methyl-carbamate can be used.
Im allgemeinen sind höhere Temperaturen erforderlich, um Acrylcarbamate und N-Hydrocarbylcarbamate zu aktivieren, während im Gegensatz hierzu die niederen Alkylcarbamate, wie Methylcarbamat und Äthylcarbamat, niedere Temperaturen erfordern, so daß diese letzteren im allgemeinen bevorzugt wer- ^ den. Dabei ist es zweckmäßig, wenn das Carbamat "^ in 0,1- bis 5%iger Lösung eingesetzt wird.In general, higher temperatures are required to produce acrylic carbamates and N-hydrocarbyl carbamates to activate, while in contrast the lower alkyl carbamates, such as methyl carbamate and ethyl carbamate, require lower temperatures, so that the latter are generally preferred ^ the. It is useful if the carbamate "^ is used in 0.1 to 5% solution.
Wenn man erfindungsgemäß ein wäßriges Gemisch eines Aldehyds und eines Carbamate benutzt, so kann man bei bis zu 205° C arbeiten*.Dias beruht darauf, daß die Bildung des Methylolcarbamates verhältnismäßig langsam und die Anlagerung ;ties Formaldehyds an die Cellulose schnell vonstatten gehen. Bei diesen Temperaturen wirkt das Carbamat · überraschenderweise nämlich nur als Träger und unterstützt die Anlagerung des Formaldehyds an die Cellulose, ohne sich selbst mit der Cellulose zu verbinden. Die Temperaturangaben beziehen sich auf die tatsächliche Temperatur, auf welche das behandelte Produkt erwärmt worden ist und die pyrometrisch durch Bestimmung der Oberflächentemperatur oder nach dem Infrarotverfahren festgestellt werden kann. Diese Temperatur entspricht einer etwas höheren Ofentemperatur oder Temperatur der Strahlungsquelle.If you use an aqueous mixture of an aldehyde and a carbamate according to the invention, you can work at up to 205 ° C * .Dias is based on the fact that the formation of the methylol carbamate is relatively slow and the addition ; ties formaldehyde to the cellulose. At these temperatures, the carbamate surprisingly acts only as a carrier and supports the attachment of the formaldehyde to the cellulose without binding itself to the cellulose. The temperature data relate to the actual temperature to which the treated product has been heated and which can be determined pyrometrically by determining the surface temperature or according to the infrared method. This temperature corresponds to a slightly higher furnace temperature or the temperature of the radiation source.
Um den Aldehyd besser an die Cellulose anzulagern, sollen mindestens 0,1 und vorzugsweise min- xj destens 0,3 Gewichtsprozent Methylcarbamat, z. B. in wäßriger Lösung oder Dispersion, oder die entsprechenden Mengen in Molprozent und Gewichtsprozent anderer Carbamate verwendet werden. Wird weniger Carbamat verwendet, so läßt sich die angelagerte Formaldehydmenge schlechter kontrollieren, während bei Mengen von mindestens 0,5% eine ganz ausgezeichnete reproduzierbare Formalisierung erzielt wird. Höhere Mengen, die über den Bereich von 1 bis 5% hinausgehen, geben keinen Vorteil.In order to anneal the aldehyde better to the cellulose, are at least 0.1 and preferably min- xj least 0.3 weight percent methyl carbamate, z. B. in aqueous solution or dispersion, or the corresponding amounts in mole percent and percent by weight of other carbamates can be used. If less carbamate is used, the amount of formaldehyde deposited is more difficult to control, while with amounts of at least 0.5% a very excellent, reproducible formalization is achieved. Higher amounts beyond the 1 to 5% range give no benefit.
Der Aldehyd wird in dem wäßrigen System gewohnlich in Mengen von 1 bis 8 Gewichtsprozent eingesetzt, und bei einer stärkeren Formalisierung können sogar 10 bis 15% verwendet werden. Niedrigere Aldehydkonzentrationen werden bevorzugt, was das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber den bekannten Verfahren hervorhebt, weil auch der lästige Formaldehydgeruch eingeschränkt wird.The aldehyde is usually used in amounts of 1 to 8 percent by weight in the aqueous system used, and with a stronger formalization even 10 to 15% can be used. Lower Aldehyde concentrations are preferred, which makes the process according to the invention over the known Process highlights because the annoying formaldehyde odor is also reduced.
Beispielsweise kann man bei der Behandlung von Baumwolle, α-Cellulose, Stärke und.Papier im allgemeinen wäßrige Lösungen mit einem Gehalt von 1,25 bis 4 Gewichtsprozent Formaldehyd verwenden, um 0,25 bis 1,25% Formaldehyd an das Material anzulagern; bei der Behandlung von Rayon und Celluloseestern können wäßrige Formaldehydlösungen mit einem Gehalt von 2,5 bis 8% verwendet werden, um 0,50 bis 2,5% Formaldehyd anzulagern.For example, in the treatment of cotton, α-cellulose, starch and paper in general use aqueous solutions with a formaldehyde content of 1.25 to 4 percent by weight, to add 0.25 to 1.25% formaldehyde to the material; in treating rayon and Cellulose esters can use aqueous formaldehyde solutions with a content of 2.5 to 8% to add 0.50 to 2.5% formaldehyde.
Das Gemisch aus Aldehyd und Alkylcarbamat kann in den verschiedensten Mischungsverhältnissen und als verhältnismäßig konzentrierte wäßrige Lösung abgepackt werden, um dann vor dem Einsatz mit Wasser auf den gewünschten Gehalt verdünnt zu werden. Aus Stabilitätsgründen wird das Gemisch vorzugsweise neutral abgepackt, kann aber auch alkalisch oder sauer sein.The mixture of aldehyde and alkyl carbamate can be used in a wide variety of mixing ratios and packaged as a relatively concentrated aqueous solution to be used with Water to be diluted to the desired content. For reasons of stability, the mixture preferably packaged neutrally, but can also be alkaline or acidic.
Die Baumwolle oder das zu behandelnde Material wird im allgemeinen durch ein Bad geführt, welches einen vorzugsweise sauren oder latent sauren Katalysator enthält, z. B. Ameisensäure, Salzsäure, Ammoniumchlorid, Magnesiumchlorid, Calciumchlorid, Zinknitrat, Zinkchlorid, Zinkfluoborat oder Gemische dieser Stoffe. Da nur wenig Katalysator erforderlich ist, kann dieser auch durch restliche an den zu behandelnden Waren befindliche saure Salze zur Verfügung gestellt werden, wie z. B. Ammoniumchlorid. The cotton or the material to be treated is generally passed through a bath, which contains a preferably acidic or latently acidic catalyst, e.g. B. formic acid, hydrochloric acid, ammonium chloride, Magnesium chloride, calcium chloride, zinc nitrate, zinc chloride, zinc fluoborate or mixtures these substances. Since only a little catalyst is required, this can also be made available by residual acid salts on the goods to be treated, such as. B. ammonium chloride.
Die erfindungsgemäße Formalisierung ist auch in alkalischen Bädern möglich, wobei dann Alkalicarbonate, -hydrogencarbonate oder -hydroxide ver: wendet werden. Auch hier können die alkalischen Katalysatoren auf den zu behandelnden Waren dem Bad zugeführt werden, und zwar gewöhnlich in Mengen von 0,1 bis 2%.The formalization invention is also possible in alkaline baths, in which case alkali metal carbonates, bicarbonates or hydroxides ver: applies to. Here, too, the alkaline catalysts can be added to the bath on the goods to be treated, usually in amounts of 0.1 to 2%.
In dem Bad ist das Alkylcarbamat vorzugsweise in Mengen von mindestens etwa 0,5% vorhanden. Das Molverhältnis von Formaldehyd zu Alkylcarbamat beträgt vorzugsweise etwa 12,5:1. Die Bäder können noch übliche Additive, wie Netzmittel, Weichmachungsmittel, Schmiermittel, optische Aufheller und andere Schutzstoffe enthalten.The alkyl carbamate is preferably present in the bath in amounts of at least about 0.5%. The molar ratio of formaldehyde to alkyl carbamate is preferably about 12.5: 1. The baths you can also use the usual additives, such as wetting agents, plasticizers, Contains lubricants, optical brighteners and other protective substances.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht ferner darin, daß der bei den üblichen Textilausrüstungsverfahren' eintretende Festigkeitsverlust im vorliegenden Fall sehr viel geringer ist. Bislang mußte man mit einer Festigkeitsabnahme von etwa 40 bis 50% rechnen, die man nur durch weitere Zusatzbehandlungen oder festeres Material ausgleichen konnte. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt der Festigkeitsverlust gewöhnlich nur bei 15 bis 25%, was im wesentlichen wohl darauf*· beruht, daß zur Aldehydanlagerung — im Gegensatz zur Härtung von Harzen bei hohen Temperaturen — nur eine verhältnismäßig niedrige Temperatur erforderlich ist und daß ferner auch eine niedrige Katalysatorkonzentration ausreicht; es spielt auch eine Rolle, daß man nicht bis zur vollständigen Trockenheit des Stoffes trocknen muß. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich ausgezeichnete Resultate, wenn man bis zu einer Restfeuchtigkeit von 2 bis 4% trocknet, die meist mit einem Widerstandsfeuchtigkeitsmesser gemessen wird. Die allerbesten Resultate werden allerdings mit ganz trockenem Material erzielt. Ferner werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Vergilbungsresistenz und die Quellfestigkeit bei Cellulosegeweben und insbesondere bei Viskoserayon oder nicht gewebtem Viskoserayon verbessert, wodurch auch die Schrumpffestigkeit erhöht wird.A major advantage of the method according to the invention is that the in the usual textile finishing process' occurring loss of strength in the present case very much is less. So far you had to reckon with a strength decrease of about 40 to 50%, which you only have could compensate for this with additional treatments or solid material. In the inventive Process, the loss of strength is usually only 15 to 25%, which is essentially due to this * is based on the fact that for aldehyde addition - in contrast to the hardening of resins at high temperatures - only a relatively low temperature is required and that also a low one Sufficient catalyst concentration; It also plays a role that you can't get up to the full Dryness of the fabric must dry. The method of the present invention gives excellent results Results if you dry to a residual moisture level of 2 to 4%, usually with an resistance moisture meter is measured. However, the very best results are achieved with very dry material. Furthermore, with the invention Method of resistance to yellowing and resistance to swelling in cellulose fabrics and in particular improved for viscose rayon or non-woven viscose rayon, which also increases the shrinkage resistance will.
Um die größere Schrumpfung der Randfaden in Handtüchern zu beseitigen, werden die für die Ränder verwendeten Baumwollgarne mit einer wäßrigen Lö-In order to eliminate the larger shrinkage of the edge thread in towels, those for the edges are used used cotton yarn with an aqueous solution
surig behandelt, welche 1% Methylcarbamat, 0,5% B =surig treated, which 1% methyl carbamate, 0.5% B =
Mägriesiumchloridhexahydrat, 0,5% Ameisensäure, 1,2% Natriumchlorid und 0,17% eines Dimethyl- C =Mägriesium chloride hexahydrate, 0.5% formic acid, 1.2% sodium chloride and 0.17% of a dimethyl- C =
polysiloxane) Is als Weichmachungsmittel enthält. Die Bäder werden mit verschiedenen Mengen Formalde- 5 D = hyd versetzt, wie sich aus der folgenden Tabelle 1 ergibt. Nach der Behandlung werden die Baumwoll- E =polysiloxane) Is contains as a plasticizer. the Baths are mixed with various amounts of formaldehyde, as can be seen from the following table 1 results. After the treatment, the cotton E =
garne bei 93° C getrocknet und dann in die Randbereiche der Baumwollhandtücher verwebt, wobei F =
die in der folgenden Tabelle 1 aufgeführten Ergebnisse erzielt werden; in dieser Tabelle haben die einzelnen
Spalten die folgende Bedeutung:
A = Molverhältnis Formaldehyd zu Methylcarbamat; Yarns dried at 93 ° C. and then woven into the edge areas of the cotton towels, where F = the results listed in Table 1 below are achieved; The individual columns in this table have the following meanings:
A = molar ratio of formaldehyde to methyl carbamate;
Prozentgehalt Formaldehyd des Garnes im fertigen Handtuch;Percentage of formaldehyde in the yarn in the finished towel;
Prozentgehalt Formaldehyd des Garnes im 30mal gewaschenen Handtuch;
Prozentgehalt Stickstoff des Garnes im
fertigen Handtuch;Percentage of formaldehyde in the yarn in a towel washed 30 times;
Percentage of nitrogen in the yarn
finished towel;
Prozentgehalt Stickstoff des Garnes im 30 mal gewaschenen Handtuch;
Einlaufen in Prozent nach dreißig Wäschen, berechnet aus der unterschiedlichen Schrumpfung,
d.h. dem mit 100 multiplizierten Verhältnis der Differenz von der Breite des Handtuches
und der Breite des Handtuchrandes zu der Breite des Handtuches.Percentage of nitrogen in the yarn in a towel washed 30 times;
Percent shrinkage after thirty washes, calculated from the different shrinkage, ie the ratio of the difference between the width of the towel and the width of the edge of the towel to the width of the towel, multiplied by 100.
7,5:1
10,0:1
12,5:1
2.5:15.0: 1
7.5: 1
10.0: 1
12.5: 1
2.5: 1
0,56
0,77
1,13
0,160.28
0.56
0.77
1.13
0.16
0,56
0,72
0,95
0,160.30
0.56
0.72
0.95
0.16
0,07
0,08
0,07
0,04
0,03
0,0580.05
0.07
0.08
0.07
0.04
0.03
0.058
0,07
0,04
0,07
0,03
0,07
0,0520.05
0.07
0.04
0.07
0.03
0.07
0.052
-0,8
-1,9
-1,2
1,6
6,3-0.2
-0.8
-1.9
-1.2
1.6
6.3
Durchschnittswert des behandelten
Garnes 6 (untreated control sample) .......
Average of the treated
Yarn
Wenn das Methylcarbamat sich an das Garn angelagert hätte, so würde der Stickstoffgehalt, beispielsweise bei einer Probe mit 1,13% Formaldehyd im Garn (Probe 4) mindestens 0,26 betragen.If the methyl carbamate had attached to the yarn, the nitrogen content would, for example be at least 0.26 for a sample with 1.13% formaldehyde in the yarn (sample 4).
Die Beibehaltung der Festigkeit der Garne ist ausgezeichnet und ist nicht abhängig von der Menge des vom Garn aufgenommenen Formaldehyds, wie die folgende Tabelle 2 zeigt, in der die einzelnen Spalten die folgende Bedeutung haben:The tenacity retention of the yarns is excellent and does not depend on the amount of the formaldehyde absorbed by the yarn, as shown in Table 2 below, in which the individual columns have the following meanings:
A = Reißfestigkeit der Garnlagen (in kg);
B = Beibehaltung der Festigkeit (in %);
C = Reißfestigkeit des Einzelfadens (in kg).A = tensile strength of the yarn layers (in kg);
B = retention of strength (in%);
C = tensile strength of the single thread (in kg).
138,5
143,5135.0
138.5
143.5
74·
77.. 72
74 ·
77
2,54
2,722.41
2.54
2.72
71
7271
71
72
119,0
186,5143.5
119.0
186.5
6477
64
2,59
3,722.67
2.59
3.72
6875
68
Die unter B angegebenen Werte sind im Vergleich zu gebleichtem, mercerisiertem Garn unmittelbar vor der Behandlung mit Methylcarbamat und Formaldehyd bestimmt worden. Wenn die Beibehaltung der Festigkeit auf unbehandeltes, also ungebleichtes, mercerisiertes Garn (3,18 kg Reißfestigkeit des Einzelfadens) bezogen wird, was der üblichen Bestimmung der Garnfestigkeit entspricht, so liegen die Werte der Garne bei 80 bis 88%.The values given under B are in comparison to bleached, mercerized yarn treatment with methyl carbamate and formaldehyde. When keeping the strength on untreated, i.e. unbleached, mercerized yarn (3.18 kg tear strength of the single thread) If what corresponds to the usual determination of the yarn strength is obtained, then the values are of the yarns at 80 to 88%.
Baumwollgarn wird in der Flotte mit einem wäßrigen Gemisch mit einem Gehalt von 0,5% Magnesiumchloridhexahydrat, 0,5% Ameisensäure, 0,3% Methylcarbamat und den unten angegebenen Formaldehydmengen behandelt, worauf die Garne unter Vakuum bei 82° C bis zu einer Restfeuchte von 2 bis 3% getrocknet werden. Die folgende Tabelle 3 zeigt, daß die Menge des angelagerten Formaldehyds im Garn gewöhnlich etwa 20 bis 25% des Formaldehydgehaltes im wäßrigen Gemisch beträgt. In dieser Tabelle bedeutetCotton yarn is in the liquor with an aqueous mixture with a content of 0.5% magnesium chloride hexahydrate, 0.5% formic acid, 0.3% methyl carbamate and the amounts of formaldehyde given below treated, whereupon the yarns under vacuum at 82 ° C to a residual moisture content of 2 to 3% to be dried. The following Table 3 shows that the amount of formaldehyde added in the Yarn is usually about 20 to 25% of the formaldehyde content in the aqueous mixture. In this Table means
4545
% Formaldehyd in der Mischung;
% Formaldehyd auf dem behandelten Garn; Molverhältnis Formaldehyd zu Methylcarbamat.
% Formaldehyde in the mixture;
% Formaldehyde on the treated yarn; Molar ratio of formaldehyde to methyl carbamate.
2
3
4 55 1
2
3
4th
1,5
2,5
2,71.5
1.5
2.5
2.7
0,40
0,52
0,520.37
0.40
0.52
0.52
12,5:1
20,8:1
22,5:112.5: 1
12.5: 1
20.8: 1
22.5: 1
60 B e 1 s ρ i e 1 360 B e 1 s ρ i e 1 3
Ein wäßriges Gemisch mit einem Gehalt von 5% Formaldehyd, 1% Methylcarbamat und 1% Magnesiumchloridhexahydrat wird auf gebleichtes Segeltuch mit einer Feuchtigkeitsaufnahme von 55 bis 60% aufgebracht, bei 82° C auf etwa 10% Feuchtigkeitsgehalt getrocknet und dann verschieden lang auf unterschiedliche Temperaturen erhitzt. Die ein-An aqueous mixture containing 5% formaldehyde, 1% methyl carbamate and 1% magnesium chloride hexahydrate is on bleached canvas with a moisture absorption of 55 to 60% applied, dried at 82 ° C to about 10% moisture content and then for different lengths of time heated to different temperatures. The A-
zelnen Werte sind in der folgenden Tabelle 4 angegeben, deren Spalten die folgende Bedeutung haben:individual values are given in the following table 4, whose columns have the following meaning:
A = Temperatur (in 0C);A = temperature (in 0 C);
B = Behandlungsdauer (in Minuten);B = duration of treatment (in minutes);
C = % an den Stoff angelagerter Formaldehyd, nachdem der Stoff! Stunde lang bei 930C in einer 0,25% Seife und 0,50% Soda enthaltenden Lauge gewaschen und anschließend gründlich gespült worden ist;C =% formaldehyde attached to the substance after the substance! Was washed for hour at 93 0 C in an alkali containing 0.25% soap and 0.50% soda and then rinsed thoroughly;
D = % Stickstoff auf dem Stoff;D =% nitrogen on the fabric;
E =E =
F =F =
Aussehen des Stoffes, welches nach fünf Waschen (E1) bzw. nach zwanzig Wäschen (E2) nach einer Standardskala (AATCC) von 5 (bester Wert) bis 1 (schlechtester Wert) bestimmt worden ist, dabei ist der Stoff in einer 4-kg-Waschmaschine bei bei 400C gewaschen und anschließend in einer automatischen Trockenanlage getrocknet worden;Appearance of the fabric, which was determined after five washes (E 1 ) or after twenty washes (E 2 ) according to a standard scale (AATCC) from 5 (best value) to 1 (worst value) -kg washing machine washed at 40 0 C and then dried in an automatic drying system;
Schrumpfung des Kettfadens, ebenfalls nach fünf (F1) bzw. zwanzig (F2) Waschen.Shrinkage of the warp thread, also after five (F 1 ) or twenty (F 2 ) washes.
B e i s ρ i e 1 4B e i s ρ i e 1 4
Ein mercerisiertes und gebleichtes Baumwolltuch wird mit einer wäßrigen Lösung behandelt, welche 2,5% Formaldehyd, 1,0% Methylcarbamat und Katalysator enthält. Die Feuchtigkeitsaufnahme beträgt 60%. Der Stoff wird bei 820C bis zu einer Restfeuchtigkeit von etwa 10% getrocknet und dann 3 Minuten lang auf 1270C erwärmt. Die folgende Tabelle 5 zeigt, daß wiederum nur Spuren an Stickstoff in dem behandelten Stoff festgestellt werden können und daß das Carbamat unmittelbar nach dem Erwärmen nicht auf dem Tuch vorhanden ist. Dies ist vermutlich ein Hinweis auf den Reaktionsmechanismus, da sichA mercerized and bleached cotton cloth is treated with an aqueous solution which contains 2.5% formaldehyde, 1.0% methyl carbamate and a catalyst. The moisture absorption is 60%. The fabric is dried at 82 ° C. to a residual moisture content of about 10% and then heated to 127 ° C. for 3 minutes. The following Table 5 shows that again only traces of nitrogen can be found in the treated fabric and that the carbamate is not present on the cloth immediately after heating. This is presumably an indication of the reaction mechanism, since
das Carbamat offensichtlich durch die Erwärmung zersetzt, was auch durch andere Untersuchungen bestätigt werden kann. In der folgenden Tabelle 5 bedeutetthe carbamate is apparently decomposed by the heating, which is also shown by other investigations can be confirmed. In the following table 5 means
A = angelagerter Formaldehyd nach 1 stündigemA = added formaldehyde after 1 hour
_ Waschen bei 93° C in einer 0,25% Seife_ Wash at 93 ° C in a 0.25% soap
und 0,50% Soda enthaltenden Waschlaugeand washing liquor containing 0.50% soda
und anschließendem gründlichem Spülen;and subsequent thorough rinsing;
B = Prozentgehalt Stickstoff vor (Bt) bzw. nach (B2) dem Waschen;B = percentage nitrogen before (B t ) or after (B 2 ) washing;
C = Knitterfestigkeit, gemessen als Knitterwinkel (W + F) in trockenem (C1) und nassem (C2) Zustand.C = crease resistance, measured as the crease angle (W + F) in the dry (C 1 ) and wet (C 2 ) state.
+ 1% HCOOH
1% MgCl2-OH2O.
1% HCOOH
0,1% NH4Cl, 1% MgCl 2 -6H 2 O
+ 1% HCOOH
1% MgCl 2 -OH 2 O.
1% HCOOH
0.1% NH 4 Cl
0,70
0,70
0,700.72
0.70
0.70
0.70
0,05
0,02
0,08
0,020.08
0.05
0.02
0.08
0.02
0,08
0,02
0,10
0,040.07
0.08
0.02
0.10
0.04
259
245
257
127252.
259
245
257
127
246
234
242
159212
246
234
242
159
probe ...Control
sample ...
Bei der Probe 4 ist der Gehalt an NH4Cl geschätzt. Das Bad ist neutral; die NH4C1-Reste stammen von der vorhergehenden Behandlung des Stoffes. .In sample 4, the NH 4 Cl content is estimated. The bathroom is neutral; the NH 4 C1 residues come from the previous treatment of the substance. .
B ei s ρ ie I 5B ei s ρ ie I 5
Gebleichtes, mercerisiertes Baumwollgarn wird mit einer wäßrigen Lösung behandelt, die 2,5% Formaldehyd, 1,36% Natriumchlorid, 0,5% Magnesiumchloridhexahydrat, 0,5% Ameisensäure, 0,1% Dimethylpolysiloxan und die angegebenen Mengen an Methylcarbamat enthält. Das Material wird anschließend bei 82°C getrocknet. In der folgenden Tabelle 6 bedeuten die einzelnen Spalten:Bleached, mercerized cotton yarn is treated with an aqueous solution containing 2.5% formaldehyde, 1.36% sodium chloride, 0.5% magnesium chloride hexahydrate, 0.5% formic acid, 0.1% dimethylpolysiloxane and contains the specified amounts of methyl carbamate. The material is then dried at 82 ° C. In the following table 6 the individual columns mean:
A = Molverhältnis Formaldehyd zu Methyl-A = molar ratio of formaldehyde to methyl
carbamat;carbamate;
B = Prozentgehalt Methylcarbamat;B = percentage methyl carbamate;
C = Prozentgehalt angelagerter Formaldehyd.C = percentage of accumulated formaldehyde.
20,8:1
8,9:1
6,25:1
12,5:162.5: 1
20.8: 1
8.9: 1
6.25: 1
12.5: 1
0,3
0,7
1,0
0,50.1
0.3
0.7
1.0
0.5
0,52
0,76
0,20
0,330.30
0.52
0.76
0.20
0.33
109 513/357109 513/357
9 109 10
Beispiel 6 Beim Einbringen in den Ofen 52°CExample 6 When placed in the oven at 52 ° C
_.,. ,'.' ■ · · . T> η ·■ j■ -. Nach 25 Minuten 77°C_.,. , '.' ■ · ·. T> η · ■ j ■ -. After 25 minutes 77 ° C
Gebleichtes, mercensiertes Baumwollgarn wird mit XT , ,,, Λί· . 8™r Bleached, mercensed cotton yarn is marked with XT , ,,, Λί ·. 8 ™ r
. ..„ . ' T .. , , ... ILi τη/ XT Nach 45 Minuten 85 C. .. ". ' T ..,, ... ILi τη / XT After 45 minutes 85 C
einer wäßrigen Losung behandelt, welche 1,3% Na- Naeh 9Q Minuten 93°ctreated with an aqueous solution, which contains 1.3% Na- Naeh 93 ° C for 9Q minutes
triumchlorid, 0,5% Magnesiumchloridhexahydrat,trium chloride, 0.5% magnesium chloride hexahydrate,
0,5% Ameisensäure und 0,1% Dimethylpolysiloxan, Die Stärke dieser Tuche wird vor und nach der0.5% formic acid and 0.1% dimethylpolysiloxane, the strength of this cloth is before and after
0,3% Methylcarbamat und die angegebenen Mengen Behandlung mit einem Mikrometer gemessen und0.3% methyl carbamate and the specified amounts of treatment measured with a micrometer and
Formaldehyd enthält. Anschließend wird das Garn ebenfalls auch nach dem Benetzen in Wasser be-Contains formaldehyde. Then the yarn is also soaked in water after it has been wetted.
bei 82° C getrocknet. In der folgenden Tabelle 7 haben stimmt. In der folgenden Tabelle 8 haben die ein-dried at 82 ° C. In the following table 7 are true. In the following table 8 the individual
die einzelnen Spalten die folgende Bedeutung: 10 zelnen Spalten die folgende Bedeutung:the individual columns have the following meaning: 10 individual columns have the following meaning:
A = Molverhältnis Formaldehyd zu Carbamat; A = Prozentgehalt des angelagerten Formalde-A = molar ratio of formaldehyde to carbamate; A = percentage of the formaldehyde
B = Prozentgehalt Formaldehyd in Lösung; hyds;B = percentage of formaldehyde in solution; hyds;
C = Prozentgehalt angelagerter Formaldehyd. B = Stärke in trockenem Zustand (in mm);C = percentage of accumulated formaldehyde. B = thickness when dry (in mm);
C = Stärke in mit Wasser gesättigtem ZustandC = starch when saturated with water
Tabelle 7 I5 (in mm).Table 7 I5 (in mm).
7,5:1
' 12,5:1
17,5:1
22,5:12.5: 1
7.5: 1
'12.5: 1
17.5: 1
22.5: 1
0,9
1,5
2,1
2,70.3
0.9
1.5
2.1
2.7
0,24
0,40
0,34
0,520.05
0.24
0.40
0.34
0.52
B eisρ ie I 7B eisρ ie I 7
Mercerisiertes Baumwollgarn wird in einem Bad mit einer wäßrigen Lösung behandelt, welche 0,5% Äthylcarbamat, 2,1% Formaldehyd (Molverhältnis Formaldehyd zu Carbamat 12,5:1) sowie 0,5% Magnesiumchlorid und 0,5% Ameisensäure enthält. Anschließend wird das Garn bei 93° C getrocknet, um den Formaldehyd an das Garn anzulagern. Das Carbamat-Formaldehyd-Verfahren gemäß Erfindung verringert das Quellvermögen der Stoffe, wie sich aus den folgenden Versuchen zur Behandlung von Rayon-Nadelfilzware ergibt.Mercerized cotton yarn is treated in a bath with an aqueous solution containing 0.5% Ethyl carbamate, 2.1% formaldehyde (molar ratio of formaldehyde to carbamate 12.5: 1) and 0.5% Contains magnesium chloride and 0.5% formic acid. The yarn is then dried at 93 ° C, to attach the formaldehyde to the yarn. The carbamate-formaldehyde process according to the invention reduces the swelling capacity of the substances, as can be seen from the following experiments on the treatment of Rayon needle felt fabric yields.
Es sind die folgenden Stoffe verwendet worden:The following substances have been used:
a) ein 230-g-Viskose-Rayon-Nadelfilz, der mit einem 46-g-Polypropylengazematerial verarbeitet war;a) a 230 g viscose rayon needle felt, which with a 46 g polypropylene gauze material was processed;
b) ein aus 60% Polypropylen und 40% Viskose-Rayon von jeweils 230 g bestehender Stoff, der mit einem 28-g-Polypropylengazematerial verarbeitet war;b) a fabric consisting of 60% polypropylene and 40% viscose rayon of 230 g each, the processed with a 28g polypropylene gauze material was;
c) ein 92,4 g schweres Material aus 60% Polypropylen und 40% Viskose-Rayon, das mit einem 28-g-Baumwollgazematerial verarbeitet war.c) a 92.4 g material made of 60% polypropylene and 40% viscose rayon, with a 28 g cotton gauze material was used.
Die Stoffe a), b) und c) waren kalandrierte und geglättete Nadelfilze. Auf diese Stoffe wird ein wäßriges Gemisch (Gemisch A) aufgebracht, welches 1% Methylcarbamat, 4% Formaldehyd, 0,83% Magnesiumchlorid, 0,83% Ameisensäure und 0,2% Nonylphenyl-Äthylenoxyd-Adduktionsprodukt als Netzmittel enthält. The fabrics a), b) and c) were calendered and smoothed needle felts. An aqueous one is applied to these substances Mixture (mixture A) applied, which 1% methyl carbamate, 4% formaldehyde, 0.83% magnesium chloride, 0.83% formic acid and 0.2% nonylphenyl-ethylene oxide adduction product contains as a wetting agent.
Diese Mischung A wird bei 50° C mit einem Laboratoriumsauftragegerät aufgetragen, worauf die Stoffe a) und b) in einem kontinuierlichen Ofen bei 121° C und der Stoffe) bei 105°C getrocknet werden. Die Stoffe werden dann aufgerollt und in einem Umwälzofen l'/2 Stunden lang bei 105°C belassen, um die Bedingungen nachzuahmen, die beim heißen Aufrollen von Bahnen bei üblichen Herstellungsverfahren auftreten. Durch Thermoelemente in den Stoffrollen kann die Temperatur wie folgt bestimmt werden:This mixture A is applied at 50.degree. C. with a laboratory applicator, after which substances a) and b) are dried in a continuous oven at 121.degree. C. and substances) at 105.degree. The fabrics are then rolled up and left in a circulating oven at 105 ° C for 1/2 hour to mimic the conditions encountered in hot web rolling in conventional manufacturing processes. The temperature can be determined as follows using thermocouples in the fabric rolls:
Die behandelte Probe hat jeweils eine erheblich geringere Stärke in feuchtem Zustand und ergibtThe treated sample has in each case a considerably lower strength in the moist state and results
, auch bei dem bereits gering quellfähigen Stoff b) eine, even with the already slightly swellable substance b) one
"weitere Dickenverringerung oder geringere Quellung."further reduction in thickness or less swelling.
Die Formaldehydanlagerung in diesem und in den folgenden Beispielen ist auf das Gesamtgewicht des Stoffes berechnet.The formaldehyde addition in this and in the following examples is based on the total weight of the Of the substance.
Beispiele
Es werden die folgenden Stoffe verwendet:Examples
The following substances are used:
4040
a) eine 230-g-Viskose-Rayon-Bahn, welche mit einem 46-g-Polypropylengazematerial verarbeitet, kalandriert und geglättet ist;a) a 230 g viscose rayon web, which is processed with a 46 g polypropylene gauze material, is calendered and smoothed;
b) eine 230g aus 60% Viskose-Rayon und 40% Polypropylen bestehende Bahn, welche mit einem 46-g-Polypropylengazematerial verarbeitet ist;b) a 230g of 60% viscose rayon and 40% polypropylene consisting of a web, which with a 46g polypropylene gauze material is processed;
c) eine Bahn gemäß b), welche jedoch kalandriert und geglättet ist.c) a web according to b), but which is calendered and smoothed.
Als Behandlungslösungen werden das Gemisch A aus Beispiel 7, ein Gemisch B und ein Gemische verwendet; die beiden letzteren unterscheiden sich von dem Gemisch A durch einen Gehalt an 8% Formaldehyd bei dem Gemisch C durch einen Gehalt von 2% Methylcarbamat und 8% Formaldehyd. Die Gemische werden alle bei Zimmertemperatur mit einem Laborauftragegerät auf den Stoff gebracht und dann unter Vakuum extrahiert. Der Stoff wird in einer kontinuierlich arbeitenden Trocknungsanlage bei 1270C getrocknet. Der mit der Mischung A behandelte Stoff hat eine Oberflächentemperatur von 111 ° C, der mit der Mischung B behandelte eine von 101° C und der mit der Mischung C behandelte eine von 99°C. Dieser Temperaturunterschied beeinflußt auch die Menge des angelagerten Formaldehyds.Mixture A from Example 7, a mixture B and a mixture are used as treatment solutions; the latter two differ from mixture A in that they contain 8% formaldehyde, while mixture C has a content of 2% methyl carbamate and 8% formaldehyde. The mixtures are all applied to the fabric with a laboratory applicator at room temperature and then extracted under vacuum. The material is dried at 127 ° C. in a continuously operating drying system. The fabric treated with mixture A has a surface temperature of 111.degree. C., that treated with mixture B has a surface temperature of 101.degree. C. and that treated with mixture C has a surface temperature of 99.degree. This temperature difference also influences the amount of formaldehyde deposited.
Nach dem Trocknen werden die Stoffe mit Natriumbisulfitlösung behandelt, um den Formaldehydgeruch zu entfernen; die Stoffe werden dann mit einemAfter drying, the fabrics are treated with sodium bisulfite solution treated to remove the formaldehyde odor; the fabrics are then with a
wäßrigen Gemisch behandelt, welches 0,83% MgCl2 und 0,83% Ameisensäure enthält. Die Stoffe werden nach Waschen in einem 150°-C-Ofen getrocknet, auf einem Doppelwalzenstuhl heiß bei 12O0C kalandriert und dann in zwei Durchgängen bei 127° C auf einer Trommel einer .Zwei-Walzen-Kompressions-Schrumpfvorrichtung geglättet.Treated aqueous mixture containing 0.83% MgCl 2 and 0.83% formic acid. The fabrics are dried after washing in a 150 ° C oven, on a twin-roll mill at 12O 0 C hot calendered, and then in two passes at 127 ° C on a drum of a .Two-roll compression shrinking device smoothed.
Die Quellwirkung wird wie im Beispiel 7 bestimmt, indem der Stoff in trockenem Zustand, mit Wasser gesättigt bzw. mit NaOH-Lösung gesättigt, untersucht wird. Die Quelleigenschaften werden vor bzw.The swelling effect is determined as in Example 7 by adding the fabric in the dry state with water saturated or saturated with NaOH solution, is examined. The source properties are displayed before or
nach dem Kalandrieren und nach dem Kalandrieren und Glätten bestimmt, wobei die Werte in der folgenden
Tabelle 9 aufgeführt sind, in der die einzelnen Spalten die folgende Bedeutung haben:
■ after calendering and after calendering and smoothing, the values being listed in Table 9 below, in which the individual columns have the following meaning:
■
A = angelagerter Formaldehyd (in %);A = added formaldehyde (in%);
B = Stärke im trockenen Zustand (in mm);B = thickness when dry (in mm);
C = Stärke des mit Wasser gesättigten StoffesC = strength of the substance saturated with water
(in mm);(in mm);
D = Stärke des mit 20%iger NaOH gesättigten Stoffes (in mm).D = thickness of the substance saturated with 20% NaOH (in mm).
Die Werte zeigen deutlich, daß die Quellneigung sowohl in Wasser wie in 20%iger NaOH erheblich verringert worden ist. Der nicht behandelte flauschige Stoff b) zeigt einen überaus hohen Wert für die Stärke in trockenem Zustand. Wenn er wie die anderen Stoffe gepreßt wäre, so hätte er eine Stärke von sehr viel weniger als 1,47 mm. Eine deutliche Verringerung der Quellfähigkeit der Stoffe ergibt sich immer dann, wenn diese erhebliche Mengen an Cellulosefasern, z. B. 10 oder gewöhnlich mindestens 20% als unteren Grenzwert, enthalten.The values clearly show that the tendency to swell is considerable both in water and in 20% strength NaOH has been reduced. The untreated fluffy fabric b) shows an extremely high value for the strength in dry condition. If it were pressed like the other fabrics, it would have a strength of very much less than 1.47mm. There is always a significant reduction in the swellability of the substances if this contains significant amounts of cellulosic fibers, e.g. B. 10 or usually at least 20% as lower Limit, included.
Drei Proben eines leichten weißen Stoffes mit einem Gehalt von 65% Polyesterfasern und 35% Baumwollfasern werden mit einem wäßrigen Gemisch behandelt, welches 1,0% Methylcarbamat, 6,0% Formaldehyd, 0,83% Magnesiumchlorid und 0,83% Ameisensäure sowie 0,5% Acrylpolymeres, nämlich Äthylacrylat, Methylmethacrylat, Acrylsäure und Acrylamid sowie 0,25% Polyvinylalkohol und 0,2% Nonylphenol-Äthylenoxyd-Kondensationsprodukt als Netzmittel enthält. Anschließend wird das Material getrocknet. Die drei verschiedenen Stoffarten sindThree samples of a light white fabric containing 65% polyester fibers and 35% cotton fibers are treated with an aqueous mixture containing 1.0% methyl carbamate, 6.0% formaldehyde, 0.83% magnesium chloride and 0.83% formic acid and 0.5% acrylic polymer, namely ethyl acrylate, Methyl methacrylate, acrylic acid and acrylamide as well as 0.25% polyvinyl alcohol and 0.2% nonylphenol-ethylene oxide condensation product contains as a wetting agent. The material is then dried. The three different types of fabric are
a) ein 125 χ 72 zähliges feines Tuch mit einem Gewicht von 3>53O m/450 g;a) a 125 χ 72 count fine cloth weighing 3 > 5 3O m / 450 g;
b) ein 96 χ 84 zähliger Batist mit einem Gewicht von 3,80 m/450 g;b) a 96 χ 84 count batiste weighing 3.80 m / 450 g;
c) ein 94 χ 80 zähliger Batist mit einem Gewicht ■ von 3,90 m/450 g. >■·■■.■ ■-· c) a 94 χ 80 count batiste with a weight ■ of 3.90 m / 450 g. > ■ · ■■. ■ ■ - ·
Die Feuchtigkeitsaufnahme dieser Stoffe liegt im Bereich von 35 bis 40%. Getrocknet wird mit einem Lufttrockner, der auf 166° C eingestellt ist. Die Arbeitsgeschwindigkeit beträgt 100 m/Min., und die Verweilzeit des Stoffes im Trockner liegt bei 14 Sekunden. Die mit einem Infrarotpyrometer gemessenen Stofftemperaturen liegen in einem Bereich von 118 bis 124°C.The moisture absorption of these substances is in the range of 35 to 40%. Is dried with a Air dryer set at 166 ° C. The working speed is 100 m / min., and the dwell time of the fabric in the dryer is 14 seconds. The substance temperatures measured with an infrared pyrometer are in a range from 118 to 124 ° C.
Nach dem Trocknen wird der Stoff durch eine Natriumbisulfitlösung geführt, um den nicht umgesetzten Formaldehyd zu entfernen. Das Material wird dann gewaschen und getrocknet, mit einem auf Fettsäure aufgebauten Weichmachungsmittel behandelt, getrocknet und dann durch eine Kompressionsschrumpfvorrichtung geführt.After drying, the fabric is passed through a sodium bisulfite solution to remove the unreacted To remove formaldehyde. The material is then washed and dried with an on Fatty acid built up plasticizer is treated, dried, and then passed through a compression shrink device guided.
Die Stoffe haben einen festliegenden Formaldehydgehalt, welcher im wesentlichen auch nach zahlreichen Wäschen konstant bleibt. Dieses ergibt sich aus der folgenden Tabelle, in welcher der Prozentgehalt an Formaldehyd, bezogen auf das Gesamtgewicht des Stoffes, wiedergegeben ist; die einzelnen Spalten haben die folgende Bedeutung:The substances have a fixed formaldehyde content, which essentially also after numerous Washes remains constant. This results from the following table, in which the percentage of Formaldehyde, based on the total weight of the substance, is shown; the individual columns have the following meaning:
A = ein Material, welches 1 Stunde lang mit einer siedenden 1 %igen Sodalösung behandelt ist;A = a material which is treated with a boiling 1% soda solution for 1 hour is;
B = ein Material, welches 5mal in einer Haushaltswaschmaschine gewaschen ist, und zwar nach dem AATCC-Testverfahren 88-1964T;B = a material which has been washed 5 times in a household washing machine, and according to the AATCC test method 88-1964T;
C = das Material wird 5mal 1 Stunde lang, beginnend beim Siedepunkt, einer Sanforisierungswäsche unterzogen;C = the material is sanforized 5 times for 1 hour starting at the boiling point subjected;
D = das Material wird 5mal auf übliche Weise bei 710C 37 Minuten lang gewaschen, einer Chlorbleiche unterworfen und mit Zinksiliciumfluorid behandelt.D = the material is subjected to 5 times for 37 minutes washed in the usual manner at 71 0 C, a chlorine bleach and treated with zinc silicofluoride.
IOIO
StoffprobeSwatch
0,53
0,52
0,610.53
0.52
0.61
Diese Stoffe besitzen ausgezeichnete Bügelfestigkeit und haben auch nach zahlreichen Waschen unveränderten Griff und unveränderte Farbe. Es wird keine Abnahme des Weißheitsgrades festgestellt. Beim Waschen mit Buntwäsche zeigen unbehandelte Wäschestücke Verfärbungen, während das behandelte Material unter diesen Bedingungen sich nur gering verfärbt.These fabrics have excellent ironing resistance and have remained unchanged even after numerous washes Handle and unchanged color. No decrease in the degree of whiteness is found. At the When washing with colored laundry, untreated laundry items show discoloration, while the treated items Material discolored only slightly under these conditions.
B ei s pie I 11 · """Example I 11 · "" "
Ein schwerer, vorher mercerisierter und gefärbter Baumwolikörper (250 g/0,84 m2) wird durch ein Bad geführt, welches 1,0% Methylcarbamat, 4,0% Formaldehyd, 0,83% MgCl2, 0,83% HCOOH, 1,0% Acrylsäurepolymer, 0,5% Polyvinylalkohol und 0,2% Nonylphenol-Äthylenoxyd-Kondensationsprodukt enthält. Der Stoff wird in einem Luftumwälzofen von 166°C getrocknet; die Verweilzeit beträgt 21 Sekunden, und die Banntemperatur wird mit 1100C gemessen. Anschließend wird der Stoff durch eine wäßrige, gepufferte Katalysatormischung geführt, welche 0,83% MgCl2, 0,83% HCOOH, 0,50% Na2S2O5 und 2,5% emulgiertes Talg-Weichmachungsmittel enthält. Danach wird die Bahn wiederum in einem Umwälzofen von 1210C mit einer Bahntemperatur von 880C getrocknet.A heavy, previously mercerized and dyed cotton body (250 g / 0.84 m 2 ) is passed through a bath containing 1.0% methyl carbamate, 4.0% formaldehyde, 0.83% MgCl 2 , 0.83% HCOOH, Contains 1.0% acrylic acid polymer, 0.5% polyvinyl alcohol and 0.2% nonylphenol-ethylene oxide condensation product. The fabric is dried in a forced air oven at 166 ° C; the residence time is 21 seconds, and the spell temperature is measured at 110 0 C. The substance is then passed through an aqueous, buffered catalyst mixture which contains 0.83% MgCl 2 , 0.83% HCOOH, 0.50% Na 2 S 2 O 5 and 2.5% emulsified tallow softening agent. Thereafter, the sheet is again dried in a convection oven of 121 0 C at a web temperature of 88 0 C.
In diese Stoffabschnitte werden Bügelfalten mit einer Dampfbügelmaschine eingebügelt, und zwar bei einer Bügelzeit von 15 Sekunden und einem Dampfdruck von 7 kg/cm2. Anschließend werden die Proben 6 Minuten lang in einen Ofen von 135 bis 165°C gebracht. Nach mehrmaligem Waschen zeigen die Stoffabschnitte ein unverändertes Aussehen der Bügelfalten. Es ist zweckmäßig, zur Beibehaltung der Bügelfestigkeit weiteren Katalysator zuzugeben, um Katalysatorverluste auszugleichen, die in der ersten Heizperiode beim Trocknen des mit Formaldehyd behandelten Stoffes auftreten. Die Knitterfestigkeit wird bereits nach der ersten Härtung erreicht.Creases are ironed into these fabric sections using a steam ironing machine, with an ironing time of 15 seconds and a steam pressure of 7 kg / cm 2 . The samples are then placed in an oven at 135 to 165 ° C for 6 minutes. After repeated washing, the fabric sections show the same appearance as the creases. It is advisable to add more catalyst to maintain the ironing strength in order to compensate for catalyst losses that occur in the first heating period when the material treated with formaldehyde is dried. The crease resistance is already achieved after the first hardening.
worden: 300 g (3,37 Mol) Äthylcarbamat werden in 812 g Wasser gelöst. 558 g (6,7 Mol) einer 36%igen Formaldehydlösung, deren pH-Wert zuvor mit Natriumhydroxyd auf 8 eingestellt worden ist, werden zugesetzt, worauf die Lösung über Nacht bei Raumtemperatur (etwa 24°C) stehengelassen wird. Der Gehalt an Äthylcarbamat/Formaldehyd beträgt somit 30% und das Molverhältnis 1:2.been: 300 g (3.37 mol) of ethyl carbamate are dissolved in 812 g of water. 558 g (6.7 moles) of a 36% Formaldehyde solution, the pH of which has been adjusted to 8 with sodium hydroxide beforehand added and the solution allowed to stand overnight at room temperature (about 24 ° C). the The ethyl carbamate / formaldehyde content is thus 30% and the molar ratio is 1: 2.
Ausgehend von dieser Lösung wird eine Auftragslösung hergestellt, die 13,5% Äthylcarbamat/Formaldehyd und 4% MgCl2-OH2O enthält. Mit dieser Auftragslösung wird ein Baumwollprobestreifen behandelt, 7 Minuten lang bei 6O0C getrocknet und anschließend 3 Minuten lang auf 16O0C erwärmt.Starting from this solution, an application solution containing 13.5% ethyl carbamate / formaldehyde and 4% MgCl 2 -OH 2 O is prepared. Using this coating solution, a sample of cotton is treated strip 7 minutes heated dried at 6O 0 C and then for 3 minutes at 16O 0 C.
Die gemäß Erfindung hergestellte Lösung enthält 1,0% Methylcarbamat, 4,0% Formaldehyd, 1,0% Magnesiumchlorid, 1,0% Ameisensäure sowie 0,2% eines Alkylphenolpoly (äthylenoxyd) kondensationsproduktes als Netzmittel. Das 'Molverhältnis von Formaldehyd zu Methylcarbamat beträgt somit 10:1. Diese Lösung wird ebenfalls auf einen, Baumwollprobestreifen aufgebracht, worauf eine Probe 1 Minute lang und eine weitere Probe 2 Minuten lang bei 1260C getrocknet werden.The solution prepared according to the invention contains 1.0% methyl carbamate, 4.0% formaldehyde, 1.0% magnesium chloride, 1.0% formic acid and 0.2% of an alkylphenol poly (ethylene oxide) condensation product as a wetting agent. The molar ratio of formaldehyde to methyl carbamate is thus 10: 1. This solution is applied also to a, cotton sample strips, after which a sample for 1 minute, and another sample 2 minutes, dried at 126 0 C.
In der folgenden Tabelle ist die nach der USA.-Patentschrift 3 144 299 behandelte Probe mit »Carbamatharz« bezeichnet, während für die erfindungsgemäß behandelten Proben die Bezeichnungen »303-1« und »303-2«, entsprechend der unterschiedlichen Trocknungsdauer, Verwendung finden.The following table shows the sample treated according to US Pat. No. 3,144,299 with "carbamate resin" denotes, while for the samples treated according to the invention the designations "303-1" and »303-2«, depending on the different drying times, are used.
Die Probestreifen werden in einem nichtionischen Waschmittel bei 60° C nachgespült (Proben A), weitere Proben werden bei 60°C einem Waschtest mit dem gleichen Waschmittel unterworfen, wobei die Behandlung etwa fünf Waschgängen in einer Haushaltswaschmaschine entspricht (Proben B). Schließlich werden Proben in gleicher Weise unter Verwendung eines handelsüblichen, Gerüststoffe enthaltenden Waschmittels gewaschen (Proben C).The test strips are rinsed in a nonionic detergent at 60 ° C (samples A), others Samples are subjected to a washing test at 60 ° C. with the same detergent, with the treatment corresponds to about five washes in a household washing machine (sample B). In the end samples are prepared in the same way using a commercially available one containing builders Washed with detergent (samples C).
Die Formaldehydanalysen werden nach dem chromotropischen Säureverfahren durchgeführt, wobei die Proben vorher über Nacht bei Zimmertemperatur mit 12n-H2SO4 behandelt werden. Die Stickstoffbestimmungen erfolgen nach der Kjeldahl-Methode. Die unten angegebenen Werte sind jeweils Durchschnittswerte, die an zwei verschiedenen· Bereichen der Probestreifen erhalten worden sind.The formaldehyde analyzes are carried out according to the chromomotropic acid method, the samples being treated beforehand with 12n H 2 SO 4 at room temperature overnight. The nitrogen determinations are carried out according to the Kjeldahl method. The values given below are each average values obtained on two different areas of the test strips.
B ei s ρ i e 1 12
(Vergleichsversuche)For s ρ ie 1 12
(Comparison tests)
In Anlehnung an Beispiel 1 der USA.-Patentschrift 3 144 299 ist folgende Behandlungslösung hergestelltThe following treatment solution is prepared on the basis of Example 1 of US Pat. No. 3,144,299
65 Probe65 sample
A. Carbamatharz .A. Carbamate resin.
303-1 303-1
303-2 303-2
VergleichsprobeComparative sample
B. Carbamatharz .B. Carbamate resin.
303-1 303-1
303-2 .. T 303-2 .. T
VergleichsprobeComparative sample
C. Carbamatharz .C. Carbamate resin.
303-1 303-1
303-2 303-2
VergleichsprobeComparative sample
Molverhiiltnis CH2O: NMolar ratio CH 2 O: N
1,7
4,81.7
4.8
5,85.8
1,91.9
3,83.8
10,010.0
1,6
6,01.6
6.0
QOQO
1469 §071469 §07
15 1615 16
Das Molverhältnis von Formaldehyd zu Stickstoff ist nach der folgenden Formel berechnet worden:The molar ratio of formaldehyde to nitrogen has been calculated using the following formula:
% Formaldehyd/30% Formaldehyde / 30
Molverhältnis =Molar ratio =
(% N der Probe - % N der Vergleichsprobe)/! 4(% N of the sample -% N of the comparison sample) /! 4th
Der Stickstoffgehalt der Vergleichsprobe wird somit jeweils von dem Stickstoffgehalt der untersuchten. Probe abgezogen, um die durch die Behandlung an die Faser gebundene Stickstoffmenge zu ermitteln.The nitrogen content of the comparison sample is thus in each case dependent on the nitrogen content of the examined. A sample is withdrawn to determine the amount of nitrogen bound to the fiber by the treatment.
Es ist beachtenswert, daß die erfindungsgemäß behandelten, 2 Minuten lang getrockneten Proben im Durchschnitt einen um 0,25% höheren Formaldeliydgehalt aufweisen als die nur 1 Minute lang getrockneten, ohne daß dabei der Stickstoffgehalt ansteigt, so daß das Verhältnis von Formaldehyd zu Stickstoff für die länger getrockneten Proben erheblich zunimmt. Bei den angewendeten Bedingungen ist somit eine Trocknung von 1 Minute Dauer gerade noch ausreichend, jedoch nicht optimal.It is noteworthy that the samples treated according to the invention were dried for 2 minutes an average of 0.25% higher formaldelyde content than those dried for only 1 minute without affecting the nitrogen content increases, so that the ratio of formaldehyde to nitrogen for the longer dried samples is considerable increases. Under the conditions used, drying lasts 1 minute still sufficient, but not optimal.
Wesentlich ist, daß das Verhältnis von Formaldehyd zu Stickstoff bei den Proben gemäß Stand der Technik stets unter 2 liegt, während es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren diesen Wert stets, meist sogar ganz wesentlich, überschreitet.It is essential that the ratio of formaldehyde to nitrogen in the samples according to the prior art is always below 2, while this value is always, mostly even, in the method according to the invention very substantially, exceeds.
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