DE1494897C - Verfahren zum Reinigen von Schlichte aufweisendem Glasfasermaterial - Google Patents
Verfahren zum Reinigen von Schlichte aufweisendem GlasfasermaterialInfo
- Publication number
- DE1494897C DE1494897C DE1494897C DE 1494897 C DE1494897 C DE 1494897C DE 1494897 C DE1494897 C DE 1494897C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fabric
- heat treatment
- treated
- potassium
- glass fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 19
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 title claims description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000004513 sizing Methods 0.000 title claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 29
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N Potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 20
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 19
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 18
- NLSCHDZTHVNDCP-UHFFFAOYSA-N Caesium nitrate Chemical compound [Cs+].[O-][N+]([O-])=O NLSCHDZTHVNDCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- RTHYXYOJKHGZJT-UHFFFAOYSA-N Rubidium nitrate Chemical compound [Rb+].[O-][N+]([O-])=O RTHYXYOJKHGZJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 6
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N Cesium Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 54
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 description 16
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 12
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 12
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N Sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N Lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 chlorates Chemical class 0.000 description 4
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M chlorate Chemical class [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 3
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 3
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000126 Latex Polymers 0.000 description 2
- VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M Potassium chlorate Chemical compound [K+].[O-]Cl(=O)=O VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N Potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZJVWSHVAAUDKD-UHFFFAOYSA-N Potassium permanganate Chemical compound [K+].[O-][Mn](=O)(=O)=O VZJVWSHVAAUDKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid Chemical compound OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 2
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate group Chemical group [N+](=O)([O-])[O-] NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 240000004160 Capsicum annuum Species 0.000 description 1
- 240000009125 Myrtillocactus geometrizans Species 0.000 description 1
- 235000009781 Myrtillocactus geometrizans Nutrition 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229940069002 Potassium Dichromate Drugs 0.000 description 1
- 241000220010 Rhode Species 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- QSWDMMVNRMROPK-UHFFFAOYSA-K chromium(3+) trichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cr+3] QSWDMMVNRMROPK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium(0) Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N iso-propanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- GZXRGRLACABJNC-UHFFFAOYSA-M rubidium(1+);chlorate Chemical class [Rb+].[O-]Cl(=O)=O GZXRGRLACABJNC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N tin hydride Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium(0) Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003313 weakening Effects 0.000 description 1
Description
Nach dem Spinnen werden Glasfasern, um sie zu schützen, mit einer ihre Oberfläche überziehenden
Schlichte versehen und dann weiterverarbeitet, z. B. zu einem Gewebe. Vor dem Färben und dem Ausrüsten,
z. B. eines Gewebes, muß der Überzug wieder entfernt werden, was durch Hitzebehandlung, gegebenenfalls
in Gegenwart einer Alkalimetall enthaltenden Verbindung erfolgt. Durch eine Hitzebehandlung
werden auch alle weiteren wärmeempfindlichen Substanzen, wie Gleitöle, die gegebenenfalls auf der
Faser vorliegen, entfernt. Ein Nachteil der bekannten Hitzebehandlung ist die Minderung der Festigkeit
des Gewebes.
Nach der USA.-Patentschrift 2 633 428 erfolgt die Hitzebehandlung in Gegenwart von Luft in einem
Ofen bei einer Temperatur von etwa 590 und 760° C, um Schlichte u. dgl. zu verbrennen. Eine solche Hitzebehandlung
ist auch aus der USA.-Patentschrift 2 970 934 bekannt, mit der Abweichung, daß dem
Ofen nur eine solche Menge Sauerstoff zugeführt wird, die zur Verbrennung der Schlichte mit einer
gelben, kohlenstoffhaltigen Flamme, zum Unterschied von einer blauen Flamme, ausreicht. Wie aus der
USA.-Patentschrift 3 012 845 hervorgeht, verursacht diese Hitzebehandlung eine beachtliche Schwächung
der Zugfestigkeit, da diese nur noch 30 bis 60°/0 des
ungebleichten Gewebes ausmacht.
Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Verfahren zu überwinden.
Zur Lösung dieser Aufgabe erfolgt nach dem Verfahren vorliegender Erfindung die Reinigung von
Schlichte aufweisendem Glasfasermaterial durch Hitzebehandlung in Gegenwart einer ein Alkalimetall enthaltender
Substanz in der Weise, daß man das Glasfasermaterial mit einem unter der Einwirkung von
Hitze Sauerstoff abgebendem Salz des Kaliums, Cäsiums oder Rubidiums behandelt und das behandelte
Glasfasermaterial im trockenen Zustand auf 316 bis 677°C, vorzugsweise 482 bis 6770C, ausreichend
lang erhitzt, um praktisch die gesamte Menge Schlichte zu entfernen sowie gegebenenfalls schließlieh
das Material wäscht.
Nach einer Ausführung der Erfindung werden Kalium-,
Cäsium- oder Rubidiumnitrat verwendet, und zwar in einer Menge von wenigstens 1 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 3 bis 5 Gewichtsprozent des Salzes. Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung
setzt man das Salz bereits der Schlichte zu.
Das Verfahren der Erfindung hat den wesentlichen Vorteil, daß man durch die Hitzebehandlung ohne
Beeinträchtigung der Zugfestigkeit jegliche Schlichte restlos entfernen kann; in einigen Fällen wird sogar
eine höhere Zugfestigkeit als die des ungebleichten Gewebes erreicht. Bei Anwendung von Nitraten bzw.
Chloraten des Kaliums, Cäsiums und Rubidiums wird der weitere Vorteil erzielt, daß das hitzebehandelte
Glasfasermaterial rein weiß ist, während bei der Anwendung von Kaliumpermanganat und Kaliumbichromat
eine gewisse Verfärbung des Glasfasermaterials eintreten kann, was für eine Reihe von Verwendungszwecken
unbeachtlich ist.
Aus der USA.-Patentschrift 3 008 846 ist die Reinigung von Glasfasermaterial durch Hitzebehandlung
in Gegenwart eines Gases wie Helium, Kohlenstoffdioxid, Stickstoff, wie aber auch Wasser bekannt.
Das Verfahren vorliegender Erfindung ist demgegenüber weniger aufwendig, weil die Kalium-, Cäsium-
oder Rubidium enthaltende Sauerstoff abgebende Verbindung bereits der Schlichte zugesetzt werden
kann.
Aus der USA.-Patentschrift 2 700 010 ist die Hitzebehandlung nasser Glasfasergewebe in Gegenwait
von Kaliumchlorat bei einer Temperatur von 316 bis 353°C bekannt. Versuche haben ergeben, daß
bei diesen Verfahrensbedingungen die Zugfestigkeit des Glasfasermaterials sehr nachteilig beeinflußt wird.
Auch die Nachbehandlung des auf bekannte Weise entschlichteten Glasfasermaterials während 1 Minute
bei 400°C mit Kaliumchlorat führte zu einer bräunliehen
Verfärbung des Glasfasergewebes, das nur noch eine Mullen-Berstfestigkeit von 20,0 kg/cm2 hatte,
während ein nach dem Verfahren vorliegender Erfindung bei 510°C behandeltes gleiches Glasfasergewebe
nach einer halben Minute weiß war und eine Mullen-Berstfähigkeit von 27,4 kg/cma hatte.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert; es zeigt
F i g. 1 eine graphische Darstellung der Einwirkung verschiedener Salze und der Dauer einer bei 538°C
durchgeführten Hitzebehandlung auf die Mullen-Bruchfestigkeit eines Glasfasergewebes; auf der Abszisse
eines Koordinatensystems ist die Dauer der Einwirkung in Minuten und auf der Ordinate die
Bruchfestigkeit in kg/cm2 eingetragen,
F i g. 2 eine graphische Darstellung in einem halblogarithmischen Koordinatensystem des Einflusses
des Temperatur-Zeitverhältnisses auf die Festigkeit eines gereinigten Glasgewebes; auf der Abszisse ist die
Zeit der Einwirkung und auf der Ordinate die Temperatur eingetragen.
Die den graphischen Darstellungen zugrunde begenden Versuche wurden mit einem Faserglasgewebe
durchgeführt, das nach der Norm D 578-61 der »American Standards Association« die Bezeichnung
ECDE 150 1/0 l/Z führt.
Der Buchstabe »E« der vorgenannten Bezeichnung weist darauf hin, daß es sich um ein elektrisches Glas
handelt; der Buchstabe »C« gibt an, daß die Glasfaser fortlaufend ist; die Buchstaben »DE« weisen darauf
hin, daß die Faser einen durchschnittlichen Durchmesser von 0,00635 mm hat; die Zahl »150« ist die
Zahl der Spinnfäden oder die annähernde Länge in Yards — 1 Yard gleich 0,9144 m — je 0,454 kg,
in 100 Yards; die Zahl »1/0« besagt, daß jeder gesponnene Faden ein einziger Spinnfaden ist; »l/Z« besagt,
daß die Drehung (Verzwirnung) je 2,54 cm in dem fertigen Garn eine Drehung je 2,54 cm in Z-Richtung
ist.
- Das für die Versuche verwendete Glasfasergewebe der vorgenannten Art wird zur Herstellung von Gardinen
verwendet.
Die Mullen-Bruchfestigkeit wurde nach den Standard-Prüfmethoden für Fiberglas Decorative Fabrics Technical Report Nr. 175, April 2, 1962, O. C. F. Test Nr. DF511, Owens Corning Fiberglas Corporation,TextileProduktDevelopmentLaboratory,Ashton, Rhode Island, ermittelt.
Die Mullen-Bruchfestigkeit wurde nach den Standard-Prüfmethoden für Fiberglas Decorative Fabrics Technical Report Nr. 175, April 2, 1962, O. C. F. Test Nr. DF511, Owens Corning Fiberglas Corporation,TextileProduktDevelopmentLaboratory,Ashton, Rhode Island, ermittelt.
ß0 In das Koordinatensystem der F i g. 1 sind fünf
mit a, b, c, d, e und /bezeichnete Kurven eingetragen. Die Kurve α zeigt den Einfluß einer Hitzebehandlung
von 538°C auf die Bruchfestigkeit eines ungebleichten Gewebes mit einer Mullen-Bruchfestigkeit von 24,8kg/
6,5 cm2 in Abhängigkeit von der Dauer der Hitzebehandlung.
Die weiteren Versuche wurden mit jeweils der gleichen Gewebeart durchgeführt, und zwar wurden
die Gewebe mit 5°/oigen wäßrigen Lösungen von
Lithiumnitrat (Kurve b), Natriumnitrat (Kurve c), Kaliumnitrat (Kurve d), Rubidiumnitrat (Kurve e)
bzw. Cäsiumnitrat (Kurve /) durchgeführt.
In der folgenden Tabelle I sind die den Kurven a,
b, c, d, e und / entsprechenden Versuchsergebnisse wiedergegeben.
Kurve »α« Kontrolle...
Kurve»*« 5% Li NO3.
Kurve»*« 5% Li NO3.
Kurve »c« 5°/0NaNO3
Kurve»* 5°/0KNO3,.
Kurve »e« 5% Rb NO3
Kurve »/«5% Cs NO3
Kurve»* 5°/0KNO3,.
Kurve »e« 5% Rb NO3
Kurve »/«5% Cs NO3
Mullen-Bruchfestigkeit
kg/cm2
Dauer der Hitzebehandlung bei 538^C
während 10 Sek.
25,1 Gewebe brüchig
25,8 27,8 33,1 31,6
während 1 Min.
17,8
zu schwach,
um geprüft
zu werden
14,2
26,1
37,9
36,8
Die mit den Nitraten behandelten Proben wiesen nach einer Hitzebehandlung von 10 Sekunden eine
ausgezeichnete Farbe auf, während die Kontrollprobe 60 Sekunden der Hitzebehandlung unterworfen werden
mußte, ehe ein zum Verkauf annehmbares Weiß erreicht war.
Aus der Tabelle I folgt, daß unter Berücksichtigung der Bruchfestigkeit des ungebleichten Gewebes von
24,8 kg/cm2 die mit Kaliumnitrat, Rubidiumnitrat bzw. Cäsiumnitrat behandelten Gewebeproben schon
nach 10 Sekunden eine höhere Festigkeit als das ungebleichte Gewebe hatten, so daß sich diese Festigkeit
bei den mit Rubidiumnitrat bzw. Cäsiumnitrat behandelten Proben nach einer Hitzebehandlung von
1 Minute noch erhöhte. Die mit Natriumnitrat behandelte Gewebeprobe hatte nach einer Behandlung
von 10 Sekunden noch praktisch die Bruchfestigkeit des ungebleichten Gewebes, während nach einer Hitzebehandlung
von 1 Minute sowohl die Bruchfestigkeit der unbehandelten Gewebeprobe der mit Natriumnitrat
behandelten Probe stark abgefallen war.
Aus den Versuchsergebnissen folgt, daß das Kation des für die Hitzebehandlung eines Gewebes benutzten
Nitratsalzes eine sehr eindeutige Wirkung auf die Mullen-Bruchfestigkeit eines Gewebes hat, da nämlich
die Festigkeit des einer Hitzebehandlung unterworfenen Gewebes sich in dem Maße erhöht, wie der Ionendurchmesser
des Kations größer wird; so führte z. B. dann die Behandlung mit Lithiumnitrat (Kurve b)
praktisch schon unmittelbar nach Beginn der Hitzebehandlung zu einem starken Abfall der Bruchfestigkeit.
Um die Gewebe abriebfest zu machen, wurden sie vor der Ermittlung der Mullen-Bruchfestigkeit mit
einem für diese Zwecke bekannten Schichtstoff auf der Basis einer Methacrylchromchloridverbindung in
Isopropanol überzogen. Zu diesem Zweck können auch funktionell Organosilane verwendet werden. Zum
Schutz des ungebleichten Gewebes gegen Selbstabscheuerung wurde ein Stärke-Öl-Überzug verwendet.
Die in F i g. 2 dargestellte Kurve zeigt die Dauer der für eine gegebene Temperatur erforderlichen Hitzebehandlungen,
um die höchsten Festigkeitswerte einer mit KNO3 behandelten Glasfaser zu erzielen. So sind
z. B. für eine Temperatur von 5660C etwa 3 Sekunden erforderlich, um die Festigkeit auf einen Höchstwert
zu bringen, während bei einer Temperatur von 427° C etwa 10 Minuten erforderlich sind.
Aus F i g. 2 geht demnach hervor, daß durch Anwendung höherer Temperaturen die Erzielung höherer
Festigkeiten beschleunigt wird.
In der Tabelle II sind die erforderlichen Mindestzeiten angegeben, um ein Glasfasergewebe so weit
nach dem Verfahren der Erfindung zu weißen, wie es für ein verkaufsfertiges Produkt erforderlich ist.
C | Mindest-Reinigungsdauer | KNO3 ■ | Vlullen- | KNO3 | |
C | Kontrolle | behandelt | Bruchfestigkeit kg/cma |
behandelt | |
Tempe | C | 5 Min. | Kon | 25,6 | |
ratur | C | 25 Min. | 2,5 Min. | trolle | 25,0 |
10 Min. | 18 Sek. | 18,3 | 24,8 | ||
399c | 2 Min. | 3 Sek. | 20,0 | 27,1 | |
427c | 30 Sek. | 17,5 | |||
510' | 19,0 | ||||
566c | |||||
Das gemäß dem Verfahren vorliegender Erfindung behandelte Gewebe wurde mit einer 5 °loigen wäßrigen
Kaliumnitratlösung behandelt und dann getrocknet. Die Kontrollprobe hatte vor der Hitzebehandlung
eine Bruchfestigkeit von 25,9 kg/cm2.
Die Beschleunigung des Reinigungsverfahrens beruht wahrscheinlich auf der Zersetzung des Nitrates
unter Freisetzung von Sauerstoff an der Oberfläche des Glases, wo der Sauerstoff sofort mit den organischen
Überzugsmaterialien und den Gleitölen reagiert.
An Stelle von Nitraten können auch andere Verbindungen,
wie Chlorate, verwendet werden; mit einem Chlorat kann indes kein reines Weiß erzielt werden,
so daß eine nachfolgende Bleichung erwünscht ist.
Aus der Tabelle II folgt, daß bei Temperaturen unter etwa 482° C ein beachtlicher Zeitraum zur Reinigung
des Gewebes erforderlich ist; höhere Temperaturen sind
deshalb aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt.
Viele industrielle Gewebe werden üblicherweise durch Anwendung von Hitze dadurch gereinigt, daß
man Rollen des Gewebes in einen chargenweise betriebenen Ofen bringt und die Temperatur des Ofens
langsam auf 260 bis 3710C erhöht. Die Temperatur wird in dem Ofen während einer Gesamtdauer von
48 bis 80 Stunden gehalten. Die erfindungsgemäße Vorbehandlung ermöglicht eine Verringerung dieser
Behandlungszeit im Ofen und führt auch zu einer Verbesserung der Festigkeit, wenn das Verfahren in einem
satzweise arbeitenden Ofen angewendet wird.
Für Dekorationszwecke bestimmte Gewebe . wird ein hoher Weißheitsgrad erfordert. Eine nicht ganz
weiße oder leicht bräunliche Farbe kann für Gewebe zugelassen werden, die in dunklen Farben verkauft
werden, und für Gewebe, die industriellen Zwecken dienen. Auf jeden Fall muß eine beachtliche Menge
der Schlichte während der Hitzereinigung entfernt werden. Die Temperatur von 677 0C stellt praktisch
eine obere Grenze für die vorliegende Erfindung dar.
Oberhalb dieser Temperatur wird die Zeitdauer der Hitzebehandlung kritisch und muß innerhalb enger
Grenzen sorgfältig kontrolliert werden.
Ein Vergleich der Tabelle II mit der F i g. 2 ergibt,
daß schon 18 Sekunden ausreichen, um ein mit Kaliumnitrat vorbehandeltes Gewebe zu reinigen, aber annähernd
30 Sekunden erforderlich sind, um eine maximale Festigkeit zu erzielen. Demnach wird, wenn
lediglich Reinheit des Gewebes erzielt werden soll, die Zeitdauer der Hitzebehandlung an der unteren Grenze
liegen; wenn andererseits, z. B. für industrielle Zwecke, die Festigkeit das Hauptanliegen ist, dann muß die
Zeit der Hitzebehandliing entsprechend gewählt werden.
In Fällen, in welchen die Gewebehärtung das Hauptanliegen ist, z. B. für Dekorationszwecke, ist
es oft vorteilhaft, die Hitzebehandlung gemäß vorliegender Erfindung in der Nähe der oberen Grenze
durchzuführen.
Die Versuchsergebnisse zeigen, daß die zur Herstellung eines reinen Gewebes mit hoher Festigkeit erforderliche
Dauer einer Hitzebehandlung durch das Verfahren vorliegender Erfindung, z. B. durch eine
Behandlung mit einem Nitrat, das als Kation Kalium, Rubidium oder Cäsium aufweist, verkürzt werden kann.
In den folgenden Beispielen wird die Erfindung weiter erläutert.
Ein für Gardinen bestimmtes einfaches Glasfasergewebe, Typ 429, Norm ECDE150 1/1 l/Z, wie oben erläutert,
wurde mit einer 10%igen wäßrigen Kaliumnitratlösung in einem Textilklotzbad behandelt. Das
Gewebe nahm, bezogen auf den trockenen Zustand, etwa 3 Gewichtsprozent des Salzes auf.
Das getrocknete Gewebe wurde in einem Ofen mit Luftzirkulation bei einer Temperatur von 3710C
ausgesetzt, das Gewebe wurde dann zur Entfernung löslicher Salze mit Wasser gewaschen und mit einer
Acry lsäure-La texschlich te überzogen.
Das mit einer Schlichte überzogene Gewebe hatte einen Mullen-Bruchfestigkeit von 38,4 kg/cm2 im
Vergleich zu 24,8 kg/cm2 des ungebleichten Gewebes. Das behandelte Gewebe war außergewöhnlich sauber
und weiß.
Ein gemäß Beispiel 1 in einem Textilklotzbad mit Kaliumnitrat behandeltes und dann getrocknetes
Gewebe wurde kontinuierlich durch einen Laboratoriums-Muffel-Ofen mit einer Länge von 10,16 cm
in Richtung des Durchganges des Gewebes bei 5380C
mit einer Geschwindigkeit von 0,93 m/Minute geführt. Das Gewebe wurde dann gewaschen und mit einer
Acrylsäure-Latexschlichte überzogen. Die Mullen-Bruchfestigkeit des mit Schlichte versehenen Gewebes
belief sich auf 28,5 kg/cm2; das Gewebe war ungewöhnlich weiß.
Alle in den vorstehenden Tabellen I und II und in den F i g. 1 und 2 und in den Beispielen 1 und 2 angegebenen
Werte beruhen auf »E«-Glasfasern, die gemäß einer spektrographischen Analyse folgende Bestandteile
aufweisen:
Element | Gewichtsprozent |
Calcium | größer als 10% größer als 10% 1,0 bis 10% 1,0 bis 10% 0,1 bis 1,0% 0,1 bis 1,0% 0,1 bis 1,0% 0,01 bis 0,1% |
Silicium | |
Bor | |
Aluminium | |
Magnesium | |
Titan | |
Natrium | |
Silber, Blei, Zinn, ] Vanadium, Kupfer, > Eisen und Kalium J |
Die zur Behandlung des Glasfasermaterials verwendeten wäßrigen Lösungen sollen eine Salzkonzentration
von 1 bis 10 Gewichtsprozent aufweisen. Bei der üblichen Klotztechnik beträgt die Gewichtsaufnahme
des Gewebes etwa 30% Flüssigkeit je Gewichtseinheit des trockenen Materials. Wenn man also z. B. eine
10%ige Lösung anwendet, mit einer Aufnahme von 30%, würde dies etwa 3 Gewichtsprozent Salz, bezogen
auf das trockene Fabrikat, sein,
ίο Im allgemeinen sollte die Salzaufnahme, bezogen auf Trockenbasis, mindestens 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 3 bis 5 Gewichtsprozent, des Glasfasermaterials betragen. Größere Mengen können indes erforderlich sein, um eine gleichmäßige Verteilung bei einer Trockenbehandlung auf der Oberfläche der Fäden zu erzielen.
ίο Im allgemeinen sollte die Salzaufnahme, bezogen auf Trockenbasis, mindestens 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 3 bis 5 Gewichtsprozent, des Glasfasermaterials betragen. Größere Mengen können indes erforderlich sein, um eine gleichmäßige Verteilung bei einer Trockenbehandlung auf der Oberfläche der Fäden zu erzielen.
Die Salze können nämlich auf das Gewebe auch aus einer heißen Schmelze aufgebracht werden, oder es
kann in Granulatform über die Oberfläche des Gewebes verteilt und dann geschmolzen werden.
Die Salze können auch der Stärke-Öl-Schlichte zugesetzt werden, die im allgemeinen auf Glasfasergarnen
bei der ersten Stufe ihrer Herstellung aufgebracht wird. Dies hat den Vorteil, daß die Salze
sowohl auf den Ketten wie Schußgarnen vorliegen, ohne daß eine weitere Behandlüngsstufe erforderlich
ist.
Nach einer anderen Ausführung der Erfindung • können die Salze einer Kettenschlichte als ein Bestandteil
dieser zugesetzt werden und die Glasfasergarne in der üblichen Weise behandelt werden. In diesem
Falle liegen Salze zugleich mit der Schlichte auf den Kettengarnen vor. Das Gewebe wird dann gewebt und
während der Hitzebehandlung üben die Salze die gleiche Wirkung aus, als wenn sie auf das Gewebe
selbst aufgebracht wären. Diese Ausführungsform der Erfindung ist in dem unten folgenden Beispiel 3 beschrieben.
Nach der Imprägnierung des Gewebes mit der wäßrigen Salzlösung wird das Gewebe getrocknet, um
zu vermeiden, daß ein feuchtes Gewebe in den Hochtemperatur-Reinigungsofen eingeführt wird. Das
Einführen größerer Mengen Wasser in den Hochtemperaturofen würde die Aufrechterhaltung der gewünschten
Temperatur in dem Ofen erschweren.
Eine Kette, bestehend aus ECDE 150 1/0 l/Z Glasfasergarn wurde mit einer in Wasser gelösten,
gleiche Mengen Polyvinylalkohol und Kaliumnitrat enthaltenden Schlichte versehen. Die Aufnahme des
Kaliumnitrates betrug, bezogen auf das Gewicht der Kettengarne, annähernd 1,5%.
Eine zweite als Kontrolle dienende Kette wurde mit einer entsprechenden, jedoch kein Kaliumnitrat enthaltenden
Schlichte versehen.
Beide Ketten wurden zu einem für Gardinen vorgesehenen Gewebe verwoben, bei dem Kette und
Schuß gleich stark ist, Typ 841, Kette und Schuß ECDE 150 1/0 l/Z, Glasfasergarn, wie oben erläutert.
Das Kontrollgewebe wurde mit einer Geschwindigkeit von 30,84 m/Minute durch einen 1,83 m langen
Ofen geführt, der auf eine Temperatur von 6660C gehalten wurde.
Das in der Kettenschlichte Kaliumnitrat enthaltende Gewebe wurde durch den gleichen, auf eine Temperatur
von 643 0C gehaltenen Ofen mit einer Geschwindigkeit von 52,43 m/Minute geführt.
Die beiden Gewebe wurden in gleicher Weise mit einer Acrylsäurelatex-Appretur überzogen.
In Tabelle III sind zum Vergleich die Festigkeiten und die Helle dieser beiden Gewebe aufgeführt.
Weiße*) | Tabelle III | Zugfestig kg/c Kette |
keit***) m2 Schuß |
Zugfestig kg/ Kette |
;keit****) cm2 Schuß |
|
0,932 0,845 |
Mullen-Bruch- festigkeit**) kg/cm2 |
8,3 7,03 |
7,6 5,62 |
8,09 5,41 |
7,1 . 3,8 |
|
Gewebe mit Kaliumnitrat in der Kettenschlichte |
18,3 12,7 |
|||||
Kontrollgewebe | ||||||
*) Photoelektrische, Spektralwerte ermittelt mit einem Bausch und Lqmb Optical Co. Spectronic-20-Farb-Analysiergerät.
Photoelektrische Spektralwerte, die auf den Weiß-Wert reduziert sind, und zwar gemäß dem National Bureau of Standards Circular C-429, R. S. H u η t e r (7/30/42) unter. Anwendung der Formel
Photoelektrische Spektralwerte, die auf den Weiß-Wert reduziert sind, und zwar gemäß dem National Bureau of Standards Circular C-429, R. S. H u η t e r (7/30/42) unter. Anwendung der Formel
Γ30
W= 1-
J/«2
1,00- Y
in der W = 1 für ein Standard-MgO und W = 0 für Schwarz ist.
**) Owens Corning Fiberglas Corp. Standard-Prüfmethoden für Faserglas-Dekorationsgewebe, Technical Report Nr. 175, Versuch-
**) Owens Corning Fiberglas Corp. Standard-Prüfmethoden für Faserglas-Dekorationsgewebe, Technical Report Nr. 175, Versuch-
Nr. DF 511, Owens Corning Fiberglas Corp., Textile Product Development Laboratory, Ashton, R. I.
***) Owens Corning Fiberglas Corp., Standard-Prüfmethoden für Faserglas-Dekorationsgewebe, Technical Report Nr. 175, Versuch-
***) Owens Corning Fiberglas Corp., Standard-Prüfmethoden für Faserglas-Dekorationsgewebe, Technical Report Nr. 175, Versuch-
Nr. DF 509 und ASTM D 579-49.
****) Owens Corning Fiberglas Corp., Standard-Prüfmethoden für Faserglas-Dekorationsgewebe, Technical Report Nr. 175, Versuch-Nr.
DF 505.
Aus den Werten der Tabelle III folgt, daß nach dem Verfahren der Erfindung auch dann ein besseres Weiß
und höhere Festigkeiten erzielt werden, wenn das Kaliumnitrat bereits der Schlichte zugesetzt ist.
Das Verfahren vorliegender Erfindung kann mit gleichem Erfofg auf alle Arten von Faserglas einschließlich
Garnen, vorgesponnene u. dgl., angewendet werden.
Claims (5)
1. Verfahren zum Reinigen von Schlichte aufweisendem Glasfasermaterial durch Hitzebehandlung in Gegenwart einer ein Alkalimetall enthaltender
Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß man das Glasfasermaterial mit einem
unter der Einwirkung von Hitze Sauerstoff abgebendem Salz des Kaliums, Cäsiums oder Rubidiums
behandelt und das behandelte Glasfasermaterial im trockenen Zustand auf 316 bis 677° C ausreichend
lang erhitzt, um praktisch die gesamte Menge Schlichte zu entfernen sowie gegebenenfalls
schließlich das Material wäscht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Kalium-, Cäsium- oder Rubidiumnitrat
verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens 1 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 3 bis 5 Gewichtsprozent des Salzes verwendet.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Salz bereits
der Schlichte zusetzt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das behandelte
Glasfasermaterial in trockenem Zustand auf 482 bis 6770C erhitzt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 209 624/85
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1494897B2 (de) | Verfahren zum reinigen von schlichte aufweisendem glasfaser material | |
DE69228197T2 (de) | Silikondioxid enthaltendes produkt und seine herstellung | |
DE1939390A1 (de) | Verfahren zum thermischen Stabilisieren von Acrylfasermaterial | |
DE2417344A1 (de) | Verfahren zum impraegnieren von textilfasern aus schwerschmelzbaren synthetischen polymeren | |
DE1151780B (de) | Verfahren zur Veraenderung der Eigenschaften von geformten Gebilden aus hochpolymeren Polyestern | |
DE1494897C (de) | Verfahren zum Reinigen von Schlichte aufweisendem Glasfasermaterial | |
DE2251320C3 (de) | Verfahren zur Herstellung schwer entflammbarer Fasermaterialien | |
DE1419397A1 (de) | Verfahren zur Behandlung von Faeden aus linearen Polyestern | |
DE1906271B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyesterfäden mit einer unterschiedlichen Anfärbbarkeit | |
DE2324687A1 (de) | Verfahren zum faerben von celluloseprodukten | |
DE821483C (de) | Verfahren zum Bleichen von Fasern und daraus gefertigten Gebilden | |
EP0236735B1 (de) | Umgewandelte Glasfaser mit verbesserter Temperaturbeständigkeit | |
DE1033173B (de) | Verfahren zum Entschlichten von Textilien aus Cellulose | |
DE2008901C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von teilweise zersetztem und dauernd entwässertem cellulosehaltigen! Material | |
DE2550392C2 (de) | Verfahren zum Reinigen, Entschlichten und Bleichen von Baumwoll-Stuhlware | |
DE1292309B (de) | Verfahren zum Nachbehandeln von nassgesponnenen Faeden aus Acrylnitrilpolymerisaten | |
DE1045967B (de) | Verbesserungen zur Erhoehung der Haftfaehigkeit von Textilfasern | |
DE2140325C3 (de) | Bleichverfahren für Cellulosetextilien | |
DE1918340A1 (de) | Faerbeverfahren | |
DE3603909C2 (de) | ||
DE3305221C2 (de) | Hydrolysebeständige Garne aus Polyestern und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE1719575A1 (de) | Kieselsaeurehaltige Produkte sowie Verfahren zu deren Herstellung | |
DE3036426A1 (de) | Viskosereyon-filamentgarn und verfahren zu seiner herstellung | |
DE2211679C3 (de) | Verfahren zur Herstellung lichtechter Färbungen und Drucke auf Textilmaterial aus Polyesterfasern | |
DE815965C (de) | Verfahren zum Veredeln von Cellulosehydrattextilgut unter Erhaltung der Faserstruktur durch Veresterung |