DE1932235B2

DE1932235B2 - Enzymatisches Entschlichtungsmittel und Verfahren zum Entschlichten von Textilmaterialien

Info

Publication number: DE1932235B2
Application number: DE19691932235
Authority: DE
Inventors: Clifford Runcorn Cheshire Marshall (Grossbritannien)
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1968-06-25
Filing date: 1969-06-25
Publication date: 1979-04-19
Also published as: CH967469A4; DE1932235C3; GB1273546A; CA941763A; CH522781A; DE1932235A1; BE734956A; FR2014212A1; IE33285L; IE33285B1; FR2014212B1; ES368723A1; NL6909679A; AT309379B

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein enzymatisches Entschlichtungsmittel und auf ein Verfahren zum Entschlichten von Textilmaterialien unter Anwendung eines neuen enzymatischen Entschlichtungsmittels.

Es ist allgemein bekannt, Entschlichtungsmittel auf Textilfasern, insbesondere auf Fasern tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, aufzubringen, um bestimmte Vorgänge, insbesondere das Weben, denen die Fasern während der Verarbeitung in Textilstoffe unterworfen werden, zu erleichtern. Die Entschlichtungsmittel besitzen den zweifachen Effekt der Schmierung und der Erhöhung der Festigkeit der Fasern, damit sie die Spannungen, die während des Webens auftreten, aushalten. Nach dem Weben ist es gewöhnlich nötig, die Entschlichtungsmittel zu entfernen, da diese die nachfolgenden Verarbeitungen stören, wie z. B. das Reinigen, Bieichen und Färben, denen das Textilmaterial unterworfen wird.

Beispiele für billige und üblicherweise verwendete Entschlichtungsmittel für Fasern tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, insbesondere Baumwollfasern, sind die Stärken, und es ist allgemein üblich, diese nach dem Weben durch eine Behandlung mit Enzymen zu entfernen. Die verwendeten Enzyme sind Amylasen, und diese besitzen den Effekt, daß sie die Stärkemoleküle abbauen, wobei Abbauprodukte entstehen, die von den Textilfasern einfach durch Wasehen mit milden alkalischen Lösungen oder mit Wasser entfernt werden können. Andere Entschlichtungsmittel als Stärke werden ebenfalls verwendet, und diese können ebenfalls durch Enzyme abgebaut werden. Beispielsweise ist uie Gelatine ein allgemein übliches Schlichtemittel, und diese kann mit Hilfe von prcteolytischen Enzymen, wie z. B. Gelatase, entfernt werden. Darüber hinaus sind Enzyme gewöhnlich Gemisch von Amylasen und proteolytischen Enzymen, sofern nichteine besondere Sorgfalt angewendet wird, um eine besondere Type in einer reinen Form herzustellen.

Entschlichtungsmittel wurden auf Textilmaterialien aus wäßrigen Lösungen oder Suspensionen des betreffenden Mittels aufgebracht. Einer der Nachteile, die bei diesem bekannten Verfahren angetroffen werden, liegt darin, daß einige Textilmaterialien, wenn sie geschlichtet sind, wie z. B. »graues Tuch«, durch Wasser nur schwierig benetzt werden. Eine gleichförmige und sorgfältige Benetzung ist aber erforderlich, um ein rasches und zufriedenstellendes Verfahren zu erzielen, und es ist oftmals nötig, ein oberflächenaktives Mittel in die wäßrige Lösung oder Suspension einzuarbeiten, um das Benetzen des Textilstoffs zu erleichtern, wodurch jedoch die Kosten des Verfahrens erhöht werden. Weiterhin ist es nötig, vor oder nach einem wäßrigen Entschlichtungsverfahren die Textilstoffe zu reinigen, um den Wachsgehalt (Fette, öle und Wachse) vor dem Bleichen oder anderen Behandlungen zu entfernen, da das wäßrige Entschlichtungssystem auf den Wachsgehalt des behandelten Materials gar keinen oder nur einen geringen Effekt ausübt.

In der DE-PS 1073430 ist ein Verfahren zum Entschlichten von sich auf Glasfasern aufbauenden Textilmaterialien, wobei das Textilmaterial mit einem chlorierten Kohlenwasserstofflösungsmittel und anschließend einer Warmwasserbehandlung unterworfen wird, beschrieben. Die AU-PS 206 854 beschreibt eine ähnliche Behandlung von Kunstseidentextilmaterialien. Die indische Patentschrift 57319 beschreibt eine ähnliche Behandlung von im wesentlichen aus Baumwolle bestehenden Textilmaterialien und auch die US-PS 2803517 beschreibt eine ähnliche Behandlung von Textilmaterialien, wobei sich jedoch weitere Behandlungen mit einer wäßrigen alkalischen Lösung einer entschlichtenden Persauerstoffverbindung und einer wäßrigen alkalischen Lösung einer bleichenden Persauerstoffverbindung anschließen.

Bei diesen bekannten Verfahren werden die Textilwaren derart mit den Lösungsmitteln behandelt, daß die öligen und harzartigen Bestandteile von den Lösungsmitteln aufgenommen werden und in der anschließenden Warmwasser- und anderen Behandlungsstufen die Schlichtemittelkomponenten aufgelöst werden und in das wäßrige Medium gelangen.

Gemäß der Erfindung wird nunmehr ein enzymatisches Entschlichtungsmittel für Textilmaterialien angewendet, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus einer einen pH-Wert von 4,0 bis 8,0 aufweisenden Emulsion eines Enzympräparats mit einem oberflächenaktiven Mittel in einem Kohlenwasserstoffoder chlorierten Kohlenwasserstofflösungsmittel besteht.

Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Verfahren zum Entschlichten von Textilmaterialien angewendet, das in der Weise durchgeführt wird, daß man auf das Textilmaterial eine Emulsion eines Entschlichtungsund eines oberflächenaktiven Mittels der oben angegebenen Art in einem Kohlenwasserstoff- oder halogenierten Kohlenwasserstofflösungsmittel aufbringt,

hierauf das Lösungsmittel von dem Textilmaterial entfernt und dieses dann in einem wäßrigen Medium wäscht.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der Textilstoff leicht benetzt. Einige Textilstofftypen können nach der Behandlung direkt (d. h. ohne vorher erforderliche Reinigung) beispielsweise durch eine Peroxidbleichbehandlung gebleicht werden. Das Verfahren kann eine gleichzeitige Entschlichtung und teilweise Reinigung des Textilmaterials ergeben. ^|0

Textilmaterialien, die entweder aus natürlichen oder synthetischen Fasern hergestellt sind, werden im allgemeinen durch Kohlenwasserstoffe und halogenierte Kohlenwasserstofflösungsmittel leicht benetzt, und infolgedessen geschieht die Aufbringung des ^|5 emulgierten Entschlichtungsmittels rasch und in einfacher Weise. Beispielsweise kann die Emulsion durch Eintauchen des Textilstoffs oder durch Bespritzen, Klotzen oder Bestreichen aufgebracht werden. Die Temperatur der Lösung oder Suspension kann wanrend der Aufbringung auf das Textilmaterial bis zum Siedepunkt des Lösungsmittels gehen. Raumtemperatur wird zweckmäßigerweise angewendet, so daß Lösungsmittelverluste während des Aufbringens auf das Textilmaterial gering gehalten werden.

Die Imprägnierung des Textilmaterials mit der Emulsion des Entschlichtungsmittels erfolgt gewöhnlich unter solchen Bedingungen, daß der Wachsgehalt (Fette, öle, Wachse und anderer Schmutz) der Fasern im imprägnierten Material verbleibt und deshalb das Jo Imprägnierungsbad nicht ernsthaft verunreinigt. Wenn die Emulsion durch Eintauchen des Textilmaterials aufgebracht wird, dann ist die Eintauchzeit in vorteilhafter Weise sehr niedrig.

Nach der Imprägnierung des Textilmaterials mit der J5 Emulsion wird das Kohlenwasserstoff- oder halogenierte Kohlenwasserstofflösungsmittel entfernt. Hierdurch wird das Entschlichtungsmittel gleichmäßig verteilt im gesamten Textilmaterial zurückgelassen. Ein anderes Verfahren zur Entfernung des Lösungsmittels kann verwendet werden, wie z. B. Lufttrocknung, insbesondere Lufttrocknung mit heißer Luft, aber es wird bevorzugt, daß die Entfernung rasch verläuft, beispielsweise durch Veranlassung einer raschen Verdampfung des Lösungsmittels. Die entstehenden Lösungsmitteldämpfe können kondensiert werden, um das Lösungsmittel für eine Wiederverwendung zurückzugewinnen. Es wird besonders bevorzugt, das imprägnierte Material direkt in bekannter Weise in Dampf einzuführen, um das Lösungsmittel abzutreiben. Vorteilhafterweise strömt Dampf im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung des Textilmaterials. Heißes Wasser kann anstelle von Dampf verwendet werden, aber hierbei besteht das Risiko, daß das Entschlichtungsmittel aus dem Textilmaterial in das Wasser des Abtreibbads extrahiert wird.

Wenn es erwünscht ist, das Verfahren in ein herkömmliches Lösungsmittelreinigungsverfahren einzubauen, dann kann die Emulsion des Entschlichtungsmittels auf das Textilmaterial aufgebracht werden, wenn dieses den Lösungsmittelreinigungsbehälter verläßt, d. h. nachdem die Entwachsung zu Ende ist und das überschüssige Lösungsmittel abgetrennt worden ist, beispielsweise durch Ausdrücken des Textilmaterials, aber vor dem Abtreibbehälter.

Es wird angenommen, daß die Anwesenheit von etwas Wasser im Material nach der Entfernung des Lösungsmittels in einigen Fällen erwünscht ist und die gewünschte Wirkung des Entschlichtungsmittels unterstützt. Beispielsweise kann Wasser erforderlich sein, um die Wirkung der Enzyme zu fördern. Die natürliche Feuchtigkeitswiederaufnahme von gewissen Arten von Fasern kann für diesen Zweck ausreichend sein. Weiterhin wird das Textilmaterial gewöhnlich (aber nicht immer) aus dem Behälter, in dem das Lösungsmittel entfernt wird, durch eine Wasserdichtung abgezogen, so daß ein nasses Material erhalten wird.

Die Zeit, während der das Textilmaterial mit Dampf in Berührung gehalten wird, sollte vorzugsweise ausreichen, im wesentlichen das gesamte Lösungsmittel vom Material zu entfernen, so daß das Lösungsmittel für eine Wiederverwendung zurückgewonnen werden kann. Im allgemeinen sind 10 bis 60 see für diesen Zweck ausreichend. Nach dem Dämpfen kann das Textilmaterial unmittelbar darauf gewaschen werden, beispielsweise mit einer alkalischen wäßrigen Lösung.

Es ist allgemein bekannt, daß Amylaseenzyme ihre Aktivität mit steigender Geschwindigkeit verlieren, wenn sie Temperaturen oberhalb 70° C unterworfen werden. Deshalb deaktiviert eine Kontaktierung des lösungsmittelbeladenen Materials mit Dampf die Amylase, aber die Deaktivierung erfolgt nicht augenblicklich, und es findet ein ausreichender Abbau der Stärke statt, bevor die Amylasen deaktiviert sind. Das Entschlichtungsmittel kann in dem halogenierten Kohlenwasserstofflösungsmittel löslich oder unlöslich sein und wird als Emulsion des Entschlichtungs- und oberflächenaktiven Mittels beispielsweise in Wasser verwendet, welches selbst in Kohlenwasserstoff oder halogeniertem Kohlenwasserstoff suspendiert sein kann.

Ionische oder nicht-ionische oberflächenaktive Mittel können verwendet werden. Wie oben angegeben, hinterläßt die Entfernung des Lösungsmittels vom Textilmaterial das Entschlichtungsmittel über dem gesamten Material gleichmäßig verteilt. Es wurde gefunden, daß, wenn das Textilmaterial nachfolgend zwecks Entfernung des Lösungsmittels gewaschen wird, infolge der Anwesenheit des oberflächenaktiven Mittels (gewöhnlich als »Netzmittel« bezeichnet) mindestens ein Teil des anfänglichen Wachsgehaltes (Fette, öle und Wachse) vom Textilmaterial entfernt wird.

Es wurde in überraschender Weise gefunden, daß Amylasen nicht durch halogenierte Kohlenwasserstoffe deaktiviert werden, wogegen sie durch eine große Anzahl von Metallsalzen deaktiviert werden; beispielsweise deaktivieren Quecksilberchlorid und Kupfersulfat, Picrinsäure und Formaldehyd sowie polare Lösungsmittel, beispielsweise Ketone und insbesondere Alkohole, Amylasen nahezu augenblicklich. Es wurde andererseits gefunden, daß eine Suspension von Amylasen oder wäßrigen Lösungen von Amylasen in Trichloräthylen die Aktivität auch nach einer langen Lagerung nicht merklich verringern.

Die Konzentration des Entschlichtungsmittels in der Emulsion kann die gleiche sein, wie es bei den wäßrigen Lösungen üblich ist, die bei den entsprechenden allgemein bekannten wäßrigen Verfahren verwendet werden, und sie hängt vom jeweils verwendeten Entschlichtungsmittel ab. Diese Konzentrationen sind in der Technik allgemein bekannt und können in jedem Falle durch einen einfachen Versuch bestimmt werden. Wenn ein Enzympräparat auf das

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JO

Textilmaterial angewendet wird, dann ist der pH-Wert der Suspension während der Anwendung auf das Textilmaterial wichtig, da es allgemein bekannt ist, daß Amylasen bei einem pH-Wert unter 4,0 oder über 8,0 deaktiviert werden. Im allgemeinen wird für eine maximale Wirksamkeit der pH-Wert der Suspension im Bereich von 6 bis 7 gehalten. Enzyme, wie sie allgemein erhältlich sind, sind gewöhnlich mit anorganischen Salzen gemischt, und es wurde gefunden, daß die Entfernimg dieser Salze vor der Verwendung der Enzyme günstig ist, beispielsweise durch Sieben unter Verwendung eines Siebs mit einer Maschenweite von 0,066 mm. Amylaseenzyme, wie sie allgemein erhältlich sind, enthalten auch kleine Mengen von Proteinaseenzymen, und diese Können vorteilhafterweise zum Zwecke der Entfernung irgendwelcher Proteinmaterialien von den geschlichteten Textililmaterialien in den Amylaseenzymen belassen werden.

Die Bildung einer Emulsion eines unlöslichen Entschlichtungsmittels, beispielsweise eines Enzymprä- parats, in dem Kohlenwasserstoff- oder halogenierten Kohlenwasserstoffiösungsmittel kann durch ein oder mehrere Suspendiermittel oder Dispergiermittel (Emulgatoren) erleichtert werden, die gegenüber dem Behandlungsmittel und dem Lösungsmittel chemisch inert sind. Diese werden von dem Textilmaterial während des nachfolgenden Waschverfahrens entfernt, und sie können, wie oben bereits erläutert, den Vorteil besitzen, daß sie die Entfernung von Verunreinigungen auf dem Textilmaterial während des Waschvorgangs unterstützen. So können diese Mittel die Entfernung von Abbauprodükten unterstützen, die durch den Abbau des Schlichtemittels durch die Enzyme entstanden sind.

Es kann jedes Kohlenwasserstoff- oder halogenierte Kohlenwasserstofflösungsmittel zur Herstellung der Emulsion des Entschlichtungsmittels verwendet werden, obwohl es bevorzugt ist, ein chloriertes oder chlorofluoriertes aüphatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel zu verwenden. Beispiele "o für geeignete Lösungsmittel sind Trichloräthylen, Perchloräthylen, 1,1,2-Trichlor-l ,2,2-trif luoräthan und 1,1,1-Trichloräthan. Gemische von Lösungsmitteln können gegebenenfalls auch verwendet werden.

Das Textilmaterial kann aus irgendwelchen natürlichen oder künstlichen Fasern bestehen, obwohl das Verfahren besonders für die Behandlung von Textilmaterialien geeignet ist, die aus pfla:izlichen Fasern, insbesondere Baumwollfasern und Baumwollfasern enthaltenden Gemischen, hergestellt sind. Das Mate- so rial kann ein Textilstoff sein, wie er direkt aus dem Webstuhl herauskommt (grauer Zustand) oder es kann die verschiedensten Formen aufweisen, beispielsweise die Form von losen Fasern, Faserbandwikkeln oder Filzen, Garnen und gestrickten oder geweb- ten Textilstoffen.

Das Verfahren zur Entschlichtung von Textilmaterialien, bei dem ein Enzympräparat verwendet wird, ist bei der Behandlung von allen Textilmaterialien brauchbar, auf welche ein durch ein Enzym abbaubares Schlichtemittel aufgebracht worden ist. Gewöhnlich werden solche Schlichtemittel, wie Stärke oder Gelatine, auf Fasern pflanzlichen Ursprungs, insbesondere Baumwolle, verwendet, obwohl sie auch auf tierischen Fasern oder auf künstlichen Fasern verwendet werden können. Zwar werden synthetische Fasern gewöhnlich nicht geschlichtet, aber sie erleiden durch das erfindungsgemäße Verfahren keinen Schaden,

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65 und infolgedessen können Gemische aus natürlichen Fasern und synthetischen Fasern durch das Verfahren behandelt werden, wie z. B. Gemische aus Baumwolle mit Polyester oder mit Rayon.

Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher erläutert. Alle Prozentangaben sind in Gewicht ausgedrückt.

Beispiel

Eine Probe eines zu 100% aus Baumwolle bestehenden Textilsioffs, der aus durch Stärke geschlichtete Baumwollfasern hergestellt worden ist und der ein Anfangsstärkeäquivalent von 8,37% und einen Wachsgehalt (B.S. 3477-1962) von 0,91% aufweist, wird auf eine annähernd 100%ige Auspressung mit einer Emulsion eines eine Amylase enthaltenden Enzympräparats (20 g/l) in Trichloräthylen geklotzt, welche 1 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels, wie Isopropylamindodecylbenzolsulfonat, enthält.

Unmittelbar nach dem Klotzen wird die Probe 20 see lang bei 100° C gedämpft und dann durch Eintauchen in eine wäßrige Lösung von Ätznatron (3 g/I) bei 90° C1 min lang gewaschen. Die Probe wird dann einer zweiten Waschung in Wasser von 80° C während 1 min unterworfen und abschließend in Wasser kalt gespült. Das Stärkeäquivalent und der Wachsgehalt der Probe werden dann bestimmt, und die Resultate sind in der folgenden Tabelle angegeben.

Das obige Verfahren (Versuch 1) wird dann viermal (Versuche 2 bis 5) wiederholt, wobei jedoch verschiedene Konzentrationen der Enzymemulsion verwendet werden, wie in der folgenden Tabelle I angegeben ist.

Tabelle I

Versuch	Enzym	2	1	20	Stärke	Wachs
Nr.	konzentration	Unbehandelter Textilstoff	10	äquivalent	gehalt
	(g/0	6	5	(%)*	(%)
1	20	7	2	1,61	0,49
2	10	8	1	1,64	0,49
3	5	9	1	1,99	0,49
4	10	nichts	2,12	0,48
5	11	2,50	0,48
12	8,37	0,91
1,46	0,78
1,67	0,79
1,76	0,80
2,14	0,79
2,24	0,76
1,28	_
4,70	-

* Die angegebenen Stärkeäquivalentzahlen berücksichtigen nicht das natürliche Stärkeäquivalent des Textilmaterial, d. h. das Stärkeäquivalent, welches seinen Grund nicht in der Aufbringung eines Schlichtemittels auf das Textilmaterial hat. Aus diesem Grunde würde eine vollständige Entschlichtung des Textilmaterial keine Stärkeäquivalenzzahl von null ergeben. In der Tat ergibt das lange Flüssigkeitsverfahren von Versuch 11 eine nahe vollständige Entfernung des Schlichtemittels, was zeigt, daß das natürliche Stärkeäquivalent des Textilmaterials im Bereich von 1,25 % liegt.

Zum Zwecke des Vergleichs werden die Versuche 1 bis 5 wiederholt (Versuche 6 bis 10) mit dem Unterschied, daß eine Lösung des Enzympräparats in Wasser, welches ein mit Äthylenoxid und einem sulfonierten Fettalkohol kondensiertes Nonylphenol als

Netzmittel enthält, anstelle der Emulsion in Trichloräthylen verwendet wird. Die Resultate sind ebenfalls in der obenstehenden Tabelle I gezeigt.

In einem weiteren Versuch (Nr. 11), der ebenfalls dem Vergleich dient, wird eine Probe des Textilstoffs 1 Std. lang in eine wäßrige Lösung des Enzympräparats (1 g/l) bei 70° C mit einem Flüssigkeits/Ware-Verhältnis von 25:1 eingetaucht. Die Probe wird dann wie in obigem Beispiel 1 gewaschen und gespült und das Stärkeäquivalent bestimmt. Die Resultate sind in

Tabelle I gezeigt.

Es wird ein weiterer Versuch (Nr. 12) ausgeführt, um den Effekt der Enzyme beim erfindungsgemäßen Verfahren zu demonstrieren. Eine Probe des Textil- -> Stoffs wird auf annähernd 100%ige Ausdrückung mit reinem Trichloräthylen geklotzt, und der imprägnierte Textilstoff dann wie im Beispiel gedämpft und gewaschen. Das Stärkeäquivalent des behandelten Textilstoffs wird bestimmt und ist in der vorstehenden Tarn belle I angegeben.

Claims

Patentansprüche:

1. Enzymatisches Entschlichtungsmittel für Textilmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer einen pH-Wert von 4,0 bis 8,0 aufweisenden Emulsion eines Enzympräparats mit ■ einem oberflächenaktiven Mittel in einem Kohlenwasserstoff- oder chlorierten Kohlenwasserstof (lösungsmittel besteht.

2. Entschlichtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert 6,0 bis 7,0 beträgt.

3. Verfahren zur enzymatischen Entschlichtung von Textilmaterialien, dadurch gekennzeichnet, is daß man sie mit einem Entschlichtungsmittel nach Anspruch 1 oder 2 behandelt, das Lösungsmittel darauf aus dem Textilmaterial entfernt und dieses dann in einem wäßrigen Medium wäscht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Textilmaterial zur Verdampfung des Lösungsmittels mit Wasserdampf behandelt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Textilmaterial mit einer wäßrigen alkalischen Lösung wäscht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man ein ein Amylaseenzympräparat enthaltendes Entschlichtungsmittel verwendet und damit mit Stärke geschlich- tete Textilmaterialien behandelt.