DE1932235C3 - Enzymatisches Entschlichtungsmittel und Verfahren zum Entschlichten von Textilmateri alien - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein enzymatisches Entschlichtungsmittel und auf ein Verfahren zum Entschlichten von Textilmaterialien unter Anwen- w dung 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 Textilstof fe unterworfen werden, zu erleichtern. Die Entschlichtungsmittel besitzen den zweifachen Effekt der Schmierung und der Erhöhung der Festigkeit der Fasern, damit sie die ~>o 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. D. das Reinigen, Bleichen und Färben, denen das Textilmaterial « unterworfen wird.

Beispiele für billige und üblicherweise verwendete Entschlichtungsmittel für Fasern tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, insbesondere Baumwollfascrn, sind die Stärken, und es ist allgemein üblich, fefi diese nach dem Weben durch eine Behandlung mit Enzymen zu entfernen. Die verwendeten Enzyme sind Amylasen, und diese besitzen den Effekt, daß sie die Stärkcmoleküle abbauen, wobei Abbauprodukte entstehen, die von den Textilfasern einfach durch Wa- h5 sehen mit milden alkalischen Lösungen oder mit Wasser entfernt werden können. Andere Entschlichtungsmittcl als Stärke werden ebenfalls verwendet, und diese können ebenfalls durch Enzyme abgebaut werden. Beispielsweise ist die Gelatine ein allgemein übliches Schlicbtemittel, und diese kann mit Hilfe von proteolytJschen Enzymen, wie z, B, Gelatase, entfernt werden. Darüber hinaus sind Enzyme gewöhnlich Gemisch von Amylasen und proteolytischen Enzymen, sofern nicht eine 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 c .forderlich, 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 Behänd· lungsstufen d» 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 eitler einen pH-Wert von 4,0 bis 8,0 aufweisenden Emulsion eines Enzympräparats mit einem oberflächenaktiven Mittel in einem Kohlenwasserstofföder 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 (eicht benetzt. Einige Textjlstofftypen 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 Textilmaterial ergeben.

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 während der Aufbringung auf das Textilmaterial bis nun Siedepunkt des Lösungsmittels gehen. Raumtemperatur wird zweckmäßigerweise angewendet, so daß Lösungsmittelverluste während des Aufbringens auf das Textilmaterial gering gehalten werden.

Die Imprägnierung des Textütnaterials 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 Imprägnierungsbud nicht ernsthaft verunreinigt. Wenn die Emulsion durch Eintauchen des Textilmaterial aufgebracht wird, dann ist die Eintauchzeit in vorteilhafter Weise sehr niedrig.

Nach der Imprägnierung des Textihnaterials mit der Ά Emulsion wird das Kohlenwasserstoff- oder halogenierte Kohfenwasserstofflösungsmittel 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 abzutrei- w ben. Vorteilhafterweise strömt Dampf im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung des Textilmaterial Heißes Wasser kann anstelle von Dampf verwendet werden, aber hierbei besteht das Risiko, daß das Entschlfchtungsmittel aus dem Textilmaterial in das Wasser des Abtreibbads extrahiert wird.

Wenn es erwünscht ist, das Verfahren in ein her* kömmliches Lösungsmittelreinigungsverfahren einzubauen, dann kann die Emulsion des Entschlichtungsmittels auf das Textilmaterial aufgebracht w 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 Tcxtilmaterials, aber vor dem Abtreibbehälter. w>

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 Entszhlichijtingsmittel 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 halogeniert 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 Trichlorethylen 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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Textilmaterial angewendet wird, dann ist der pH-Wert der Suspension während der Anwendung auf das Textilmaterial wichtig, da es allgemein bekannt ist, daß Arnylasen 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 Entfernung 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 vorteUhafterweisezum 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 halogenieren Kohlenwasserstofflösungsmittel kann (lurch 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 Waschvor- *> gangs unterstützen. So können diese Mittel die Entfernung von Abbauprodukten 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 aliphatisches Kohlenwarserstofflösungsmittel zu verwenden. Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Trichlorethylen, Perchloräthylen, 1,1,2-Trichlor-l ,2,2-trifluoräthan und 1,1,1-Trichlorätnan. Gemische von Lösungsmitteln können gegebenenfalls auch verwendet werden.

Das Textilmaterial kann aus irgendwelchen natürlichen oder künstlichen Fasere bestehen, obwohl das Verfahren besonders für die Behandlung von Textilmaterialien geeignet ist, die aus pflanzlichen Fasern, insbesondere Baumwollfasern und Baumwollfasern enthaltenden Geirrächen, hergestellt sind. Das Mate- w 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, Faserbandwikkein oder Filmen, 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 Sehliehtefflittel 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, 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 Textilstoffs, 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 Trichlorethylen geklotzt, welche 1 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels, wie Isopropylamindodecylbcnzolsulfonat, enthält.

Unmittelbar nach dem Ktaizen wird die Probe 20 see lang bei 100° C gedämpft und dann durch Eintauchen in eine wäßrige Lösung von Ätznatron (3 g/l) bei 90° C1 min lang gewaschen. Die Probe wird dann einer zweiten Waschung in Wasser von SO" C während 1 min unterworfen und abschließend in Wasser kalt gespült. Das Stärkeäquivalent und der Wachsge-, halt 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 S) wiederholt, wobei jedoch verschiedene Konzentrationen der Enzymemulsion verwendet werden, wie in der folgenden Tabelle I angegeben ist.

Tabelle I Versuch Enzym- Stärke- Wachs- Nr. konzentration äquivalent gehalt

60

65 20 10

5 2

1,61 1,64 1,99 2,12 2,50

0,49 0,49 0,49 0,48 0,48

Unbehandelter Textilstoff 837

0,91

20 10

1 nichts

1,46 1,67 1,76 2,14 2,24 1,28 4,70

0,78 0,79 0,80 0,79 0.76

* 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 Onmde würde eine vollständige Entschlichtung des Textilmaterial keine Stärkeäquivalenzzahl von null ergeben. In der Tat ergibt das lange fiüssigteitsYerfahren von Versuch 11 eine nahe vollständige Entfernung des Schlichtemtttels, was zeigt, dall das natürliche Stärkeäquivalem des Textilmaterial 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 Trichlorethylen 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 Fliissigkeits/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 (6)

Patentansprüche;

1. Enzymatisches EntschUchtungsmittel für Textilmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer einen pH-Wert von 4,0 bis 8,0 aufweisenden Emulsion eines Enzympräparat mit einem oberflächenaktiven Mittel in einem Kohlenwasserstoff- oder chlorierten Kohlenwasserstofflösungsmittel 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, daß man sie mit einem EntschUchtungsmittel 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 ge- M kennzeichnet, 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 S, dadurch gekennzeichnet, daß man ein ein Amylaseenzympräparat enthaltendes Entschlichtungsmittel verwendet und damit mit Stärke geschlich- tete Textilmaterialien behandelt.