DE19702093A1 - Verfahren zum Bleichen von Baumwollfasern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bleichen von Baumwollfa­ sern, ein Mittel zum Bleichen von Baumwollfasern und die Verwendung bestimmter alkoxylierter Fettalkohole bei der Textilbleiche.

Textilgut, insbesondere aus nativen Fasern, enthält stets farbige Begleitstoffe die durch Wasch- oder Extraktionsprozesse nur ungenügend entfernt werden können. Um eine naturgelbe Faser, beispielsweise Baumwolle, zu entfärben, werden die Fa­ sern üblicherweise mittels chemischer Oxidation gebleicht. In der Praxis wird als Oxidationsmittel hauptsächlich Wasserstoffperoxid (H₂O₂) eingesetzt, das sowohl in Heiß- wie in Kaltprozessen bei Langzeit- und Schockbehandlungen ohne größere Probleme hinsichtlich Verfahrenssicherheit und Korrosion eingesetzt werden kann.

Aus Zeit- und Kostengründen werden Textilfasern im Kurzzeitverfahren gebleicht. Dazu wird die Textilbahn in entsprechenden Aggregaten mit einem heißen Aerosol, welches die Bleichkomponenten enthält besprüht und danach einer Sattdampfatmo­ sphäre ausgesetzt. Die gebleichten Textilbahnen werden häufig weiterbehandelt, beispielsweise gefärbt oder bedruckt.

Das Bleichmittel wird üblicherweise in Form einer wäßrigen alkalischen Lösung im Bleichprozeß verwendet. Zusätzlich muß die Bleichflotte noch einen H₂O₂-Stabilisator enthalten, um eine Zersetzung des Bleichmittels durch Eigenoxidation zu verhindern. Als Stabilisatoren werden beispielsweise Alkalisilikate in Kombina­ tion mit Phosphonaten oder, gemäß der Lehre der DE 44 16 208 A1, Sulfonat- und/oder Carboxylat-Gruppen enthaltende wasserlösliche Polymere eingesetzt. Die­ se Verbindungen sind aber biologisch nur schlecht abbaubar.

Als weiterer Bestandteil der Bleichflotte werden bestimmte Tenside, beispielsweise Fettalkohol-EO-PO Blockpolymere allein oder in Mischungen mit Stellmitteln wie Cumolsufonat oder Dialkylenglykolmonoalkylether, als Netzmittel eingesetzt, aber auch, um eine Beeinträchtigung des Bleichprozesses durch Schaum zu verhindern.

Bei der Kurzzeitbleiche nach dem Sprühverfahren führt die Behandlung mit einer der oben beschriebenen Bleichflotten zu einer ausreichenden Entfärbung der Fasern. Das so behandelte Textilmaterial weist aber eine ungenügende Wiederbenetzbarkeit auf, da einerseits die als Tenside verwendeten hydrophobierten Fettalkoholethoxyla­ te auf die Fasern aufziehen und andererseits das Emulgiervermögen solcher hydro­ phobierter Fettalkoholethoxylate für die nativen Baumwollwachse und/oder Schlichteabbauprodukte nicht ausreichend ist. Beim Färben oder Bedrucken führt diese ungenügende Wiederbenetzbarkeit zu Problemen, da die Farben nicht im aus­ reichenden Umfang und/oder ungleichmäßig auf die Fasern aufziehen. Um diese Probleme zu umgehen, müssen große Mengen der hydrophobierten Tenside pro Menge Textilbahn eingesetzt werden, was zu einer Verteuerung des Prozesses führt.

Die Aufgabe der vorliegende Anmeldung bestand darin, ein verbessertes Kurzzeit­ bleichverfahren für Baumwollfasern bereitzustellen, das die oben beschriebenen Nachteile vermeidet.

Es wurde gefunden, daß ein Kurzzeitbleichverfahren, bei dem der Bleichflotte be­ stimmte alkoxylierte Fettalkohole zugesetzt werden, zu einer hervorragenden Wie­ derbenetzbarkeit der gebleichten Fasern führt und zudem Bleichflotten verwendet werden können, die frei von Stabilisatoren sind.

Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist daher ein Verfahren zum Bleichen von Baumwollfasern, indem die Fasern im Kurzzeitbleichverfahren mittels Sprühauftrag mit einer alkalischen, wäßrigen, H₂O₂-haltigen Bleichflotte in Kontakt gebracht werden, wobei die Bleichflotte Verbindungen der Formel (I) enthält

R-O-(C₃H₆O)_n-(C₂H₄O)_m-H (I)
in der n gleich 0 oder eine Zahl zwischen 1 bis 4 ist, m eine Zahl zwischen 2 und 10 bedeutet und R für einen Alkylrest mit 8 bis 15 C-Atomen steht, wobei der Rest R mindestens ein C-Atom enthält, das direkt mit drei anderen C-Atomen verbunden ist.

Unter Baumwollfasern werden im Rahmen dieser Anmeldung auch jede Art von Garnen und textilen Flächengebilden verstanden, die zumindest anteilig Baumwoll­ fasern enthalten. In der Textilindustrie sind beispielsweise Baumwoll/Polyester- Mischgewebe üblich, die jeweils 50 Gew.-% dieser Fasern enthalten oder zu 35 Gew.-% aus Baumwolle und zu 65 Gew.-% aus Polyesterfasern bestehen. Die Fa­ sern oder Flächengebilde werden üblicherweise mit geeigneten Schlichtmitteln be­ handelt bevor sie im erfindungsgemäßen Verfahren gebleicht werden.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Bleichflotte enthält neben Was­ serstoffperoxid als Bleichmittel, welches meist als 35 oder 50 Vol.-% wäßrige Lö­ sung zugesetzt wird, noch alkalische Substanzen, wie Natriumhydroxid (beispielsweise in Form technischer Natronlauge), Ammoniak oder Na₂CO₃. Durch den alkalischen pH-Wert der Bleichflotte, der üblicherweise im Bereich zwischen 7,5 und 14 liegt, wird zum einen das Bleichmittel aktiviert und stabilisiert, zum an­ deren finden in der alkalischen Bleichflotte noch gewünschte Verseifungs- und Ex­ traktionsvorgänge statt.

Im erfindungsgemäßen Verfahren werden die Fasern in einem Kurzzeitverfahren mittels Sprühauftrag mit der Bleichflotte in Kontakt gebracht. Kurzzeitbleichverfah­ ren mittels Sprühauftrag sind dem Fachmann wohlbekannt. Üblicherweise werden dabei die Bestandteile der Bleichflotte einzeln oder in Mischungen einer Düse zuge­ führt und dort als 100-120°C heißes Aerosol in einem speziellen Aggregat auf die Faser oder die Textilgewebebahn aufgesprüht. Die Fasern oder textilen Flächenge­ bilde durchlaufen nacheinander die Sprühvorrichtung, die üblicherweise als Sprüh­ balken ausgeführt ist, und eine Sattdampfkammer in der die Textilbahn durch geeig­ nete Rollenführung eine Verweilzeit von 0,5-5 Minuten, vorzugsweise von 1-3 Minuten durchläuft. Anschließend wird heiß und kalt gespült.

Geeignete großtechnische Aggregate für die Kurzzeitbleiche mittels Sprühauftrag werden beispielsweise von der Firma Kleinewefers Textilmaschinen GmbH, Kre­ feld, unter der Bezeichnung "Raco-Yet" hergestellt.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Verbindungen der Formel (I) enthalten mindestens zwei Ethylenoxidgruppen im Molekül. Bevorzugt sind Ver­ bindungen, die zwischen 2 und 10 und insbesondere zwischen 3 und 8 Ethylenoxid­ gruppen pro Molekül enthalten. Geeignete Verbindungen können neben den Ethy­ lenoxidgruppen noch zusätzlich 1 bis 4 Propylenoxidgruppen pro Molekül enthal­ ten. Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen der Formel (I) kann nach allen dem Fachmann bekannten Verfahren zur Anlagerung von Al­ koxygruppen an Fettalkohole erfolgen, wobei bei EO/PO-Mischaddukten als letzter Reaktionsschritt immer die Umlagerung mit Ethylenoxid erfolgen muß. Bei der Synthese der alkoxylierten Verbindungen können bevorzugt solche Verfahren ver­ wendet werden, die zu einer engen Homologenverteilung der Produkte führen (sogenannte NRE-Ethoxylate) und beispielsweise in der DE 40 03 658 beschrieben werden. Geeignete verzweigte Fettalkohole für die Synthese der Alkoxylierungspro­ dukte sind alle aliphatischen, linearen einfach oder mehrfach verzweigten C_8-15-Fettalkohole, die beispielsweise über den Weg der Oxosynthese herstellbar sind.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Bleichflotte enthält vorzugsweise weder Stabilisatoren für H₂O₂ noch Antischaummittel. Bei besonderen Anforderun­ gen kann es aber notwendig sein, derartige Verbindungen mit einzusetzen, insbe­ sondere dann, wenn nach dem Besprühen der Textilbahn wegen erwünschter höhe­ rer Weißgrade längere Verweilzeiten, z. B. 10-20 Minuten in der Sattdampfkam­ mer vorgesehen sind. Als Stabilisatoren können beispielsweise Mischungen aus Polyhydroxycarbonsäuren und Polyphosphonaten eingesetzt werden. Werden An­ tischaummittel verwendet ist es bevorzugt, unverzweigte C_8-15-Fettalkohole, die mit 0,5 bis 3 Mol Ethylenoxid pro Mol Fettalkohol umgesetzt wurden, zu verwenden.

Das erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise so durchgeführt, daß die Bleichflotte die endständig ethoxylierten Fettalkohole in Mengen zwischen 10 und 50 ml, insbesondere zwischen 10 und 30 ml pro kg Faser oder Textilbahn enthält. Die Menge der aufgesprühten Bleichflotte liegt dabei insgesamt zwischen 80 und 150 Gew.-% des Faser- oder Textilbahngewichts.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein wäßriges, alkalisches Mittel zum Bleichen von Baumwollfasern im Kurzzeitverfahren mittels Sprühauf­ trag, welches neben H₂O₂ als Bleichmittel Verbindungen der Formel (I) enthält. Diese Mittel können bei allen dem Fachmann bekannten Kurzzeitbleichverfahren mittels Sprühauftrag verwendet werden. Weiterhin wird die Verwendung von Ver­ bindungen der Formel (I) als Hilfsmittel bei der Kurzzeitbleiche von Baumwollfa­ sern mittels Sprühauftrag mit H₂O₂-haltigen Bleichflotten beansprucht. Durch die Verwendung dieser Alkoxylierungsprodukte kann auf den Einsatz von H₂O₂- Stabilisatoren und/oder Antischaummittel in der Bleichflotte verzichtet werden ohne daß es zu einer Schädigung der Baumwolle kommt. Durch das Fehlen von Stabilisa­ toren kann auf eine separate Dosierstelle für dieses Substanzen verzichtet werden, was zu einer Reduzierung der Verfahrenskosten führt. Weiterhin zeichnen sich Fa­ sern oder textile Flächengebilde, die in Gegenwart dieser Alkoxylierungsprodukte mit H₂O₂ gebleicht wurden durch eine hohe Wiederbenetzbarkeit aus, was deren Weiterverarbeitung, insbesondere das Färben, erleichtert.

Beispiele

Mit einem Kurzzeitbleichaggregat für Sprühverfahren (RACO YET der Fa. Kleine­ wefers Textilmaschinen GmbH) wurden Textilgewebebahnen aus 100 Gew.-% Baumwolle (Nesselgewebe, 30 cm breit, 420 cm lang, Flächengewicht 180 g/m², Laufgeschwindigkeit der Textilbahn 60 m/min) mit einer wäßrigen Bleichflotte ge­ bleicht. Die Menge der aufgesprühten Bleichflotte betrug jeweils 130 Gew.-% be­ zogen auf das Gewicht der Textilbahn.

Die Zusammensetzung der Bleichflotten ist der Tabelle 1 zu entnehmen. Die Bleichflotte A wies eine erfindungsgemäße Zusammensetzung auf. Zum Vergleich wurden Bleichflotten mit bekannten EO/PO-Addukten eingesetzt. Die Testflotten wurden jeweils mit und ohne Stabilisator für das Wasserstoffperoxid getestet.

Zusammensetzung der Bleichflotten (Angaben in ml/kg Textilgewebe)

Zusammensetzung der Bleichflotten (Angaben in ml/kg Textilgewebe)

Die Ergebnisse der Bleichversuche sind in Tabelle 2 wiedergegeben. Die mit den erfindungsgemäßen Mitteln behandelten Textilien (A) weisen sowohl mit als insbe­ sondere auch ohne H₂O₂-Stabilisatoren gute Weißgrade auf und zeigen eine hervor­ ragende Wiederbenetzbarkeit nach DIN 53924 im Vergleich zu Textilien, die mit einer herkömmlichen Bleichflotte behandelt wurden (B). Zum Vergleich wurden die Werte von ungebleichter Rohbaumwolle gegenübergestellt (D).

Tabelle 2

Claims (8)

1. Verfahren zum Bleichen von Baumwollfasern, indem die Fasern im Kurzzeitver­ fahren mittels Sprühauftrag mit einer alkalischen, wäßrigen, H₂O₂-haltigen Bleichflotte in Kontakt gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleichflotte Verbindungen der Formel (I) enthält
R-O-(C₃H₆O)n-(C₂H₄O)_m-H (I)
in der n gleich 0 oder eine Zahl zwischen 1 bis 4 ist, m eine Zahl zwischen 2 und 10 bedeutet und R für einen Alkylrest mit 8 bis 15 C-Atomen steht, wobei der Rest mindestens ein C-Atom enthält, das direkt mit drei anderen C-Atomen ver­ bunden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen der Formel (I) verwendet werden, in der m eine Zahl zwischen 3 und 8 bedeutet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen der Formel (I) verwendet werden, in der n gleich 0 ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Bleichflotte frei von H₂O₂-Stabilisatoren und/oder Antischaummit­ teln ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Bleichflotte die Verbindungen der Formel (I) in Mengen zwischen 10 und 50 ml pro kg Textilbahn enthält.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Bleichflotte Reaktionsprodukte von unverzweigten C_8-15Fettalkoho­ len mit 0,5 bis 3 Mol Ethylenoxid pro Mol Fettalkohol enthält.

7. Wäßriges, alkalisches Mittel zum Bleichen von Baumwollfasern im Kurzzeitver­ fahren mittels Sprühauftrag, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel H₂O₂ und Verbindungen gemäß Formel (I) im Anspruch 1 enthält.

8. Verwendung von Verbindungen gemäß Formel (I) im Anspruch 1 als Hilfsmittel bei der Bleiche von Baumwollfasern mit H₂O₂-haltigen Bleichflotten im Kurz­ zeitverfahren mittels Sprühauftrag.