DE19825123A1

DE19825123A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Fibrillation auf textilen Flächengebilden, die mehrheitlich Zellulose-Regeneratfasern enthalten

Info

Publication number: DE19825123A1
Application number: DE1998125123
Authority: DE
Inventors: Silke Baumann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-06-05
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 2000-02-17
Anticipated expiration: 2018-06-06
Also published as: DE19825123C2

Abstract

Textilien mit Zellulose-Regeneratfaseranteilen werden bisher in diskontinuierlichen Strangbehandlungsmaschinen bei Behandlungszeiten bis 9 Stunden hergestellt. Die teilweise hohe Naßsteifigkeit dieser Textilien erschwert die gleichmäßige Behanldung im Strang. Das neue Verfahren soll kontinuierlich im breiten Zustand durchführbar sein. DOLLAR A Die Textilbahn wird in breiter Form nach Auftragen von Chemikalien bei Temperaturen von 50 DEG bis 180 DEG C partiell hydrolysiert. Nach Auswaschen der Chemikalien erzeugt eine Walze mit textiler Oberfläche die Fibrillen auf der feuchten Ware, indem die Walze gegen die Laufrichtung der Ware scheuert. Behandlungszeit, Chemikalienbedarf und Abwassermenge liegen unter den Werten der bekannten Verfahren. DOLLAR A Das Verfahren ermöglicht die kontinuierliche Erzeugung von Fibrillen für den Waschseidengriff auf Textilien mit Zellulose-Regeneratfasern in breiter Warenform.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Fibrillation auf textilen Flächengebilden, die mehr heitlich Zellulose-Regeneratfasern enthalten.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fibrillie ren von textilen Flächengebilden und die dazu nötige Vorrichtung. Textilien aus Zellulose- Regeneratfasern wie z. B. Cupro, Lyocell oder Polynosic können so behandelt werden, daß von den normalerweise glatten Fasern Fibrillen ab spleißen. Diese Fibrillen verändern den optischen und haptischen Eindruck des Textils, es entstehen Grauschleier und ein weicher, voller Griff, der Peach-Skin oder Waschseidengriff genannt wird.

Es ist bekannt, daß die griffbildende Faserfibrilla tion auf Strangbehandlungsmaschinen unter Zu sammenwirken von Temperatur, alkalischem pH- Wert und Waren-Waren-Reibung des nassen Tex tils erzeugt wird. ("Vielfalt der Veredlung durch das aerodynamische System, R. Adrion, Textilver edlung 32 (1997), Nr. 112"; "Veredlung von Lyocell, Teil 1, T. Hohberg, S. Thumm, Melliand Textilberichte 4/1998"). Teilweise folgt dem Al kaliprozeß eine Enzym-Behandlung mit Cellulase, ergänzt eventuell durch anorganische Scheuer mittel. (DE 195 02 514 A1). Unbedingt notwendig ist der letzte Schritt bei Lyocell aufgrund der besonderen Faserstruktur. Für das sehr zeitauf wendige Fibrillations-Verfahren werden möglichst warenschonende Strangmaschinen mit Airflow- System eingesetzt. ("Einsatzmöglichkeiten und Veredlungsverhalten von NewCell, Dipl-Ing. (FH) Stephanie Picht, Melliand Textilberichte 10/1997", "Lyocell, auch eine Herausforderung für den Maschinenhersteller, Dipl-Ing. Peter Schomakers, Melliand Textilberichte 9/1997") Trotz Einsatz von Strangmaschinen mit hoher und gleichmäßiger Warenverlegung kommt es zu einer hohen Zweite-Wahl-Rate durch Scheuer- und Schleifstellen, sichtbar durch partiell stärkere Fibrillation; ein Problem, das besonders bei Texti lien aus Fasern mit hoher Naßsteifigkeit wie z. B. Lyocell auftritt und zusätzlich durch hohe Qua dratmetergewichte verstärkt wird.

In der Praxis der Teilindustrie werden Schmir gelmaschinen zur Oberflächenveredlung einge setzt. Diese Maschinen besitzen entweder Zylin derwalzen, eine Schlagwalze oder eine Schlaglei stenwalze, die mit Schmirgelpapier bezogen, al ternativ auch mit Schmirgelborsten besetzt sein kann. Sowohl Schmirgelpapier als auch -borsten enthalten als Schmirgelmitteln anorganische Parti kel z. B. Korund. Geschmirgelt werden normaler weise trockene Textilbahnen im ausgebreiteten Zustand, es gibt jedoch auch Schmirgelmaschinen, auf denen die Textilbahn feucht oder gar naß bearbeitet werden kann. Der Effekt dieser Be handlung ist jedoch grober als der gewünschte Waschseidengriff, unabhängig davon, ob die Behandlung im nassen oder trockenen Zustand erfolgt. Hier werden Faserenden aus dem Faser verbund gerissen und Fasern zerrissen, statt daß wie gewünscht Fibrillen von den Fasern absplei ßen.

Die Aufgabe der Erfindung bestand in der Ent wicklung eines Verfahrens zur Erzeugung einer Fibrillation auf textilen Flächengebilden, welches bessere Qualität und kürzere Behandlungszeiten mit den Vorteilen eines kontinuierlichen Prozesses verbindet.

Es zeigte sich, daß eine Aufteilung in einen chemi schen und einen mechanischen Prozess eine Be handlung in breiter Warenform möglich macht.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Der Begriff "textile Flächengebilde" steht für Gewebe, Gewirke oder Gestricke aus Zellulose- Regeneratfasern wie z. B. Cupro, Lyocell, Polyno sic oder deren Mischungen mit anderen Fasern, beispielsweise Polynosic/Polyester, Modal/Poly ester oder Lyocell/Baumwolle.

Die Prozeßparameter Chemikalienkonzentration, Temperatur und Behandlungszeit werden durch die Art des eingesetzten Textils, seiner Faserzu sammensetzung und seiner Konstruktion be stimmt. Sie müssen so variiert werden, daß die Reißfestigkeit besonders der Kette nicht unter ca. 250 N abfällt. Die Auswahl der hydrolysierenden Chemikalien richtet sich nach der Auftragsmetho de. Der Auftrag der Chemikalien erfolgt ebenso wie die sich anschließende Temperaturbehandlung auf herkömmlichen Maschinen. Anorganische Säuren wie Salz- und Schwefelsäure oder organi sche Säuren wie Oxalsäure werden mit einer Im prägniereinrichtung z. B. einem Foulard aufgetra gen. Die Säuren werden aus wäßriger Flotte in Mengen beispielsweise von 0,5-70 g/l bei Tem peraturen zwischen 10 und 100°C auf die textilen Flächengebilde appliziert, die Flottenaufnahme liegt zwischen 80 und 150%. Beim Einsatz von Enzymen sind Chemikalienauftrag und Tempera turbehandlung zusammengefaßt; die Behandlung wird auf einer Färbemaschine z. B. einem Baum bei 50-60°C und für 40 bis 90 min durchgeführt. Die Badkonzentration beträgt 2 bis 20 ml/l einer handelsüblichen Cellulase. Wichtig ist besonders ' das Einstellen eines konstanten pH-Wertes von 4,5 bis 4,8 mit Hilfe von Säuren und Puffern. Für die Herstellung von Druckpasten hingegen werden saure Salze wie Aluminium- und Natriumbisulfat und Aluminiumchlorid eingesetzt. Die Konzentra tion liegt bei 30 bis 100 g/kg. Der Auftrag erfolgt vorzugsweise auf einer Rouleaux-Druckmaschine mit einer Tausend-Punkte-Walze, deren Gravur tiefe bei 210 bis 215 µm liegt. Die partielle Hy drolyse der Cellulose findet entweder in Satt dampfatmosphäre bei 98-105°C unter Normaldruck auf einem Dämpfer statt, die Ver weilzeiten liegen zwischen 3 und 10 min. Für die Reaktion bei Trockenhitze wählt man vorzugswei se 140 bis 180°C mit einer Verweilzeit von 40 bis 80 sec aus. Anschließend werden die überschüssi gen Chemikalien auf Siebtrommelwaschabteilen durch mehrmaliges Spülen mit Wasser entfernt. In Abhängigkeit von den eingesetzten Chemikalien wird einzelnen Bädern Alkali zugesetzt. Bei Ver wendung von Säure wird im letzten Spülbad mit Soda neutralisiert, bei Verwendung von Cellulasen im 1. Spülbad mit Natronlauge die Enzymwirkung gestoppt. Nach dem Auswaschen und Abquet schen kann die Ware entweder aufgedockt und mit einer Folie abgedeckt werden oder sie wird sofort weiterbearbeitet.

Vor der mechanischen Bearbeitung wird 80- 100°C heißes Wasser mit einem Flottenauftrag von 70-120% appliziert. Sofort danach schließt sich ein mechanischer Prozeß auf einer herkömm lichen Schmirgelmaschine an. Vorzugsweise wird wegen der niedrigen Naßreißfestigkeit der Zellulo se-Regeneratfasern eine Schleifmaschine genom men. Grundsätzlich kann bei dem erfindungsge mäßem Feuchtschmirgeln die Schmirgelwalze in beide Richtungen rotiert werden. Bevorzugt wird im allgemeinen eine Drehrichtung der Schmirgel walze entgegen der Transportrichtung der Stoff bahn. Die Umfangsgeschwindigkeit der Schmir gelwalze ist um ein Vielfaches größer als die Transportgeschwindigkeit der Stoffbahn. Die Oberfläche der Schmirgelwalze besteht aus texti len Fasern, z. B. Baumwolle oder Wolle, und be sitzt keine herkömmliche Schmirgelauflage. Mög liche Varianten sind Kalanderwalzen aus gepreßter Baumwolle, Bürstwalzen und Walzen wie sie in EP 0784114 A1 beschrieben sind oder Schmirgel walzen, die mit einem textilem Schmirgelband ohne Schleifmittel bezogen sind. Durch die Rei bung der nassen Ware mit der textilen Walze entstehen die Fibrillen. Bürstwalzen und Absau gung entfernen abgescheuerte Flusen von Ware und Schmirgelwalze. Die Warengeschwindigkeit während des Schmirgelprozesses beträgt 5 bis 20 m/min. Der Schmirgelprozeß wird je nach Chemi kalienauftrag ein- oder beidseitig durchgeführt. Wurde die Ware nur einseitig gepflatscht ist im Gegensatz zum Auftrag mit Foulard nur ein ein seitiges Schmirgeln nötig. Ein nachgeschalteter Waschprozeß entfernt vollständig Flusen und abgebrochene Fibrillen. Die so vorbehandelte Ware kann wie herkömmlich hergestellte Ware gefärbt werden. Ein Appretieren mit Weichma chern und evtl. Kunstharz, gefolgt von einem Tumbelprozess arbeitet die Fibrillen optimal her aus und verleiht der Ware einen weichen vollen Griff. Alle Prozesse von der Entschlichtung bis zum Appretieren finden im ausgebreiteten Zustand statt. Nur der letzte Schritt, das Tumbeln, sollte möglichst im Strang erfolgen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in kürzeren Prozeßzeiten, Vermei dung von Strangbehandlungsfehlern, Reduzierung der Abwassermenge und des Chemikalienver brauchs.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Ein entschlichteter Satin aus 100% Cupro mit einem Flächengewicht von ca. 130 g/qm wurde auf einer Rouleaux-Druckmaschine mit einer Tau send-Punkte-Walze einseitig gepflatscht. Die Gravurtiefe der Kupfer-Tiefdruckwalze betrug 210 µm. Nach dem Bedrucken mit einer sauren Druckpaste aus

500 g	Druckverdickungsmittel (Kernmehlether 5%ig)
70 g	Natriumbisulfat
10 g	Entschäumer
x g	Wasser (zur Einstellung der Viscosität von 10 Le France ca. 420 g)
1000 g

wurde die Ware bei 100°C getrocknet und an- schließend auf einem Spannrahmen bei 145°C für 60 sec mit Trockenhitze behandelt. Ausgewaschen wurde auf einer Breitwaschmaschine mit Sieb trommeln a) kalt; b) bei 60°C mit 1 g/l Soda, c) kalt gespült. Auf einem Foulard wurde 95°C hei ßes Wasser aufgetragen, auf 80% Flottenaufnah me abgequetscht und dann einseitig auf einer Wesero Schleifmaschine mit 8 m/min geschmir gelt. Das normale Schmirgelband war dabei auf links umgedreht, so daß der Baumwollkörper ohne Schmirgelbelag die Warenbahn rieb. Auf einer Breitwaschmaschine wurde mit kaltem Wasser nachgewaschen und getrocknet. Die nach dem Kaltverweilverfahren reaktiv-gefärbte Ware wur de mit Silikonweichmacher appretiert und auf Restfeuchte getrocknet. Ein darauf folgendes Tumbeln für 20 min und 800 m/min auf der Ai ro1000 schloß den Veredlungsprozess ab.

Beispiel 2

Ein entschlichteter Köper aus 100% Cupro mit einem Flächengewicht von ca 120 g/qm wurde bei 20°C mit einer Flotte aus 50 g/l Oxalsäure fou lardmäßig bei einer Flottenaufnahme von 60 Gew.-% imprägniert und anschließend auf einem Spannrahmen bei 140°C 60 sec mit Heißluft be handelt. Die weiteren Schritte entsprachen den Verfahrensbedingungen von Beispiel 1. Die Ware wurde jedoch beidseitig geschmirgelt.

Anhand der schematischen Darstellung in der beiliegenden Zeichnung werden Einzelheiten für den 2. Prozeßschritt der Erfindung erläutert.

Im Querschnitt werden Foulard und Schmirgelein heit dargestellt. Die Textilbahn (1) durchläuft einen Foulard (2) mit Quetsche (3) und läuft an schließend in die Schmirgelmaschine. Innerhalb der eingehausten Maschine läuft die Ware über eine Gegenwalze (4) und wird dabei von der Schmirgelwalze (5) bearbeitet. Die Schmirgelwal ze läuft in oder gegen die Transportrichtung der Stoffbahn. Bürstwalzen (6) reinigen Schmirgel walzen- und Warenoberfläche.

Claims

1. Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Fibrillation auf textilen Flächengebilden, die mehrheitlich Zellulose-Regeneratfasern enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man textile Flä chen in breiter Warenform

a) mit hydrolysierenden Chemikalien vollflächig oder mustermäßig, ein- oder beidseitig bedruckt oder imprägniert,
b) unter Hitzeeinwirkung hydrolysieren läßt,
c) anschließend die Chemikalien aus wäscht und gegebenenfalls neutralisiert und
d) dann die Oberfläche des feuchten tex tilen Flächengebildes in Kettrichtung mit einer textilen Walzenoberfläche mecha nisch behandelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß auf die textilen Flächengebilde Enzyme und/oder Säuren, bzw. saure Salze auf getragen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die partielle Hydrolyse mit Sattdampf bei 98 bis 105°C innerhalb von 3 bis 10 min oder mit Trockenhitze bei 130°C bis 180°C innerhalb von 30 bis 120 sec oder in wäss riger Flotte bei 50-60°C und innerhalb von 40- 120 min erfolgt.

4. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die textilen Flächengebilde im feuchten, chemikalienfreiem Zustand mechanisch behandelt werden.

5. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die textilen Flächengebilde mit einer Walze entgegen oder mit der Warenlaufrichtung mechanisch behandelt werden.

6. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmir gelwalze eine textile Oberfläche ohne Schmirgel mittel besitzt.