DE2100215A1

DE2100215A1 - Textil Reinigungsverfahren

Info

Publication number: DE2100215A1
Application number: DE19712100215
Authority: DE
Inventors: Constantine Rosieres St Andre Reed Kenneth Gordon Brüssel Tnzis, (Belgien)
Original assignee: Esso Research and Engineering Co , Linden, NJ (V St A )
Priority date: 1970-01-06
Filing date: 1971-01-05
Publication date: 1971-07-15
Also published as: GB1264916A; FR2075942A1; FR2075942B1

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

8 MÜNCHEN 2, H ILBLESTR ASS E 2O

• Dr, Berg Dipl.-lng. Stapf, 8 München 2, Hllblestra8e 20 ·

Ihr Zeichen Unser Zeichen Datum K JiIfIi 197t

Anwaltsakte 20 529 Be/öch

Esso Research and Engineering Company Linden, New Jersey / USA

Textil-Reinigungsverfahren"

Die vorliegende Erfindung betrifft ein "Textil-Reinigungs- bzw. Waschverfahren" unter Verwendung einer Zubereitung auf Lösungsmittelbasis zur Entfernung von Schmiermitteln und fettartigen Verunreinigungen von Geweben. Es können Textilien sowohl natürlicher oder synthetischen Ursprungs verwendet werden.

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Die beiden Haupterfordernisse für eine erfolgreiche Reinigung sind

a) ein geringer rückständiger Fett/Wachsgehalt und

b) ausreichende Benetzbarkeit, um die nachfolgende Bearbeitung von Geweben wirksamer zu machen.

Die herkömmliche Reinigung von Baumwollgeweben wurde bisher mit heißen Natriumhydroxidlösungen erreicht, die die in den Fasern vorhandenen Wachse und die Gleitmittel, welche in üchlichtmitteln zur Unterstützung des Webvorgangs verwendet werden, verseifen. Die Verwendung von

1) synthetischen Fasern, die gegenüber Alkalien, wie beispielsweise Polyester , empfindlich sind und

2) härteren, nicht-verseifbaren Wachsen, die höhere Webgeschwindigkeiten ermöglichen, haben eine Modifizierung der Reinigungsverfahren veranlaßt und zur Verwendung organischer Lösungsmittel als Reinigungsmittel angeregt.

Die Verwendung chlorierter Lösungsmittel für die l'extilreinigung ist allgemein bekannt. Solche Behandlungen werden wegen der bekannten Toxizität chlorierter Kohlenwasserstoffe und der Notwendigkeit, das Lösungsmittel aus wirtschaftlichen Gründen wiederzugewinnen, zu destillieren und erneut zu verwenden, in geschlossenen Systemen durchgeführt. Die Verwendung chlorierter Lösungsmittel macht daher die Verwendung einer üpezialvorrichtung und demzufolge beträcht-

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liehe Investierungen erforderlich.

Es wurde die Verwendung von ül-in-Wasseremulsionen unter Sugabe geringer Lösungs- und Emulgiermittelraengen zu herkömmlichen Reinigungsbädern vorgeschlagen. Diese Pläne leiden an dem Uachteil, daß die Textilien mit Wasser benetzt werden und die volle Wirksamkeit des Lösungsmittels als Entwachsungsmittel nicht ausgenutzt wird.

Es wurde nunmehr gefunden, daß ein wirksames Reinigungsverfahren dadurch erreicht werden kann, daß man Gewebe mit einer Wasser-in-Ölemulsion behandelt, die auf organischen mit Wasser-nicht-mischbaren Lösungsmitteln beruht. Als solche organische .Lösungsmittel können typischerweise Petroleumkohlenwasserstoffe, mit bauerstoff behandelte Lösungsmittel und chlorierte Kohlenwasserstoffe verwendet werden, bpezifische Beispiele sind Mineralterpentinöl (white spirit) und Petroleumfraktionen mit einem Destillationsbereich zwischen 150 und 25O⁰G. Die kontinuierliche Phase der Emulsion wird durch das organische Lösungsmittel gebildet. Wenn die Gewebe in die Emulsion gebracht werden, werden sie mit dem organischen Lösungsmittel benetzt und auf diese Weise wird eine wirksame itfitwachsungswirkung sichergestellt. Das vorhandene V/a s s er ,als die Innenphase der Emulsion, verringert die zum Benetzen des Gewebes erforderliche Lösungsmittelmenge. Dadurch tritt keine wirtschaftliche Notwendigkeit zur Wiedergewinnung des Lösungsmittels auf und es erübrigt

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sich damit die Vorrichtung zur Wiedergewinnung des Lösungsmittels. Zufriedenstellende Reinigungen körinen auch dann erreicht werden, wenn der Wassergehalt in einem weiten Bereich geändert wird. fcjogar mit so geringen Wassergehalten wie 20 oder JO Gew.% können gute Ergebnisse erzielt werden, jedoch ist der Wassergehalt vorzugsweise wenigstens 50 Gew.% oder mehr, wobei die besonders bevorzugten Werte 70 bis 90 Gew.# sind.

Die Verwendung von Wasser als Innenphase der Emulsion bringt verschiedene weitere Vorteile bei der Textilverarbeitung. Beispielsweise kann das Wasser als 'Trägermittel für andere Textilverfahren verwendet werden. So können Enzyme zum Bewirken der Entschlichtung gleichzeitig mit dem Lösungsmittelentwachsen verwendet werden. Eine gewisse Bleichung kann ebenso dadurch erreicht werden, daß man ein Bleichmittel, wie Wasserstoffperoxid, dem in der Emulsion verwendeten Wasser zugibt. Ebenso können weitere kombinierte Behandlungen, wie Färben und Aufbringen von Appreturen, vorgenommen werden.

Die Verwendung von Wasser über 50 Gew.% macht weiterhin die Emulsion nicht entzündbar, wenn feuergefährliche Lösungsmittel verwendet werden. Dies trifft auch dann zu, wenn Petroleumfraktionen mit einem so niedrigen Flammpunkt wie 38 G (100⁰F) als organisches Lösungsmittel verwendet werden. Damit kann die Reinigung bei Verwendung einer Wasser-

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in-ölemulsion in unmittelbarer Nähe einer Vorrichtung vorgenommen werden, bei der offene Flammen, wie bei Absengmaschinen, verwendet werden.

Dies wäre offensichtlich sowohl bei geradkettigen Kohlenwasserstoffen als auch sauerstoffhaltigen Lösungsmitteln wegen der Feuergefährdung unmöglich. Es scheidet daher die Verwendung einer Wasser-in-ülemulsion sowohl die Notwendig- g keit einer geschlossenen Vorrichtung als auch die der Lösungsmittelwiedergewinnung aus. Die Reinigung mit der Wasser-in-Öleraulsion nach der Erfindung kann sicher in vorhandenen Textilmaschinen durchgeführt werden, vorausgesetzt daß man darauf achtet, daß die Abgabe von entzündlichen Dämpfen in die Atmosphäre verhindert wird.

Eine zur Verwendung zufriedenstellende Wasser-in-ölemulsion kann unter Auswahl eines oder mehrerer der vielen im Handel erhältlichen Emulgiermittel hergestellt werden. Eraulgier- f systeme mit HLB-Werten von 3 bis 7 werden zur Herstellung der Reinigungsemulsionen bevorzugt. Die Emulsion wird geeigneterweise in der Weise hergestellt, daß man langsam die wäßrige Phase dem Lösungsmittel plus Eraulgiersystem unter Rühren zugibt. Emulsionsviskositäten im Bereich von 100 bis 300 cPs (bei 25⁰C) werden wegen der leichteren Verwendbarkeit bevorzugt.

Eine Erläuterung des HLB-Verfahrens ist in Becker's Emulslo-

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nen: Theory and Practice, Reinhold Publishing Corporation, zweite Ausgabe, Seiten 232 - 263, beschrieben, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

Die bevorzugten Emulgiermittel sind entweder nicht-ionisch oder anionisch und die verwendeten Mengen hängen von verschiedenen Faktoren, wie dem organischen Lösungsmittel, der zur Verwendung vorgesehenen Wassermenge und dem Emulgiermittel selbst ab. Durch geeignete Auswahl der Emulgiermittel können Emulsionen einer gewünschten Viskosität und Stabilität hergestellt werden. Solche Emulsionen können Langzeitstabilität von Tagen oder Wochen oder eine begrenzte Stabilität aufweisen, um beispielsweise die Lösungsmittelabtrennung oder Abwasserprobleme zu erleichtern. Die Emulgiermittelmenge liegt im allgemeinen im Bereich von 1 bis 5 Gew.^.

Beispiel 1

Ein auf einem Webstuhl hergestelltes Baumwollgewebe (ca.

170 g/m (5 oz/sq.yd.)) mit einem Gehalt von 1,0 Gew.# Fett und Wachs wurde unter Verwendung einer Wasser-in-Ölemulsion gereinigt/entsohlichtet. Die Emulsion enthielt:

- Terpentinölersatz (Testbenzin (white spirit)), Destillationsbereioh 150/20000» 18,5 Gew.#

- als Emulgiermittel wurde ein 2:1 - Gemisch eines Sorbiten-Oleat-Gemischs (auf den Markt gebracht von den ATLAS

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Chemical Industries unter dem Warenzeichen G 4884 oder - tiPAN 80) und von Po Iy oxy ät hy 1 en i er ten !Fettsäuren (auf den Markt gebracht von den ATLAiS Chemical Industries unter dem Warenzeichen RENEX 20) in einer Menge von 1,5 Gew.^, bezogen auf die Emulsion, verwendet. Die* HLB-Zahl des Emulgiersystems betrug 6,3·

- Enzym-Entschlichtungsmittel: 1,0 Gew.%

- Wasser : 79 Gew.# λ

Eine Probe des Gewebes wurde durch die Emulsion foulardiert und auf einen Liquorgehalt von 80# ausgepreßt. Das benetzte Gewebe wurde 30 Minuten bei 50 C erhitzt und dann viermal wie folgt gewaschen:

- 1. Wäsche : 0,5 Gew.% Natriumhydroxidlösung bei 95⁰G

- 2. Wäsche : Wasser bei 70⁰C

- 3· Wäsche : Wasser bei 5O°C

- 4. Wäsche : Wasser bei 20⁰C

Das Lösungsmittel wurde zusammen mit den gelösten Verunreinigungen von dem Gewebe während dem Waschvorgang entfernt.

Das nasse Gewebe wurde durch eine Lösung foulardiert, die 5 Gew.% Wasserstoffperoxid (100 VoI) und 0,5# Natriumhydroxid enthielt und auf einen Flüssigkeitsgehalt von 80$ ausgepreßt. Nach 2-stündigem Erhitzen auf 95° ö wurde das Gewebe zuerst mit einer Lösung, die 0,25 Gew.# Natriumcarbonat,

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- 8 enthielt, bei 60⁰O und danach mit Wasser bei 20⁰G gewaschen.

Nach Trocknen des Gewebes hatte es die folgenden Eigenschaften:

Rückständiges Fett und Wachs : ^ 0,3 Gew.% Reflexion : 90 %

Benetzungszeit : 8 bekunden

Die Benetzungszeit wird als die Zeit definiert, die ein Tropfen einer 50%igen wäßrigen Zuckerlösung zum Eindringen in das Gewebe benötigt.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt unter Verwendung von üolvesso 100 als Lösungsmittel anstelle von Testbenzin. Die Ergebnisse waren:

Rückständiges Fett und Wachs : 0,3 Gew.% Reflexion : 90 %

Benetzungszeit : 6,5 Bekunden

Beispiel 3

Ein auf dem Webstuhl dicht gewebtes Polyester/Baumwoll-(67/33)-gewebe (ca. I70 g/m (5 oz/sq.yd)) wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt, wobei man die auf Testbenzin aufgebaute Wasser-in-ülemulsion verwendete. Das Gewebe hatte einen annormal hohen Fett- und Wachsgehalt von

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vor der Behandlung. Nach den Reinigungs/Entschlichtungs- und Bleichungsverfahren hatte das Gewebe die folgenden Eigenschaften:

Huckständiges Fett und Wachs : 0,4 Gew.# Heflexion : 88 %

Benetzungszeit : 13 Sekunden

Die "Verwendung der Wasser-in-Ölemulsionen nach der Erfindung ist nicht auf einen bestimmten Apparatetyp eingeschränkt. Alle herkömmlichen Verfahren, zum Beispiel Wippreinigung (jig scouring), i'oulardier-Ansatzreinigung usw. können verwendet werden.

Beispiel 4

Die verschiedene Wirksamkeit des Wasser-in-Öl-Reinigungsverfahrens und eines Verfahrens unter Verwendung einer herkömmlichen insgesamt wäßrigen Zubereitung wurden in

einem industriellen Versuch verglichen,

Oa. 730 m (800 yards) Polyester/Baumwolle " Shirt ing· - Wasch e-

stoff mit einem Gewicht von ca. I35 g/m (4 oz/sq.yd) wurden nach dem folgenden insgesamt wäßrigen Verfahrensablauf behandelt: Enzymentschlichtung, Waschen mit einem Alkali/anionischen Detergens in einer Strangwaschmaschine, Zylindertrocknungi Mercerisieren, Naß/Naß-Peroxidbleiohe, Zylindertrocknung.

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Ein zweites Gewebe mit einer Länge von ca. 730 in (800 yards) wurde unter Verwendung einer Wasser-in-Ölemulsionsreinigung/ Entschlichtung behandelt. Der Verfahrensablauf war: Wasserin-Ölemulsionreinigung/Entschlichtung in einer ötrangwaschmaschine, Zylindertrocknung, Mercerisieren, Naß/Naß-Peroxidbleiche, Zylindertrocknung.

Waschvorgänge wurden zwischen die Stufen in beiden oben ausgeführten Verfahrensabläufen eingeschaltet.

Die verwendete Emulsion war der in Beispiel 1 beschriebenen ähnlich mit dem einzigen Unterschied, daß die Testbenzine mit einem Siedebereich von 15O/21O°C durch ein vorherrschend aliphatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel mit einem üiedebereich von 150/250°C ersetzt wurde.

Es wurden die nachfolgenden Ergebnisse erhalten:

Eigenschaften des Gewebes wäßr.dystem W/Ö-Emulsion

Anfangsölgehalt, Fett und

Wachs 0,76 Gew.# 0,80 Gew.?

Rückstand,ölgehalt, Fett und

Wachs 0,35 üew.# 0,12 Gew.?

Anfangsstärkegehalt Rückstandsstärkegehalt

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7	,7	Gew. %	8	,5	Gew.#
ο		Gew. $	O	,2	Gew. #

Tabelle (Fortsetzung)

Eigenschaften des Gewebes wäßr.System W-Ö-Emulsion

Absorptionsfähigkeit nach

Bearbeiten (Sekunden) > 200 76

Reflexion ' 82 % 82 %

^x Die hier angegebene Absorptionsfähigkeit ist die Zeit, g die ein Wassertropfen zum Eindringen in das Gewebe benötigt. Es wird angenommen, daß die Zylindertrocknung weitgehend für die hohen erhaltenen Werte verantwortlich ist.

Bei Färbung mit einem löslich gemachten Küpen-Farbstoff wurde festgestellt, daß unannehmbare Ergebnisse bei dem insgesamt wäßrigen Verfahren erhalten wurden. Kommerziell annehmbare Ergebnisse wurden bei dem Wasser/Öl-Emulsionsverfahren nach der Erfindung, erhalten.

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Claims

- 12 Patentansprüche :

1. Verfahren zur Reinigung von Geweben natürlichen und/ oder synthetischen Ursprungs dadurch gekennzeichnet, daß man die Gewebe mit einer Wasser-in-Ölemulsion auf der Basis eines organischen mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittels behandelt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt der Emulsion wenigstens 50 Gew.% beträgt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt der Emulsion 70 bis 90 Gew.% beträgt.

4. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß ein Emulgiermittel oder Emulgiermittelsystem mit einem HLß-Wert im Bereich von 3 bis 7 verwendet wird.

5· Verfahren gemäß Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Emulgiermittel entweder nicht-ionisch oder anionisch sind.

6. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Emulgiermittel in einer Menge von 1 bis 5 Gew.^, bezogen auf die Emulsion, verwendet wird.

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7· Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Petrolkohlenwasserstoffe, sauerstoffhaltige Lösungsmittel und chlorierte Kohlenwasserstoffe verwendet werden.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß mineralisches^Terpentinöl (Testbenzin; white spirit) und Petrolfraktionen mit einem Destillationsbereich zwischen I 150 und 25O⁰G verwendet werden.

9. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserphase als Träger für Mittel, die in anderen Textilverfahren verwendet werden, wie Enzyme zur Entschlichtung, Bleichungsmittel, Farbstoffe und Appreturen, verwendet wird.

10. Verfahren gemäß Anspruch 1 im wesentlichen wie in den J Beispielen beschrieben.

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