DE2152196A1 - Verfahren zur Verbesserung der Flammenbestaendigkeit von natuerlichen und synthetischen Polyamidfasern - Google Patents

Verfahren zur Verbesserung der Flammenbestaendigkeit von natuerlichen und synthetischen Polyamidfasern

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Description

Wool House, Carlton Gardens, London, S.W.1/England
Verfahren zur Verbesserung der Flammenbeständigkeit von natürlichen und synthetischen Polyamidfasern
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Flammenbeständigkeit von natürlichen und synthetischen Polyamidfasern.
In der Natur vorkommende Polyamidfasern, beispielsweise Schafwolle, besitzen ein hohes Ausmaß an natürlicher Flammenbeständigkeit aufgrund des verhältnismässig hohen Stickstoff- und Feuchtigkeits-Gehaltes, der hohen Entzündungstemperatur (570 bis 600 0C ), der geringen Verbrennungswärme, der niedrigen Flammentemperatur und dem hohen begrenzenden Sauerstoffindex.
Das Verhalten von Wollgeweben in den verschiedenen Versuchsmethoden, die im allgemeinen angewandt werden, hängt ab von der speziellen Versuchsmethode und der Art des Gewebes. Eine horizontale Versuchsmethode stellt weniger schwere Anforderung* als ein Test bei 45 ° oder ein verticaler Test. Die meisten Wollgewebe bestehen einen horizontalen Test, aber sie bestehen vielleicht nicht einen 45 °-Test oder einen verticalen Test. Der Einfluß der Gewebeart ist ebenfalls außerordentlich bedeutsam. Je dichter und schwerer das Gewebe ist, desto geringer ist die Entflammbarkeit. Beispielsweise kann ein üblicher V/ollteppich den amerikanischen Tablet-Test (DOC FF · 1-70, DOG FF 2-70) erfüllen, während ein offener Plüscliteppich oder ein Flokati-Teppich den gleichen Test nicht erfüllen v/ird. - 2 -
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Daraus folgt, daß die Wolle in manchen Fällen eine Behandlung zur Erhöhung der Flammenbeständigkeit berctigt, um eine gewisse Flammbeständigkeitsforderung und einen entsprechenden Test zu erfüllen. Vorhänge oder Wandverkleidungen in öffentlichen Gebäuden, Flugzeug-Ausrüstungsgegenstände und Decken, Ausrüstungsgegenstände und Vorhänge, in öffentlichen Verkehrsmitteln, Schutzkleidungen und sehr wenig dichte Teppiche (Plüsch) sind Produkte, die eine Bhandlung erfordern mögen.
Es ist bekannt, das Titan-Verbindungen, insbesondere Titantetrachlorid, wenn sie auf Textilfasern aufgebracht werden, insbesondere auf natürliche Zellulosefasern wie Baumwolle, die Feuerbeständigkeit dieser Fasern erhöhen. Gemäß diesen Verfahren des Stands der Technik müssen jedoch die Titan-Verbindungen in unerwünscht hohen Mengen von bis zu 20 Gew.% aufgebracht werden, und der hohe Anteil an Mineral-Stoffen, der in die Fasern oder die daraus hergestellten Textilerzeugnisse eingearbeitet ist, hat einen unerwünschten nachteiligen Einfluß auf die mechanischen Eigenschaften, beispielsweise den Griff. Ausserdem bildet die Titan-Verbindung einen schwach haftenden Überzug auf der Oberfläche der Faser und ist deshalb nicht beständig gegenüber Waschen oder sogar nur wiederholten mechanischen Verformungen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Verbesserung der Flammenbeständigkeit von natürlichen und synthetischen Polyamidfasern, das dadurch gekennzeichnet ist, daß auf die Fasern eine Titan-Komplex-Verbindung aufgebracht wird, wobei der Komplex mit einem organischen Chelat-bildenden Mittel oder mit Fluorionen gebildet ist.
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Um einen voll zufriedenstellenden Effekt zu erzielen, soll die Menge an Titan-Verbindung, die z.B. auf die Wolle aufgebracht wird, zweckmässig mindestens 0.2 %, vorzugsweise 0.2 bis 2.5 Gew.% berechnet als Titandioxid und bezogen auf das Gewicht des Gewebes (für die Definition "bezogen auf das Gewicht des ■Gewebes" wird die Abkürzung (o.w.f.) verwendet) betragen. Die Titan-Komplex-Verbindung wird in der Regel in Form einer wässrigen Lösung aufgebracht.
Die Erfindung ist anwendbar auf synthetische Polyamid-Fasern, z.B. Nylon; sie ist aber von besonders grossem Vorteil bei der Behandlung von natürlichen Polyamid-Fasern. Bevorzugte Fasern sind diejenigen der Schafwolle. Es können aber auch Fasern von Alpaca, Kaschmir, Mohair, Vicuna, Guanaco, Kamelhaar, Seide und Lama sein oder Gemische dieser Materialien mit Schafwolle. Gemäß dem Verfahren der Erfindung können auch Stoffe behandelt werden, die aus einer Mischung bestehen, deren Hauptteil Wolle ist und deren geringerer Anteil, im allgemeinen 30 % oder weniger, aus synthetischen Fasern oder natürlichen Zellulosefasern besteht wie Polyamid-, Polyester- oder Baumwollfasern. Die Behandlung der Fasern kann in jeder gewünschten Stufe während des Textil-Verarbeitungsprozesses erfolgen. Beispielsweise können die Fasern in Form von Vliesen, Kammzügen, Krempelbändern, Kämmlingen, Garnen, Fäden, gewebten oder geknüpften Geweben, nicht-gewebten Geweben, Büschgeweben oder Kleidungsstücken behandelt werden. Vorzugsweise ist das zu behandelnde Material entfettet worden bis zu einem Rest-Methylenchlorid-Extrakt von nicht mehr als 0.8 %, um Spinnzusatzstoffe oder natürliche Wachse zu entfernen, die die Entflammbarkeit des Produktes erhöhenfeönnten.
Die Titan-Verbindungen können unter Verwendung üblicher Vorrichtungen, wie sie zur Behandlung von Textilien und Kleidungsstücken mit Flüssigkeiten verwendet werden, aufgebracht werden. Beispiele hierfür sind Waschmaschinen, Haspelkufen, Kettbaumfärbevorrichtungen, Vorrichtungen zum Färben nach dem Fackaystew, Strangfärbemasch.iijon, Kamsugfärbevorrichtunrjen,
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Wasch- und Reinigungs-Vorrichtungen sowie Maschinen zum chemischen Reinigen zur chargenweisen Behandlung, Klotzmaschinen, Vorrichtungen zum Besprühen, wobei das zu besprühende Material mittels Walzen·zugeführt wird, Vorrichtungen zum kontinuierlichen Waschen von Kleidungsstücken, Lisseusen und Vorrichtungen zum Entfetten mittels Lösungsmitteln zur kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Behandlung.
Die Titan-Komplex-Verbindungen können unmittelbar zur Behandlungsflüssigkeit gegeben werden. Sie können aber auch in situ gebildet v/erden. Verbindungen, die unmittelbar zur Behandlungsflüssigkeit gegeben werden können, sind beispielsweise Fluortitanatoxalate und -titancitrate. In alternativer Weise kann der Komplex in situ dadurch gebildet werden, daß ein lösliches Titansalz, z.B. Titantetrachlorid mit einer Quelle für Fluorionen oder mit einem organischen Chelat-bildenden Mittel behandelt wird, beispielsweise Oxalsäure und bevorzugt Zitronen- oder Weinsäure. Verbindungen, die als Quellen für Fluorionen eingesetzt werden können, sind beispielsweise Natrium- und Kaiiumfluoride oder -bifluoride und Ammoniumbifluorid. Ein wasserlösliches Fluorborat, z.B. Arnmoniumfluorborat, kann ebenfalls als Quelle für Fluorionen verwendet werden.
Die Behandlung kann z.B. bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis 130 0C und bei einem pH-Wert von vorzugsweise weniger als 5 und besonders bevorzugt weniger als 3·5 durchgeführt werden. Der pH-Wert kann leicht durch Zugabe einer starken Mineralsäure, z.B. Salzsäure, oder einer sauren Substanz wie Ammoniumbifluorid eingestellt werden. Wenn auch die Behandlung mit den Fluorkomplexen mit gutem Ergebnis bei Zimmertemperatur durchgeführt werden kann, ist es im Falle von organischen Chelat-Komplexen jedoch bevorzugt, bei erhöhten Temperaturen zu arbeiten. Wenn Titan-Komplexe von Hydroxycarbonsäuren durch Aufziehen aus einer heissen Flüssigkeit, vorzugsweise beim Sieden, aufgebracht werden, wird ein hohes Ausmaß der Durchdringung des Titan-Komplexes erreicht, und der die Flammenbeständigkeit bewirkende Effekt ist verstärkt.
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Der Titan-Komplex kann auf die zu behandelnden Fasern nach irgendwelchen konventionellen Methoden aufgebracht werden, Beispiele hierfür sind die bekannten Verfahren zum Aufbringen von wasserlöslichen Verbindungen, beispielsweise nach der "Pad-Dry-", 'Pad - Steam -», "Spray - Nip - Dry-", 'Drip - Nip-Dry -» oder "Aufzieh-"Methode. Der Ausdruck " Pad - Dry " bezieht sich-dabei auf das Verfahren, gemäß den eine Flüssigkeit oder eine Paste auf die zu behandelnden Fasern entweder dadurch aufgebracht wird, daß diese durch ein Bad und anschliessend durch Abquetschwalzen (einschliesslich der Methode, gemäß der die Fasern vertical herab durch horizontal angeordnete Abquetschv/alzen geleitet werdenj bei denen sich ein Flüssigkeitsbad über der Berührungsstelle der Walzen bildet) geführt v/erden, oder gemäß dem die Fasern durch Abquetschv/alzen geführt werden, wobei der Boden von einer der Walzen teiljweise in ein Flüssigkeitsbad eintaucht, und wobei anschliessend die Fasern getrocknet werden. Der Ausdruck 11 Spray - Nip - Dry " bezieht sich auf das Verfahren, gemäß dem eine Flüssigkeit auf die zu behandelnden Fasern aufgesprühwird, diese dann durch einen Kalander geleitet und anschliesser getrocknet werden. Der Ausdruck "Ausziehmethode" bezieht sich auf das Verfahren der Behandlung von Fasern in einem Bad mit einer Lösung der aktiven Substanz, bis die Substanz im wesentlichen vollständig aufgenommen wurde, und wobei dann die Fasern getrocknet werden. Der Ausdruck "Pad - Steam" bezieht sich auf die Anwendung der Behandlungsflüssigkeit nach den oben beschriebenen Klotz-Verfahren und anschliessendes Dämpfen bei 100 bis 120 0C. Der Ausdruck "Drip - Nip - Dry" bezieht sich auf die Methode, bei der die Fasern in das Behandlungsbad eingetaucht, durch einen Kalander geleitet und anschliessend getrocknet werden.
Zusätzlich können andere die Flamraenbeständigkeit erhöhende Mittel, die bereits/bäannt sind, aufgebracht werden, wenn Vorsorge dafür getroffen wird, daß diese keine nachteiligen Wechselwirkungen mit der Titan-Behandlung eingehen. Beispielsweise können Antinontrifluorid und Antimon-Kaliumtarixrat
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durch Aufziehen auf die Wolle aufgebracht werden. Auch Aluminium-Verbindungen können auf die Wolle aufgebracht werden.
Das Verfahren gernäß der vorliegenden Erfindung kann gleichzeitig mit dem Färben ausgeführt werden, wenn der Farbstoff befähigt ist auf die Wolle bei pH-Werten unter 5 aufzuziehen. Es können saure Egalisierfarbstoffe, 1 : 1 premetallisierte Farbstoffe und gewisse Reaktivfarbstoffe verwendet v/erden, und es besteht nicht das Erfordernis, das zusätzlich Ameisensäure oder Schwefelsäure zugefügt wird, wie dies bei Verwendung dieser Farbstoffe an sich üblich ist, da der pH-Wert des Färbebades bereits genügend niedrig ist. Vorzugsweise sollte kein Glaubersalz zur Lösung gegeben v/erden, da dieses das Aufziehen des Titan-Komplexes stört. Organische nichtionische Egalisiermittel, z.B. Avolan SC oder Albegal B können jedoch verwendet werden. Saure Walkfarbstoffe und 1 ι 2 premetallisierte Farbstoffe können nicht gleichzeitig mit der Titan-Behandlung in zufriedenstellender Weise aufgebracht werden. Wenn saure Walkferbstoffe verwendet werden, können die Farbstoffe zunächst vorzugsweise beim Sieden des Färbebades aufgezogen werden, dann wird die Temperatur des Färbebads auf z.B. 70 0C herabgesetzt, die Titan-Komplex-Verbindung wird dann zugefügt, und das Bad wird dann weiter erwärmt, bis der Titan-Komplex auf die Wolle aufgezogen ist. Wenn mit Chromierfarbstoffen gefärbt wird, muß das Färben nach der Titan-Behandlung durchgeführt werden, da sonst eine Komplexbildung zwischen dem Titan in der Lösung und dem Farbstoff zu einer Farbveränderung führen kann.
Die sauren Farbstoffe, die verwendet werden können, sind wasserlösliche Verbindungen, beispielsweise vom Monoazotyp oder' Triphenylmethan- oder An"ftrachinon-Derivate.
Saure Walkfarbstoffe sind eine Klasse von Farbstoffen, die ein grösseres Molekulargewicht aufweisen und weniger löslichmachende Gruppen enthalten als die sauren Egalisierfarbstoffe. Es gibt keine strenge Trennung zwischen den Farbstoffen der
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_ ·γ
ϊ/alk-Klasse und der Egalisier-Klasse, und es gibt viele Farbstoffe, die dazwischen liegende Eigenschaften besitzen. WaIkfarbstoffe werden im allgemeinen bei einem pH-Y/ert von 4 bis 5 aufgebracht.
Zu den premetallißierten Farbstoffen gehört eine Klasse von Farbstoffen, die 0,0' - Dihydroxyazo-, O-Amino-0'hydroxyazo- oder O-Carboxyl-0'hydroxyazo-Gruppen enthalten, die einem Metallatom, z.B. Chrom oder Kobalt, zugeordnet sind. Die Farbstoffe können als 1 : 1-Komplexe verwendet v/erden.
Zu den Farbstoffen, die eingesetzt werden können, gehören Reaktivfarbstoffe, d.h. Farbstoffe, die mit den Fasern reagieren und durch covalente Bindungen daran gebunden sind. Diese Farbstoffe sind außerordentlich fest an die Fasern fixiert. Farbstoffe, die in diese Klasse fallen, können die folgenden Gruppen enthalten: Epoxy-, Äthylen-imino-, Isocyanat-, Isothiocyanat-, Carbaminsäurearylester-, Propiolsäureamido-, Monochlor- und Dichlorcrotonylamino-, Chloracrylamino-, Acrylamino, Sulphohalo-, Schwefelsäureester, Sulphoxy-, Labile Halogenatome, Trichlor-pyridazino-, Dichlorchinoxalino-, Allysulphonyl- und gewisse reaktive Ammonium- oder Hydroxonium-Reste.
Besonders gute Ergebnisse v/erden mit hochreaktiven Farbstoffen erhalten, beispielsweise solchen, die eine 2:4-Dichlortriazinyl Vinylsulphonyl-, 2:3-Dichlorchinoxalino- oder Bromacrylamido-Gruppe enthalten.
Eine grosse Zahl von Farbstoffen dieser verschiedenen Klassen sind im Handel erhältlich und in Listen aufgeführt, z.B. im Colour-Index.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hat den weiteren Vorteil! , daß es verträglich ist mit den Behandlungen von Folfvtcrbezugsstoffen, wie sie z.B. für Flugzeugsessel verwendet veil-don, mit Fluorkohlenstoffen, um diese gegen Öl und
— 8 —
27TSTTHTTTTi
Wasser abstossend zu machen. Fluorkohlenstoffharze, z.B. die von der 3M Company vertriebenen FC-214, FC 208, FC 218, können hevorzugt mit einem Extender, z.B. Phobotex FTN (CIBA) aufgebracht werden..Das Titan und der Fluorkohlenstoff können gleicl· zeitig durch Klotzen aufgebracht werden, wobei anschliessend bei einer Temperatur von mindestens 100 0C getrocknet wird, dann genügend lange bei einer ausreichenden Temperatur weiter erwärmt wird, um das Harz zu härten, und schliesslich gewaschen und getrocknet wird. Die Titan-Behandlung kann auch vor oder nach der Behandlung erfolgen, bei der gegen Wasser und Öl abstossend gemacht wird.
Die mechanischen Eigenschaften von Wolle, die mit Titan gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt ist, sind sehr ähnlich den Eigenschaften von Wolle, die mit sauren Farbstoffen gefärbi ist. Dies ist aus den Versuchsergebnissen ersichtlich, die in Tabelle 1 zusammengestellt sind, und die Garne betreffen. In der Tabelle 2 sind die Versuchsergebnisse mit Polsterstoffer zusammengestellt.
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TABELLE 1 - Mechanische
Behandlungen		 und Flammbeständigkeits-Eigenschaften von Garnen nach verschiedenen Vergil Asche Tablett-Test an einem Nach 10 1
Wäschen		 Plüschteppich
Probe Reißfestig- Dehnung bung s-
index		 gehalt Am Anfang nicht be
standen		 Nach 10
Trockenrei
nigungen
Unbehandelt Ke I-U am Zer
reißunkt		 0.09 0.06 % nicht be
standen		 bestanden nicht be
standen ■
Mit Flamm-
schutz-Aus-
rüstung		 2.61 kg 12.1 % 0.14 0.53 bestanden nicht be
standen		 bestanden
Nur gefärbt 2.38 10.3 — 0.06 nicht be
standen		 bestanden nicht be
standen
Gefärbt und
mit Flamm
schutz -Aus
rüstung		 2.37 10.4 — 0.48 bestanden bestanden
2.34 10.4
1 10 Wäschen bei 60 0C, 15 Min., 1 : 20 gem. der'U.S. Federal Specification DOG FF 1-70" 10 Trockenreinigungen mit Perklone im Launderometer. Jede Trockenreinigung 30 Min., 30 C, N>
1 : 20.
cn K)
CO CD
TABELLE 2 - Mechanische und Flamisbeständigkeits-Eigenschaften eines Polsterstoffes mit Flammschutz-Ausrüstuns
Probe
Abriebbeständig
keit
Reißfestigkeit
Kette
Schuß
Kette Schuß
Dehnung am Zerreiß-
"Dunkt
Weiterreißfestigkeit
Kette Schuß
Vertical-Test
Am' Anfang
Nach 1o^ Was ehen""
Nach 10
Trocken!
reini-,
rur\ fen \
Unbehandelt
behandelt
4,900
4,800
55.3kg 50.6kg 55.5kg 49.8kg
27.2% 24.6% 31.3% 29.3%
5.9 kg 5.5 kg
5.4 kg 5.1 kg
nicht
bestanden
3.3 See
2.9 Zoll
nicht
bestanden
2.5 See 1.7 Zoi:
nicht bestanden 4.3Sec 2.5ZoIi
Durchschnittswert von 3 Proben in der Kettrichtung und 3 Proben in der Schußrichtung.
10 Wäschen bei 40 0C, 15 Min. in einer Philips Automatenwaschinaschine, Wollsiegelprogramm. 10 Trockenreinigungen mit Perklone im Launderometer. Jede Trockenreinigung 30 Min., 30 0C, 1 : 20.
Ungefärbte Wolle, die gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt ist, hat eine schwach-gelbe Farbe. Eine solche Verfärbung ist nachteilig, wenn ein Produkt gewünscht wird, daß die natürliche Farbe der Wolle oder eine Pastellfarbe hat. Die Verfärbung kann vermindert oder verhindert werden durch eine Nachbehandlung der mit Titan behandelten Fasern mit einer Fluorid-Lösung, einer Lösung, die beispielsweise ein Alkalimetalloder Ammoniumfluorid oder -bifluorid enthält. Die Fasern werder zuerst mit einem Titan-Komplex behandelt, der ein Titancitrat, ein Kaliumtitanoxalat oder ein in situ aus Titantetrachlorid und einem Chelat-bildenden Mittel, insbesondere Oxalsäure, Zitronensäure oder Weinsäure erzeugter Komplex sein kann. Er wird vorzugsweise mit einem Flottenverhältnis von 1 : 20 und besonders bevorzugt von nicht mehr als 1 : 30 auf die Faser aufgebracht, wobei bei einem pH-Wert von weniger als 4, vorzugsweise weniger als 3.5 aufziehen gelassen wird. Wenn Titantetrachlorid zusammen mit Zitronensäure verwendet wird, liegt die Zitronensäure vorzugsweise in einer Konzentration von 4 % vor.· Das Aufziehen der Titan-Verbindung ist in der Regel nach einem Erhitzen zum Sieden während 5 bis 30 Minuten, im allgemeinen etwa 15 Minuten beendet. Ein Farbstoff kann in Mischung mit der Titan-Verbindung auf die Faser aufgezogen werden, wenn er bei einem pH-Wert von weniger als 4 mit ausreichendem Ergebnis aufzieht. Wenn dies nicht der Fall ist, sollte die Titan-Behandlung als Vorbehandlung vor dem Färben durchgeführt werden. Insbesondere Chromfarbstoffe sollten immer nach der Flammbeständigkeits-Behandlung aufgebracht werden, da sie in der Lösung mit den Titan-Verbindungen Komplexe bilden, und dies zu einer Farbänderung führen kann. Die Fasern werden dann mit einer Lösung eines Fluorides, vorzugsweise Ammoniumbifluorid behandelt. Die Behandlung wird vorzugsweise in saurer Lösung, insbesondere bei einem pH-Wert von etwa 4 durchgeführt. Wenn Natriumfluorid verwendet wird, wird der pH-Wert durch Zugabe einer Säure, z.B. Ameisensäure auf 4 eingestellt. Die Konzentration an Aiamoniumbifluorid beträgt vorzugsweise 0.2 bis 20 g/Liter, und die Lösung wird mit der Faser etwa 5 bis ■30 Minuten lang in Kontakt gebracht. Die behandelte Faser wird
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mit "Wasser gespült, das Wasser wird in einem Walzenspalt weitgehend entfernt, und anschliessend v/ird getrocknet.
Wenn das gewünschte Produkt eine ungefärbte Wolle ist, ist es zweckmässig das Fluorid mit einem Reduktionsmittel zu vermischen. Eine geeignete wässrige Fluorid-Lösung enthält 4 % (Gewicht/Volumen) Ammoniumbifluorid und 4 % (Gewicht/Volumen) Natriummetabisulphit oder 4 % Natrium-Formaldehyd-Sulphoxylat und kann eine im wesentlichen vollständige Entfärbung der gelben Farbe bewirken.
Die nachfolgende Tabelle 3 erläutert den Effekt der Behandlung von Teppichgarnen mit zunächst einer Lösung enthaltend Kaliumtitanoxalat oder Titantetrachlorid und Oxalsäure, Zitronensäure oder Weinsäure durch Aufziehen und anschliessend durch Behandlung mit einer Lösung enthaltend Ammoniumbifluorid. Die Ergebnisse zeigen, daß mit zunehmender Titan-Konzentration der Gelb-Index zunimmt, wobei die Zunahme am stärksten ausgeprägt ist, wenn Oxalsäure verwendet wird, und am wen^ten ausgeprägt ist, wenn Zitronensäure verwendet wird. Um eine möglichst geringe Gelbfärbung der Fasern zu erhalten, ist es bevorzugt ein Gemisch aus Titantetrachlorid und Zitronensäure auf die Fasern aufzubringen und diese anschliessend mit Ammoniumbifluorid zu behandeln.
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- 13 Ausziehen: - 2152196 070 Beispielen angewandt oder
TABELLE 3 238 sinO in der Be r; ehr ei bun p, erv/ähnt worden.
Behandlung GeIb-Index 216 - 14 -
Unbehandelt Nachbehand
lung		 0. 197
4% PTO* + 4%
Oxalsäure		 0. 151
4% PTO + Wein
säure		 __ 0. 136
4% PTO + Zitronen
säure		 amm ^- 0. 120
1.555 PTO + 4%
Zitronensäure		 0. 171
1.5% TiCl4 (50%) +
4% Zitronensäure		 -—— a 0. 120
1.5% TiC14 (50%) +
4% Al2 (S04Ü + 4%
Zitronensäure		 0. 112
4% PTO + 4% Zitronen
säure		 0. 108
4% PTO + 4% Zitronen
säure		 1% NH^F.HF 0. 096
4% PTO + 4% Zitronen
säure		 2% « 0. 091
4% PTO + 4% Zitronen
säure		 3% " 0.
1.5% PTO + 4% Zitro
nensäure		 4% " 0. 45 Minuten bei 1OC 0C,
1.5% TiCl4 (50%) +
4% Zitronensäure		 4% " 0. 20. Nachbehandlungen bei 45 0C, 15 Minu-
4% « ten, Flottenverhältnis 1:20.
* PTO: Kaliumtitanoxalat Test-Methoden
Alle Behandlungendui
Flottenverhältnis 1: Die folgenden Tests wurden in den
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ZT57TW
a) Aufziehen:
Das Ausmaß des Aufziehens der Titan-Verbindung, die zur Flammenbeständigkeits-Behandlung verv/endet wire, rann anhan.c1 der Reaktion zwischen Titan-Lösungen und Wasserstoffperoxid unter Bildung einer gelben Farbe verfolgt werden. Es wire genommen, daß der Reaktion die Bildung von Pertitansäure zugrund e liegt.
H4TiO
Eine Probe von 10 ml der Bad-Lösung, falls erforderlich vom Farbstoff befreit, wird mit 3 ml einer 3^-igen Wasserstoffperoxid-Lösung behandelt. Es bildet sich eine gelbe Farbe, die die Menge des in der Lösung vorhandenen Titan anzeigt. Wenn dieser Test während der Aufzieh-Behandlung durchgeführt wird, wird das Ausmaß des Aufziehens durch quantitative colorimetrische Bestimmung bei einer Wellenläge von 410 nm ermittelt.
Die Menge an Titan und Aluminium,die während der Flammenbeständigkeits-Behandlung auf die Wolle aufgezogen ist, kann anhand des Aschengehaltes (Metalloxide) bestimmt v/erden. Da Wolle immer gewisse anorganische Stoffe enthält, sollte der Aschegehalt der unbehandelten Wolle immer bestimmt v/erden, und die Differenz zwischen dem Aschegehalt der behandelten und der unbehandelten Wolle ergibt die Gesamtmenge der Metalloxide, die während der Behandlung auf die Wolle aufgezogen ist. Diese Methode ist besonders nützlich dann, wenn die Behandlung zur-Erhöhung der Flammenbeständigkeit gleichzeitig mit dem Färben erfolgt und der Farbstoff die Titan-Wasserstoffperoxid-Reaktion stören kann.
b) Flammenbeständigkeit:
Die Flammenbeständigkeit von Textilstoffen kann nach den verticalen Flammentest (A.A.T.C. Test Method 34-1969, Fire Resistarie. of Textile Fabrics) erfolgen. Danach wird ein Iror.c.itionierter (65 (/i relative Feuchtigkeit) Streifen de:-' zu uatürnucheiicir/ri Stoffes in der Flamme eines Bunsenbrenners 12 Seku.i.don lau.;
BAD ORIGINAL
gc:h-I!ten, und es wird die Länge des verkohlten Teiles des Stoiios und die Brennzeit bestimmt. Flammenbeständigkeit von Toopichen kann gemessen werden nach dem Tablet-Test (U.S. Federal Specification DOC FF 1-70). Danach v/ird eine Probe de:.. Teppiche zwei Stunden bei 105 C getrocknet. Anschließend v.xrd auf der Oberfläche des Teppichs eine "Kethenamine" (Hexamethylentetramin) Tablette gelegt, die eine Standardzeit lang brennt, und es wird das Ausbreiten der Flamme über die Oberfläche des Teppichs beobachtet. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde solche Textilrnaterialien zu liefern, die diese Tests erfüllen, die nachfolgend als der "verticale Flammentest" und der "Tablet Test" bezeichnet \verden,
Beispiel 1
35in V,Tollteppichgarn wurde in Strangform in einem wässrigen Bad der folgenden Zusammensetzung behandelt:
Titantetrachlorid (5050 3.05a o.w.f. Zitronensäure 4.0Jo o.w.f.
Alumiriiumchlorid 4.0;ό ο.w.f.
Das Garn und das Behandlungsmittel wurden bei 40 0C miteinander vermischt. Anschliessend wurde das Gemisch 45 Minuten lang zum Sieden erhitzt. Während dieses Vorganges bildete die Titan-Verbindung einen Chelat mit der Zitronensäure und wurde dann vermutlich zersetzt unter Bildung einer basischen Titan-Verbindung innerhalb der Wollfasern.
ITach der Behandlung wurde das Garn aus dem Fad entnommen, gewaschen, getrocknet, und zu einem Teppich verarbeitet. Dieser vordt dem Tsblut Test (U.S. Federal specification DOG FF 1-70) iint-ΐ: .;orfer>. F,;: wurde festgestellt, daß er ausgezeichnet flainmf·.·.'/;: -st.
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Beispiel 2
Dieses Beispiel erläutert die gleichzeitige Behandlung von losem Wollmaterial mit einem Flammfestmittel unter gleichzeitiger Aufbringung des Farbstoffes.
Ein loses ¥ollmaterial wurde 45 Minuten lang in einer Packsystdt Färbemaschine mit einer Lösung enthaltend die folgenden Bestandteile zum Sieden erhitzt:
Kaliumtitanoxalat h% o.w. f.
Weinsäure 3% o.w.f.
Neopolar Yellow 4GL . 3% o.w.f.
Neopolar Yellow 4GL ist ein Säureegalisierfarbstoff. Das lose Material wurde dann gespült, getrocknet, zu einem Garn versponnen und zu einem Teppich verarbeitet, der einen 21' Flor und ein Gewicht von 36 oz/sq.yd. besaß.
Dieser Teppich wurde dann auf die Flammbeständigkeit mittels des Tablet Test untersucht, der oben beschrieben worden ist, und zwar nach dem Färben und nachdem er 10 χ nach dem in DOC FF 1-70 beschrielmen Verfahren gereinigt worden ist.
Es wurde festgestellt, daß der Teppich vor und nach dem Reinigen ausgezeichnet flammfest ist. Dies zeigt, daß der gemäß der Erfindung erzielte Effekt auch gegenüber dem Reinigen außerordentlich widerstandsfähig ist.
Beispiel 3
Dieses Beispiel,erläutert die Anwendung der Flammfestbehand lung auf einen vorher fertiggestellten Teppich. Die Plüschseite eines Teppichs mit einem 2'' Flor und einem Gewicht von 36 oz/sq.yd. wurde mit einer Lösung enthaltend Kaliumtitanoxalat (80 g/Liter), Weinsäure (10 g/Liter), Antimontrifluorid (20 g/Liter) und Tergitol Speedv/et (Union Carbide; 1 g/Liter) besprüht, bis das Gewicht des Flor um
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erhöht war.
Der Flor wurde dann leicht gedrückt, um sicherzustellen, daß die Lösung in das Garn eindrang. Danach wurde getrocknet. Der getrocknete Teppich bestand den oben beschriebenen Tablet-Test.
Beispiel 4
Mittels einer Klotzmaschine wurde eine wässrige Lösung mit der nachfolgend angegebenen Zusammensetzung auf einen Wollstoff aufgebracht:
Titantetrachlorid (50^ige wässrige Lösung)...3% bezogen auf das
Gewicht der Wo (o.w.w.)
Ammoniumbifluorid 1.5/6 o.w.w.
Ameisensäure (8C$ige wässrige Lösung) 2% o.w.w.
Der Stoff wurde getrocknet. Anschliessend wurde er 15 Minuten lang in Wasser bei 30 0C und bei einem Flottenverhältnis von 1:20 gespült,abgepresst und getrocknet. Der Stoff wurde auf seine Flammbeständigkeit mittels des verticalen Flammentests (A.A.T.C. Test Method 34-1969, Fire Resistance of Textile Fabrics) untersucht. Es wurde gefunden, daß er auszeichnet ilammfest ist. Gemäß diesem Test wird ein konditionierter (65 % relative Feuchtigkeit, 20 0C) Streifen des zu untersuchenden Stoffes in der Flamme eines Bunsenbrenners 12 Sekunden lang aufgehängt, und es wird die Länge des verkohlten Teiles des Stoffes und die Brennzeit bestimmt. Es wurde weiterhin festgestellt, daß die Behandlung beständig ist gegenüber mindestens 10 Waschen (45 0C, 15 Minuten, Philips Automatenwaschmaschine, Wollsiegelprogramm), und mindestens 10 Trockenreinigungen (28 0C, 15 Minuten, Flottenverhältnis 1:20, Perklon Launderometer).
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Beispiel 5
Mittels einer Klotzmaschine wurde auf einen Wolltextilstoff eine wässrige Lösung mit der nachfolgenden Zusammensetzung auf gebracht:
Titantetrachlorid (50%ige wässrige Lösung).. 1.5% o.w.w
Ammoniumbifluorid 1.0% o.w.w
Ameisensäure (85%ige wässrige Lösung) 2.0% o.w.w
Der behandelte Stoff wurde dann getrocknet, mit einei/wässrigen Natriumbicarbonat-Lösung gewaschen, abgepresst und getrocknet. Es wurde gefunden, daß er im verticalen Flammentest (vgl. Beispiel 1) ausgezeichnet flammfest ist. Die Behandlung war beständig gegenüber 10 Wäschen (jeweils 15 Minuten, 45 0C, Philips Automatenwaschmaschine, Wollsiegelprogramm). Nach 10 Waschen war die verkohlte Länge im verticalen Flammentest 40 % kürzer. Dies zeigte, daß die Flammenbeständigkeit beim Waschen zunahm.
Beispiel 6
Mittels einer Klotzmaschine wurde auf einen Wolltextilstoff eine wässrige Lösung mit der nachfolgenden Zusammensetzung aufgebracht:
Titantetrachlorid (50%ige wässrige Lösung) 1.5% o.w.w.
Ammoniumbif luorid 1.5% o.w.w.
Antimontrichlorid 1.5% o.w.w.
Ameisensäure (85%ige wässrige Lösung) 2.0% o.w.w.
Der Stoff wurde anschliessend wie im Beispiel 5 beschrieben behandelt. Im verticalen Flammentest ergab er eine verkohlte Länge, die 20 % kürzer war als diejenige des Stoffes von Beispiel 5. Die Behandlung war beständig gegenüber dem Waschen nach der Testmethode, die im Beispiel 5 beschrieben wurde.· Nach 10 Minuten war die verkohlte Länge um 40 % kürzer. Dies zeigte, daß die Flammfestheit mit dem Waschen zunahm.
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ORIGINAL INSPECTED
Die Gegenwart von Antiraontrichlorid in der Behandlungslösung ist besonders vorteilhaft bei Stoffen von leichtem Gewicht (weniger als 200 g/m2).
Eine Lösung mit der nachfolgend angegebenen Zusammensetzung wurde auf einen fertigen Plüschteppich aufgesprüht:
Titantetrachlorid (50?oige wässrige Lösung) 3% o.w.w.
Ainmoniurabif luorid 1.5% ο. w. w.
Ameisensäure (85/oige wässrige Lösung) 2% o.w.w.
Der behandelte Teppich wurde durch einen Kalander geleitet und dann getrocknet. Die Flammenbeständigkeit wurde nach dem Tablet Test (U.!S. Federal Specification DOC FF 1-70) als zufriedenstellend ermittelt. (Nach dem Tablet Test für Teppiche wird eine Probe des Teppichs 2 Stunden bei 105 °C konditioniert. Auf der Oberfläche des Teppichs wird dann eine "Methenamine" (Hexamethylentetrammin)-Tablette angezündet, die eine gewisse Zeit lang brennt, und es wird beobachtet, wie weit die Flamme sich über die Oberfläche des Teppichs ausdehnt) . Der Teppichflor brannte nicht weg, und es wurde kein Ausbreiten der Flamme auf den Oberflächenflaum des nicht abgenutzten behandelten Teppichs beobachtet. Die Behandlung war beständig gegenüber 10 Väschen (jeweils 15 Minuten, 60 0C, Flottenverhältnis 1:20, Hotpoint-¥aschmaschine). Zusätzlich zu der Flammfest-V7irkung verleiht die Behandlung dem Teppich eine den Schmutz abstossende Eigenschaft. Man nimmt an, daß dies der Anwesenheit von Titan-Verbindungen auf der Faseroberfläche zuzuschreiben ist.
Natrium- oder Kaiiumbifluorid können anstelle des Ammoniumbifluorid verwendet und auf den Teppich in der vorstehend beschriebenen "Weise aufgebracht werden.
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- 20 Beispiel 8
Ein Wollkammzug (100 lbs) wurde durch Aufziehen mit ^ (5O?o) - 3% o.w.w. und Zitronensäure (h% o.w.w.) gleichzeitig mit dem Färben (Xylene light yellow 29 (Sandoz Säureeg-alisierfarbstoff) ) -behandelt. Das Titantetrachlorid und der Farbstoff waren nach 30 Minuten andauerndem Sieden völlig aufgezogen. Das Farbstoff-Aufziehen war etwa 5 bis 10 % grosser als mit den selben Farbstoff ohne Zugabe des TiCl^, und das Färben war gleichmässig. Der Wollkammzug wurde zu einem Garn versponnen. Ein sehr offener Plüschteppich wurde aus dem behandelten und gefärbten Garn hergestellt und erfüllig leicht den Tablet test. Die Farbechtheit gegen Licht, Wasser, Schweiß und Waschen (40 0C) ist die gleiche wie bei einem gefärbtein, jedoch unbehandelten Garn.
Beispiel 9
Das im Beispiel 8 beschriebene Verfahren wurde mit einer Probe ungefärbter Wolle und in Abwesenheit eines Farbstoffes neben dem Titan durchgeführt. Ein Plüschteppich, der aus dem behandelten Garn hergestellt wurde, bestand ohne weiteres den Tablet test. Ein konventioneller Teppichtest gemäß der Air Registration Board Specification 8 ergab eine Verkohlungslänge von 2 Zoll (unbehandelt 3 Zoll). Der gleiche Teppich ohne jedes Vorgewebe ergab beim verticalen Test eine Verkohlungslänge von 1 Zoll und eine Brennzeit von 0 Sekunden (unbehandelt: Verkohlungslänge 2.7 Zoll, Brennzeit 23 Sekunden).
Beispiel 10
Dieses Beispiel erläutert, wie Wolle gleichzeitig einer Flammenbeständigeitsbehandlung und einer Behandlung zum Abstoßen von Wasser und Öl unterworfen wird.
Mittels einer Klotzmaschine wurde auf einen Wollstoff eine
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Lösung der nachfolgenden Zusammensetzung bis zu einer Feuchtigkeitsaufnahme von 100 % aufgebracht:
Isopropanol (Netzmittel) 0.5% o.w.w.
FC-214 (Fluorkohlenstoffharz der 2.0% o.w.w.
3M-Company)
Phobotex FTN (CIBA) 0.5% o.w.w.
Titantetrachlorid 5.OJo o.w.w.
Ammoniumbifluorid 2.5% o.w.w.
Ameisensäure (85%ige wässrige Lösung) ....... 2.0% o.w.w.
Der Stoff wurde dann 3 Minuten bei 120 0C getrocknet und dann 4 Minuten auf I65 0C erwärmt, um das Fluorkohlenstoffharz zu härten. Der Stoff wurde dann 15 Minuten lang in einer Haspelkufe bei 20 0C mit V/asser bei einem Flottenverhältnis von 1:30 gespült und anschliessend 3 Minuten bei 120 0C getrocknet.
Der getrocknete Stoff wurde dem Vertical-Test unterworfen und ergab eine Verkohlungsläng.e von 2.6 Zoll und eine Brennzeit von 5 Sekunden. Er zeigte eine zufriedenstellende Widerstandsfähigkeit gegen Wasser und Öle, die im Sprüh- und Öl-Rating-Test ermittelt vairde.
Beispiel 11
Dieses Beispiel erläutert die Durchführung der Flammfest-Behandlung nach dem Pad-Steam Verfahren bei einem fertiggestellten Plüschteppich.
Der Plüschteppich wurde mit einer Lösung enthaltend die nachfolgend angegebenen Bestandteile bis zu einer Flüssigkeitsaufnahme von 400 % imprägniert:
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2T52196
10g/l TiCl
5g/l Aramoniumbifluorid
4g/l Irgapadol P (Entschäumungsmittel)
3g/l Solvitose OFA (Verdickungsmittel)
1g/l Tergitol Speedwet (Netzmittel)
Der imprägnierte Teppich wurde in horizontaler Lage 10 Minuten bei 106 0C gedämpft, in 2 getrennten Gefäßen mit Wasser gespült und getrocknet.
Der Tablet-Test ergab, daß der behandelte Teppich den Anforderungen bei weitem genügte, während der nicht behandelte Teppich den Test nicht bestand.
Nach 10 handelsüblichen Shampooings erfüllte der behandelte Teppich den Tablet Test.
Beispiel 12
Dieses Beispiel erläutert die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung nach der Drip-Nip-Dry Technik auf ein Schaffell, das als Fußbodenbelag oder als Autositz verwendet wird.
Das Schaffell wurde mit einer Lösung der nachfolgenden Zusammensetzung imprägniert:
20g/l Ammoniumbifluorid 40g/l TiCl4 (50%)
20g/l Ameisensäure 80% 1g/l Tergitol speedwet.
Nach gründlichem Benetzen des Schaffelles wurde es bis zu einer Feuchtigkeitsaufnahme von 150 % zwischen Walzen abgequetscht und bei 50 0C getrocknet, um die Haut nicht zu beschädigen und zu härten. Nach dem Färben wurde das Schaffell 15 Minuten mit Wasser von 25 0C gespült, um verbleibende Chemikalien zu entfernen, die den weichen Griff beeinträchtigen könnten. Nach dem Spülen wurde das Schaffell entwässert und
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bei 50 0C getrocknet.
Das behandelte Schaffell erfüllte den Tablet test. Der Unterschied zwischen den Flammfest-Eigenschaften des behandelten und des unbehandelten Schaffelles war außerordentlich eindringlich, und zwar wegen der sehr offenen Flor-Konstruktion und der losen Fasern, die leicht zugänglich waren. Bei dem unbehandelten Schaffell verblieb keine einzige Faser nach dem Tablet test, während beim behandelten Schaffell nur eine oberflächliche Brennstelle von 2 Zoll Durchmesser auftrat und die Wollfasern unverzüglich von selbst erloschen.
Beispiel 13
Dieses Beispiel beschreibt die Anwendung der Dip-Nip-Dry-Technik, um loses Wollmaterial in der letzten Kufe einer Rohwolle-Entfettungsmaschine (Leviathan) kontinuierlich der Behandlung gemäß der Erfindung zu unterwerfen.
Die Lösung der letzten (5.) Waschkufe einer üblichen Entfettungsmaschine enthielt die folgenden Bestandteile:
60g/l TiCl4 (5O9S) 30g/l NH4F.HF 40g/l HCOOH
Loses Wollmaterial durchlief kontinuierlich 7 Minuten lang bei 30 0C diese Waschkufe, wurde dann auf einen Feuchtigkei' gehalt von 60 % abgequetscht und kontinuierlich getrocknet.
Der Tablet test ergab ein bemerkenswertes Ausmaß an Flammenbeständigkeit im Vergleich zu den gleichen unbehandelten Wollfasern.
Da in machen Fällen die zurückbleibenden Chemikalien sich störend auf die Verarbeitbarkeit der behandelten Wolle auswiifc-■ten, wurde ein Teil des behandelten losen Wollmaterials in
einem getrennten Behälter 15 Minuten mit Wasser bei 25 0C
gespült und getrocknet. Das behandelte und gespülte lose Wollmaterial passierte den Tablet test.
Beispiel 14
Dieses Beispiel erläutert das Verfahren gemäß der Erfindung durch Aufziehen auf ein Woll-Nylon(80/20)Mischwirkkleidungsstück. Das Kleidungsstück wurde in einer Side-Paddle-Färbemaschine 45 Minuten lang bei Kochtemperatur mit einer Lösung der folgenden Chemikalien behandelt:
5% TiCl^ (50%) o.w.w. 6.5/ü Zitronensäure o.w.w.
Nach dem Kochen war der Titan-Komplex: zu 90'jo aufgezogen, und das Kleidungsstück wurde gespült und getrocknet. Der verticale Flammtest ergab eine Brennzeit von 1 Sekunde und eine Verkohlungslange von 3.5 Zoll. Mit diesen Werten ist bei v/eitern die Forderung des Tests erfüllt (maximale Brennzeit 15 Sekunden, maximale Verkohlungslange 8 Zoll).
Beispiel 15
Eine Wolldecke enthaltend 15 % Baumwolle in Kettrichtung wurde gemäß dem Verfahren der Erfindung durch Aufziehen in einer Haspelkufe mit einer Lösung der folgenden Chemiealien behandelt:
k.5% TiCl4 (5050 o.w.w. 6% Zitronensäure o.w.w.
Die Badtemperatur wurde mit einer Geschwindigkeit von 40 °C/ Minute zum Kochen gebracht. Dann wurde 45 Minuten gekocht. Nach Überprüfung des Aufziehens des Titancitrat-Komplexes wurde die Decke gespült und getrocknet.
Es wurde kein Unterschied im Griff und in den mechanischen Eigenschaften zwischen der behandelten und der unbehaiidelten
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209818/1114 BAD original
_____ 2 152 19b
Decke gefunden. Die behandelte Decke erfüllte bei weitem die Forderungen des verticalen Flammtestes in der Kett» und der Schußrichtung, während die unbehandelte Decke in beiden Richtungen die Forderungen des Tests nicht erfüllte.
Beispiel 16
Eine Wolle-Polyestergarn (80/20) wurde in Strangform gemäß dem Verfahren der Erfindung durch Aufziehen mit den folgenden Chemikalien behandelt:
4% TiCl^ (50%) o.w.w. 5% Zitronensäure o.w.w.
Die Zitronensäure wurde in einem Kübel in v/armem ΐ/asser gelöst, und die Titantetrachlorid-Lösung wurde unter Rühren zu der in dem Kübel gelösten Zitronensäure gegeben. Der so hergestellte Titancitrat-Komplex wurde zum Bad gegeben, das zum Sieden erhitzt und 45 Minuten am Sieden gehalten wurde. Nach dem Spülen und Trocknen wurde aus dem behandelten Garn ein Wirkgewebe hergestellt und dem verticalen Flammtest unterworfen. Die Brennzeit (1 Sekunde) und Verkohlungslänge (2.5 Zoll) bewiesen eine ausreichend wirksame Flammbeständigkeit.
Beispiel 17
Ein Kleidungsstück für einen Ofenmann (reine Wolle, gewebt, 600 g/m ) wurde gemäß dem Verfahren der Erfindung durch Aufziehen 45 Minuten bei Kochtemperatur mit den folgenden Chemikalien behandelt:
Titan-Tetrachlorid (50%) 5 % o.w.w.
Zitronensäure 6«% oiw.w.
Nach dem Aufziehen des Titan-Komplexes wurde der Stoff gespült und getrocknet.
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ORIGINAL INSPECTED
Da bei den in der Giessereiindustrie tatsächlich herrschenden Bedingungen die Widerstandsfähigkeit gegen Strahlungshitze erheblich wichtiger ist als die WiderStandsfähigkeit gegen Flammen, wurden das behandelte und das unbehandelte Gewebe dem ASTIl E-162-66T Test auf Oberflächenentflammbarkeit unter Verwendung einer Strahlungswärmequelle unterworfen. Bei diesem Test wird das Gewebe 15 Minuten lang einer Temperatur von 800 C ausgesetzt, und die Verkohlungslänge wird gemessen. Es wurden die folgenden Ergebnisse erzielt:
Unbehandelt Verkohlungslänge 43 cm
(volle Länge
Behandelt Verkohlungslänge 15 cm.
Das Ergebnis dieses Versuches zeigt, daß das gemäß der Erfindung behandelte Gewebe erheblich widerstandsfähiger gegen Hitze ist als das unbehandelte Gewebe.
Beispiel 18
Teppichwolle (100 lbs) in Strangform wurde gemäß dem Verfahren der Erfindung durch Aufziehen mit TiCl^ (50%) - 3% o.w.w. und Zitronensäure (k% o.w.w.) behandelt, und zwar gleichzeitig mit dem Färben (Xylene light yellow 29 (Sandoz Säureegalisierfarbstoff) ). Nach 30 Minuten Kochen waren das Titantetrachlorid und der Farbstoff vollständig aufgezogen. Die aufgezogene Menge des Farbstoffes lag um etwa 5 bis 10 % über der Menge, die mit dem selben Farbstoff ohne Zusatz von TiCl^ aufzog. Die Färbung war gleichmässig. Eine sehr offener Plüschteppich, der aus dem behandelten und gefärbten Garn hergestellt worden war, erfüllte bei weitem den Tablet test. Die Farbechtheit gegen Licht, V/asser, Schweiß und Waschen (40 0C) ist die gleiche wie bei dem gefärbten, jedoch unbehandelten'Garn. In gleicher Weise wurden 20 lbs eines Mischgarnes 80/20 (Wolle/Nylon) behandelt. Der Farbton war wegen des Nylon dunkler, aber ein aus diesem Garn hergestellter Plüschteppich erfüllte ebenfalls ohne weiteres den Tablet test,
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v/eiin auch die Brennzeit geringfügig höher lag als bei dem Teppich aus 100',ί Wolle.
Beispiel 19
Das im Beispiel 1.8 beschriebene Verfahren wurde mit einer Probe ungefärbter Volle und in Abwesenheit des Farbstoffes durchgeführt, !lach der Titan-Behandlung wurde das Garn 15 Minuten bei 50 0C mit 4 c/o Amraoniusibifluorid o.w.w. behandelt. Die Nachbehandlung entfernte vollständig den geringen Gelbstich. Ein aus dem mit den Fluorid nachbehandelten Garn hergestellter Plüschteppich erfüllte ohne weiteres den Tablet test. Ein üblicher Teppichtest gemäß Air Registration Board Specification ergab eine Verkohlungslänge von 2 Zoll (unbehandelt 3 Zoll). Düi1 gleiche Teppich ohne irgendein Vorgewebe ergab im verti-Ccilen Test eine Verkohlungslänge von 1 Zoll und. eine Brennzeit von 0 Sekunde?!, (unbehandelt: Verkohlungslänge 2.7 Zoll, Breunzeit 23 Sekunden).
Eine ähnliche Nachbehandlung mit 4$ IHL1F.HF und h% Natriumrnetabisulphit oder 4>ά Natriurn-Forraaldehyd-Sulphoxylat entfernte vollständig den Gelbstich ohne die Flammfest-Eigenschaft nachteilig zu beeinflussen.
Beispiel 20
Ein Teppichgarn wurde in Strangform mit einer Lösung enthaltend die folgenden Bestandteile behandelt:
Natriumfluorborat 2% o.w.f.
Titantetrachlorid 3% o.w.f. (5/oige wässrige Lösung)
Salzsäure (37>0 3% o.w.f.
Die Lönung vmrde 45 Minuten gekocht. Das behandelte Garn wurde dann zweinal gespült, entwässert und getrocknet. Es wurde zu einem sehr offenen Plüschtepplch verarbeitet, der bei weitem
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bad
den Tablet test erfüllte.
Patentansprüche:
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Claims (22)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Verbesserung der Flammenbeständigkeit von natürlichen und synthetischen Polyamidfasern, d a d u r c t gekennze ichnet, daß auf die Fasern eine Titan-Komplex-Verbindung aufgebracht wird, wobei der Komplex mit einem organischen Chelat-bildenden Mittel oder mit Fluorionen gebildet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Titan-Komplex-Verbindung in einer Menge von 0.2 bis 2.5 Gew.% berechnet als Titandioxid und bezogen auf das Gewichi des Stoffes aufgebracht wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Titan-Komplex-Verbindung als wässrige Lösung aufgebracht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyamidfasern solche der Schafwolle sind oder von Alpaca, Kaschmir, Mohair, Vicuna, Guanaco, Kamelhaar, Seide oder Lama stammen, oder Gemische dieser Materialien mit Schafwolle sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus einer Mischung bestehen, deren größerer Anteil Wolle und deren kleinerer Anteil synthetische Fasern oder natürliche Zellulosefasern ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die synthetischen Fasern Polyamid-, Polyacrylnitril-, Diacetat-Triacetat-, Viscoserayon-, aromatische Polyamid - oder Polyester-Fasern sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Titan-Behandlung bei einer Temperatur
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von 20 bis 130 C und einem pH-Wert von weniger als 5 durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem"der Ansprüche 1 Ms 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Fasern zusätzlich eine Antimon- und/oder Aluminium-Verbindung aufgebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Antimon-Verbindung Antimontrifluorid oder Antimon-Kaliumtartrat aufgebracht wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Aluminium-Verbindung Aluminiumsulfat oder -Chlorid aufgebracht wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Titan-Behandlung ■ein Farbstoff aufgebracht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Farbstoff ein Säureegalisier-, 1:1 -prometallisierter oder Reaktiv-Farbstoff aufgebracht wird.
13· Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Titan-Verbindung und der Farbstoff bei einem pH-Wert von weniger als 5 durch Aufziehen aufgebracht v/erden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Säurewalk-, 1:2 -premetallisierter oder Reaktiv-Farbstoff bei Kochtemperatur aus einem Färbebad durch Aufziehen auf die Faser aufgebracht, die Temperatur des Färbebades herabgesetzt, die Titan-Komplex-Verbindung zugefügt und das Bad weiter erhitzt wird, bis die Titan-Verbindung auf die Faser aufgesogen ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch go-
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kennzeichnet, daß auf die Fasern zusätzlich ein Fluorkohlenstoffharz aufgebracht wird.
•o"·
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Titan-Verbindung behandelter Fasern zusätzlich mit einer Fluorid-Lösung behandelt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung ein Alkalimetall- oder Ammoniumfluorid und/odei -bifluorid enthält.
18. ν"εΐ·χahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluorid-Lösung zusätzlich ein Reduktionsmittel enthält.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsmittel Natriummetabisulfit und/oder
■ Natrium-Formaldehyd-Sulphoxylat ist.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Titan-Komplex-Verbindung ein aus Titantetrachlorid und einem Alkalimetall- oder Ammoniumfluorid oder -bifluorid gebildeter Komplex ist.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Titan-Komplex-Verbinaung ein mit einem organischen Chelat-bildenden Mittel gebildeter Komplex ist.
22. Verfahren nach Anspruch 21., dadurch gekennzeichnet, daß das Chelat-bildende Mittel eine Carbonsäure mit mindesten, zv,rei Carboxylgruppen oder eine Hydroxycarbonsäure ist.
Dr.T/iiu
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DE19712152196 1970-10-22 1971-10-20 Verfahren zur Verbesserung der Flammenbeständigkeit von natürlichen oder synthetischen Polyamidfasern Expired DE2152196C3 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4169827A (en) 1975-11-22 1979-10-02 Akzona Incorporated Flame resistant and self-extinguishing polymer compositions
EP0163608A1 (de) * 1984-05-30 1985-12-04 Ciba-Geigy Ag Verfahren zum Färben von Fasermaterial aus natürlichen oder synthetischen Polyamiden mit 1:1-Metallkomplexfarbstoffen

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SU576971A3 (ru) 1977-10-15
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