DE2152196C3 - Verfahren zur Verbesserung der Flammenbeständigkeit von natürlichen oder synthetischen Polyamidfasern - Google Patents

Description

Reinigungsbeständigkeit und der Griff der Materialien 30% oder weniger, aus synthetischen Fasern oder

sind deshalb nicht zufriedenstellend. natürlichen Cellulosefasern besteht, wie Polyamid-,

Es war auch seit langem bekannt, die Färbung von Polyester- oder Baumwollfasern. Die Behandlung der tierischen Fasern, wie Wolle, mit Beizenfarbstoffen in Fasern kann in jeder gewünschten Stufe während des Gegenwart bestimmter Metallverbindungen als Beiz- 5 Textil-Verarbeitungsprozesses erfolgen. Beispielsweise mittel im sauren Medium durchzuführen (DT-PS können die Fasern in Form von Vliesen, Kammzügen, 1 27 698). InRömpp, »Chemielexikon«, 6. Auflage, Krempelbändern, Kämmlingen, Garnen, Fäden, ge-1966, Spalte 6552, wird ausgeführt, daß die Verbin- webten oder geknüpften Geweben, nichtgewebten dung Titankaliumoxalat als Beizmittel bei der Baum- Geweben, Plüschgeweben oder Kleidungsstücken bewoll-, WoIl- und Lederfärbung geeignet sei. Nachdem io handelt werden. Vorzugsweise ist das zu behandelnde jedoch ein Beizmittel die Funktion erfüllen muß, den Material entfettet worden bis zu einem Rest-Methylen-Farbstoff unlöslich zu machen, um ihn in einen Färb- chlorid-Extrakt von nicht mehr als 0,8 %, um Spinnlack überzuführen, während ein Mittel zum Flamm- zusatzstoffe oder natürliche Wachse zu entfernen, die festmachen gegenüber der Faser Substantiv sein soll, die Entflammbarkeit des Produktes erhöhen könnten, ohne jedoch den Farbstoff zu beeinflussen, mußte es 15 Die Titanverbindungen können unter Verwendung offensichtlich erscheinen, daß Farbstoffbeizmittel nicht üblicher Vorrichtungen, wie sie zur Behandlung von zum Flammfestmachen von Fasern geeignet sind. Eben- Textilien und Kleidungsstücken mit Flüssigkeiten verfalls als Beizmittel für die Färbung von Naturfasern wendet werden, aufgebracht werden. Beispiele hierfür sind gewisse Titanyloxalate beschrieben in der GB-PS sind Waschmaschinen, Haspelkufen, Kettbaumfärbe-5 712. Wie sich aus den nachfolgend berichteten Ver- 20 vorrichtungen, Vorrichtungen zum Färben nach dem Suchsergebnissen ergibt, wird bei Verwendung der Packsystem, Strangfärbemaschinen, Kammzugfärbe-Titanyloxalate als Beizmittel in der dort beschriebenen vorrichtungen, Wasch- und Reinigungsvorrichtungen Weise keine Flammfestausrüstung erzielt. sowie Maschinen zum chemischen Reinigen zur

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, chargenweise:. Behandlung, Klotzmaschinen, Vorein Verfahren zur Verbesserung der Flammbeständig- 35 richtungen zum Besprühen, wobei das zu besprühende keit von natürlichen und synthetischen Polyamidfasern Material mittels Walzen zugeführt wird, Vorrichtundurch Aufbringen von Titanverbindungen zu finden, gen zum kontinuierlichen Waschen von Kleidungsgemäß dem eine waschfeste und reinigungsbeständige stücken, Lisseusen und Vorrichtungen zum Entfetten Ausrüstung und ein vorteilhafter Griff der behandelten mittels Lösungsmitteln zur kontinuierlichen oder halb-Textilien erhalten wird. 30 kontinuierlichen Behandlung.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist demgemäß Die Titankomplexverbindungen können unmittel-

dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Fasern als bar zur Behandlungsflüssigkeit gegeben werden. Sie

Titanverbindung einen anionischen Komplex von können aber auch in situ gebildet werden. Verbindun-

Titan mit einem organischen Chelatbildner oder gen, die unmittelbar zur Behandlungsflüssigkeit ge-

Fluorid-Ionen bei einem pH-Wert unter 4 aus wäß- 35 geben werden können, sind beispielsweise Fluor-

riger Lösung aufbringt. titanatoxalate und -titancitrate. In alternativer Weise

Durch das Aufbringen der oben definierten Korn- kann der Komplex in situ dadurch gebildet werden,

plexe in einem starksauren pH-Bereich wird über- daß ein lösliches Titansalz, z. B. Titantetrachlorid mit

raschenderweise erreicht, daß die Titanverbindungen einer Quelle für Fluorionen oder mit einem organischen

nicht nur auf der Oberfläche der Fasern haften, 40 chelatbildenden Mittel behandelt wird, beispielsweise

sondern tief in diese eindringen, wodurch eine hohe Oxalsäure und bevorzugt Zitronen- oder Weinsäure.

Waschfestigkeit und Reinigungsbeständigkeit hinsieht- Verbindungen, die als Quellen für Fluorionen einge-

lich der Titanausrüstung erzielt wird. Weiterhin ist es setzt werden können, sind beispielsweise Natrium- und

überraschenderweise möglich, schon mit außerordent- Kaliumfluoride oder -bifluoride und Ammoniumbi-

lich geringen Mengen Titankomplexen eine zufrieden- 45 fluorid. Ein wasserlösliches Fluorborat, z. B. Ammo-

stellende Flammfestausrüstung zu erhalten, wodurch niumfluorborat, kann ebenfalls als Quelle für Fluor-

wiederum der Griff der Textilien nicht nachteilig ionen verwendet werden,

beeinflußt wird, insbesondere nicht hart oder rauh ist. Die Behandlung wird z. B. bei einer Temperatur

Um einen voll zufriedenstellenden Effekt zu erzielen, im Bereich von 20 bis 130° C und bei einem pH-soll die Menge an Titanverbindung, die z. B. auf die 50 Wert von weniger als 4, besonders bevorzugt weniger Wolle aufgebracht wird, zweckmäßig mindestens 0,2 %, als 3,5, durchgeführt. Der pH-Wert kann leicht durch vorzugsweise 0,2 bis 2,5 Gewichtsprozent, berechnet Zugabe einer starken Mineralsäure, z. B. Salzsäure, als Titandioxid und bezogen auf das Gewicht des oder einer sauren Substanz, wie Ammoniumbifluorid, Gewebes (für die Definition »bezogen auf das Gewicht eingestellt werden. Wenn auch die Behandlung mit des Gewebes« wird die Abkürzung [o. w. f.] verwendet), 55 den Fluorkomplexen mit gutem Ergebnis bei Zimmerbetragen und wird in Form einer wäßrigen Lösung temperatur durchgeführt werden kann, ist es im Falle aufgebracht. von organischen Chelatkomplexen jedoch bevorzugt,

Die Erfindung ist anwendbar auf synthetische Poly- bei erhöhten Temperaturen zu arbeiten. Wenn Titan-

amidfasern, z. B. Nylon; sie ist aber von besonders komplexe von Hydroxycarbonsäuren durch Aufziehen

großem Vorteil bei der Behandlung von natürlichen 60 aus einer heißen Flüssigkeit, vorzugsweise beim Sieden,

Polyamidfasern. Bevorzugte Fasern sind diejenigen aufgebracht werden, wird ein hohes Ausmaß der

der Schafwolle. Es können aber auch Fasern von Durchdringung des Titankomplexes erreicht, und der

Alpaca, Kaschmir, Mohair, Vicuna, Guanaco, Kamel- die Flainmenbeständigkeit bewirkende Effekt ist ver-

haar, Seide und Lama sein oder Gemische dieser stärkt.

Materialien mit Schafwolle. Gemäß dem Verfahren 65 Der Titankomplex kann auf die zu behandelnden der Erfindung können auch Stoffe behandelt werden, Fasern nach irgendwelchen konventionellen Methoden die aus einer Mischung bestehen, deren Hauptteil aufgebracht werden, Beispiele hierfür sind die beWolle ist und deren geringerer Anteil, im allgemeinen kannten Verfahren zum Aufbringen von wasser-

5 6

löslichen Verbindungen, beispielr.weise nach der sonst eine Komplexbildung zwischen dem Titan ii »Pad-Dry«-, »Pad-Steam«-, »Spray-Nip-Dry«-, »Drip- der Lösung und dem Farbstoff zu einer Farbverände Nip-Dry«- oder »Aufzieh«-Methode. Der Ausdruck rung führen kann.

»Pad-Dry« bezieht sich dabei auf das Verfahren, Die sauren Farbstoffe, die verwendet werden kön

gemäß dem eine Flüssigkeit oder eine Paste auf die 5 nen, sind wasserlösliche Verbindungen, beispielsweisi zu behandelnden Fasern entweder dadurch aufge- vom Monoazotyp, oder Triphenylmethan- oder An bracht «ä/ird, daß diese durch ein Bad und anschließend thrachinon-Derivate.

durch Abquetschwalzen (einschließlich der Methode, Saure Walkfarbstoffe sind eine Klasse von Färb

gemäß der die Fasern vertikal herab durch horizontal stoffen, die ein größeres Molekulargewicht aufweiser angeordnete Abquetschwalzen geleitet werden, bei io und weniger löslichmachende Gruppen enthalten al; denen sich ein Flüssigkeitsbad über der Berührungs- die sauren Egalisierfarbstoffe. Es gibt keine streng« stelle der Walzen bildet) geführt werden, oder gemäß Trennung zwischen den Farbstoffen der Walk-Klassc dem die Fasern durch Abquetschwalzen geführt und der Egalisier-Klasse, und es gibt viele Farbstoffe werden, wobei der Boden von einer der Walzen teil- die dazwischenliegende Eigenschaften besitzen. Walkweise in ein Flüssigkeitsbad eintaucht, und wobei 15 farbstoffe werden im allgemeinen bei einem pH-Wer) anschließend die Fasern getrocknet werden. Der Aus- von 4 bis 5 aufgebracht.

druck »Spray-Nip-Dry« bezieht sich auf das Verfahren, Zu den premetallisierten Farbstoffen gehört eine

gemäß dem eine Flüssigkeit auf die zu behandelnden Klasse von Farbstoffen, die Ο,Ο'-Dihydroxyazo-, Fasern aufgesprüht wird, diese dann durch einen O-Amino-O'-hydroxyazo- oder O-Carboxyl-O'-hy-Kalander geleitet und anschließend getrocknet werden, ao droxyazo-Gruppen enthalten, die einem Metallatom, Der Ausdruck »Aufziehmethode« bezieht sich auf das z. B. Chrom oder Kobalt, zugeordnet sind. Die Farbverfahren der Behandlung von Fasern in einem Bad stoffe können als 1: 1-KompIexe verwendet werden, mit einer Lösung der aktiven Substanz, bis die Sub- Zu den Farbstoffen, die eingesetzt werden können,

stanz im wesentlichen vollständig aufgenommen gehören Reaktivfarbstoffe, d. h. Farbstoffe, die mit wurde, und wobei dann die Fasern getrocknet werden, as den Fasern reagieren und durch kovalente Bindungen Der Ausdruck »Pad-Steam« bezieht sich auf die An- daran gebunden sind. Diese Farbstoffe sind außerwendung der Behandlungsflüssigkeit nach den oben ordentlich fest an die Fasern fixiert. Farbstoffe, die in beschriebenen Klotz-Verfahren und anschließendes diese Klasse fallen, können die folgenden Gruppen Dämpfen bei 100 bis 120⁰C. Der Ausdruck »Drip- enthalten: Epoxy-, Äthylen-imino-, Isocyanate Iso-Nip-Dry« bezieht sich auf die Methode, bei der die 30 thiocyanate Carbaminsäurearylester-, Propiolsäure-Fasern in das Behandlungsbad eingetaucht, durch amido-, Monochlor- und Dichlorcrotonylamino-, einen Kalander geleitet und anschließend getrocknet Chloracrylamino-, Acrylamino-, Sulfohalo-, Schwewerden. insäureester, Sulfoxy-, labile Halogenatome, Tri-

Zusätzlich können andere die Flammenbeständig- chlorpyridazino-, Dichlorchinoxalino-, Allylsulfokeit erhöhende Mittel, die bereits bekannt sind, auf- 35 nyl- und gewisse reaktive Ammonium- oder Hydroxogebracht werden, wenn Vorsorge dafür getroffen wird, nium-Reste.

daß diese keine nachteiligen Wechselwirkungen mit Besonders gute Ergebnisse werden mit hochreakti-

der Titanbehandlung eingehen. Beispielsweise können ven Farbstoffen erhalten, beispielsweise solchen, die Antimontrifluorid und Antimonkaliumtartrat durch eine 2,4-Dichlortriazinyl-, Vinylsulfonyl-, 2,3-Di-Aufziehen auf die Wolle aufgebracht werden. Auch «o chlorchinoxalino- oder Bromacrylamido-Giuppe ent-Aluminiumverbindungen können auf die Wolle auf- halten.

gebracht werden. Eine große Zahl von Farbstoffen dieser verschiede-

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung nen Klassen sind im Handel erhältlich und in Listen kann gleichzeitig mit dem Färben ausgeführt werden, aufgeführt, z. B. im Colour-Index, wenn der Farbstoff befähigt ist, auf die Wolle bei 45 Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung pH-Werten unter 4 aufzuziehen. Es können saure hat den weiteren Vorteil, daß es verträglich ist mit den Egalisierfarbstoffe, 1: l-premetallisierte Farbstoffe Behandlungen von Polsterbezugsstoffen, wie sie z. B. und gewisse Reaktivfarbstoffe verwende* werden, und für Flugzeugsessel verwendet werden, mit Fluores besteht nicht das Erfordernis, daß zusätzlich Amei- kohlenstoffen, um diese gegen öl und Wasser absensäure oder Schwefelsäure zugefügt wird, wie dies 50 stoßend zu machen. Fluorkohlenstoffharze können bei Verwendung dieser Farbstoffe an sich üblich ist, bevorzugt mit einem Extender aufgebracht werden, da der pH-Wert des Färbebades bereits genügend Das Titan und der Fluorkohlenstoff können gleichniedrig ist. Vorzugsweise sollte kein Glaubersalz zur zeitig durch Klotzen aufgebracht werden, wobei anLösung gegeben werden, da dieses das Aufziehen des schließend bei einer Temperatur von mindestens 100⁰C Titankomplexes stört. Organische nichtionische Egali- 55 getrocknet wird, dann genügend lange bei einer aussiermittel können jedoch verwendet werden. Saure reichenden Temperatur weiter erwärmt wird, um das Walkfarbstoffe und 1: 2-premetallisierte Farbstoffe Harz zu härten, und schließlich gewaschen und gekönnen nicht gleichzeitig mit der Titanbehandlung in trocknet wird. Die Titanbehandlung kann auch vor zufriedenstellender Weise aufgebracht werden. Wenn oder nach der Behandlung erfolgen, bei der gegen saure Walkfarbstoffe verwendet werden, können die 60 Wasser und öl abstoßend gemacht wird. Farbstoffe zunächst vorzugsweise beim Sieden des Die mechanischen Eigenschaften von Wolle, die mit

Färbebades aufgezogen werden, dann wird die Tem- Titankomplexen gemäß der vorliegenden Erfindung peratur des Färbebades auf z. B. 70⁰C herabgesetzt, behandelt ist, sind sehr ähnlich den Eigenschaften von die Titankomplexverbindung wird dann zugefügt, Wolle, die mit sauren Farbstoffen gefärbt ist. Dies ist und das Bad wird dann weiter erwärmt, bis der Titan- 65 aus den Versuchsergebnissen ersichtlich, die in Ta* komplex auf die Wolle aufgezogen ist. Wenn mit belle 1 zusammengestellt sind und die Garne betreffen. Chromierfarbstoffen gefärbt wird, muß das Färben In der Tabelle 2 sind die Versuchsergebnisse mit nach der Titanbehandlung durchgeführt werden_t da Polsterstoffen zusammengestellt.

7 , 8

Tabelle 1

Mechanische und Flammbeständigkeits-Eigenschaften von Garnen nach verschiedenen Behandlungen

Probe

Reißfestigkeit

kg

Dehnung
am ZerreiD-punkt

Vcrgilbungs- Ascheindex gehalt

Tablet-Test an einem Pliischteppich

am Anfang nach nach

10 Wäschen¹) 10 Trockenreinigun
gen«)

Unbehandelt	2,61	12,1
Mit Flammschutz- Ausrüstung Nur gefärbt	2,38 2,37	10,3 10,4
Gefärbt und mit Flammschutz-Aus rüstung	2,34	10,4

0,09

0,14

0,06

0,53
0,06

0,48

nicht
bestanden

nicht
bestanden

bestanden bestanden

nicht
bestanden

bestanden

nicht
bestanden

bestanden

nicht
bestanden

bestanden

nicht
bestanden

bestanden

') 10 Wäschen bei 60'C, 15 Min., 1 : 20 gemäß der »U. S. Federal Specification DOC FF 1-7CN.

') 10 Trockenreinigungen mit Perchloräthylen im Launderometer. Jede Trockenreinigung 30 Min., 30°C, 1:20.

Tabelle 2

Mechanische und Flammbeständigkeits-Eigenschaften eines Polsterstoffes mit Flajnmschutz-Ausrüstung

Abrieb

beständig-

keit

Reißfestigkeit

Dehnung am Zerreißpunkt

Weiterreißfestigkeit Vertikal-Test¹)

Kette	Schuß	Kette β/	Schuß C/ /ο	Kette	Schuß	am ArJani	2,5 see 1,7 Zoll	nach 10 Trocfcen- reiniguni- gen»)
55,3	50,6	27,2	24,6	5,9	5.5	; nach 10 Wä schen1)	nicht bestanden
55,5	49,8	31,3	29,3	5.4	5.1	nicht nicht bestanden bestanden	4,3 see 2,5 Zoll
3,3 see 19 ZcU

Unbehandelt 4,900
Behandelt 4,800

DurchichnitlvAert von 3 Proben in der Kettrichrung und ? Proben in eier Schußrichtung.

'.Ο Wäschen bei 40' C, 15 Min. in einer Philips Autorrtaienwaschrnaichirie. WoSssezriproeramrn.

10 Trockenreinigung«! mit Pcirchloräthyien im Launderometer. Jede Trockenreinigung 30 Min, 30C, 1:20.

Ungefärbte Wolle, die gemiäß der vorliegenden Erfindung behandelt ist, hat eine schwachgelbe Farbe. Eine solche Verfärbung ist nachteilig, wenn ein Produkt gewünscht wird, das die natürliche Farbe der Wolle oder eine Pastellfarbe hat. Die Verfärbung kann vermindert oder verhindert werden durch eine Nach behandlung der mit Titan behandelten Fasern mit einer Fluoridlösung, einer bäirnng. die beispielsweise ein Alkalimetall· oder AnMnonhanfinorid oder -biflnorid enthält. Die Fasern werden zuerst mit einem Titankompiex behandelt, der ein Thancitrat, ein KabumtitanoxaJat oder ein in sitn ass Titantetrachlond und einem chdatbildenKlen Mittel, insbesondere Oxalsänre, Zitronensäure oiler Weinsäure erzeugter Komplex sets kann. Er wird vorzugsweise set einem Flotteoverbäknis von 1 : 20 «nid besonder» bevorzugt von mehl mehr als 1: 30 aof die Faser aufgebracht, wobei bei einem pH-Wert von weniger ab 4, vorzugsweise weniger afc 34 aufziehen gelassen wird Wenn TrtantetracbJofki zusammen iwt Zitronensäure verwendet wird, Begt die Zrtromnsaure vorzegswetse in einer Konzentration von 4% vor. Das Aufziehen der Titanverbraduag t*» » der Refpd nach einem Erhitzen ταπί Sieden wafeeed S bis 30 Minuten, im atgemenen etwa 15 Minuten beendet fm Farbstoff kann in Möcfanag mn de Tttanver1wod«8g auf u* 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 Titanbehandlung als Vorbehaudlang vor dem Färben durchgeführt werden. Insbesondere Chromfarbstoffe sollten immer nach der Flarnmbeständigkeits-Behandlung aufgebracht werden, da sie in der Lösung mit den Tttanverbindun-So gen Komplexe baden und dies zn einer Farbänderung fähren kann. Die Fasern «erden dann sä einer Löseng esxs Fluorides, v« ί « AtHtfHUHaul»*- fiuorid, behandelt. Die Behaadhmg wird vorzugsweise in saurer Lösaag, insbesondere bei einem pH-SS Wert von etwa 4 dnrchgerlbrt Wenn NatriantSnortd verwendet wird, wird der pH- Wert dsrcfe Zagabe einer Säure, z. B. Amdseasäase, aaf 4 ejagrstrfit Die Kodzentratkm an AuBbiflaond beträgt vorzagvweae QJ. bis 20 &'Liter, Bad die Lösnag wird oat der Faser etwa 5 bis 30 Minuten lasg m Kontakt gebracht. Die behandelte Faser wird mit Wasser gespeh, das Wasser wird ia emem Waizeaspafe weggehend em fernt, and amcfaBegffttd wird getcknet Wenn das gewinschte Prodekt eine WoBe ist, ist es . das Ftoond nvt einem Redaktiottuniad za vermischen. Eäae gmgarte wäB-nge FhKMidlös«« esihäM 4% (GewicBt/Votsnea) Agunnalorid and 4% (Gewiaa/Votasnt)

ίο

Natriummetabisulfit oder 4% Natrium-Formaldehyd-Sulfoxylat 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 Ammoniumbifluond. Die Ergebnisse zeigen, daß mit zunehmender Titankonzentration der Gelbindex zunimmt, wobei die Zunahme am stärksten ausgeprägt ist, wenn Oxalsäure verwendet wird, und am wenigsten ausgeprägt ist, wenn Zitronensäure verwendet wird. Um eine möglichst geringe Gelbfärbung der Fasern zu erhalten, ist es bevorzugt, ein Gemisch aus Titantetrachlond und Zitronensäure auf die Fasern aufzubringen und diese anschließend mit Ammoniumbifiuorid zu ^behandeln·

Tabelle 3	Nachbehandlung	O/	NH4F	GeIb-
Behandlung				Index
		°/ /O	NH4F·	0,070
Unbehandelt
4% PTO*) + 4 % Oxal		o/	NH4F·	0,238
säure				0,216
4% PTO + Weinsäure		α / /ο	NH4F-
4% PTO I- Zitronen				0,197
säure		0/ /ο	NH4F ·
1,5% PTO +4% Zitro				0,151
nensäure
1,5% TiCI4 (50%)				0,136
f 4% Zitronensäure
1,5% TiCl4 (50%)
+ 4% Al2(SO^)3				0,120
4- 4% Zitronensäure
4% PTO	1			0,171
+ 4% Zitronensäure
4% PTO	2			0,120
+ 4% Zitronensäure
4% PTO	3			0,112
+ 4% Zitronensäure
4% PTO	4			0,108
+ 4% Zitronensäure
1,5% PTO	4	•HF	0,096
-f 4% Zitronensäure
		•HF
		HF
	HF
	HF

Wasserstoffperoxid-Lösung behandelt. Es bildet sich eine gelbe Farbe, die die Menge des in der Lösung vorhandenen Titans anzeigt. Wenn dieser Test während der Aufziehbehandlung durchgeführt wird wird das Ausmaß des Aufziehens durch quantitative c'oiorimetrische Bestimmung bei einer Wellenlänge von 410 μηι ermittelt.

Die Menge an Titan und Aluminium die während der Flammenbeständigkeits-Behandlung auf die Wolle

aufgezogen ist, kann an Hand des Aschengehaltes (Metalloxide) bestimmt werden Da Wolle immer gewisse anorganische Stoffe enthält sollte der Aschegehalt der unbehandelten Wolle immer bestimmt werden, 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

g^leichze'tig mit dem Färben erfolgt und der Farbstoff ^{die Tlt}an-Wasserstoffperoxid-Reaktion stören kann.

b) Flammenbeständigkeit

u ^FIammbesta'ndigkeit von Textilstoff kann M^C1 ??„ ^VertikaIe" ^Flam™ntest (A.A.T.C. Test _f ^et,^{h0d 34}"¹⁹⁶⁹' ^{Fire Re}sistance of Textile Fabrics) erfolgen. Danach wird ein konditionierter (65.% relative Feuchtigkeit) Streifen des zu untersuchenden f^tOff,^{eS in der FIamme eines} Bunsenbrenners 12 Se-Λ", ^a"^g ß^ehalten> ^und es werden die Länge des ^kohlten Teiles des Stoffes und die Brennzeit besummt. Flammenbeständigkeit von Teppichen kann

!'"'Τ" ^" ™^{Ch dem Table}t-Test (U.S. Federal Specjfication DOC FF 1-70). Danach wird eine Probe

?^S If^P^^{1Chs ZWei Stunden bei 1050}C getrocknet. Anschließend wird auf der Oberfläche des Teppichs

^e]T ^^"'»""^«-(HexamethylentetraminOTablette T ^Sl· ι* "™ ^Sta"dardzeit lang brennt, und es wird ι ^Au _u ^sb[^{eiten der} Flamme über die Oberfläche des °^ ^beobachtet" ^Der vorliegenden Erfindung liegt ?^{ie Au} gfenstellung zugrunde solche Textilmaterit 1 "j™ ™,' ^d'^{e d}'^{ese Tests erfüllen}' ^die nachfolgend κ ^eu^{>>Vertlkale FIam}mentest<« und der »Tablet-Test« bezeichnet werden

³⁵

⁴°

Beispiel 1

45

₁.hf w ^

*) PTO: Kaliumtitanoxalat. 50 handelt:

Alle Behandlungen durch Ausziehen: 45 Minuten bei 100⁰C Flottenverhältnis 1: 20 Nachbehandlungen bei 45°C, 15 Minu- Titantetrachlorid (50°/)

ten. Flottenverhaltn.3 1:20. Zitronensäure ^0> 4^ J J

Test-Methoden Aluminiumchlorid '.'.'.'.'.4,Oy₀O. w.'

55

Die folgenden Tests wurden in den Beispielen ange- Das Garn unrf

™„d, O^ UM i„ der Β-»—, «£. «i JfC^-JSSA SJSSjSSZLZ

a) Aufziehen Gemisch 45 Minuten lang zum Sieden erhitzt

Das Ausmaß des Aufziehens der Titanverbindung, 60 Saft SSS *

üe zur Flammenbeständigkeits-Behandlung verwendä mutlSh^sem

^ird, kann an Hand der Reaktion zwischen Titan- ^

Wäh-

^{Bildung von}

der Badlösung, falls erforderich vom Farbstoff befreit, wird mit 3 ml einer 3 %igen

fest ist.

11 12

Beispiel 2 ^emes Bunsenbrenners 12 Sekunden lang aufgehängt,

und es wenden die Länge des verkohlten Teiles des

Dieses Beispiel erläutert die gleichzeitige Behänd- Stoffes und die ßrennzeit bestimmt. Es wurde weiterhin lung von losem Wollmaterial mit einem Flammfest- festgestellt, daß die Behandlung beständig ist gegenmittelunter gleichzeitiger Aufbringung des Farbstoffes. 5 über mindestens 10 Waschen (45°C, 15 Minuten, Ein loses Wollmaterial wurde 45 Minuten lang in Philips Automatenwaschmaschine, Wollsiegelproeiner Packsystem-Färbemaschine mit einer Lösung, gramm) und mindestens 10 Trockenreinigungen enthaltend die folgenden Bestandteile, zum Sieden (28°C, 15 Minuten, Flottenverhältnis 1 : 20, Perchlorerhitzt: äthylen, Launderometer).

Kaliumtitanoxalat 4%o. w. f. ¹⁰

Weinsäure 3% o. w. f. B e ι s ρ ι e 1 5

Gelber Säureegalisierfarbstoff ... . . ... .. , , . ... „

(Cl Acid Yellow 166) 3 % ο. w. f. ^Μ,^ιηε|* ^e!^ner Klotzmaschine wurde auf einen WoIl-

textilstoff eine waßnge Losung mit der nachfolgenden

Das lose Material wurde dann gespült, getrocknet, 15 Zusammensetzung aufgebracht: zu einem Garn versponnen und zu einem Teppich Titantetrachlorid

^™^rb?^ite'\ ^dcr„^{einen 5}-^cm-^{Flor und ein Gewicht von} (50%ige wäßrige Lösung) ... 1,5% o. w. w.

1220 g/m² besaß Ammoniumbifluorid 1,0% o. w. w.

Dieser Teppich wurde dann auf die Flammbestan- Ameisensäure

digkeit mittels des Tablet-Test untersucht, der oben 20 ₍₈5%ige wäßrige Lösung) ... 2,0% o. w. w. beschrieben worden ist, und zwar nach dem Färben

und nachdem er lOmal nach dem in DOC FF 1-70 Der behandelte Stoff wurde dann getrocknet, mit

beschriebenen Verfahren gereinigt worden ist. einer wäßrigen Natriumbicarbonat-Lösung gewaschen,

Es wurde festgestellt, daß der Teppich vor und nach abgepreßt und getrocknet. Es wurde gefunden, daß

dem Reinigen ausgezeichnet flammfest ist. Dies zeigt, »5 er im vertikalen Flammentest (vgl. Beispiel 1) ausgedaß der gemäß der Erfindung erzielte Effekt auch zeichnet flammfest ist. Die Behandlung war beständig gegenüber dem Reinigen außerordentlich Widerstands- gegenüber 10 Waschen (jeweils 15 Minuten, 45°C),

fähig ist. Philips Automatenwaschmaschine, Wollsiegelpro-

B e i s ο i e 1 3 gramm). Nach 10 Waschen war die verkohlte Länge

30 im vertikalen Flammentest 40% kürzer. Dies zeigte,

Dieses Beispiel erläutert die Anwendung der daß die Flammenbeständigkeit beim Waschen zu-Flammfestbehandlung auf einen vorher fertiggestellten nahm.

^TepP^ich· Beispiel 6

Die Plüschseite eines Teppichs mit einem 5-cm-Flor

und einem Gewicht von 1220 g/m² wurde mit einer 35 Mittels einer Klotzmaschine wurde auf einen WoIl-

Lösung, enthaltend Kaliumtitanoxalat (80 g/Liter), textilstoff eine wäßrige Lösung mit der nachfolgenden

Weinsäure (10 g/Liter), Antimontrifluorid (20 g/Liter) Zusammensetzung aufgebracht:

und nichtionisches, biologisch abbaufähiges Netz- Titantetrachlorid

^miUä⁽o/^g/Ä⁰' ^P™¹¹¹' ^{bis das Gewicht des Flors} (50%ige wäßrige Lösung) ... 1,5% o. w. w.

um 50% erhöht wan 40 Ammoniumbifluorid ...... 15% o. w. w.

Der Flor wurde dann lacht gedruckt, um sicher- Antimontrichlorid 1,5 % o. w. w.

zustellen, daß d.e Losung in das Garn eindrang Ameisensäure

Danach wurde getrocknet. Der getrocknete Tepp.ch _{(85%i wäßri Lö } 2Qy 0 w w}

bestand den oben beschriebenen Tablet-Test.

... 45 · Der Stoff wurde anschließend wie im Beispiel ί

Beispiel 4 beschrieben behandelt. Im vertikalen Flammentesi

Mittels einer Klotzmaschine wurde eine wäßrige ergab er eine verkohlte Länge, die 20% kürzer wai

Lösung mit der nachfolgend angegebenen Zusammen- als diejenige des Stoffes von Beispiel 5. Die Eehandlunj

Setzung auf einen Wollstoff aufgebracht: war beständig gegenüber dem Waschen nach der Test

Titantetrachlorid ⁵° ^metnode, die im Beispiel 5 beschrieben wurde. Nacl

(50%ige wäßrige Lösung) .... 3% bezogen auf W.Minuten war die verkohlte Länge um 40% kürzer

⁰ _das Gewicht ^{Dies 2}^S¹*' ^daß ^e Flammfestgeit mit dem Waschei der Wolle zunahm.

(_{0 w W}) Die Gegenwart von Antimontrichlorid in der Be

Ammoniumbifluorid 1 5% ο w w ^5S handlungslösung ist besonders vorteilhaft bei Stoffei Ameisensäure ^von !«entern Gewicht (weniger als 200 g/m²).

(80 %ige wäßrige Lösung) 2%o. w. w.

Beispiel 7 Der Stoff wurde getrocknet. Anschließend wurde er

15 Minuten lang in Wasser bei 30⁰C und bei einem 60 Eine Lösung mit der nachfolgend angegebenen Zu

Flottenverhältnis von 1:20 gespült, abgepreßt und sammensetzung wurde auf einen fertigen Plüsch

getrocknet. Der Stoff wurde auf seine Flammbestan- teppich aufgesprüht:

digkeit mittels des vertikalen Flammentests (A.A.T.C.

Test Method 34-1969, Fire Resistance of Textile Titantetrachlorid Fabrics) untersucht Es wurde gefunden, daß er aus- 65 (50%ige wäßrige Lösung) ... 3,0% o. w. w.

gezeichnet flammfest ist Gemäß diesem Test wird ein Ammoniumbifluorid 1,5 % o. w. w.

konditionierter (65% relative Feuchtigkeit, 20⁰Q Ameisensäure

Streifen des zu untersuchenden Stoffes in der Flamme (85%ige wäßrige Lösung) ... 2,0% o. w. w.

13 14

Der behandelte Teppich wurde durch einen Kalan- Isopropanol (Netzmittel) .... 0,5% o. w. w.

der geleitet und dann getrocknet. Die Flammenbestän- Fluorkohlenstoff harz 2,0% o. w. w.

digkeit wurde nach dem Tablet-Test (U.S. Federal Wasserabweisendes Mittel auf

Specification DOC FF 1-70) als zufriedenstellend Basis eines modifizierten MeI-

ermittelt. [Nach dem Tablet-Test für Teppiche wird 5 amin-Formaldehydkondensaeine Probe des Teppichs 2 Stunden bei 105⁰C kon- tionsproduktes und Paraffin.. 0,5% o. w. w.

ditioniert. Auf der Oberfläche des Teppichs wird dann Titantetrachlorid 5,0%o. w. w.

eine »Methenamine«-(Hexamethylentetramin-)TabIette Ammoniumbifiuorid 2,5% o. w. w.

angezündet, die eine gewisse Zeit lang brennt, und es Ameisensäure

wird beobachtet, wie weit die Flamme sich über die n> (85%ige wäßrige Lösung) ... 2,0% o. w. w. Oberfläche des Teppichs ausdehnt.] Der Teppichflor

brannte nicht weg, und es wurde kein Ausbreiten der Der Stoff wurde dann 3 Minuten bei 12O⁰C getrock

Flamme auf den Oberflächenflaum des nicht abge- net und dann 4 Minuten auf 165°C erwärmt, um da; nutzten behandelten Teppichs beobachtet. Die Be- Fluorkohlenstoffharz zu härten. Der Stoff wurde danr handlung war beständig gegenüber 10 Waschen (je- 15 15 Minuten lang in einer Haspelkufe bei 20⁰C mil weils 15 Minuten, 6O⁰C, Flottenverhältnis 1:20, Wasser bei einem Flottenverhältnis von 1: 30 gespült Hotpoint-Waschmaschine). Zusätzlich zu der Flamm- und anschließend 3 Minuten bei 120⁰C getrocknet. fest-Wirkung verleiht die Behandlung dem Teppich Der getrocknete Stoff wurde dem Vertikal-Tesi

eine den Schmutz abstoßende Eigenschaft. Man nimmt unterworfen und ergab eine Verkohlungslänge vor an, daß dies der Anwesenheit von Titanverbindungen 20 2,6 Zoll und eine Brennzeit von 5 Sekunden. Er zeigt« auf der Faseroberfläche zuzuschreiben ist. eine zufriedenstellende Widerstandsfähigkeit geger

Natrium- oder Kaliumbifluorid kann an Stelle Wasser und öle, die im Sprüh- und Öl-Rating-Tesi des Ammoniumbifluorids verwendet und auf den ermittelt wurde. Teppich in der vorstehend beschriebenen Weise auf- _n · 111

gebracht werden. 35 Beispiel 11

Beispiel 8 Dieses Beispiel eriäutert die Durchführung del

Flammfest-Behandlung nach dem Pad-Steam-Verfah

Ein Wollkammzug wurde durch Aufziehen mit ren bei einem fertiggestellten Plüschteppich. TiCI₁ (50%ig — 3% o.w.w.) und Zitronensäure Der Plüschteppich wurde mit einer Lösung, enthal·

(4% o. w. w.) gleichzeitig mit dem Färben mit einem 30 tend die nachfolgend angegebenen Bestandteile, bis zi gelben Säureegalisierfarbstoff (CI Acid Yellow 29) einer Flüssigkeilsaufnahme von 400% imprägniert: behandelt. Das Titantetrachlorid und der Farbstoff mo/it ττι /ςη<ν\

waren nach 30 Minuten andauerndem Sieden völlig < ?/ , _Δ · ⁷T_n -a

aufgezogen. Das Farbstoff-Aufziehen war etwa 5 bis { ^g'J"! ^er Ammoniumbifluond

10 % größer als mit demselben Farbstoff ohne Zugabe 35 \ ⁸ ,^L! ^er Entschaumungsmittel, des TiCl₄, und das Färben war gleichmäßig. Der WoIl- \ ⁸(}Ί ^er Verdickungsmittel,

kammzug wurde zu einem Garn versponnen. Ein sehr ^g' !Netzmittel.

offener Plüschteppich wurde aus dem behandelten und Der imprägnierte Teppich wurde in horizontale!

gefärbten Garn hergestellt und erfüllte leicht den Lage 10 Minuten bei 106⁰C gedämpft, in zwei ge· Tablet-Test. Die Farbechtheit gegen Licht, Wasser, 40 trennten Gefäßen rrit Wasser gespült und getrocknet Schweiß und Waschen (40⁰C) ist die gleiche wie bei Der Tablet-Test trgab, daß der behandelte Teppich

einem gefärbtem, jedoch unbehandelten Garn. den Anforderungen bei weitem genügte, während dei

nicht behandelte Teppich den Test nicht bestand. Beispiel 9 Nach 10 handelsüblichen Shampooings erfüllte dei

45 behandelte Teppich den Tablet-Test. Das im Beispiel 8 beschriebene Verfahren wurde

mit einer Probe ungefärbter Wolle und in Abwesen- Beispiel 12

heit eines Farbstoffes neben dem Titankomplex durch- Dieses Beispiel erläutert die Anwendung des Ver-

geführt. Ein Plüschteppich, der aus dem behandelten fahrens gemäß der Erfindung nach der Drip-Nip-Dry-Garn hergestellt wurde, bestand ohne weiteres den 50 Technik auf ein Schaffell, das als Fußbodenbelag odei Tablet-Test Ein konventioneller Teppichtest gemäß als Autositz verwendet wird

der Air Registration Board Specification 8 ergab eine Das Schaffell wurde mit einer Lösung der nach·

Verkohlungslänge von 2ZoIl (unbehandelt 3ZoIl). folgenden Zusammensetzung imprägniert · Der gleiche Teppich ohne jedes Vorgewebe ergab beim -,_Λ „ .. . .

vertikalen Test eine Verkohlungslänge von 1 Zoll und 55 ZZ ^6/,r!^{ter Am}momumbifluond, eine Brennzeit von 0 Sekunden (unbebandelt: Ver- ™,, ^Γ *■ ⁽⁵⁰^*

kohlungslänge 2,7 ZoU, Brennzeit 23 Sekunden). f° ?' Liter Ameisensäure 80 %),

1 g/Liter Netzmittel.

Beispiel 10 Nach gründlichem Benetzen des Schaffelles wurde

. 60 es bis zu einer Feuchtigkeitsaufnahme von 150%

Dieses Beispiel erläutert, wie WoBe gleichzeitig zwischen Walzen abgequetscht und bei 50⁰C getrockeiner Hammenbeständigkeitsbehandlung und einer net, um die Haut nicht zu beschädigen uad zu Üärtea Behandlung zum Abstoßen von Wasser und öl unter- Nach dem Färben wurde das Schaffell 15 Mimitec

™?£ϊ , · «.__.. A^. ™^{ι Wasser von 250}C gespöit, um verbleibende Che-

Mittels einer Klotzmaschine wurde auf einen WoH- 65 mikaiien zu entfernen, die den weichen Griff bed* stoff eine Lösung der nachfolgenden Zusammensetzung trächtigen könnten. Nach dem Spülen wurde das bis zu einer Feuchügkeitsaufnahme von 100% aufge- Schaffen entwässert und bei 50⁰C getrocknet k""**= Das behandelte Schaffen erfüllte den Tablet-Test

15 16

Der Unterschied zwischen den Flammfest-EiEenschaf- ziehens des Titancitratkomplexes wurde die Decke

ten des behandelten und des unbehandelten Schaffelles gespült und getrocknet.

war außerordentlich eindringlich, und zwar wegen der Es wurde kein Unterschied im Griff und in den

sehr offenen Flor-Konstruktion und der losen Fasern, mechanischen Eigenschaften zwischen der behandelten

die leicht zugänglich waren. Bei dem unbehandelten 5 und der unbehandelten Decke gefunden. Die behandelte

Schaffell verblieb keine einzige Faser nach dem Decke erfüllte bei weitem die Forderungen des verti-

Tablet-Test, während beim behandelten Schaffell nur kalen Flammtestes in der Kett- und der Schußrichtung,

eine oberflächliche Brennstelle von 2 Zoll Durchmesser während die unbehandelte Decke in beiden Richtungen

auftrat und die Wollfasern unverzüglich von selbst die Forderungen des Tests nicht erfüllte.

erloschen. io . ,

Beispiel 16

^P' ^e Eine Wolle-Polyestergarn (80/20) wurde in Strang-

Dieses Beispiel beschreibt die Anwendung der Drip- form gemäß dem Verfahren der Erfindung durch Auf-

Nip-Dry-Technik, um loses Wollmaterial in der letzten ziehen mit den folgenden Chemikalien behandelt·

Kufe einer Rohwolle-Entfettungsmaschine kontinuier- 15 a°/τ;π /ίη«Λ_{η u}, „,

lieh der Behandlung gemäß der Erfindung zu unter- ^ 3^£μ*»£«"'* w.

werfen. ^/0

Die Lösung der letzten (5.) Waschkufe einer üblichen Die Zitronenräure wurde in einem Kübel in warmem

Entfettungsmaschine enthielt die folgenden Bestand- Wasser gelöst, und die Titantetrachlorid-Lösung wurde

teile: 20 unter Rühren zu der in dem Kübel gelösten Zitronen-

60 g/Liter TiCl (50"/) säure gegeben. Der so hergestellte Titancitratkomplex

30 g/Liter NH F · HF wurde zum Bad gegeben, das zum Sieden erhitzt und

40 g/Liter HCOOH (85 V) ^ Minuten am Sieden gehalten wurde. Nach dem

Spülen und Trocknen wurde aus dem behandelten

Loses WoUmaterial durchlief kontinuierlich 7 Mi- 25 Garn ein Wirkgewebe hergestellt und dem vertikalen nuten lang bei 30° C diese Waschkufe, wurde dann auf Flammtest unterworfen. Die Brennzeit (1 Sekunde) einen Feuchtigkeitsgehalt von 60 % abgequetscht und und Verkohlungslänge (2,5 Zoll) bewiesen eine auskontinuierlich getrocknet. reichend wirksame Flammbeständigkeit.

Der Tablet-Test ergab ein bemerkenswertes Ausmaß _R . 117
an Flammenbeständigkeit im Vergleich zu den gleichen 30 H e ι s ρ 1 e 1 17
unbehandelten Wollfasern. Ein Kleidungsstück für einen Ofenmann (reine Da in manchen Fällen die zurückbleibenden Chemi- Wolle, gewebtj 600 g/m²) wurde gemäß dem Verfahren kalien sich störend auf die Verarbeitbarkeit der be- der Erfindung durch Aufziehen 45 Minuten bei Kochhandelten Wolle auswirkten, wurde ein Teil des be- temperatur mit den folgenden Chemikalien behandelt: handelten losen Wollmaterials in einem getrennten 35 Titantetrachlorid (50%) .... 5,0% o. w. w.

Behalter 15 Minuten mit Wasser bei 25°C gespult und Zitronensäure 6,5 % o. w. w.

getrocknet. Das behandelte und gespulte lose WoUmaterial passierte den Tablet-Test. Nach den Aufziehen des Titankomplexes wurde der „ . . Stoff gespült und getrocknet.

Beispiel 14 _4o ß_a bei den in der Gießereiindustrie tatsächlich

Dieses Beispiel erläutert das Verfahren gemäß der herrschenden Bedingungen die Widerstandsfähigkeit

Erfindung durch Aufziehen auf ein Woll-Nylon (80/20)- gegen Strahlungshitze erheblich wichtiger ist als die

Mischwirkkleidungsstück. Das Kleidungsstück wurde Widerstandsfähigkeit gegen Flammen, wurden das

in einer Side-Paddle-Färbemaschire 45 Minuten iang behandelte und das unbehandelte Gewebe dem

bei Kochtemperatur mit einer Lösung der folgenden 45 ASTM-E-162-66T-Test auf Oberflächenentflammbar-

Chemikalien behandelt: keit unter Verwendung einer Strahlungswärmequelle

5°/ TiCl (50°/) oww unterworfen. Bei diesem Test wird das Gewebe 15 Mi-

6 5°/ Zitronensäure ο w' w ^{nuten lan}ß ^{einer Tem}P^{eratur von 800}°^c ausgesetzt,

und die Verkohlungslänge wird gemessen. Es wurden

Nach dem Kochen war der Titankomplex zu 90% 50 die folgenden Ergebnisse erzielt:

aufgezogen und rlas Kleidungsstück wurde gespült Unbehandelt Verkohlungslänge 43 cm

und getrocknet. Der vertikale Flammtest ergab eine (volle Länge)

Brennzeit von 1 Sekunde und eine Verkohlungslänge Behandelt Verkohlungslänge 15 cm

von 3,5 Zoll. Mit diesen Werten ist bei weitem die

Forderung des Tests erfüllt (maximale Brennzeit 55 Das Ergebnis dieses Versuches zeigt, daß das gemäß

15 Sekunden, maximale Verkohlungslänge 8 Zoll). der Erfindung behandelte Gewebe erheblich wider-

„ . . , „, standsfähiger gegen Hitze ist als das unbehandelte

Beispiel 15 _Gewebe ^e

Eine Wolldecke, enthaltend 15% Baumwolle in B e i s ρ i e 1 18

Ketlrichtung, wurde gemäß dem Verfahren der Erfin- 60

dung durch Aufziehen in einer Haspelkufe mit einer Teppichwolle in Strangform wurde gemäß dem VerLösung der folgenden Chemikalien behandelt: fahren der Erfindung durch Aufziehen mit TiCl₄ 4 5°/TiCl (50°/)o w w (50 %ig —3% o'. w. w.) und Zitronensäure (4% o.w.w.) 67 Zitronensäure ο w w ' behandelt, und zwar gleichzeitig mit dem Färben mit ·■· g_{s e}j_nem gelben Säureegalisierfarbstoff. Nach 30 Minuten Die Badtemperatur wurde mit einer Geschwindigkeit Kochen waren das Titantetrachlorid und der Farbstoff von 40° C/Minute zum Kochen gebracht. Dann wurde vollständig aufgezogen. Die aufgezogene Menge des 45 Minuten gekocht. Nach Überprüfung des Auf- Farbstoffes lag um etwa 5 bis 10% über der Menge,

17 ¹⁸

die mit demselben Farbstoff ohne Zusatz von TiCl₁ trocknet. Die erhaltene Stoffprobe zeigte eine fleckige aufzog. Die Färbung war fleichmäßig. Ein sehr offener Aufnahme des Titans. Es kann angenommen werden, Plüschteppich, der aus dem behandelten und gefärbten daß dieses fleckige Aussehen dadurch zustande kommt, Garn hergestellt worden war, erfüllte bei weitem den daß in dem Färbebad ein Titansalz gebildet wird an Tablet-Test Die Farbechtheit gegen Licht, Wasser, 5 Stelle des Merkmals, daß wie erfindungsgemäß ein Schweiß und Waschen (40⁰C) ist die gleiche wie bei Titankomplex zugesetzt wird.

dem gefärbten, jedoch unbehandelten Garn. In glei- Der so behandelte Stoff wurde dem Test der FJamm-

cher Weise wurde ein Mischgarn 80/20 (Wolle/Nylon) festigkeit gemäß Testmethode 5902 der US-Spezifikabehandelt. Der Farbton war wegen des Nylons dunkler, tion CCC-T 1916, 1951, unterworfen. Diese Prüfaber ein aus diesem Garn hergestellter Plüschteppich io Vorschrift erfordert unter anderem, daß der Stoff eine erfüllte ebenfalls ohne weiteres den Tablet-Test, wenn gleichmäßige Behandlung erhält, und es müssen minauch die Brennzeit geringfügig höher lag als bei dem destens sechs gesonderte Proben aus jedem behandel-Teppich aus 100% Wolle. ten Stück entnommen werden. Darüber hinaus muß

die flarnmfest machende Wirkung noch nach 10 Wä-B e ι s ρ ι e 1 19 _{15 schen} ^i 4o°_c erhalten bleiben.

Das im Beispiel 18 beschriebene Verfahren wurde Es wurde jedoch gefunden, daß eine Anzahl von

mit einer Probe ungefärbter Wolle und in Abwesenheit Proben aus dem behandelten Stoff diesem Test nicht des Farbstoffes durchgeführt. Nach der Titanbehand- einmal vor dem Waschen genügten und daß nach den lung wurde das Garn 15 Minuten bei 5O⁰C mit 4% vorgeschriebenen 10 Wasch vorgängen keine der Pro-Ammoniumbifluorid o. w. w. behandelt. Die Nach- 20 ben die Bedingungen des Tests erfüllte,
behandlung entfernte vollständig den geringen Gelb- Daraus dürfte klar ersichtlich sein, daß bei bekannstich. Ein aus dem mit dem Fluorid nachbehandelten ten Färbeverfahren unter Verwendung von Titan-Garn hergestellter Plüschteppich erfüllte ohne weiteres verbindungen als Beizmittel keine zufällige flammfest den Tablet-Test. Ein üblicher Teppichtest gemäß Air machende Wirkung erzielt wird.
Registration Board Specification 8 ergab eine Verkoh- 25 . ,

Iungslänge von 2z£jl (unbehandelt 3ZoIl). Der Versuchs 2 (Vergleich)

gleiche Teppich ohne irgendein Vorgewebe ergab im Bei der Durchführung dieses Versuches wurden die

vertikalen Test eine Verkohlungslänge von 1 Zoll und Angaben der GB-PS 5 712, S. 2, Zeilen 6 bis 27, eine Brennzeit von 0 Sekunden (unbehandelt: Ver- möglichst genau nachgearbeitet. Die Beizlösung wurde kohlungslänge 2,7 Zoll, Brennzeit 23 Sekunden). 30 in Übereinstimmung mit der dort gegebenen Vorschrift

Eine ähnliche Nachbehandlung mit 4 % NH₄F · HF hergestellt. Der Wollstoff wurde in der empfohlenen und 4% Natriummetabisulfit oder 4% Natrium- höchsten Konzentration, d.h. mit 70,87g der Beiz-Formaidehyd-Sulfoxylat entfernte vollständig den lösung in 11,36 1 Wasser zur Behandlung von 283,5 g Gelbstich ohne die Flammfest-Eigenschaft nachteilig des Wollstoffes behandelt. Die Wolle wurde in dieser zu beeinflussen. 35 Lösung I¹/, Stunden gekocht. Der pH-Wert des Bades

Beispiel 20 während der Behandlung war etwas höher als pH 4.

Bei der Prüfung der erhaltenen Proben in der vor-

Ein Teppichgarn wurde in Strangform mit einer stehend beschriebenen Weise zeigte sich, daß der Stoff Lösung, enthaltend die folgenden Bestandteile, behan- den Testvorschriften weder vor noch nach dem delt: 40 Waschen (zehnmal bei 40⁰C) genügte.

Natriumfluorborat 2% o. w. f. , ^D'^{e l)eiden}_ ^{in den} vorstehend beschriebenen Ver-

Titantetrachlorid gleichsversuchen 1 und 2 erhaltenen Proben wurden

(50 %ige wäßrige Lösung) 3 % 0. w. f. dartb" hinaus dem Test der Flammfestigkeit gemäß

Salzsäure (377) 37 0 w f AATCC Testmethode 34-1969 unterworfen. Dabei

Die Lösung wurde 45 Minuten gekocht." Das be- ⁴⁵ ^u* ™? ^V0L^her 8<;^funden· ^Q keine der beiden handelte Garn wurde dann zweimal gespült, entwäs- ^Pr°^{ben den} Testbedingungen genügte und zwar sert und getrocknet. Es wurde zu einem sehr offenen ™*" ^{vor noch nach dem} zehnmaligen Waschen bei

Plüschteppich verarbeitet, der bei weitem den Tablet- „,. .. , . . „„ „„,„,- „ „

Test erfüllte Weiterhin wurden, genau wie in GB-PS 5 712, S. 2,

50 Zeile 45, bis S. 3, Zeile 10 beschrieben, Beizlösungen

Vergleichsversuche: hergestellt und zur Behandlung von aus reiner Wolle

Versuchs 1 (Vergleich) bestehenden Geweben verwendet. Das Wollgewebe

besaß ein Gewicht von 2CK) g/m². Es wurde mit einem

Entsprechend Knecht, »A Manual of Dyeing«, Flottenverhältnis 1:30 aufziehen gelassen, und zwar

S. 281/282, wurde folgender Versuch durchgeführt: 55 — wie in der GB-PS 5 712, S. 3, Zeile 9, angegeben —

Ein Standardwebstoff aus reiner Wolle (200 g/m²) 30 Minuten bei 70⁰C. Dann wurde einmal mit kaltem

wurde in Gegenwart 2%iger Essigsäure im Roh- Wasser gewaschen und getrocknet. Die folgenden

zustand gefärbt. Nach 30minütigem Kochen wurden Mengen an Titandioxid und Oxalsäure wurden ver-

20% einer Beizlösung, bestehend aus einer Titan- wendet:

natriumsulfat-Lösung mit einem Gehalt an 4 % TiO₂, 60 _{χ % Jio Q w + 2 5 y Oxa},_{säure o w}

zugesetzt, wonach 10% Oxalsäure zugegeben wurden. _χ % TiO ο. w. w. + 5 % Oxalsäure o. w. w.,

Skoch! Farbebad weitere 30 Minuten ₂% Tio! o. w. w. + 10% Oxalsäure o. w. w.

Sofort nach der Zugabe der Beizlösung wurde ein Die so behandelten Gewebe wurden dem vertikalen

weißer Niederschlag (wahrscheinlich hydratisiertes 65 Flammtest nach Standard F.A.R. 25.853 unterworfen. TiO₂) gebildet, welcher sich nach der Zugabe von Sämtliche Proben verbrannten auf der vollen Länge Oxalsäure langsam während etwa 20 Minuten löste. von 30 cm mit einer durchschnittlichen Brennzeit von Der so behandelte Stoff wurde gespült und ge- 25 Sekunden. Damit erfüllten sie nicht den Standard-

19 20

Test, der eine maximale Verkohlungslänge von 20 cm Der pH-Wert während der Behandlung lag zwischen

und eine maximale Brennzeit von 15 Sekunden vor- 1,5 und 2,5. Nach dem Kochen war der Titankomplex

schreibt. zu 90% aus der Lösung ausgezogen, und das Klei-

Um das erfindungsgemäße Verfahren mit den vor- dungsstück wurde gespült uad getrocknet. Im verti-

stehend beschriebenen bekannten Färbeverfahren zu 5 kalen Flammtest betrugen die Brenndauer 1 Sekunde

vergleichen, wurden die nachstehenden erfindungs- und die verkohlte Länge 8,39 cm und hatten somit

gemäßen Versuche 3 bis 9 durchgeführt. Werte, die leicht die Vorschrift erfüllten (maximale

., . , Brenndauer 15 Sekunden, maximale verkohlte Länge

Versuch 3 *>ητ> ~\

20,32 cm).

Die nachstehend angegebene Zubereitung wurde in io

Form einer wäßrigen Lösung mit einem pH-Wert von Versuch 5
1 mit Hilfe eines Foulards auf einen Wollstoff aufgetragen: Ein Garn aus Woile/Polyester (80/20) wurde in Titantetrachlorid Strangform durch Aufziehen bis zur Baderschöpfung

(50%ige wäßrige Lösung) 3% Ammoniumhydrogen-

fluorid 1,5%

Ameisensäure

(80%ige wäßrige Lösung) 2%

15 mit den nachstehenden Chemikalien behandelt:

das°Gew?ch^ft ⁴% ^TiC1* (⁵⁰°/°>' ^bezoß^{en auf das} Gewicht der

der Wolle Wolle,

5 % Zitronensaure, bezogen auf das Gewicht der

20 Wolle. Der Stoff wurde getrocknet und danach 15 Minuten

bei einem Badverhältnis von 1: 20 in Wasser von Die Zitronensäure wurde in einer BuKe in warmem

30⁰C gespült, mit Wasser extrahiert und getrocknet. Wasser gelöst, und die Titantetrachloridlösung wurde Die Flammfestigkeit des Stoffes wurde mit Hilfe des unter Rühren zu der gelösten Zitronensäure in der vertikalen Flammtests (AATC Testmethode 34-1969, 25 Bütte gegeben. Der in situ hergestellte Titancitrat-Flammbeständigkeit von Textilstoffen) geprüft, und komplex wurde zu dem Bad gegeben, welches zum es wurde eine zufriedenstellende Flammbeständigkeit Sieden erhitzt und 45 Minuten am Sieden gehalten festgestellt. Bei dem Test wird ein konditionierter wurde. Der pH-Wert des Bades betrug während der Streifen des Stoffes (65% relative Feuchtigkeit, 20⁰C) Behandlung 1,5 bis 2,5. Nach dem Spülen und Trock-12 Sekunden in die Flamme eines Bunsenbrenners 30 nen wurde aus dem behandelten Garn ein Strickstoff eingehängt, und es werden die Länge des verkohlten hergestellt und dieser mit Hilfe des vertikalen Flamm-Teils des Stoffes und die Brenndauer bestimmt. Es tests geprüft. Die Brenndauer (1 Sekunde) und die wurde gefunden, daß die Behandlung mindestens verkohlte Länge (6,35 cm) zeigten an, daß eine aus-10 Wäschen (45° C, 15 Minuten, Philips automatische reichende flammfestmachende Wirkung erzielt war.
Waschmaschine, Wollprogramm), übersteht und daß 35 Proben der in den Versuchen 4 und 5 hergestellten sie mindestens 3 Trockenreinigungen widersteht (28° C, flammfest gemachten Stoffe wurden je zehnmal bei 15 Minuten, Badverhältnis 1:20, Perchloräthylen, 4O⁰C während 14 Minuten in einer automatischen Launderometer). Waschmaschine von Philips mit dem Wollprogramm

Versuch 4 gewaschen. Obwohl eine gewisse Filzschrumpfung der

40 Proben eintrat, wurde die Flammbeständigkeit nicht

In diesem Versuch wird die baderschöpfende Be- beeinträchtigt, und jede der gewaschenen Proben gehandlung eines gestrickten Kleidungsstückes aus einem nügte beim erneuten Test dem vertikalen Flammtest Wolle-Nylon-Gemisch (80: ^beschrieben. Das Klei- (AATCC T.M. 34-1969).

dungsstück wurde in einer Side-Paddle-Färbemaschine , Die vorstehenden Ergebnisse zeigen an, daß mit während 45 Minuten beim Sieden mit nachstehenden 45 Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine ausge-

Chemikalien behandelt: zeichnete Flammbeständigkeit von Wolle erzielt wird,

5% TiCi₄ (50%), bezogen auf das Gewicht der während bei den bekannten Färbeverfahren unter

Wolle, Verwendung von Titanverbindungen als Beizmittel

6,5 % Zitronensäure, bezogen auf das Gewicht der auch nicht als Zufallsergebnis eine ausreichende

Wolle. 50 Flammfestigkeit erhalten werden kann.

Claims (12)

11, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Fasert zusätzlich ein Fluorkohlenstoffharz aufgebrachi Patentansprüche: wird.

1. Verfahren zur Verbesserung der Flammen- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbessebeständigkeit von natürlichen oder synthetischen rung der Flammenbeständigkeit von natürlichen odei Polyamidfasern durch Aufbringen von Titan- synthetischen Polyamidfasern.

Verbindungen, dadurch gekennzeich- In der Natur vorkommende Polyamidfasern, bei·

η e t, daß man auf die Fasern als Titanverbindung io spielsweise Schafwolle, besitzen ein hohes Ausmaß ar einen anionischen Komplex von Titan mit einem natürlicher Flammenbeständigkeit auf Grund des verorganischen Chelatbildner oder Fluorid-Ionen bei hältnismäßig hohen Stickstoff- und Feuchtigkeit* einem pH-Wert unter 4 aus wäßriger Lösung auf- gehaltes, der hohen Entzündungstemperatur (570 bis bringt. 600⁰C), der geringen Verbrennungswärme, der niedri-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 gen Flammentemperatur und dem hohen begrenzender zeichnet, daß die anionischen Titankomplex- Sauerstoffindex.

verbindungen in situ in der wäßrigen Lösung Das Verhaften von WolJgeweben in den verschiedegebildet werden. rien Versuchsmethoden, die im allgemeinen angewandt

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch werden, hängt ab von der speziellen Versuchsmethode gekennzeichnet, daß das chelatbildende Mittel eine 20 und der Art des Gewebes. Eine horizontale Versuchs-Carbonsäure mit mindestens zwei Carboxylgruppen methode stellt weniger schwere Anforderungen als ein oder eine Hydroxycarbonsäure ist. Test bei 45° oder ein vertikaler Test. Die meisten

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Wollgewebe bestehen einen horizontalen Test, aber gekennzeichnet, daß die Titankomplexverbindung sie bestehen vielleicht nicht einen 45°-Test oder einen ein aus Titantetrachlorid und einem Alkalimetall- 25 vertikalen Test. Der Einfluß der Gewebeart ist eben- oder Ammoniumfluorid oder -bifluorid gebildeter falls außerordentlich bedeutsam. Je dichter und schwe-Komplex ist. rer das Gewebe ist, desto geringer ist die Entflammbar-

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, keit. Beispielsweise kann ein üblicher Wollteppich den dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Titan- amerikanischen Tablet-Test (DOC FF 1-70, DOC FF Verbindung behandelten Fasern zusätzlich mit 3° 2-70) erfüllen, während ein offener Plüschteppich oder einer Fluorid-Lösung, insbesondere einer Alkali- ein Flokati-Teppich den gleichen Test nicht erfüllen metall- oder Ammoniumfluorid- und/oder -bi- wird.

fluorid-Lösung behandelt werden. Daraus folgt, daß die Wolle in manchen Fällen eine

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- Behandlung zur Erhöhung der Flammenbeständigkeit zeichnet, daß die Fluorid-Lösung zusätzlich ein 35 benötigt, um eine gewisse Flammbeständigkeitsforde-Reduktions mittel, insbesondere Natriummetabi- rung und einen entsprechenden Test zu erfüllen. Vorsulfit und/oder Natrium-Formaldehyd-Sulfoxylat hänge oder Wandverkleidungen in öffentlichen Geenthäli. bäuden, Flugzeug-Ausrüstungsgegenstände und Dek-

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ken, Ausrüstungsgegenstände und Vorhänge in öffentdadurch gekennzeichnet, daß aus der gleichen 40 liehen Verkehrsmitteln, Schutzkleidungen und sehr Lösung wie der Titankomplex ein verträglicher wenig dichte Teppiche (Plüsch) sind Produkte, die Farbstoff aufgebracht wird. eine Behandlung erfordern mögen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn- Es ist bekannt, das Titanverbindungen, insbesondere zeichnet, daß als Farbstoff ein Säureegalisier-, Titantetrachlorid, wenn sie auf Textilfasern aufgebracht 1:1-premetallisierter oder Reaktiv-Farbstoff gleich- 45 werden, insbesondere auf natürliche Cellulosefasern, zeitig mit dem Titankomplex auf die Fasern auf- wie Baumwolle, die Feuerbeständigkeit dieser Fasern gebracht wird. erhöhen. Gemäß diesen Verfahren des Stands dei

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Technik müssen jedoch die Titanverbindungen in dadurch gekennzeichnet, daß ein Säurewalk-, 1: 2- unerwünscht hohen Mengen von bis zu 20 Gewichtspremetallisierter oder Reaktiv-Farbstoff bei Koch- 50 prozent aufgebracht werden, und der hohe Anteil an temperatur aus einem Färbebad durch Aufziehen Mineralstoffen, der in die Fasern oder die daraus auf die Faser aufgebracht, die Temperatur des hergestellten Textilerzeugnisse eingearbeitet ist, hat Färbebades herabgesetzt, die Titankomplexver- einen unerwünschten nachteiligen Einfluß auf die bindung zugefügt und das Bad weiter erhitzt wird, mechanischen Eigenschaften, beispielsweise den Griff, bis dieTitanverbindung auf die Faser aufgezogen ist. 55 Außerdem bildet die Titanverbindung einen schwach

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, haftenden Überzug auf der Oberfläche der Faser und dadurch gekennzeichnet, daß die Titankomplex- ist deshalb nicht beständig gegenüber Waschen odei verbindung in einer Menge von 0,2 bis 2,5 Ge- sogar nur wiederholten mechanischen Verformungen, wichtsprozent, berechnet als Titandioxid und be- Es ist weiterhin bekannt, Titanverbindungen, u. a zogen auf das Gewicht des Stoffes, aufgebracht 60 gewisse Titankomplexe als Beizmittel für Textilien wird. einzusetzen und organische Lösungen von Titan-

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis Chelatkomplexen zum Wasserabweisendmachen vor 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Fasern Textilien zu verwenden (FR-PS 11 75 429). Das Aufzusätzlich eine Antimon- und/oder Aluminium- bringen der Titanverbindungen erfolgt dabei jedoch verbindung, insbesondere Antimontrifluorid, Anti- 65 —wie bereits dargelegt — aus Lösungen in organischer mon-Kaliunntartrat, Aluminiumsulfat und/oder Lösungsmitteln oder in einem im wesentlichen neutra- -chlorid aufgebracht wird. len Bereich. Dadurch wird das Titan nur oberflächlich

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis auf den Fasern abgeschieden, und die Waschfestigkeit