DE2207398C3 - - Google Patents
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Description
Rückstreckens zu erreichen. Im allgemeinen erfolgt ein Material bruch. Das Ätznatron soll vorzugsweise
gänzlich entfernt werden, bevor die endgültige Trocknungsbehandlung erfolgt Kann es jedoch vor dem
Trocknen nicht vollständig entfernt werden, so sollte die Spülbehandlung nach dem Trocknen zweckmäßig
wiederholt werden. Spuren von Ätznatron und Salzen die im trocknen Fasermaterial zurückbleiben, wirken
sich auf die mechanischen Eigenschaften des Fasergutes nachteilig aus.
Beim Trockenspinnen kann es erforderlich sein, die behandelten Vorgespinste oder Kammzüge zu entdrallen,
ehe ein Weitergehen zur abschließenden Spinnbehandlung erfolgt. Vorzugsweise soll beim anmeldungsgemäßen
Verfahren die Trocknungsbehand- "5 lung so durchgeführt werden, daß mindestens die
während des Quellens und Spülens erreichte Endlänge beibehalten wird. Erfahrungen zeigen, daß Fehlerstellen
während des Quellens als Folge etwa einer nicht vollständigen Durchdringung des Materials mit
dem Quellmittel dadurch beseitigt werden können, daß man während der Trocknungsbehandlung mit
einem hohen Grad von Rückstreckung arbeitet. Selbst Fasern, die infolge von Schlupferscheinungen
nicht ausreichend gestreckt werden, zeigen eine wesentliche Verbesserung in den Zugeigenschaften,
wenn ein Rückstrecken um ein Maß erfolgt, das so groß wie möglich ist. Schließlich trägt die Trocknungsbehandlung recht wesentlich zum angestrebten Effekt
bei. Tatsächlich wird durch das Trocknen eine Fixierung der Gefügeänderungen bewirkt, die in den Fasern
durch die vorangehende Behandlung eingeführt worden sind. Um eine fast ideale Fixierung zu erreichen,
muß die Feuchtigkeit so weit wie möglich entfernt werden, ohne das Fasermaterial thermisch zu beschädigen.
Erfahrungsgemäß kann das Trocknen mittels Infrarotstrahlung erfolgen, um den vorstehenden
Anforderungen gerecht zu werden.
Andere Trocknungsverfahren führen jedoch auch zu den angestrebten Ergebnissen. Im folgenden wird das
anmeldungsgemäße Verfahren an Hand von Beispielen näher erläutert. In den Beispielen wird mit verschiedenen
Baumwollqualitäten gearbeitet. Ein Vergleich der Ergebnisse in den einzelnen Beispielen miteinander
ist nicht immer zulässig.
Beispiel I
Faserbehandlung
Faserbehandlung
Ein Bündel Baumwollfasern wird ohne Spannung in 24%iger Natronlauge gequollen. Nach vollständigem
Quellen werden die Fasern auf 100% bzw. 105% der ursprünglichen Länge zurückgestreckt Das Rückstrecken
wird während des Quellens und während des Spülens zur Entfernung des Ätznatrons durchgeführt.
Die beim Rückstrecken erreichten Endabmessungen werden mindestens eine Minute lang aufrechterhalten.
Nach vollständiger Entfernung des Ätznatrons aus den Fasern werden sie bei 120 C getrocknet und bzw.
oder bei 65% relativer Luftfeuchtigkeit und 20 C konditioniert.
Danach wird das aufbereitete Material mit einem Appreturmittel für Baumwolle z. B. mit einem handelsüblichen
Äthylen-harnstoffderivat nachbehandelt, wobei mit 75%, bezogen auf das Gewicht dieses
Mittels, an MgCK als Katalysator gearbeitet wird. Diese Appreturmittellösung wird in einer Menge eingesetzt,
die dem Gewicht der Fasern entspricht. Nach einstündiger Lagerung bei Raumtemperatur und bei
100% relativer Luftfeuchtigkeit werden die Fasern bei 70 C getrocknet und anschließend 5 Minuten lang bei
150 C getrocknet.
Nach dem Waschen mit einer l%igen Neutralseifelösung und nach dem Spülen werden die Fasern erneut
aufbereitet. Die nach diesem Verfahren erhaltenen Faserfestigkeitswerte einer Baumwollqualität sind in
Tabelle 1 angegeben. Aus diesen Daten geht hervor, daß das beschriebene Verfahren zu sehr starken Fasern
führt, deren Festigkeit auch nach der Einwirkung eines Appreturmittels in hohem Maße erhalten bleibt.
Es läßt sich feststellen, daß mit anderen Baumwollsorten analoge Ergebnisse erzielt werden (siehe Beispiel
IV). Die totsächliche Festigkeitserhöhung, die erreicht wird, kann jedoch nach der Applikation des
Appreturmittels variieren (Beispiel IV).
Tabelle 1
Zugfestigkeit in Gramm
Zugfestigkeit in Gramm
| 1 | A | 6 | l· | 7 | ) | 6 | 7 | ι | 6 | \ | 7 | < | 6 | 7 |
| 8 | 6,0 | 6,0 | 6,5 | 6,5 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | ||||||
| 9 | 8,5 | 8,5 | 9,0 | 9,0 | 4,5 | 4,5 | 6,5 | 4,0 | ||||||
| 10 | 9,5 | 10,0 | 10,0 | 10,5 | 7,0 | 8,5 | 10,5 | 10,0 | ||||||
| 11 | 11,0 | 11,5 | 10,0 | 11,0 | 7,5 | 10,5 | 9,5 | 10,5 | ||||||
Ziffernerklärung:
1 - Vorbehandlung
2 - Ohne Harznachbehandlung
3 - Mit Harznachbehandlung
4 - Bei 65 % relativer Luftfeuchtigkeit und
201C konditioniert
5 - Bei 120 C getrocknet
6 - Ohne Spannung
7 - Bei aufrechterhaltener Länge
8 - Keine Vorbehandlung
9 - Ohne Spannung mercerisiert und ohne Nachstrecken
10 - Mercerisiert ohne Spannung und mit einem
Nachstrecken auf 100% der Länge vor dem Mercerisieren
11 - Mercerisiert ohne Spannung und mit einem
Nachstrecken auf 105 % der Länge von dem Mercerisieren
Vorgespinstbehandlung
Es wird mit einem mit Natriumhypochlorid gebleichten 300-Tex-Vorgespinst gearbeitet. Das Material
besteht aus einem industriellen Baumwollgemisch folgender Zusammensetzung:
70% Baumwolle aus Kolumbien
25 % Baumwolle aus Mozambique
5 % Baumwolle aus Griechenland
25 % Baumwolle aus Mozambique
5 % Baumwolle aus Griechenland
Dieses Vorgespinst wird wie in Beispiel I aufbereitet und mit einem handelsüblichen Äthylenharnstoffderivat
nachbehandelt.
Um so weit wie möglich einen Bruch zu verhindern, wird die Verdrallung vor dem Zurückstrecken auf
UO pro m erhöht. Da es schwierig ist, das Ätznatron zu entfernen, wird das Material mit Essigsäure behandelt,
getrocknet und gepreßt. Danach wird es gründlichst in einer Garnvorrichtung gespült. Schließlich
wird das naße Material drallfrei gesponnen. Um ein normales Garn zu erhalten, wird das drallfreie
Material in feuchtem Zustand aufgedrallt. Um vergleichbares Material zu erhalten, wird ein nicht mercerisiertes
Vorgespinst in der gleichen Weise gesponnen und aufgedrallt. Auf diese Weise wird ein
27-Tex-Garn hergestellt unter Anlegen einer Verdrallung von 700 Drehungen pro Meter.
Die Ergebnisse einer Anzahl von Vorversuchen, bei denen verschiedene Mengen eines handelsüblichen
Reaktantharzes für die Nachbehandlung des Fasermaterials nach der herkömmlichen Methode verwendet
werden, sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
| Tabelle 2 | Nicht | vorbehandelt | 4,5 | 6 | Erfindungsgemäß | 3 | vorbehandelt | 6 |
| %Dimethylolhydro- | 0 | 3 | 12,0 | 10,4 | 0 | 22,2 | 4,5 | 21,8 |
| xyäthylenharnstoff | ||||||||
| Garnfestigkeit | 21,0 | 13,0 | 3,3 | 3,1 | 23,4 | 3,9 | 20,6 | 3,6 |
| (g/tex) | ||||||||
| Längung bei Bruch | 5,7 | 4,1 | 3,9 | 2,5 | 3,5 | 7,0 | 4,0 | 6,2 |
| (%) | ||||||||
| Faserfestigkeit | 5,8 | 3,7 | 3,3 | 3,3 | 7,2 | 4,5 | 7,3 | 4,2 |
| (g) | 0,58 | 0,35 | ||||||
| Längung bei Bruch | 6,5 | 4,5 | 5,0 | 4,4 | ||||
| (%) | ||||||||
| Stickstoffgehalt | ||||||||
Diese Ergebnisse stimmen mit denen überein, die bei der Behandlung der getrennten Fasern erreicht
werden. Die Effektivität der Vorgespinstbehandlung ist gut.
Beispiel III Aus behandelten Fasern hergestellter Stoff
60
Aus Baumwollfasern, die gemäß Beispiel II behandelt worden sind, wird nach dem Verspinnen ein einfach
gewebter Stoff hergestellt. Kette 32 Fäden/cm; Schuß 31 Fäden/cm; 190 g/m2. Anschließend wird der Stoff
mit Dimethylolhydroxyäthylenharnstoff in üblicher Weise appretiert.
Die Eigenschaften des appretierten Gewebes werden an Proben gemessen, die fünfmal gewaschen worden
sind. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt.
Das behandelte Material zeigt eine bessere Festigkeit, wenn das Reaktantharz appliziert worden ist.
Die Gesamtlänge zeigt im allgemeinen keine großen Unterschiede. Die Reißfestigkeit des vorgequollenen
und appretierten Materials ist besser, und diese Tendenz ist umso ausgeprägter je größer der Reaktantharzgehalt
wird.
Der Trockenfalten-Erholungswinkel des vorgequollenen Materials ohne Reaktantharz ist etwas größer
als der des blanken Materials. Wenn das Reaktantharz angewendet worden ist, verschwinden die Unterschiede.
| Faser-, Garn- und Stoll- cigcnschuftcn |
Kette Schuß |
Nicht | vorbehandelt |
| Dimclhylolhydroxyälhylcn- harnstofT(%) |
Kette Schuß |
0 | 3 |
| Fascrfestigkcit (g) | 3.7 | 2.0 | |
| Liingung bei Bruch (%) | Kelle Schuß |
- | 3,6 |
| Cjarn | Kette Schuß |
||
| Festigkeit (g/tcx) | Kette Schuß |
20,0 18,7 |
10,9 9,5 |
| Liinuung bei Bruch | Kette Schuß |
7.3 6,7 |
4,0 5,4 |
| Stoff | Kette Schuß |
||
| Zugfestigkeit (kg/5 cm) | 61 57 |
39 40 |
|
| Länge bei Bruch (%) | 18 16 |
9 14 |
|
| Reißfestigkeit (g) | 1140 1180 |
860 740 |
|
| Fallenerholungswinkel (Trocken) |
57 47 |
114 110 |
|
| Faltcncrholungswinkel (Naß) |
65 59 |
93 89 |
|
Frfindungsgcmäß vorbehandelt
Ergebnisse unter Verwendung verschiedener Baumwollqualitäten
Um den Finfluß der Reaktantharznachbehandlung
mit Zugaben üblicher Art auf unterschiedliche Arten
6 1,9 2,7
8.2 7,8 4,1 5.3
34
650 500
142 136
105 123
von Baumwolle zu demonstrieren, sind die Festigkeil sowie die Bruchlängung für verschiedene Arten von
Baumwollfasern vor und nach dem Mercerisieren (Faserbündel) und Nachbehandeln mit 9 % Dimethylolhydroxyäthylenharnstoff
nach der herkömmlichen Methode (siehe Beispie! I) in Tabelle 4 angegeben.
| 0 | 3 | 6 |
| 6,4 | 5,6 | 4,9 |
| - | 5,4 | 4,2 |
| 17,8 17,6 |
12,1 12,6 |
10,9 12,6 |
| 5,5 4,9 |
3,3 3,9 |
4,2 4,1 |
| 59 62 |
52 52 |
50 42 |
| 18 12 |
10 12 |
10 12 |
| 1230 1330 |
1570 1470 |
1210 1180 |
| 67 61 |
111 105 |
135 127 |
| 66 70 |
79 106 |
115 111 |
| Blankes Material | Bruch | Behandeltes | Material | Relative | |
| Faser- | längung | Faser | Bruch | Faserlestigkeit | |
| festigkeit | (%) | festigkeil | längung | ./. blank | |
| (g) | x.n | (g) | (%) | 2,0 | |
| Acala 1517 | 6.0 | 1 1.(1 | 13,0 | 5,5 | 2,0 |
| Pakistan dessi | 8,0 | 11.(1 | 16,0 | 7,0 | 1,6 |
| Russisch Pcrvyi | 4.0 | X.O | 6,5 | 6,5 | 2,6 |
| Sudan 6G L | 3,5 | 12.5 | 9,0 | 6,0 | 1,8 |
| Peruvian Tanguis | 5,5 | 10.5 | 10,0 | 7,0 | 2,0 |
| Uganda | 2,5 | 7.5 | 5,0 | 6,5 | 1,6 |
| Türkisch Amana | 4,0 | 10,0 | 6,5 | 6,5 | 2,0 |
| Del ta pine (amik.) | 3,5 | 7,0 | 7,0 | ||
Aus diesen Daten gehl hervor, daß in allen Fällen eine verhältnismäßig hohe Faserfestigkeit erzielt wird,
wobei eine große Bruchlängung beibehalten wird.
Claims (3)
1. Verfahren zum Aufbereiten von Fasern, Vor- kennzeichnet, daß beim Spülen oder beim Neutrali- |
gespinsten oder Kammzügen aus Baumwolle, 5 sieren und Spülen nach dem Zurückstrecken sowie Ii
durch Behandeln mit einem die Umformung in beim Trocknen die Abmessungen des Fasermaterials |:
Cellulose Il bewirkenden Quellmittel in unge- aufrechterhalten werden. f spanntem Zustand, Zurückstrecken des ge- In Hermann Rath, »Lehrbuch der Textilchemie« |
schrumpften Gutes in Gegenwart des Quellmittels (1936), Seiten 132 und 133 sowie in Fischer- |
auf etwa 95-110% seiner Länge vor der Quellung. io Bobsien, »Internationales Lexikon«3.Auflage(1966), f
Spülen oder Neutralisieren und Spülen und Spalte 1124 ist zwar für Baumwolle eine Spannrahmen- |
Trocknen bei Temperaturen über 70"C, dadurch trocknung erwähnt, beide Vorveröffentlichungen be- |
gekennzeichnet, daß beim Spülen oder Neu- ziehen sich jedoch auf Gewebetrockenrahmen, wie |
tralisieren und Spülen nach dem Zurückstrecken, auch die Literaturstelle Textil-Praxis 25 (1970), Seite |
sowie beim Trocknen die Abmessungen des Faser- 15 240 bis 246 lediglich die Behandlung von Geweben §
materials aufrechterhalten werden. betrifft, nicht aber von freien Fasern, beispielsweise fi
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Vorgespinsten und Kammzügen, wie sie beim er- |
zeichnet, daß dem Fasermaterial vor dem Zurück- findungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden. Jj
strecken eine geringe Verdrallung gegeben wird. Den Vorveröffentlichungen ist jedoch insgesamt f
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, da- m kein Hinweis auf die Bedeutung der Erhaltung der f
durch gekennzeichnet, daß das Wasser vor oder Abmessungen eines Fasermateriales hinsichtlich »
während des Trocknens so vollkommen wie mög- einer Behandlung nach dem Zurückverstrecken zu entlich
entfernt wird. nehmen. Eine derartige Verfahrensweise ist auch für
Gewebe und Garne nicht empfehlenswert, weil in
25 diesen Fällen oft eine wesentliche Änderung im Garn-
gefüge in Kauf zu nehmen ist, wozu u. a. eine ge-
wisse Längung des Garnes gehört.
Ein bedeutender Vorteil des anmeldungsgemäßen
Verfahrens besteht darin, daß bekannte und gebräuch-
30 liehe Reaktionsmittel für merzerisierte Baumwolle,
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufberei- etwa reaktive Harze, wie Dimethylolhydroxyäthylharnten
von Fasern, Vorgespinsten oder Kammzügen stoff mit üblichen Zusätzen bei den erfindungsgemäß
aus Baumwolle, die ungespannt mit einem die Um- behandelten Fasermaterialien oder daraus hergestellformung
in Cellulose II bewirkenden Quellmittel be- ten Stoffen und Strickwaren keine oder höchstenfalls
handelt werden, worauf das geschrumpfte Gut in 35 eine sehr geringe Verringerung der Festigkeitseigen-Gegenwart
des Quellmittels auf etwa 95-110% seiner sschaften hervorrufen. Länge vor der Quellung zurückgestreckt wird. Für die praktische Durchführung des anmeldungs-
Aus Textile Research Journal 39(1969), Seiten 70 bis gemäßen Verfahrens ist es als zweckvoll befunden
77 ist bereits eine Verfahrensweise zum Aufbereiten worden, zur Vermeidung von Schlupferscheinungen
von Baumwollfasern beschrieben, bei der diese mit 40 während der Streckbehandlung das Vorgespinst so
einem Quellmittel, vornehmlich mit einem Alkali- weit zu verdrallen, daß während des Streckens in der
hydroxid, wie Natriumhydroxid gequollen wird, Quellphase keine Zerstörung des Garngefüges einum
damit bei geeigneter Konzentration Cellulose II zu treten kann, d. h. an die Fasern die angelegte Last
erhalten, worauf das gequollene und somit stark ge- übertragen wird. Andererseits ist es nicht empfehlensschrumpfte
Material auf einen Wert von 95-115% 45 wert, eine unnötig hohe Verdrallung anzuwenden, da
der ursprünglichen Länge in Gegenwart des Quell- dadurch eine nicht ausreichende Durchdringung des
mittels zurückgestreckt, neutralisiert und gewaschen Materials während des Quellungsvorganges hervor-
und schließlich bei erhöhter Temperatur getrocknet gerufen werden könnte. Der während des Quellens
wird. Jedoch ist nirgends in dieser Literaturstelle die auftretende Schrumpfungsbetrag kann etwa 15-20%
Rede von einem Aufrechterhalten der Abmessungen 50 ausmachen.
. des Fasermaterials bei der Behandlung nach dem Bei der praktischen Durchführung des anmeldungs-
Zurückverstrecken. Der Erfindung liegt die Erkenntnis gemäßen Verfahrens kann das Zurückstrecken in
zugrunde, daß sowohl eine ausgeprägte Erhöhung der üblicher Weise vor sich gehen, z. B. unter Verwendung
Festigkeit von Baumwollfasern bis auf etwa 200 % der von zwei Rollenpaaren, von denen das zweite Paar
ursprünglichen Festigkeit als auch ein besseres An- 55 mit größerer Geschwindigkeit als das erstere läuft,
sprechen der daraus hergestellten Erzeugnisse auf Man kann auch mit zwei Spannvorrichtungen arbeiten,
Leichtpflegemittel erreicht werden kann, wenn man in zwischen denen das Garn eingespannt wird und der
Abwandlung der oben beschriebenen Verfahrensweise Abstand dann vergrößert wird. Die Rückstreckungsbeim
Spülen oder beim Neutralisieren und Spülen behandlung soll zweckmäßig dann beginnen, wenn
des Fasergutes nach dem Zurückstrecken auf eine 60 das Material noch vollständig gequollen ist, weil nur
Aufrechterhaltung der Abmessungen, wie sie nach in diesem Fall die erforderlichen hohen Streckwerte
dem Zurückstrecken erreicht wurden, achtet. mit relativ geringen Lasten erreicht werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Ver- Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, den endgültigen
Jahren zum Aufbereiten von Fasern, Vorgespinsten Streckwert im Quellmittel und beim Spülen min-
oder Kammzügen aus Baumwolle, durch Behandeln 65 destens 1-4 Minuten aufrechtzuerhalten. Wird das
mit einem die Umformung in Cellulose II bewirken- Quellmittel, z. B. Natronlauge vor dem Rückstrecken
den Quellmittel in ungespanntem Zustand, Zurück- beseitigt, so ist es häufig unmöglich, selbst bei Aufstrecken
des geschrumpften Gutes in Gegenwart des bringen hoher Belastungen, das gewünschte Maß des
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1972
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