DE2211578A1 - Verfahren zum bleichen von cellulosefasern allein oder in mischung mit synthetischen fasern, insbesondere mit polyesterfasern - Google Patents

Verfahren zum bleichen von cellulosefasern allein oder in mischung mit synthetischen fasern, insbesondere mit polyesterfasern

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Description

7711
BENCKISER-KNAPSACK GMBH · 6802 LADENBURG/NECKAR ~ l %
- Am Hafen 2 · Postfach
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16. Februar 1972
- BK 126 - Dr. Ri/Mü
Verfahren zum Bleichen von Cellulose-Fasern allein oder in Mischung mit synthetischen Fasern, insbesondere mit Polyesterfasern
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Bleichverfahren für Cellulose-Fasern allein oder in Mischung mit synthetischen Fasern, insbesondere Polyesterfasern, unter Verwendung von Phosphonsäuren.
Das Bleichen von Cellulose-Fasern, wie hauptsächlich Baumwolle, Leinen, Nessel und Jute, erfolgt im allgemeinen mit Wasserstoffperoxid oder Wasserstoffperoxid-abspaltenden Verbindungen, entweder in langer Flotte z.B. auf Haspelkufen oder in kurzer Flotte wie bei Imprägnierverfahren. Letztere Verfahren können einerseits als sogenannte Kaltbleiche durchgeführt werden, wozu die Bleichflotte längere Zeit in dem Bleichgut verweilt, andererseits kann das mit Bleichflotte imprägnierte Bleichgut in einer I-Box oder ähnlichen Anlagen auf Temperaturen bis 1000C aufgeheizt und dadurch eine Verkürzung der Bleichzeit erreicht werden.
Neuerdings ist man außerdem dazu übergegangen, die Bleiche bei einer Temperatur von 100 - 145°C durchzuführen (HT-Verfahren) und dadurch die Behandlungszeit auf etwa 30 - 180 Sek. herabzusetzen.
Während zum Arbeiten in langen Flotten bereits silikatfreie Stabilisatoren in der DAS 1 021 823 empfohlen wurden, ist man bisher für Imprägnierverfahren, speziell für das HT-Verfahren ohne Silikate nicht ausgekommen, wie aus Meliand-Textilberichte 51 (1970) S. 1070 und der DT-OS 1519484 hervorgeht»
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Die am Bleichgut und in den Anlagen dabei auftretenden Silikat-Ablagerungen mußten zwangsläufig in Kauf genommen werden.
Zur Entfernung der Ablagerungen in den Anlagen ist die Unter-' brechung des kontinuierlichen Bleichvorganges erforderlich, was wirtschaftliche Nachteile mit sich bringt. Die negativen Auswirkungen der Silikatabscheidungen auf dem Bleichgut sind hinreichend bekannt.
Es wurde nun gefunden, daß man die geschilderten Nachteile vermeiden kann, wenn man als Stabilisator in silikatfreien Peroxid inüblicher Konzentration enthaltenden langen oder kurzen Flotten Amino-niedrig-alkanpolyphosphonate und/oder Hydroxi-Alkanphosphonate zusammen mit Oxi- bzw. Polyoxi-Verbindungen mit 2-6 C-Atomen in der Kohlenstoffkette und ggf. Polyaminocarbonsäuren einsetzt.
So können z.B. als Amino-niedrig-alkanphosphonsäuren solche Verbindungen eingesetzt werden, die sich von C1 bis C -Kohlen-Wasserstoffen ableiten. Im einzelnen eignen sich insbesondere Aminomethandiphosphonsäure, Aminotrismethylenphosphonsäure , Diäthylentriaminpentamethylenphosphonsäure, Propylidendiamintetramethylenphosρhonsäure, ÄthyIendiamintetramethylenphosphonsäure, 1,2-Cyclohexan-diamintetramethylenphosphonsäure, 1-Aminomethylcyclopentylamin-(2)-tetramethylenphosphonsäure. Als Hydroxialkanphosphonsäuren sind Verbindungen geeignet, die sich von C, bis C,-Kohlenwasserstoffen ableiten. Als besonders geeignet haben sich die Hydroxiäthan-1,1-diphosphonsäure und 1 Hydroxipropan-I,1,3-triphosphonsäure erwiesen. Vorteilhaft werden als Oxi- bzw. Polyoxi-Verbindungen Gluconsäure, Zitronensäure,Erythrit Pentaerythrit, Sorbit und Triäthanolamin verwendet.
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Als Zusatz einer PolyaminoTcarbonsäur e kommen Äthylendiamintetraessigsäure (EDTA) , Diäthylentriaminpentaessigsäure (DTlPA) und Nitrilotriessigsäure (NTA) in Frage,
Als Bleichmittel wird vorzugsweise Wasserstoffperoxid, 35 %ig, eingesetzt. Anstelle von Wasserstoffperoxid können auch Sauerstoff -abspaltende Verbindungen eingesetzt werden. Die Menge des Stabilisators soll 2 - 30 %, vorzugsweise 6 - 15 %, bezogen auf H„O2, 35 %ig, betragen. Gearbeitet wird im alkalischen Medium bei pH-Werten zwischen 9 und 12, so daß bei der Verwendung der freien Phosphonsäuren in der Bleichflotte die entsprechenden Salze vorliegen. Selbstverständlich können anstelle der freien Säure auch ihre löslichen Salze, insbesondere die Alkalisalze eingesetzt werden.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Bleichverfahrens liegt darin, daß die beim Bleichen immer eintretende Erniedrigung des Durchschnitts-Polymerisationsgrades"(DP) nicht größer ist als bei silikathaltigen Bleichflotten, der Weißgrad ebenso hoch und die Aschewerte dagegen verhältnismäßig niedrig liegen.
Zum rascheren Netzen des Bleichgutes können der Bleichflotte noch Netzmittel zugesetzt werden. Hier kommen alle üblichen Substanzen in Frage, die in alkalischen Medien wirksam und mit den Phosphonsäuren und den übrigen Bestandteilen des Stabilisators verträglich sind, wie anionenaktive und nichtionogene Netzmittel sowie Mischungen derselben. Als anionenaktive Substanzen dienen z.B. die Alkylarylsulfonate, Fettsäurekondensationsprodukte, Eiweißspaltprodukte usw. sowie deren Salze. Nichtionogene Produkte sind z.B. Addukte von Äthylenoxyd an Fettalkohole, Fettsäureamide Alkylphenole u.a.
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- BK 126 -
Das Bleichverfahren kann sowohl als Kaltbleiche bei Zimmertemperatur als auch bei höheren Temperaturen und insbesondere als sogenanntes HT-Verfahren bei Temperaturen über 100 , vorzugsweise 110- 145°C durchgeführt werden. Das Verhältnis von Phosphonsäure zu den weiteren Bestandteilen des Stabilisators kann in weiten Grenzen schwanken. Ausgezeichnete Ergebnisse haben Zusammensetzungen gebracht, die ein Mengenverhältnis von Phosphonsäure zu den Oxi- bzw, Polyoxiverbindungen von 1:1 bis 1OS1 aufweisen. Durch die erfindungsgemäßen Kombinationen kann der Anteil an Phosphonsäuren im Stabilisator relativ niedrig gehalten werden, was der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zugute kommt.
Beispiel A
Auf einer Praxis-Breitbleichanlage System Artos wurde vorgenetztes Rohbaumwollgewebe (Abquetscheffekt 60 Z) mit der Bleichflotte imprägniert (Abquetscheffekt 100 %) in einem Dampfschacht auf 95°C aufgeheizt und während 30 Minuten bei dieser Temperatur gebleicht. Alternativ kamen dabei Imprägnierflotten folgender Zusammensetzung zum Einsatz:
a) Bisher übliche Bleichflottenzusammensetzung
4,0 g/l Netzmittel
2,4 ml/1 Stabilisator auf der Basis DTPA
24 ml/1 Wasserglas 38°Be
14 ml/1 Natronlauge 50°Be
35 ml/1 Peroxid 35 Zig
b) Erfindungsgemäße Bleichflottenzusammensetzung
4,0 r/1 Netzmittel
8,0 ml/1 Natronlauge 50°Be
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- BK 126 -
35 ml/l Peroxid 35 %ig
0,2 g/l Diäthylentriaminpenta-Me.thylenphosphonsäure
4,0 g/l Gluconsäure
0.4 g/l DTPA
Ergebnis:
Rohware
Rezeptur ä Rezeptur b
Weißgrad Asche
50,7 - -
84,5 0,37
83,7 0,1-9
Während nach der Rezeptur a die Anlage starke Silikatabscheidungen aufwies und auch der Aschewert der Ware relativ hoch lag, waren nach der Rezeptur b keinerlei Ablagerungen vorhanden und bei nur unwesentlich verschiedenen Weißgraden ging der Aschewert der Ware um ca. 50 % zurück.
BeispielB
Auf einer HT-TechnikuBis-Dämpfanlage ( Spezialkonstruktion Hoechst - System Kleinewefers) wurde gebeuchtes Baumwollgewebe nach dem Imprägnieren mit der Bldchflotte 60 Sek. bei 140°C behandelt, anschließend heiE und kalt ausgewaschen.
Zusammensetzung der Bleichflotte:
1,5 g/l Ätznatron
2,0 g/l Netzmittel
35 ml/1 Wasserstoffperoxid, 35 %ig
0,6 g/l Diäthylentriaminopentamethylenphosphonsäure
5,4 g/l Sorbit
1,2 g/l DTPA
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- 6 Ergebnis;
Weißgrad DP
Gebeuchtes Baumwollgewebe 60,7 1980 Gebleichtes " 86,4 1600
Trotz des ausgezeichneten Weißgrades konnte ein für Peroxidbleichen überdurchschnittlicher DP-Grad (bestimmt nach der Cuoxam-Methode) erzielt werden.
Beispiel C
Auf einem AHIBA-Laborgerät wurde Baumwollgewebe bei einem Flottenverhältnis von 1:40 1 Stunde bei 85°C gebleicht und in bestimmten Zeitabständen der Aktivsauerstoffgehalt der Bleichflotte durch Titration nach der Jodid-Thiosulfat-Methode an entnommenen Proben bestimmt. Zum Ansetzen der Flotte wurde Leitungswasser von 17 dH benutzt und in einer zweiten Versuchsreihe erfolgte ein Zusatz von 4 mg Fe-III-Ionen/1. Für die einzelnen Entnahmezeiten gelten folgende Daten:
T = Anfang
ο
T1 = 40 C
T2 - 85°C
T3 - nach 20 Min. bei 85°C
T. = nach 40 Min. bei 850C 4
T5 « nach 60 Min. bei 850C Bleichflotte Cl:
4 ml/1 Natronlauge 38 Be
5 ml/1 HO 30 #ig
O ,2 g/1 EDTE
O ,7 8/1 Na-Tripolyphosphat
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- 7 Bleichflo.tte C2:
4 ml/1 Natronlauge 38°Be
5 ml/1 Wasserstoffperoxid 30 %ig
0,2 g/l Äthylendiamintetramethylenphosphonsäure 0,2 g/l Gluconsäure
Wie aus den Diagrammen ersichtlich ist, sinkt in Versuch Cl der Aktivsauerstoffgehalt nach Erreichen der Temperatur von 85 C (durchgezogene Linie) sehr rasch ab. Bei Anwesenheit von Eisen-Ionen (gestrichelte Linie) ist die Sauerstoffzersetzungjnoch ausgeprägter. In beiden Fällen liegt eine ungenügende Stabilisierwirkung vor, was sich auch in den Bleichergebnissen niederschlägt. Es wurde nur ein Weißgrad von 78,1 bzw. 73,2 bei Anwesenheit von Eisen (gemessen mit Filter R 46 am Elrepho-Gerät) erreicht.
Im Gegensatz dazu wird nach Versuch C2 (durchgezogene Linie) der Aktivsauerstoffgehalt nur so viel gemindert, wie dem effektiven Verbrauch durch die Bleiche entspricht. Bei Gegenwart von Eisen (gestrichelte Linie) ist zwar die Abnahme etwas stärker, aber durchaus noch in solchen Grenzen, wie sie den Vorstellungen über einen idealen Bleichverlauf entsprechen. Dies geht eindeutig auch aus den erzielten Weißgraden von 80,0 bzw. 81,5 in Gegenwart von Eisen hervor.
Beispiel D
Auf einer Laboranlage "Multicolor" der Firma Pretema wurden jeweils 15 g entschlichtetes Baumwollgewebe bei einem Flottenverhältnis von 1:30 nach einer Aufheizzeit von 30 Minuten noch 30 Minuten bei 125 C gebleicht. Das zum Ansetzen der Flotte benutzte Wasser entsprach einer Magnesiumhärte von 5°dH. Der Restsauerstoffgehalt wurde nach Beendigung des Versuches bestimmt.
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- BK 126
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Rezeptur Dl
ml/1 H2O2 30 %ig
x ml/1 Natronlauge auf pH 12,0
0,14 g/l Diäthylentriaminpentamethylenphosphonsäure
0,08 g/l DTPA
0,22 g/l Gluconsäure
Rezeptur D2
5 ml/1 H2O2 30 %ig χ ml/1 Natronlauge auf pH 12,0 6,67 ml/1 Wasserglas 38°Be
Ergebnis;
Ausgangsgewebe Rezeptur Dl Rezeptur D2
DP Weißgrad ,6 Asche ,0 Rests
1840 58 ,0 1 ,27 -
1760 76 ,5 0 ,60 73 Z
1720 80 0 58,5*
In einem weiteren Versuch wurde nach den vorstehend beschriebenen Bedingungen mit folgenden Rezepturen gearbeitet und der Bleichflotte noch zusätzlich 4 mg Fe-III-Ionen/1 zugefügt.
Rezeptur D3
5 ml/1 H2O2 30 Zig χ ml/1 Natronlauge auf pH 1,0 g/l 1-Hydroxi-Propan-l,1,3-Triphosphonsäure
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OO1 -| Γ "7 O
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Rezeptur D4
5 ml/1 H2O2 30 %ig
χ ml/1 Natronlauge auf pH 12
6,67 ml/1 Wasserglas 38°Be
Ergebnis:
DP Weißgrad Asche Restsauerstoff
Ausgangsgewebe Rezeptur D3 Rezeptur D4
Die voranstehenden Versuche zeigen eindeutig, daß mit den erfindungsgemäßen silikatfreien Stabilisatoren unter HT-Bedingungen niedrige Asche- und gute DP-Werte erzielt werden, wobei die Weißgrade die Größenordnung der mit Silikat durchgeführten Bleichen erreichen. Des weiteren konnte in diesem Versuch noch gezeigt werden, daß man bei Verwendung von Phosphonsäure allein eine wesentlich höhere Menge davon einsetzen muß als beim Einsatz einer der aufgeführten Kombinationen.
1840 58 ,6 1,0 % 60 Z
1800 79 ,4 0,25 % 57 %
1690 80 ,9 0,51 %
10
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Claims (6)

9711 BENCKISER-KNAPSACK GMBH · 6802 LADENBURG/NECKAR * Am Hafen 2 · Postfach BK 126 - Fernruf ** (06203)721 (771) und 2961 Fernschreiber 0463061 Drahtanschrift BEKA Ladenburg - 10 - Patentansprüche
1. Verfahren zum Bleichen von Cellulosefasern allein oder in Mischung mit synthetischen Fasern, insbesondere mit Polyester-Fasern, unter Verwendung von Phosphonsäuren, dadurch gekennzeichnet, daß man als Stabilisator in silikatfreien, Peroxid in üblicher Konzentration enthaltenden langen oder kurzen Flotten Amino-niedrigalkanpolyphosphonate und/oder Hydrpxi-Alkan-Phosphonate zusammen mit Oxi- bzw. Polyoxi-Verbindungen mit 2-6 C-Atomen in der Kohlenstoffkette und ggf. Polyaminocarbonaäuren einsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Stabilisator in Mengen von 2 - 30 %, vorzugsweise 6 - 15 %, bezogen auf Wasserstoffperoxid 35 %ig einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Aminoalkanphosphonsäuren. die sich von C. bis
C,-Kohlenwasserstoffen ableiten, Hydroxialkanphosphono
säuren, die sieh von C. bis Cj-Kohlenwasserstoffen ableiten, einsetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Oxi- bzw. Polyoxiverbindungen GluconsMure, Zitronensäure, Erythrit, Pentaerythrit, Sorbit und Triäthanolamin verwendet.
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OO
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■ - 11 -
5. Verfahren nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyaminocarbonsäuren Sthylendiamintetraeseigsäure, Nitrilotriessigsäure und Diäthylentriaminpentaessigsäure einsetzt.
6. Verfahren nach Anspnch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß man bei '. bleicht.
man bei Temperaturen über 100 , vorzugsweise 110 - 145 C,
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Leerseite
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