DE2212718B2

DE2212718B2 - Verfahren zur Verbesserung der Flammenbeständigkeit von natürlichen oder synthetischen Polyamidfasern

Info

Publication number: DE2212718B2
Application number: DE19722212718
Authority: DE
Inventors: Ladislav Ilkley Yorkshire Benisek (Grossbritannien)
Original assignee: Iws Nominee Co Ltd London
Current assignee: Iws Nominee Co Ltd London
Priority date: 1971-03-18
Filing date: 1972-03-16
Publication date: 1975-09-25
Also published as: NO138701C; FI54505C; FR2130411A1; IE36136B1; FR2130411B1; CH547892A; CA970906A; NL163837B; AU3998472A; AU461686B2; DE2212718A1; FI54505B; GB1379752A; IE36136L; NO138701B; SE395019B; NL163837C; BE780810A; JPS4930879B1; CH395672A4

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Flammenbeständigkeit von natürlichen oder lynthetischen Polyamidfasern.

In der Natur vorkommende Polyamidfasern, beispielsweise Schafwolle, weisen auf Grund ihres verhältnismäßig hohen Stickstoff- und Feuchtigkeitsgehalts, ihrer hohen Entzündungstemperatur (570 bis 600 C), ihrer geringen Verbrennungswärme, ihrer niedrigen Flammentemperatur und dem hohen begrenzenden Sauerstoffindex einen hohen Grad an natürlicher Flammenbeständigkeit auf.

Das Verhalten von Wollgeweben in den verschiedenen geläufigen Versuchsmethoden hängt von der speziellen Versuchsmethode und dem Aufbau des Gewebes ab. Eine horizontale Versuchsmethode stellt weniger schwere Anforderungen als ein Test bei 45° oder ein vertikaler Test. Die meisten Wollgewebe bestehen zwar einen horizontalen Test, sie bestehen aber möglicherweise nicht einen 45°-Test oder einen vertikalen Test. Der Einfluß des Gewebeaufbaus ist ebenfalls außerordentlich bedeutsam, denn je dichter und schwerer das Gewebe ist, umso geringer ist die Entflammbarkeit. Beispielsweise besteht ein üblicher getufteter Wollteppich den amerikanischen »Tablet- Test« (DOC FF 1 bis 70, DOC FF 2 bis 70), während ein Teppich aus dem gleichen Material, der jedoch einen losen oder einen längeren Flor aufweist, den gleichen Test nicht zu bestehen braucht Daraus folgt, S daß die Wolle in einigen Fällen einer Behandlung zur Verbesserung der Flammbeständigkeit unterzogen werden muß, um bestimmte Anforderungen an die Flammenbeständigkeit zu erfüllen und einen entsprechenden Test zu bestehen. Vorhänge und Wandver- kleidungen in öffentlichen Gebäuden, ^lugzeug-Ausrüstungsgegenstände und Decken, Ausrüstungsgegenstände und Vorhänge in öffentlichen Verkehrsmitteln, Schutzkleidungen und Teppiche mit einem weniger dichten Aufbau (Plüsch) sind Produkte, die

eine Behandlung erforderlich machen können.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, auf Textilfasern Titanverbindungen als flammfest machende Mittel aufzubringen. Diese Verbindungen sind jedoch bei Verwendung von Wollfasern nicht immer geeignet,

ao da sie eine Gelbverfärbung hervorrufen können. Obwohl dieses Verfahren für viele Zwecke zufriedenstellend ist, ist es für die Herstellung von gebleichten Wollartikeln nicht völlig geeignet. Es ist weiterhin bekannt, auf Textilien Zirkonverbindungen aufzubrin-

»5 gen, um unter anderem die Flammenbeständigkeit zu verbessern. Das Aufbringen erfolgt aus organischen Lösungsmitteln oder in einem im wesentlichen neutralen Bereich. Dadurch wird das Zirkon nur oberflächlich auf den Fasern abgeschieden, und die Wasch- festigkeit und der Griff sind deshalb nicht zufriedenstellend. Es ist auch bekannt stickstoffhaltige Fasern, die an einen Träger aus Jute gebunden sind, im Zusammenhang mit der Färbung mit Ammonium-Zirkonylcarbonat in neutralem oder schwach saurem

Medium zu behandeln. Dabei ist es nicht möglich stark saure Bedingungen anzuwenden, weil das Carbonat dann zersetzt würde, und eine ausreichende Flammfestausrüstung wird deshalb nicht erzielt. Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde

ein Verfahren zur Verbesserung der Flammbeständigkeit von natürlichen oder synthetischen Polyamidfasern durch Aufbrir»en von Zirkonverbindungen zu finden, gemäß t»- .. eine waschfeste Ausrüstung und ein vorteilhafter Griff der behandelten Textilien erhalten wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Fasern als Zirkonverbindung einen anionischen Komplex von Zirkon mit einem organischen Chelatbildner oder Fluoridionen aus wäßriger Lösung bei einem pH-Bereich von 0,5 bis 4 aufbringt.

Durch das Aufbringen der oben definierten Komplexe in einem stark sauren pH-Bereich wird überraschenderweise erreicht, daß die Zirkon-Verbindun- gen nicht nur auf der Oberfläche der Fasern haften, sondern tief in diese eindringen, wodurch eine hohe Waschfestigkeit hinsichtlich der Zirkon-Ausrüstung erzielt wird. Weiterhin ist es überraschenderweise möglich schon mit außerordentlich niedrigen Mengen

Zirkonium-Komplexen eine zufriedenstellende Flammfestausrüstung zu erhalten, wodurch wiederum der Griff der Textilien nicht nachteilig beeinflußt wird, insbesondere nicht hart oder rauh ist. Zur Erzielung zufriedenstellender Ergebnisse werden normalerweise

⁶S 0,5 bis 5 % Zirkonium, berechnet als ZrO₈ und bezogen auf das Gewicht der Wolle, auf die Faser aufgebracht. Der bevorzugte pH-Bereich für die Aufbringung der Zirkoniumlösungen liegt bei 0,5 bis 3, insbesondere

ird in Form einer wäßrigen »Pad-Dry-«, »Pad-Batch-«, »:

Zirkoniumverbindungen, die als Aus- 5 iaüen verwendet werden können, sind was-SSL Zirkoniumverbindungen, wie z. B. ZirgSacetat.ZirkomumoxychloridiZirkonylchlorid), Zirkoniumsulfat »and Kaüumzirkoniumfluorid. Bei-Se für Komplexbildner, die verwendet werden kön- » ^ wenn das Zirkonium nicht schon in Form eines "Sieger verwende

tahren« bezieht sich *?£!
BehandlungsflussigJceit oder erne

material, ****;***"£
Kleidungsstuck nut Hilfe wird und das behände trocknet wird. U^r der

SSdnerFluoridionen verwendet werden, kann 13 nicht sofort SS-

Zustand vorliegen bevor _SIe auf d.e Fasern auf- dauer kann das

Ausdruck

Konzentrationsbereichs von 2 bis 15%. insbesondere Verfahren,

Das Zirkonium ist in der Behandlungslosung vorzugsweise in Form eines wasserlöslichen Komplexes stabilisiert, da sonst bei Raumtemperatur oder beim it Flussigkeite"

_StamDfer Haspelkufen, VoSungen zum Fär-Strangfärbemaschinen,

Losun

innerhalb des Bereichs von 10 bis 60 C, insbesondere 4<> bei etwa 50"C, aufgebracht werden. Die Po ymensation und die Ausfällung können zu einer unwirksamen iiammfest machenden Behandlung führen. Die auf die Wolle aufgebrachte Lösung ist normalerweise sauer. D

da aus wäßrigen Lösungen von Z.rkomumverbmdun- 45 von gen in Gegenwart einer Base Zirkoniumdioxyd ausfallt. Zwar ist die vorliegende Erfindung bezüglich ihrer Wirkungsweise auf keine spezielle Theorie beschrank t, es wird jedoch angenommen, daß es durch die Aufbringung von Zirkonium in Form eine. Komplexes 5» Vikunja« möglich ist, daß das Zirkonium in das Innere der Faser ^" eindringt, insbesondere wenn Wollfasern verwendet werden, die bevorzugt sind, wobei es dann beispielsweis., ω,ί den Aminogruppen innerhalb der Faser reagieren kann und chemisch daran gebunden wird. AuLdemliegtdieWollebeiden angewendeten sauren pH-Werten in einem positiv geladenen Zustand vor ^ ^. Entfetten mittels

d,e Jontinuierliche oder halbate κο

KAl* für die Behandlung >* *™^e beispielsweise Ny-

^ insbesondere für die Belyamidfasern. Bevorzugte ^ Schafwolle, es können Alpaka, Kaschmir, Mohair, lh, Seide und Lama oder ^ y,,^ _sein

auch solche Gewebe behan-S^g, _Mischung bestehen, deren au _geringerer Anteil, im

/' oder weniger, aus synthetischen /oder wen g, ^ ^ _χ _β

aufweisen.

Komplexes vorliegende Zirkoniumverbindung entweder innerhalb der Faser oder mit der Oberflache der ^F^¹z1Sumverbindung kann nach irgendeinem konventionellen Verfahren, beispielsweise nach der besteht. Die Fa_{d der}

Krempelbändern, Kämmlingen, Garnen, Fäden, gewebten oder geknüpften (gewirkten) Geweben, niehtgewebten Geweben, Tuchgeweben, Kleidern oder Schaffellen vorliegen. Vorzugsweise soil das Material bis zu einem Rest Methytenchloridextrakt von nicht mehr als 0,8% entfettet (gereinigt) werden, um Spinnzusätze oder natürliche Wachse zu entfernen, welche die Entflammbarkeit des Produkts erhöhen körnten. Die Fasern können außerdem mit anderen flammfest machenden Mitteln behandelt werden. Beispiele für solche Substanzen sind Antimonverbindungen, insbesondere Antimonfluorid oder Antimonkaliumtartrat, und Aluminiumverbindungen, insbesondere Aluminiumsulfat [AJa(SO₄)S · 16 H₈O] oder Aluminiumchlorid. Die Merkmale der hauptsächlichen Verfahren zur Behandlung der Fasern werden nachfolgend näher beschrieben.

a) Aufziehverfahren _ao

Die Fasern werden mit einer wäßrigen Lösung einer Zirkoniumverbindung bei einem pH-Wert von 0,5 bis 3 und einem Flottenverhältnis (Flüssigkeitsverhältnis) von etwa 1 : 20, vorzugsweise von nicht mehr als etwa 1: 30, behandelt. Das Aufziehen der Zirkoniumverbin- as dung ist normalerweise nach einer Siededauer von 30 Minuten bis 2 Stunden, im allgemeinen nach etwa 1 Stunde, beendet. Der Zirkoniumkomplex liegt vorzugsweise in einer Konzentration von 1 bis ' Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Fasern, berechnet als ZrO₈, vor. Bei Verwendung von Zirkoniumoxychloridlösungen kann die Stabilisierung durch beispielsweise Fluorid oder Citrat unvollständig sein und es kann bei längerem Sieden ein gewisser Niederschlag an Zirkoniumdioxyd auftreten. Dennoch kann mit dieser Substanz eine flammfest machende Wirkung erzielt werden. Vorzugsweise wird jedoch festes Zirkoniumoxychlorid oder Kaliumzirkoniumfluorid verwendet, die in verdünnter Lösung durch Ammoniumbifluorid leicht stabilisiert werden, sehr beständig und gegenüber Hydrolyse stabil sind.

Das Aufziehen des Zirkoniums aus der Behandle, igslösung kann verfolgt werden durch Messung der Fluoreszenz von Morin (3,4,7,2¹,4¹-Pentahydroxyflavon), wenn es ultraviolettem Licht ausgesetzt wird. Zu einer 10 ml-Probe der Behandlungslösung werden 3 ml einer 5%igen Morinlösung in Äthanol zugegeben. Nach Beendigung des Aufziehens ist nur noch eine sehr schwache Grün-Fluoreszenz ?u beobachten. Die Menge an während der Flammfestmachung«behandlung 5« auf die Wolle aufgezogenem Zirkonium kann aus dem Aschegehalt (Metalloxyde) bestimmt werden. Da Wolle immer etwas anorganisches Material enthält, sollte die Zunahme des Aschegehalts durch die Beizflotte während der Behandlung immer bestimmt werden als Differenz zwischen dem Aschegehalt der flammfest gemachten Wolle und der nichtbehandelten Wolle. Dieses Verfahren ist besonders geeignet, wenn die Flammfestmachungsbehandlung gleichzeitig mit dem Färben durchgeführt wird, wobei in diesem Falle die Farbstoffe fluoreszieren und den Morinfluoreszenztest stören können.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann gleichzeitig mit dem Färben durchgeführt werden, vorausgesetzt, daß der Farbstoff bei einem pH-Wert unterhalb 5 auf die Wolle aufziehen kann. Solche. Farbstoffe sind im allgemeinen wasserlöslich und sie enthalten anionische löslich machende 0nippen. Es können saure Egalisierfarbstoffe 1 · 1-vormetahisiertu und bestimmte Reaktiv-Farbstoffe gleichzeitig mit der Zirkoniumbehandlung aufgebracht werden und es besteht keine Notwendiekeit zusätzlich Ameisensäure oder Schwefelsäure zuzugeben, wie das bei dieses Farbstoffen üblich sit, da der pH-Wert des Färbebades bereits ausreichend niedrig ist Glaubersalz und Schwefelsäure sollten vorzugsweise nicht der Lösung zugegeben werden, da die« das Aufziehen des Zirkouiumkomplexes stören, es können aber organische nicht-ionische Egalisiermittel verwendet werden. Bei Verwendung eines sauren Walkfarbstoffs oder eines 1: 2-vormetallisierten Farbstoffs kann der Farbstoff zuerst unter Sieden aufgezogen werden, die Temperatur des Färbebads wird dann auf 7O⁰C herabgesetzt, dann wird die komplexe Zirkoniumverbiadung zugegeben und das Bad wird dann weiter erhitzt, bis der Zirkoniumkomplex auf die Wolle aufgezogen ist. Wenn das Färben mit Chromfarbstoffen (Chromierfarbstoffen) durchgeführt wird, muß das Färben nach der Zirkoniumbehandlung durchgeführt werden, da sonst eine Komplexbildung zwischen dem Zirkonium in der Lösung und dem Farbstoff zu einer Farbveränderung führen kann. Die Zirkoniumbehandlung ist insofern sehr vorteilhaft, als sie zu keiner Gelbverfärbung der Wolle führt und die Gelbverfärbung unter der Einwirkung von Licht nicht fördert und durch die Behandlung die Pastellfarbtöne nicht wesentlich verändert werden. Wenn kein Farbstoff zugegeben wird, hat das Produkt die natürliche Farbe der Wolle and kann gewünschtenfalls durch Behandlung mit einem Wasserstoffperoxydbleichbad oder einem reduzierenden Bleichbad, wie z. B. Natriumhydrogensulfit oder Natriumbisulfit, gebleicht werden Das Bleichen kann erforderlichenfalls nach der Zirkoniumbehandlung oder vor der Behandlung durchgeführt werden, vorausgesetzt, daß sich die bei der Zirkoniumbehandlung angewendeten Temperaturen nicht dem Sieden nähern. ....

Das reduktive Bleichen kann in der Weise durchgeführt werden, daß man die Wolle mit einem stabilisierten Hydrogensulfit bei einer Konzentration von etwa 5 g/l bei einer Temperatur von 50 bis 70 C 1 bis 2 Stunden lang erhitzt. Eine mildere reduzierende Bleichung kann erzielt werden, wnn man sie 1 Stunde lang bei 5OC mit Natriumbisulfit (etwa 5 g/l) kocht. Das Bleichen kann durchgeführt werden unter Verwendung einer 0,3 bis 0,7 gewichts/volumprozentigen Wasserstoffperoxydlösung und vorzugsweise enthält sie einen Stabilisator auf der Basis von Silicaten, beispielsweise 3 bis 5 g/l Natriumsilicat, und vorzugsweise hält man das Behandlungsbad 1 bis 2 Stunden lang bei 50C. Wenn die Wolle vorher, beispielsweise durch die Witterung, beschädigt worden ist, dann können dem Zirkoniumbehandlungsbad 4% Formaldehyd (40% o.w.w.) zugegeben werden, um die Wolle während des Siedens zu schützen.

b) »Pad-Batch-Verfahren«

Die Zirkoniumverbindung kann auf die in einer Klotzmangel zu behandelnden Fasern aufgebracht werden. Die Fasern können vor der Behandlung gefärbt werden. Eine geeignete Behandlungszusammensetzung besteht aus einer wäßrigen Lösung von Zirkoniumoxychlorid, Ammoniumbifluorid und Ameisensäure. Nach der Behandlung werden die Fasern auf einen Spulenkörper aufgewickelt und in Gegenwart von Feuchtigkeit etwa 1 Stunde lang aufbewahrt, mit Wasser gespült und getrocknet.

Die »Pad-Batch«-Behandlung ist besonders geeignet für die Behandlung von gefärbten Geweben, in denen der Farbstoff beim Sieden bei pH 0,5 bis 3 nicht beständig ist. Die erfindungsgemäße Behandlung hat den weiteren Vorteil, daß sie verträglich ist mit Fluorkphlenstoff-öl-Wasser-Abweisungsmittelbehandlungen für Polstergewebe für die Verwendung beispielsweise bei Flugzeugsitzen. Fluorkohlenstoffharze können vorzugsweise in Gegenwart eines Hydrophobiermittels auf Basis modifizierter Aminoplaste und Paraffine aufgebracht werden. Das Zirkonium und der Fluorkohlenstoff können gleichzeitig aufgebracht werden durch Klotzen, anschließendes Trocknen bei einer Temperatur von mindestens KK)" C, weiteres Erhitzen auf eine zum Härten des Harzes ausreichenden Zeit innerhalb eines ausreichenden Zeitraums, Waschen und Trocknen. Die Zirkoniumbehandlung kann auch nach irgendeinem der hier beschriebenen Verfahren vor oder nach der Wasser- und ölabweisend machenden Behandlung durchgeführt werden.

c) »Spray-Nip-Dry-Verfahren«

Eine geeignete Zusammensetzung zum Auftragen auf die Gewebe, insbesondere Plüschgewebe, durch Aufsprühen besteht aus einer wäßrigen Lösung von Zirkoniumoxychlorid und Ammoniumbifluorid; eine solche Zusammensetzung ist besonders gut geeignet für die Behandlung von synthetischen Teppichen.

d) Flammenbeständigkeit

Die Flammenbeständigkeit von Textilgeweben kann nach dem vertikalen Flammentest (A.A.T.C.-Test Method 34-1969, Fire Resistance of Textile Fabrics) bestimmt werden, der darin besteht, daß man einen konditionierten (65% relative Feuchtigkeit) Streifen des zu untersuchenden Gewebes 12 see lang in die Flamme eines Bunsenbrenners hält und die Länge des verkohlten Teiles des Gewebes und die Brennzeit bestimmt. Die Flammenbeständigkeit von Teppichen kann nach dem »Tablet Test« (US Federal Specification DOC FF 1 bis 70) bestimmt werden, bei dem eine Probe des Teppichs 2 Stunden lang bei 105⁰C getrocknet, anschließend mit einer Hexamethylentetramin-Tabeltte mit einer Standard-Brennzeit auf der Oberfläche des Teppichs gezündet und anschließend das Ausbreiten der Flamme über die Oberfläche des Teppichs beobachtet wird. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Textilmaterialien anzugeben, welche die nachfolgend als »vertikalen Flammentest« und als »TaWet-Test« bezeichneten Teste bestehen.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Der darin verwendete Ausdruck »o.w.w.« bedeutet »bezogen auf das Gewicht der Wolle«.

Beispiel I

Ein nichtgefärbtes Wollgarn wurde durch Aufziehen mit der folgenden Lösung behandelt:

Zirkoniurroxychlorid

(ZrOCIg · 8 HjO) 6% o.w.w.

Citronensäure 4% o.w.w.

Chlorwasserstoffsäure (37%) 5% o.w.w.

Die Lösung wurde im Kontakt mit dem Garn 45 min lang gekocht, wonach das Zirkonium praktisch vollständig auf das Garn aufgezogen war und nur eine schwache Grünfluoreszenz mit Morin beobachtet wurde. Das behandelte Garn wurde dann gespült, mit Wasser extrahiert und getrocknet. Das Garn wurde zu einem gewebten Gewebe verarbeitet, das den vertikalen Flammentest leicht bestand. Die Behandlung war gegenüber mindestens 10 Waschvorgängen (45° C, 15 min in einer automatischen 1 : 20-Phillips-Waschmaschine) und 10 Trockenreinigungen (25° C, 15 min, 1: 20-Perklene-Launderometer) beständig. Das fertige Gewebe hatte eine sehr zufriedenstellende natürliche Farbe, die im Vergleich zu der Farbe vor der Behandlung vorteilhaft war. Der Weißgrad wurde durch Behandlung des Gewebes mit einer Lösung weiter verbessert, die enthielt:

Wasserstoffperoxyd 0,6%

Natriumsilicat 5 g/l

Die Behandlung wurde 1 Stunde lang bei 50⁰C und bei einem Flottenverhältnis von 1 :20 durchgeführt und das behandelte Gewebe wurde erneut gespült, mit Wasser extrahiert und getrocknet. Das Produkt war ao ein gebleichtes Wollgewebe, das den vertikalen Flammentest leicht bestand und wie oben wasch- und trockenreinigungsbeständig war.

_a5 Beispiel 2

Proben des mit Zirkonium behandelten Wollgarns des Beispiels 1 wurden mittels einer Tufting-Maschine zu einem Plüschteppich verarbeitet Der Teppich hatte eine Florlänge von 5,0 cm. Er bestand leicht den Tablet-Test. Weitere Proben des Garns wurden vor dem Tuften unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Lösung und unter den darin angegebenen Bedingungen gebleicht. Der aus dem gebleichten Garn hergestellte getuftete Teppich bestand wiederum leicht den Tablet-Test.

Beispiel 3

Auf ein gestricktes Jersey-Wollgewebe wurde die folgende Zusammensetzung aufgebracht:

Zirkoniumoxychlorid 9 % o.w.w.

Ammoniumbifluorid 4% o.w.w.

Chlorwasserstoffsäure (37 %) 5 % o.w.w.

Glaubersalz 5 % o.w.w.

Naphthalin-Orange G 1 % o.w.w.

Die Lösung wurde durch 60 min langes Sieden bei einem Flottenverhältnis von 1:20 auf das Gewebe aufgezogen, wonach festgestellt wurde, daß sowohl der Farbstoff als auch das Zirkonium auf das WoIigewebe aufgezogen waren. Es wurde ein hellgelbes Produkt erhalten, das mit Wasser extrahiert und getrocknet wurde. Es bestand leicht den vertikalen Flammentest.

Beispiel 4

Kaliumfluorzirkonat 8 % o.w.w.

Chlorwasserstoffsäure (37%).... 10% o.w.w.

Die Lösung wurde innerhalb von 60 min bei einem Flottenverhältnis von I : 20 bei SO^C auf das Gewebe ⁶S aufgezogen. Das behandelte Gewebe wurde dann mit Wasser extrahiert und getrocknet. Das Produkt war ein Wollgewebe, das den vertikalen Flammentest bestand.

609 639/391

Beispiel S

Ein Woll-Textilgewebe wurde mittels einer Klotzmangel mit der folgenden wäßrigen Lösung behandelt:

Zirkoniumoxychlorid

(ZrOCI₂ · 8 H₂O) 8% o.w.w.

Ammoniurnbifluorid. 4% o.w.w.

Ameisensäure (80 bis 90%) 2% o.w.w.

Nicht-ionisches Netzmittel 2 g/!

Beispiel 9
nichtgefärbte Neuseeland-Teppichwolle

Das Gewebe wurde dann getrocknet, in einer Haspel (Winde) bei 20⁰C und einem Flottenverhältnis von 1:20 mit Wasser gespült und wiederum getrocknet. Das getrocknete Gewebe bestand den vertikalen Flammentest.

Beispiel 6

Zur Verbesserung des Weißgrades und der Flammenbeständigkeit eines mit Zirkonium Wollgarns wurde es mit Wasserstoffperoxyd und Natriumsilicat in einer Flüssigkeit der folgenden Zusammensetzung gebleicht:

Wasserstoffperoxyd 0,6%

Natriumsilicat (35 %) 5 g/l

Eine nichtgefärbte Neuseeland-Teppichwolle in Strangform wurde wie folgt flammfest gemacht:

5% Kaliumfluorzirkonat (o.w.w.) und 5% (o.w.w.) Chlorwasserstoffsäure (37%) wurden in Wasser gelöst und dem Behandlungsbad bei 20⁰C zugesetzt. Das Bad wurde mit einer Geschwindigkeit von 4°C/min in Gegenwart der Wolle auf SO⁰C erwärmt und 45 min

ίο lang bei einem Flottenverhältnis von 1 : 25 bei dieser Temperatur gehalten, wonach 85% des Zirkoniums auf die Wolle aufgezogen waren. Nachdem die Wolle gespült, mit Wasser extrahiert und getrocknet worden war, wurde ein offener Plüschteppich (Florhöhe 5 cm

is mit einem abgescherten Florgewicht von 950 g/m²) daraus hergestellt. Der Teppich bestand leicht den Tablet-Test und die Behandlung war gegenüber mindestens 10 Waschungen (15 min, 60 C, 1:20, 2 g/l Seife) beständig. Die natürliche weiße Farbe des behandelten ao Garns wurde durch die flammfestmachende Behandlung mit Zirkonium nicht beeinträchtigt.

Beispiel 10

Ein gewebtes Wollteppichgewebe wurde mittels »5 einer Klotzmangel mit der folgenden wäßrigen Lösung behandelt:

Die Wolle wurde 1 Stunde lang bei 5O⁰C und einem Flottenveriiäitnis von 1 : 20 gebleicht, dann wurde sie gespült, mit Wasser extrahiert und getrocknet. Ein aus dem flammfest gemachten Garn hergestellter Plüschteppich mit einer Florlänge von 6,0 cm bestand den Tablet-Test und der Weißgrad lag um 20% höher als bei dem nichtbehandelten Garn.

Ein gestricktes Jersey-Wollgewebe, das flammfest gemacht und gebleicht worden war, bestand den vertikalen Flammentest und sein Weißgrad war weiter verbessert im Vergleich zu dem nichtbehandelten Gewebe.

Beispiel 7

Um die geringe Gelbfärbung der Wolle beim Sieden auszugleichen, wurde einem flammfest machenden Behandlungsbad gemäß Beispiel 1 in einer Konzentration von 1 % o.w.w. ein reduzierendes Bleichmittel zugesetzt und das Aufziehen wurde genau wie in Beispiel 1 durchgeführt. Ein aus dem flammfest gemachten Garn hergestelltes Gewebe bestand den vertikalen Flammentest und der ursprüngliche Weißgrad Zirkoniumoxychlorid

(ZrOCl₂ · 8 H₂O) 8% o.w.w.

Ammoniumbifluorid 4% o.w.w.

Ameisensäure 2% o.w.w.

Nicht-ionisches Neumittel 2 g/l

Die Feuchtigkeitsaufnahme auf dem gekürzten Gewebe betrug 75 bis 80%. Das Gewebe wurde dann 1 Stunde lang auf einer rotierenden Walze mit einem Polyäthylenfolienüberzug aufbewahrt, um das Zirkonium in die Fasern eindringen zu lassen, und dann wurde es in einer Winde mit Wasser von 18 C 10 min lang bei einem Verhältnis von Flotte zu Substrat von 1 : 20 gespült. Das getrocknete Gewebe bestand den vertikalen Flammentest (US Federal Specification C.C.C.T. 19 Ib 1951, Methode 5902) sowohl in seinem ursprünglichen Zustand als auch nach 10 Waschungen.

Beispiel 11

Dieses Beispiel erläutert die flammfest machende Behandlung von Schaffellwolle, die 45 min lang bei einem Flottenverhältnis von I : 20 mit einer »Side-

des Garns wurde nach der flammfest machenden Be- 50 Paddlew-Färbemaschine bei 50⁰C mit den folgenden hamUung ohne eine Bleichnachbehandlung beibehalten. Chemikalien behandelt wurde:

Kaliumfluorzirkonat 10% o.w.w.

Chlorwasserstoffsäure (37%) 10% o.w.w.

Nach der Behandlung wurden die Schaffelle mi Wasser gespült und bei 50 C getrocknet, um dei natürlichen weichen Griff des Fells aufrechtzuerhalten Der Fluor des behandelten Schaffells änderte seil» natürliche weiße Farbe und semen weichen Griff nkfa und bestand leicht den amerikanischen Tabtet-Tes (Federal specification DOC FF 2 bis 70), wahrem das gleiche, nichtbehandelte Schaffell den gleiche! Test nicht bestand.

Beispiel 12

Dieses Beispiel beschreibt die kontmaierhchi

flammfest machende Behandlung eines losen Wo«

materials in dem letzten CkSiB einer Rohwolh

Beispiel 8

Ein Woll-Piüschteppich wurde mit der folgenden Zusammensetzung besprüht:

ZrOCI₂ · 8 HjO 6% o.w.w.

NH₄F HF 3%O.W.W.

HCOOH 80% 1 % o.w.w.

Neumittel 1 g/I

Die Aufnahme des Flors betrug 60%. Nach dem Besprühen wurde der Teppich durch den Spalt von Quetschwalzen geführt, um eine richtige Behaadlung und das Eindringen der flammfest machenden Lösung in die Wollfaser zu gewährleisten und schließlich wurde der Teppich bei 110⁰C getrocknet. Der behandelte Teppich bestand leicht den Tablet-Test.

11 12

Entfettungseinrichtung. Die Konzentration der Che- raturverfahren. Die Decke wurde zuerst in einer

mikalien in dem letzten Gefäß war folgende: Haspelkufe mit Faserreaktivfarbstoffen auf an sich

Zirkoniumoxychlorid 60 g/l bekumte A« und Weise baby-blau gefärbt und dann

Ammoniumbifluorid 30 g/l ^wie ^M& «ammenbestandig gemacht:

Ameisensäure 20 g/I Kaliumfluorzirkonat 8% o.w.w.

■ ■ _. „ _Jr.ju a co ~ JJi Chlorwasserstoffsäure (37%) 10% o.w.w.

Die Temperatur des Bades betrug 45° C und das lose ^{/0 /0}

Ausjjangsmaterial wurde 4 min lang kontinuierlich Das Substrat wurde bei einem Verhältnis von Flotte durch das Gefäß geführt, bis auf einen Feuchtigkeits- zu Substrat von 20:1 45 min lang bei einer Temperatur gehalt von 35% abgequetscht, getrocknet und zur « von 50⁰C gehalten. Durch die Behandlung wurde die Entfernung der restlichen Chemikalien auf der Ober- ursprüngliche Farbe nicht geändert und die Decke fläche der Faser durch eine mechanische Schüttelein- bestand leicht den vertikalen Flammentest,
richtung geleitet. Der Griff und die Farbe der behandelten Wolle waren unverändert und nach der Verar- Beispiel 15
bettung zu einem offenen Plüschteppich bestand dieser »5 _. ,.„. ... ., , ._„. ., , _
leicht den Tablet-Test. ..^{Ein aus 60} % ^Woll£ ^u,^{nd 40}/° ^ "ammenbestan-

digen, aromatischen Polyamid-Kunstfaser bestehendes

Beispiel 13 Mischgewebe wurde wie in Beispiel 14 behandelt und

Dieses Beispiel beschreibt die gleichzeitige flammfest ^das behandelte Gewebe wies überlegene Textileigen-

machende Behandlung und Färbebehandlung eines « ^s?^aft?ⁿ ™^{d e}'^{ne bessere} Flammenbestandigkeit auf

Wolle/Nylon (8O/2O)-Garns, das in einer Strangfärbe- ^als/^des Gewebe mit einem entsprechenden Gewicht

maschine nach dem folgenden Rezept behandelt und einem ähnlichen Aufbau.

^WOrdenwar: Beispiel 16

Kaliumfluorzirkonat 5% o.w.w. ,,. _π . .. , .·.,.·/·, » ^ . ,

Chlorwasserstoffsäure (37%).... 10% o.w.w. ^a5 _n ?«Jf ^BeisP^ld ^\™* ^ύκ _Α ^T _K ^ma?^ende

Alizarin Rot S IVoww Behandlung eines 50% Wolle und 50% einer Modacryl-

° * ' ' faser, einer flammenbeständigen Kunstfaser, enthal-

Das Material wurde bei einem Verhältnis von Flotte tenden Gewebes. Die Behandlung wurde wie in Bei-

zu Substrat von 20: 1 45 min lang beim Sieden gehal- spiel 14 durchgeführt. Das behandelte Gewebe wies

ten. Der Farbstoff, bei dem es sich um einen sauren 3° einen besseren Griff, eine geringere Rauchemission

Egalisierfarbstoff handelte, wurde auf die Wolle auf- und eine bessere Flammenbestandigkeit auf als jedes

gezogen und ein aus dem behandelten Garn herge- Gewebe dieser Art.

stellter sehr offener Plüschteppich wurde in dem . . _

Tablet-Test (Federal Specification DOC FF 1-70) bei spie ι ι/

getestet. Obwohl die Flammenausbreitung deutlicher 35 Dieses Beispiel erläutert die flammfest machende

war als bei einem nur aus Wolle bestehenden Teppich Behandlung einer 40% Wolle und 60% eines perma-

ährilichen Aufbaues, bestand der aus der Wolle/Nylon- nent flammfesten Reyons enthaltenden Mischung. Die

Mischung hergestellte Teppich den erforderlichen Test. flammfest machende Behandlung wurde wie in Beispiel 14 durchgeführt. Das flammfest gemachte Ge-

Beispiel 14 ₄„ _webe ^₆₃ üb_eri_egene Textileigenschaften (Zugfestig-

Dieses Beispiel beschreibt die flammfest machende keit, Dehnung beim Bruch, Abriebbeständigkeit usw.),

Behandlung einer in Richtung der Kette 15% Baum- einen besseren Griff und eine bessere Flammenbestän-

wolle enthaltenden Wolldecke nach dem Niedertempe- digkeit auf als alle Reyon-Gewebe.

Claims

Patentansprüche:

L Verfahren zar Verbesserung der Flammenbeständigkeit von natürlichen oder synthetischen Polyamidfasern durch Aufbringen von Zirkonverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Fasern als Zirkonverbindung einen anionischen Komplex von Zirkon mit einem organischen Chelatbildner oder Fluoridionen aus wäßriger Lösung bei einem pH-Bereich von 0,5 bis4 aufbringt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkonkoinplex-Verbindung bereits als solche in der wäßrigen Lösung vorliegt oder der Komplex in situ in der Lösung oder auf der Faser gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern vor oder nach der Zirkoniumbehandlung mit Wasserstoffperoxid oder einem reduzierenden Bleichmittel in bekannter Weise gebleicht werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Fasern gleichzeitig oder aus dem gleichen Elad wie die Zirkoniumverbindung ein Farbstoff aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Farbstoff gleichzeitig mit der Zirkoniumbehandlung ein wasserlöslicher Farbstoff, der bei einem pH-Wert unterhalb 5 auf Wolle aufziehen kann, auf die Wolle aufgebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Fasern eine wäßrige Lösung eines sauren Walk- oder 1 :2 vormetallisierten Farbstoffs durch Aufziehen beim Sieden aufgebracht wird, die Badtemperatur auf etwa 70 C herabgesetzt, die Zirkoniumverbindung und der oder die Komplexbildner zugegeben und die Badtemperatur wieder bis zum Siedepunkt erhöht wird.