DE2223895A1 - Verfahren zum Kräuseln von Proteinfasern - Google Patents

Description

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AUt:

Anmelder': 1,Ir₄S* Moninee Company Ltd», London/England

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verstrecken von nicht gezwirnten Pfoteinfasern, um sie spontan zu krausein»

Keratinfasern können inform von Eammzug oder Kardenband nach der Stsüchkamffier-Methöde , inform von Kaamzug oder Garn nach der Methode des Verzwirnens-Verstreekens-Fixierens-Entzwirnens und. inform von Garn nach der Verötreckunös^EntspannungS'-Methode gekräuselt v/erden»

In Fasern, die nach der Stauchkammer-Methode gekräuselt wurden, ist die Krümmung an gewissen Stellen in den gekräuselten Fasern außerordentlich scharf, und die Spannung ist in diesen schaif gekrümmten Anteilen konzentriert* Da die Fasern in dieser Konfiguration dem Dampffixieren unterworfen werden, wiM die Zugfestigkeit der Fasern stark vermindert* Das Dampffixieren bewirkt nur eine temporäre Fixierung, und wenn eine perfiänente Fixierung gefordert wird, so wird chemisöhea Fixieren mit anorganischen oder organischen Reduktionsmitteln angewendet» Durch das permanente Fixieren wird die Zugfestigkeit weiter vermindert und dadurch Schwierigkeiten bei de£ anschließenden Verarbeitung oder im Hinblick auf die Qualität des Endprodukts verursacht.

Bei der Methode des Verawirnens-Verstreckens-Fixierens-Ent-

zwirnene und der Verstreckungs-Entöpannungs-Methode werden die Fasern mechanisch verstreckt und bei der Entspannung gezwirnt

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und gekräuselt. Das Zwirnen der Fasern während des Verfahrens hemmt jedoch die Diffusion wässeriger Lösungen, die Wasserdampf* diffusion und die Wärmeleitung. Infolgedessen wird nur die Oberfläche des Faserbündels benetzt, während die Innenseite kaum feucht ist, und während des Verstreckens wird die Oberflächenschicht von Fasern leicht verstreckt, während die Innenschichten weniger wirksam ver3treckt, v/erden, so daß unvermeidbar ungleichmäßiges Verstrecken resultiert.

Ba stark verstreckte Fasern nicht die stabilen Keratinfasern des <&-Typs von natürlicher V/olle sind, werden die Fasern stark beschädigt. Wenn sie dem Fixieren mit siedendem Wasser, Dampf oder chemischen Mitteln zur permanenten Fixierung der Kräuselung unterworfen werden, werden die Fasern weiter geschädigt, und die Zugfestigkeit wird weiter vermindert. Bei Verfahren, die, wie beschrieben, das Drehen oder Verzwlrnen der Fasern umfassen, wird es sehr schwierig, sie zu trocknen, und es ist unwirtschaftlich, sie zu entzwirnen.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Kräuseln von Proteinfasern, bei dem man die Fasern mit einer wässerigen Lösung eines Alkohols behandelt, die Fasern verstreckt und danach die Fasern entspannt. .

Nicht gezwirnte Keratinfasern werden für die Zwecke der Erfindung bevorzugt verwendet. Zu Keratinfasern gehören Schafwolle, Mohair, Alpaka, Vikunja, Lama, Kaschmir und Kamelhaar. Diese Fasern können in Form von Kardenband, Kammzügen und Vorgarn (rovings) aus diesen Fasern verwendet werden, die nicht; B^e~ zwirnt sind und gleichmäßig parallel längs der Faserachse angeordnet sind.

Bei der bevorgzugten Durchführungsform der Erfindung werden die Fasern mit einer Säure/^enthaltenden wässerigen Lösung eines Alkohols, die im allgemeinen eine hohe Konzentration des Alkohols enthält, gut getränkt, um sie leichter und mit verminderter Energie verstreckbar zu machen. Keratinfasern werden durch einen 3o % - Index charakterisiert, das heißt,

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wenn Sphafv/olle um 30 fo verstreckt und dann entspannt wird, so kehrt sie .in den ursprünglichen Zustand ohne Irgendeine' innere Spannung zurück. Nach entsprechender Trocknung zeigt die "behandelte Paser die gleichen Eigenschaften im Hinblick auf Zugfestigkeit wie unbehandelte Fasern aus Schafwolle. Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zwar nicht von irgendeiner Theorie im Hinblick auf die Verfahrensweise abhängig; es wird jedoch angenommen, daß diese Erscheinung auf öas Öffnen der die Polypeptidkette stabilisierenden "Wasserstoffbindungen durch Wasser zurückzuführen ist, was beim Trocknen wieder rückgängig gemacht werden kann. Zusätzlich bestehen andere reversible Bindungen, welche die Eigenschaft haben, die Polypeptidkette zu stabilisieren, wie Salzbindungen und hydrophobe Bindungen.'Die erstgenannte Bindung wird" durch Zugabe von Säure cior Alkali und die letztgenannte Bindung wird durch einen Alkohol geöffnet. Auf diese Weise^;körinen die Verstreckungseigenschaften von Schafwolle"und anderen Keratinfasern weiter verbessert werden.

Das Imprägniermedium, das aus einer Säure enthaltenden oder Alkali enthaltenden wässrigen lösung'eines Alkohols besteht,' sollte in dem darauffolgenden Trocknungsprozeß entfernt werden. Wenn es nicht im wesentlichen vollständig in dem Trock- ·" nungsprozeß entfernt wird, vermindert es stark die Festigkeit der Faser. Bevorzugte Säuren,. Alkalien und Alkohole sind solche, die ähnliche Flüchtigkeit wie Wasser besitzen und vorzugsweise einen Siedepunkt von nicht mehr als 'etwa 120° C aufweisen. Für die Zwecke der Erfindung sind die bevorzugtesten Säuren Ameisensäure (Kp. 100,5° C) und Essigsäure (Kp. 118° C), das bevorzugte Alkali Ammoniak (Kp.-33,35° C) und die bevorzugten Alkohole Methanol (Kp. 65,7° C), Äthanol (Kp. 78,3° C), n-Propanol (Kp. 97,2° C), Isopropanol (Kp..'- ■ ■ 82,5° C), n-Butanol (Kp. 117,7° C) und Isobutanol (Kp. 108° C). Besonders bevorzugt werden h-Propanol und Isop-ropanol. Die Säure oder das Alkali wird in einer solchen Mengte zugesetzt, daß der pH-Wert der wässrigen Lösung stark sauer oder stark ■■ alkalisch wird. Die Konzentration dos Alkohols in .Wasser beträgt gewöhnlich mindestens 10 Volumprozent und liegt vorzugsrweiße im "Bereich von 10 bis ⁽j0 Volumprozent. · . ...

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Keratinfasern als solche sind hydrophob, und wenn sie ungleichmäßig getränkt werden, wird die anschließende Behandlung ungünstig beeinflußt.

Da die Pasern gleichmäßig und rasch imprägniert werden sollten, ist es wünschenswert, die die Fasern umgebende Luft rasch und vollständig durch die vorstehend beschriebene Imprägnierflüssigkeit oder ihren Dampf zu verdrängen. Es ist außerdem wünschenswert, die Pasern während einer bestimmten Zeit nach Entfernen von der Imprägnierflüssigkeit stehenzulassen, um das Eindringen der imprägnierenden Flüssigkeit zu ermöglichen. Wenn die Pasern nicht während ausreichender Dauer stehengelassen werden, v/erden sie anschließend ungleichmäßig verstreckt, und es wird schwierig, eine wirksame Kräuselung zu erhalten.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Pasern haben keinerlei Zwirnung oder Drehung und absorbieren die Flüssigkeit weit besser als gezwirnte Pasern. Das anschließende Trocknen kann rasch durchgeführt werden, und ein Entzwir- nen ist nicht erforderlich. Auf diese V/eise wird die Verarbeitung vereinfacht. Es ist zu empfehlen, gleichzeitig eine geringe Menge an Thioglykolsäure, Monoäthanolaminsulfit, Monoathanolaminbisulf.it oder Thioharnstoffdioxid als Fixiermittel und Formaldehyd (Formalin, Kp. 96° C) als Vernetzungsmittel für Kräusel zuzusetzen, die in einer darauffolgenden Stufe gebildet werden.

Die Länge und die Größe des Verstreckens werden in Abhängigkeit von der darauffolgenden Kräuselungsmethode festgelegt. Die Pasern können verstreckt werden, indem Zug auf zwei oder mehrere Punkte längs des sich vorwärts bewegenden Faserbündels ausgeübt wird, beispielsweise durch Verwendung eines Paares zusammenwirkender Kleramwalzen, wovon eine rascher angetrieben wird als die andere. Wenn die Pasern verstreckt, durch Entfernen der Zugspannung gekräuselt, ohi Zugspannung fixiert und anschließend getrocknet sind, so hängt die Anzahl der gebil-

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deien Kr-äusel von der Lärige äeö FaserMfläeis,· ääs zWiseHen den Punkten eingespannt war* an weichen die' Zugkräfte aiii? teilendung gebracht Wur'deä (erfaßte Länge) und der Stärke des Ver-streckenä der Pasern ä"b_f V/enri dass Yörstrecken iüit eiiier erfaßten" Länge Ton weniger als der Länge def Binze!fasern.durchgeführt würde, öo verstärkt sich, die auf die fasern v/iriende

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Zugspannung, und wenn die erfaßte Länge größer ist als die de? Einzelfasern, so verstärkt sich die Fasergleitung* 'ihnti höhü. Zugspannung angewendet wird, so werden feine Krausel getdld@t,| und wenn die Fasergleitung großer ist, so daß eine geringere Zugspannung einwirkt, werden große Eräusel gebildet* Uni optimale Kräuselwellen zu erzielen, ist zu bevorzugen, die Fasern während des Verstrecken^ uia Io bis 3o ^Γ/Ό auszudehnen und auf die Fasern Zugkräfte an mindestens zwei Punkten zui¹ Einwirkung zu bringen, die um etwa die durchschnittliche* Faserlänge voneinander entfernt sind*

Wenn Fasern verstreckt und unter Zugspannung temporär fixiert werden» und wenn nach dem Verspinnen die temporäre Fixierung zum Ausbilden einer Kräuselung entfernt wird, so ist es nicht zu empfehlen, stark zu Verstrecken. Y/enrt stark verstreckte Fasern inform von Garn entspannt werden» so konzentriert sich die Spannung an Punkten, in denen die Zwirming des Garns unregelmäßig ist, und es werden lokale harte Stellen iii dem Garn ausgebildet, in diesem Fall ist daher zu bevorzugen, daß die festgehaltene Länge etwa gleich der durchschnittlichen Faserlänge ist, und daß mäßig verstreckt wird, d*h., um 5 bis 2o %.

Die so verstreckten Keratinfäsern werden dann fixiert» Wenn sie ohne Anwendung von Zugspannung fixiert werden, so tritt

der S/oannüijg ,

eher ein Nachlassen/'als eine Dimensionsänderung ein; wenn sie jedoch unter Spannung fixiert werden, so wird eine Dimensions-» änderung und kein Nachlassen der Spannung erreicht. Die Ergebnisse sind einander entgegengesetzt, und die Fixierbedingungen können daher so gewählt werden, daß das gewünschte Ergebnis erzielt wird* .

Wenn ohne Spannung fixiert wird (Direktkräuselungsmethode), so werden stark verstreckte (um io bis 3o #) Fasern, wie vorstehend beschrieben, von der Spannung entspannt und bilden Kräusel, die durch Dämpfen oder siedendes 7/asser fixiert werden können, wonach getrocknet wird, um die vorher absorbierte Flüssigkeit vollständig zu verdampfen. Wenn ein Fixiermittel eugeoetst wird, beispielsweise Formaldehyd, werden Bindungen

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ίη die Polypeptide eingeführt, um die Molekülketten zu stabilisieren, und auf diese V/eise werden die Eräusel festgelegt und fixiert.

Wenn das Fixieren unter Spannung durchgeführt wird (indirekte Krauselungsinethode), so können mäßig verstreckte Eeratinfasern (d.h. in vorstehend beschriebener V/eise um das 5-bis 2o-fache), unter Spannung gedämpft und getrocknet werden, ue die Impräg^ nierflüssigkeit zu entfernen,und diese Fasern werden in verstreckter oder gedehnter Form temporär fixiert. Sie können dann in üblicher Weise zu Garn versponnen werden, und die Fasern werden entspannt, wenn sie inform von versponnenen Garnen oder daraus hergestelltem Textilmaterial vorliegen. Das bedeutet, daß Krause 1 durch Behandlung mit Dampf, heißem Wasser oder einer Imprägnierflüssigkeit, wie vorstehend beschrieben, ausgebildet werden. Beim Trocknen zum Verdampfen des Wassers einer Imprägnierlösung werden die Molekülketten wieder stabilisiert, und es werden Bauschgarne oder bauschige Textilien erhalten.

In der Wollindustrie läßt man die Fasern gewöhnlich während langer Dauer zur Kammzug-Alterung stehen, was auf diesem Fachgebiet ein Problem darstellt. Bei der indirekten Kräuselungsmethode kann die zur Kammzug-Alterung erforderliche Dauer stark verkürzt werden, wobei Endprodukte mit attraktivem Griff gebildet werden. Wenn lediglich gewünscht wird, die Kammzug-Alterung zu beschleunigen, so sollte die Stärke des Verstreckens so gewählt werden, daß sie gerade ausreicht, um die natürlichen Kräusel der Faser zu entfernen; vorzugsweise beträgt sie weniger als etwa 1o %. Bei dieser Methode kann der Verstreckungsprozeß rasch und kontinuierlich durchgeführt werdenj die Methode ist daher sehr vorteilhaft.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zur Durchführxing des beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens, die Einrichtungen zum Imprägnieren der Fasern mit einer wässerigen Lösung eines Alkohols, die vorzugsweise mindestens 1o Volumprozent des Alkohols enthält, Einrichtungen zum Aufbewahr-

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ren der imprägnierten Fasern, um das Eindringen der Lösung zu ermöglichen, Einrichtungen zum Verstrecken der Pasern und Einrichtungen zum Fixieren und Trocknen der Fasern umfaßt.

Die Einrichtungen zum Imprägnieren der Fasern können ein konventioneller Foulard oder vorzugsweise ein Vakuum-Foulard sein« Die Verstreckungs-Einrichtungen können mindestens zwei Paare von Klemmwalzen umfassen, wovon mindestens das zweite Paar mit einer größeren Cberflächengeschwindigkeit betrieben wird als das erste Paar. V/enn drei Paare von Klemmwalzen vorliegen, so kann das dritte Paar mit der gleichen Oberflächengeschwindigkeit wie das zweite Paar betrieben werden, so daß die auf die Fasern zwischen dem ersten und zweiten V/alzenpaar einwirkenden Zugkräfte zwischen dem zweiten und dritten Paar aufrechterhalten werden, oder, in einer anderen Ausführungsform, kann das dritte Paar mit niedrigerer Oberflächengeschwindigkeit betrieben werden, so daß die Zugkräfte entspannt werden und Kräusel in den Fasern ausgebildet werden. Die Vorrichtung kann außerdem eine Stauchkammer, eine Trockenkammer umfassen, die mit Einrichtungen zum Transport der Fasern ausgestattet ist, beispielsweise mit einem Paar von Riemen, die in einer Lage zusammenwirken können, und welche die Verstreckungskräfte, die auf die Fasern einwirken, aufrechterhalten, sowie eine Kühlvorrichtung.

Ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben.

In diesen Zeichnungen bedeuten

Fig. Λ eine bevorzugte Vorrichtung zum vollständigen Tränken oder Benetzen von Keratinfasern in oder mit einer Imprägnierflüssigkeit,

Fig. 2 eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens, welche die Vorrichtung der Fig. 1 umfaßt.

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Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung A kann als Vakuum-Foulard bezeichnet werden und besteht aus Walzen 1 bis 6, die so angeordnet sind, daß sie einen hexagonalen Abschnitt bilden. Zwei der Walzen 2 und 5 sind kleiner als die anderen. An ,jedem Ende der sechs einander zugeordneten Walzen sind Anpressplatten 7 und 0 angeordnet, um im Inneren einen geschlossenen Raum 9 zu bilden.

Kleine Walzen 1o, 11, 12 und 13 sind paarweise oberhalb und unterhalb der Hauptwalzen-Anordnung vorgesehen. Endlose Maschenbänder 14 und 15 umspannen die Walzen 1,2 und 3» und die kleinen Walzen 1o und 12 auf der linken Seite sowie die Walzen 4, 5 und 6 und die kleinen Walzen .11 und 13 auf der . rechten Seite der Zeichnung. Die Bänder führen zu behandelnde Keratinfasern W ein und verhindern, daß sie sich um die Walzen wickeln.

Außerhalb der Walzen ist eine Zufuhr- und Entnahmevorrichtung für die Flüssigkeit und eine Absaugevorrichtung angeordnet. Ein Tank 16.einer Imprägnierflüssigkeit ist mit Hilfe eines Regelhahns 17 und einer Leitung 18 mit einem geschlossenen Tank 19 verbunden. Ein flexibles Rohr 2o und ein flexibles Rohr 21 sind zwischen der Leitung 18 und dem unteren Teil des geschlossenen Raums 9 bzw. zwischen dem geschlossenen Tank und dem oberen Teil des geschlossenen Raums angeordnet. Mit dem Ansatz der Leitung 21 ist eine Absaugeleitung 22 verbunden, die mit einer Vakuumpumpe verbunden ist. Ein Hahn 23 ist unter dem geschlossenen Tank 19 vorgesehen.

Während des Betriebs wird eine Imprägnierflüssigkeit in den Tank 16 eingeführt, und zu diesem Zeitpunkt sind die Hähne und 23 geschlossen. Dann wird der Hahn 17 geöffnet, um die Flüssigkeit durch die Leitungen 18 und 2o in den unteren Teil des geschlossenen Ra\nu3 9 einzuführen und diesen zu füllen, wie bei c^HV gezeigb wird. Dio Flüssigkeit wird außerdem In den ^e/jchlüijihirien Tank 19 eingeführt. Die Luft wird auo der Leitung 22 abgesaugt, um dun Dtuck In dem ^eschlosijenoh ilamii ^c) tu vermindern, der mib Dumpf der FLüssißkeib gonäbbl^b λIel,

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Die Flüssigkeit ist eine Säure enthaltende oder Alkali enthaltende wässrige Lösung mit einem Gehalt an 10 bis 50 Volumprozent Alkohol; ihr pH-Wert wird auf 1,0 bis 4,0 oder 9,0 bis 11,0 eingestellt und es können 0,5 bis 5 </o Formalin und Thioglykolsäure, Konoäthanolaminsulfit oder -bisulfit oder Thioharnstoffdioxid zugesetzt werden.

Nicht gezwirnte Keratinfasern V/ «erden von der Oberseite, her in den geschlossenen Raum 9 nit Hilfe der beiden endlosen Äla— sclienbänder 14- und 15 eingeführt und bewegen sich abwärts.^, durch die Imprägnierflüssigkeit 24-, die in den Spalt zwischen den Y.'alzen 1 und 6 zurückgehalten wird· Der geschlossene Raum 9 wird durch die vorstehend beschriebenen Einrichtungen zum Vermindern des Druckes unter verminderten Druck (etwa loo bis 76o mm Hg) gehalten. In dem Raum oberhalb der Flüssigkeit v/ird die Luft in' den Zwischenräumen zwischen den Fasern ras-ch durch Dampf, der mit der Inprägnierflüssigkeit gesättigt ist, verdrängt, und dann wird die Faser in die Flüssigkeit eingetaucht. Die Fasern laufen zwischen den VJalzen 1 und 6 durch und werden dort bin zu einer Plüssigkeitsaufnahme von 5o bis 1oo % abgequetscht r '

In Fig.2, in der die Vorrichtung gezeigt wird, ist eine Aufbewairungskammer vom Typ einor U-Führung B unterhalb des Vakuun-Foulards A angeordnet, und es sind außerdem eino Verstreckungskarmer C, eine Dampfkammer D, eine Trocknungskammer E und ein .Kühler P vorgesehen. Die Verstreckungskammer, die Dämpfkammer und die Trocknungskammer bilden eine einzige Anordnung, die in einer geschlossenen Einheit 26 befestigt ist, die durch die Wände 25 und 25' unterteilt ist. Die Keratinfasern W₁ die durch den Foulard A geleitet wurden, um ihre Verstreckungseigenschaften zu verbessern, werden durch die Aufbewahrung^ leitung B und die Kammern C, D und Ξ gleitet und passiex'en schließlich den Kühler F. . .

Der Eintrittnarm der Aufbewahiningc-iHihrungskammei.· B des il-?yps inb unter dom Foulard angeordnet, und der Austrifcl'Karn liegt unterhalb dor Verstreckungnkoinner C, Γη de.n horizontalen Teil dav Führung B sind zwoi V/alzon 27 und 28 angeordnet, und rtio- ύο V/'ilzen worden von oLncn endlosem Mnschonbnrui ?.'-) un^i·: r!■&, ,

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Die Außenwandung 3o der Führung ist doppelt, und die innere Seite der Doppelwandung wird durch Leiten von Kühlwasser durch die Leitungen 31 und 32 bei 2o bis 25°C gehalten und ist dicht von der Umgebungsluft abgeschlossen.

In der Verstreckungskammer G bewegt sich das Faserbündel W nach oben über Förderwalzen 33» 34 und 35» welche die angelegte belastende Spannung regeln, und bewegt sich dann über Wal ken 36 und 37» die horizontal angeordnet sind. Drei zusammenwirkende Paare von klemmwalzen 38, 39 und 4o sind horizontal so angeordnet, daß sie die Fasern verstrecken, und ihr Abstand und die Oberflächengeschwindigkeit können auf jeden geeigneten Wert eingestellt werden. ·

In der nachfolgenden Dämpfkammer D wird ein endloses Maschenband 44 über Walzen 41, 42 und 43 geleitet, so daß es die Fasern W auf dem gleichen Niveau fördert wie in der Verstrekkungskammer. Oberhalb der Walzen,in einem geringen Abstand davon, läuft ein endloses Maschenband 48 in gleicher Weise über Walzen 45, 46 und 47, und der Abstand der Anordnung von der unteren Walze ist einstellbar. Bei der Durchführung der direkten Krauselungsmethbde sind das letztgenannte Band und die Walzen so angeordnet, wie durch die ausgezogenen Linien in der Figur gezeigt ist, und bei der Anwendung der indirekten Kräuselungsmethode werden sie bis zu der Lage abgesenkt, die durch die unterbrochenen Linien 5o gezeigt ist, um die auf die Fasern einwirkende Spannung aufrechtzuerhalten, und den Fasern wird Spannung durch beide endlose Bänder 44 und 48 verliehen. Hehrere kleine Walzen sind vorgesehen, über welche die Bänder .44 und 48 laufen, eo daß sie in zufriedenstellender Weise ge spannt werden. Gegen die über das Band/laufenden Fasern wird ein Dampfstrom mit Hilfe einer Leitung 5o gerichtet, die ait zahlreichen Düsenlöchern versehen ist, die benachbart zu den Zwischenräumen zwischen den Walzen 41, 42 und 43 angeordnet sind. Eine Leitung oder ein Rohr 5I ist außerdem unter der Kammer angeordnet, durch das Dampf aus einer äußeren Quelle eingeleitet werden kann, um die Temperatur in der Kam- *er D im Bereich von 80 bis 125⁰C zu halten.

Die anschließend angeordnete Trockenkammer E ist ähnlich, der Fixierkammer D. In der Zeichnung sind Teile, die denen der Kammer D entsprechen, durch die gleichen, mit Strich versehenen Bezugszeichen "bezeichnet. Das Dampfstrahl-Hohr 5o ist weggelassen. Die Kammer wii'd bei einer Temperatur im Bereich von 80 bis 11o°C gehalten.

Die Kammern sind durch Wände 25, 25' und 26 geteilt und von fler Außenwand umschlossen. Die Fasern werden durch öffnungen, die in den Wänden 25» 25' und 26 vorgesehen sind, durch die Kammern geleitet. In der Fixierkammer D und der Trockenkammer E sind im oberen Teil öffnungen 52 und 55 vorgesehen, die mit einer konventionellen Vorrichtung zum Entfernen von Lösungsmittel in Verbindung stehen, und Ventilationsöffnungen 5^, 55» 56 und 57 sind im Boden der Verstreckungskammer, der Dampfkammer und der Trockenkammer und im oberen Teil der Wand zwischen der Verstreckungskammer und der Dampfkammer vorgesehen.

Ein Kühler F mit trichterähnlichem Schnitt ist nach der Trokkenkammer E angeordnet. Er ist mit einem endlosen Band oder Riemen 60 versehen, das über Walzen 58 und 59 läuft, und die über das Band 60 laufenden Fasern W werden durch Luft gekühlt, die mit Hilfe eines Saugrohres 61 durch das Band gesaugt wird, und werden dann mit Hilfe eines Förderwalzen-Paares 62 in ein Spulengefäß eingeführt.

Bei der indirekten Kräuselungsmethode werden die behandelten Ifaaern nach konventionellen Methoden weiterverarbeitet und zu einer Verspinnvorrichtung und Färbe- und Schlichte- oder Appretur-Vorrichtung geleitet, und können gegebenenfalls unter Verwendung einer konventionellen Strickmaschine zu einem Stoff verstrickt werden· Als Vorrichtung zur Entspannung der Fasern in Garnform kann eine konventionelle Strangwaschmaschine, Strangfärbemaschine oder ein Dampfkasten verwendet werden. Für Strick- oder Wirkstoffe kann eine konventionelle Schaufelradfärbemaschine, eine Hofmann-Presse oder eine Haspe!färbemaschine verwendet werden.

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Keratinfasern können rasch und gleichmäßig mit einer Imprägnierflüssigkeit in den in Fig. 1 dargestellten Vakuum-Foulard A getränkt werden und laufen dann in die Aufbewahrungs-Führung B des U-Typs gemäß Fig. 2, in der sie 5 bis 1o Minuten gehalten werden, um das Eindringen der Flüssigkeit in die Fasern zu ermöglichen.

Die Fasern werden über die Spannungs-Einstell-7/alzen 33» 34· und ^35 in die Verstreckungskammer C geleitet und werden zu dem Paar von Klemmwalzen 38 und 39 vorwärts bewegt. Der Abstand der Klemmwalzen wird in Abhängigkeit von der durchschnittlichen Länge der zu behandelnden Fasern eingestellt, und die Oberflächengeschwindigkeit des Paares von Klemmwalzen 39 wird so geregelt, daß sie um das 1,o-bis 1,3-fache so rasch ist wie die des Walzenpaares 38, so daß die Fasern verstreckt werden. Die Rate und die Menge dee Verstreckens hängt von der später verwendeten Behandlungsmethode ab, wie bereits beschrieben wurde. Bei der direkten Kräuselungsmethode wird die Oberflächengeschwindigkeit der Walzen 4o so eingestellt, daß sie gleich der der Walzen 38 ist, so daß die Fasern durch die Walzen 39 übergefördert und gekräuselt werden. Die Fasern werden dann zu der Dämpfkammer D geleitet und bleiben dort 3o bis 6o Sekunden ohne Einwirkung von Spannung. Ein Dampfstrahl wird aus der Rohrleitung 5o durch das Maschenband 44 gegen die Fasern gerichtet, um die Imprägnierflüssigkeit zu verdampfen und die Fasern bei 8o bis 125°C zu fixieren. Die verdampfte Imprägnierflüssigkeit wird aus der Abzugsöffnung entnommen und in einen Kollektor übergeführt und dort zur Wiederverwendung gesammelt. Die Fasern werden dann in die Trockenkammer eingeführt, in der sie ohne Einwirkung einer Spannung während 3o bis 6o Sekunden bei 8o bis 11o°C getrocknet werden, um verbliebene flüchtige Imprägnierflüssigkeit rolletändig zu verdampfen. Dann werden die Fasern in den Kühler P geleitet und dort abgekühlt.

Bei der indirekten Kräuselungsmethode befinden sich die endlosen Haschenbander 48 und 48*, die oberhalb der Walzen in

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der Dämpf-Fixierkammer D und der Trockenkammer E angeordnet sind, beide in abgesenkter Lage, so daß sie mit den unteren endlosen Bändern 44 und 44* zusammenwirken und verstreckende Kräfte auf die Fasern in der Verstreckungskainmer ausüben. Die Fasern werden mit geringer Größe des Verstreckens verstreckt, gewöhnlich um 5 bis 2o %, insbesondere um weniger als 1o %_f indem jedes Paar von 7/alzen eingestellt wird, und die .Fasern verbleiben unter Spannung,während sie durch die Dampfkammer D und die Trockenkammer E laufen. Die Fasern, die zv/ischen den endlosen Bändern 44 und 48 durchlaufen, kommen mit Dampf- aus den Dampfdüsen 5o in der Dampf-Fixierkammer D während 3o bis 6o Sekunden in Berührung, wobei die flüchtige Imprägnierflüssigkeit verdampft und die Fasern temporär bei 8o bis 125 C fixiert werden. Sie werden dann in der Trockenkammer E bei 8o bis 11o°C während 3o bis 6o Sekunden ebenfalls unter Zugspannung getrocknet, um das Verdampfen der flüchtigen Flüssigkeit zu vervollständigen, und danach schließt sich das Kühlen mit Hilfe des Kühlers F an,

Die Fasern können anschließend einer Nadelstabstrecke zugeführt und danach auf einer konventionellen Spinnmaschine zu Garnen versponnen werden. Garne oder aus den Garnen hergestellte Textilstoffe können in Färbe- und Schlichte-Vorrichtungen behandelt werden, wobei Dampf oder siedendes V/asser als Medium, während 3o bis 6o Sekunden im Fall von Garnen und während 1o bis 2o Minuten im Fall von Textilstoffen, angewendet wird. Danach Können sie getrocknet und abgekühlt werden, um Kräusel auszubilden, und es werden gesponnene Bauschgarne oder Textilien mit gutem Griff erhalten. Erforderlichenfalls können sie nach der beschriebenen Behandlung mit der vorstehend angegebenen Imprägnierflüssigkeit behandelt werden.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher veranschaulicht .

BeispJ.el_1

Ein Kammzug aus australischer Merinowolle 64¹S von 2o g/m_t

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21,22 mm, einer mittleren Faserlänge von 75»84 raa und einem ülgehalt von o,68 % wurde in folgende Imprägnierflüssigkeit eingetaucht:

Wasser 5° Volumprozent

n-Propanol 47 Volumprozent

Formaldehydlösung (4o %) 3 Volumprozent

Der Kammzug wurde dann in dem Vakuum-Foulard bis zu einer Flüssigkeitsaufnahme von 84 % abgequetscht und 5 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen. Er wurde bei Raumtemperatur unter Verwendung eines Quetschwalzenabstands von 76 mm auf eine Dehnung von Jo °/o verstreckt, und die Spannung wurde bei Raumtemperatur entspannt, um Kräusel auszubilden. Der gekräuselte Kammzug wurde dann mit Dampf unter, einem Druck von

2 kg/cm fixiert* Das Fixieren wurde bei einer Umgebungstemperatur von 12o°C während 3o Sekunden ohne Einwirkung von Spannung durchgeführt. Danach wurde er mit einer indirekten Heizvorrichtung bei 1o5°C während 6o Sekunden ohne Einwirkung von Spannung getrocknet. Die gekräuselten Fasern zeigten 7 Kräusel/ 4 cm, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Der nach der beschriebenen Kräuselmethode behandelte Kammzug wurde um einen Glasstab gewickelt und 1o Minuten mit siedendem Wasser behandelt. Dabei blieben die Kräusel erhalten.

Beispiel_2

Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Behandlungsmethode, mit der Abänderung, daß Verstreckungen von 1o % bzw.2o % angewendet wurden, wurde eine Kräuselung von 5 Kräusel/ 4 cm Faser bzw. 6 Kräusel/ cm Faser erhalten. Der gekräuselte Kammzug wurde um einen Glasstab gewickelt und 1o Minuten mit siedendem Wasser behandelt. Die Kräusel wurden durch diese Behandlung nicht entfernt. . ^

Beisgiel_2

Έ.3 wurde die gleiche Behandlung angewendet, die in'Beispiel 1 beschrieben ist, mit der Abänderung, daß die Imprägnierlösung

te:.'-zvM :wä*tf; 209850/1205

folgende Zusammensetzung hatte:

'Vasser 5o Volumprozent

n-Fropanol 45 Volumprozent

86 % Ameisensäure 5 Volumprozent

pH-Wert 2,5

Es wurden 8 Kräusel/ 4 cm der Faser erhalten. Der gekräuselte Kammzug wurde 1o Minuten mit siedendem Wasser behandelt, wobei Kräusel mit größerer Länge, nänlich 4 Kräusel/4 cm-Faser, erhalten wurden.

Beispiel 4·

Ein Kammzug aus australischer Merinowolle 5o'S von 2o g/m, 34,77 U, einer mittleren Faserlänge von 199,69 mm und einem ölgehalt von o,6o wurde in eine Lösung der nachstehend angegebenen Zusammensetzung getaucht, mit Hilfe eines Foulards bis zu einer Flüssigkeitsaufnahme von 8o ^c,s abgequetscht und 5 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen.

V/asser 5o Volumprozent

n-Propanol 47 Volumprozent

Formaldehyd J Volumprozent

Nachdem der imprägnierte Eammzug stehengelassen worden war, wurde er bei einem Klemmwalzenabstand von etwa 12o mm, der der mittleren Faserlänge entsprach, bei Raumtemperatur bis zu einer Dehnung von Jo ~/o verstreckt. Der verstreckte Kammzug wurde dann rasch entspannt, um Kräuselwellen auszubilden, und

wurde mit Dampf von 2 kg/cm während 3o Sekunden in einer Kammer gedämpft, die mit Hilfe einer indirekten Heizung bei 12o°C gehalten wurde, ohne daß Spannung angewendet wurde, um die Fasern zu fixieren. Danach wurde er bei 1o5°C während 6o Sekunden ohne Anwendung von Spannung getrocknet. Es wurden 7 Kräusel/6cm Faser erhalten. Der gekräuselte Kammzug wurde um einen Glasstab gewickelt und 1o Minuten siedendem Wasser ausgesetzt; dabei wurden die Kräusel jedoch nicht entfernt.

Beis£iel_5

Ein Kammzug aus australischer Merinowolle 65¹S von 2o g/m, einer mittleren Faserlänge von 75»oo mm, 21,14 U und einem ölgehalt von o,26, der einer Antischrumpf-Behandlung mit 4,5 Gewichtsprozent Natriumdichlorisocyanat, bezogen auf das Fasergewicht, unterworfen worden war,wurde in eine Lösung der nachstehend angegebenen Zusammensetzung getaucht, mit Hilfe eines Foulards bis zu einer Flüssigkeitsaufnahme von 8o % abgequetscht und 5 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen·

V/asser 5o Volumprozent

n-Propanol 4-7 Volumprozent

• 86 % Ameisensäure 3 Volumprozent

pH-Wert 2,5

Nach dem Stehenlassen wurde der Kammzug bei einem Klemmwalzenabstand von 75 nun (der mittleren Faserlänge) bis zu einer Verlängerung von 2o % verstreckt und dann rasch bei Raumtemperatur entspannt, um Kräusel auszubilden. Der gekräuselte Kammzug wurde ohne Anwendung von Spannung während 3o Sekunden bei einem Druck von3 kg/cm und einer durch eine indirekte Heizung aufrechterhaltenen Temperatur von 125⁰C gedämpft und während 6o Sekunden ohne Einwirkung von Spannung bei 1o5°C getrocknet". Es wurden 8 Kräusel/4 cm Faser erhalten. Der gekräuselte Kammzug wurde 1o Minuten ohne Spannung mit siedendem Wasser behandelt. Durch diese Behandlung wurden die Kräusel nicht beseitigt. _ ' ■

Ein Kammzug aus australischer Merinowolle 64¹S von 2o g/m, einer mittleren Faserlänge von 75»84- mm, einem mittleren Faeerdurchmesser von 21,22 r und einem ölgehalt von ο,68 wurde in eine Lösung der nachstehend angegebenen Zusammensetzung getaucht, mit Hilfe eines Foulards bis zu einer Flüssigkeitsaufnähme von 84 % abgequetscht und 5 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen.

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_ 18 -

V/asser 5o Volumprozent

n-Propanol 4-7 Volumprozent

86 '/o Ameisensäure 3 Volumprozent

pH-77ert 2,5

Nach dem Stehenlassen wurde der Ilammzug bei einem Klemmwalzenabstand entsprechend der mittleren Faserlänge von 76 mm bis zu einer Verlängerung von. 1o % bei Raumtemperatur verstreckt, während 6o Sekunden unter Spannung bei einem Druck von 3 kg/cm und einer durch eine indirekte Heizvorrichtung aufrechterhaltenen Temperatur von 125 C gedämpft, bei 1o5 C während 6o Sekunden unter Spannung getrocknet und abgekühlt und direkt auf eine Nadelstabstrecke gewickelt. Der Kammzug wurde zu Garn von 1/48 Meter versponnen und in einer konventionellen Strangfärbemaschine in siedendem »Yasser 1o Minuten behandelt. Es wurden Bauschgarne mit gutem Griff erhalten.

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Beispiel 7

Die im Eeispiel 1 beschriebene Behandlung wurde angewendet, mit der Abänderung, daß die Imprägnierlösung folgende Zusammensetzung hatte:

Waser 50 Volumprozent

Isopropanol 49,9 Volumprozent

28 io Ammoniak 0,1 Volumprozent

pH-Wert 10,5

Es wurden 10 Kräusel/4 cm-Pasern erzielt. Der gekräuselte Kammzug wurde 10 Minuten mit siedendem Wasser behandelt, wobei 8 Kräusel/4 cm-Pasern erzielt wurden.

Beispiel 8

Es wurde die in Beispiel 1 beschriebene Behandlung angewendet, mit der Abänderung, daß die Imprägnierlösung folgende Zusammensetzung hatte:

Wasser	50	Volumprozent
Isopropanol	47	Volumprozent
Thioglykolsäure	3	Volumprozent

Es wurden 8 Kräusel/4 cm-Pasern erhalten. Der gekräuselte Kammzug wurde 30 Minuten mit siedendem Wasser behandelt, wobei 8 Kräusel/4 cm-Pasern erhalten wurden.

Beispiel 9

Es wurde die in Beispiel 1 beschriebene Behandlung angewendet, mit der Abänderung, daß die Imprägnierlösung folgende Zusammensetzung hatte:

Wasser 50 Volumprozent

Isopropanol 49,9 Volumprozent

28 i» Ammoniak . 0,1 Volumprozent

Thionarnetoffdioxid 3 Gewichtsprozent, bezogen

auf das Gewicht der Flüssigkeit (% o.w.f.)

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Es v.'urde eine weißere und hellere V/olle mit 10 Kräuseln/4 ce-Paser erhalten. Der gekräuselte Kammzug wurde 50 Minuten mit siedendem V/asser behandelt, wobei 10 Kräusel/4 cm-Fasern erhalten wurden.

2 0 9 8 H 0 / 1 ? 0 S

Claims (14)

1. • _ 21 - '
   P_a_t_e_n_t_a_n_s_E_r_ü_c_h_e

   1· Verfahren zum Kräuseln von Proteinfasern, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fasern mit einer wässerigen Lösung eines Alkohols "behandelt, die Fasern verstreckt und danach entspannt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wässerige Lösung verwendet, die 1o bis 5o Volumprozent des Alkohols enthält.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge k e ηAnzeichnet, daß man eine wässerige.· Lösung verwendet, die außer dem Alkohol eine Säure oder'ein Alkali enthält.
4. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3_t dadurch gekennzeichnet, daß man zur Behandlung eine wässerige Lösung verwendet, die zusätzlich ein Fixiermittel für die Fasern enthält.
5. 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fasern nach dem Tränken mit der Lösung und vor dem Verstrecken stehenläßt, um das Eindringen der Lösung in die Fasern zu ermöglichen.
6. 6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß man die Fasern verstreckt, indem Streckkräfte an mindestens 2 Punkten zur Einwirkung gebracht werden, die um die mittlere Faserlänge voneinander entfernt

   sind·

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   β »
7. 7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fasern während des Verstrekkens um etwa 1o bis 2 ο % dehnt.
8. 8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Verstrecken der Fasern die verstreckenden Kräfte entspannt, um die Fasern zu kräuseln, die Kräusel in den Fasern fixiert und die Fasern trocknet.
9. 9· Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7» dadurch g e k e η n-ζ e i chne t, daß man nach dem Verstrecken der Fasern die Fasern unter Aufrechterhalten der verstreckenden Kräfte fixiert, die Fasern trocknet und danach entspannt, uax sie zu kräuseln.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichne t, daß man die verstreckten und fixierten Fasern in ein Garn oder einen Stoff überführt und danach die verstreckenden Kräfte entspannt.
11. 11. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 1o, dadurch g e k e η nzeichnet, daß die zu behandelnden Fasern.inform von Kardenband, Kammzügen oder Rovings vorliegen, in denen die Fasern nicht verzwirnt und gleichmäßig parallel längs der Faserachse angeordnet sind.
12. 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß An-

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    Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Kombination einen Vakuum-Foulard (A), eine Aufbewahrungs-Führungskammer (B), eine Faserverstreckungs-Vorrichtung (C), eine Fixierkammer (D) und eine Trockenkammer (E) auf v/eist, und daß sowohl die Fixierkammer als auch die Trockenkammer mit Fördereinrichtungen für die Fasern versehen sind.
13. 13. "Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlvorrichtungen (F) zum Kühlen der Fasern vorgesehen sind.
14. 14. Imprägniervorrichtung für Textilfasern zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, enthaltend mindestens ein Paar von Walzen, die zwischen Endplatten angeordnet sind und einen Vorrat an Imprägnierflüssigkeit einschliessen, gekennzeichnet durch mindestens zwei Paare miteinander in Eingriff stehender paralleler Walzen (1,6; 3,4), die zusammen mit den Endplatten (7»8) einen geschlossenen Raum bilden, eine Vakuumvorrichtung und Verbindung (22) zum Vermindern des Druckes in dem geschlossenen Raum und ein Paar endlose Maschenbänder (14,15), welche die Walzen (1,3; 4,6) des jeweiligen Paares umspannen und durch den geschlossenen Raum laufen.

    15· Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch zwei weitere Walzen (2,5)> die kleiner sind als die erstgenannten Walzen und die zwischen benachbarten Walzen (1,3; 4,6) der jeweiligen Paare angeordnet sind und mit

    (\Ur.:an dort '^ouOhIonaonen Raum oinuchlioßon. -■ - ■ 209850/1205

    Leerseite

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