DE2223895C2 - Verfahren zum Kräuseln von Proteinfasern - Google Patents

Description

a) direkt unter Bildung von Kräuseln entspannt, durch Dämpfen oder siedendes Wasser fixiert und trocknet, oder

b) unter Aufrechterhaltung der verstreckten Kräfte durch Dämpfen und Trocknen temporär fixiert, sie zu Garnen verspinnt und in Form dieser Garne oder von daraus hergestelltem Textilmaterial durch Behandlung mit Dampf, heißem Wasser oder einer Imprägnierflüssigkeit kräuselt und sie abschließend trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Imprägnieren eine wäßrige Lösung verwendet, die 10 bis 50 Volumprozent des Alkohols enthält.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fasern nach dem Imprägnieren mit der wäßrigen Lösung des Alkohols stehenläßt, um das Eindringen der Lösung in die Fasern zu ermögliche-.).

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verstrecken von nicht gezwirnten Proteinfasern, um sie spontan zu kräuseln.

Keratinfasern können in Form von Kammzug oder Kardenband nach der Stauchkammer-Methode, als Kammzug oder Garn nach der Methode des Verzwirnens-Verstreckens-Fixierens-Entzwirnens und als Garn nach der Verstreckungs-Entspannungs-Methode gekräuselt werden.

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 scharf gekrümmten Anteilen konzentriert. Da die Fasern in dieser Konfiguration dem Dampffixieren unterworfen werden, wird die Zugfestigkeit der Fasern stark vermindert. Das Dampffixieren bewirkt nur eine temporäre Fixierung, und wenn eine permanente Fixierung gefordert wird, so wird chemisches Fixieren mit anorganischen oder organischen Reduktionsmitteln angewendet. Durch das permanente Fixieren wird die Zugfestigkeit weiter vermindert und dadurch Schwierigkeiten bei der anschließenden Verarbeitung oder im Hinblick auf die Qualität des Endprodukts verursacht.

Bei der Methode des Verzwirnens-Verstreckens-Fixierens-Enizwirnens und der Verstreckungs-Entspannungs-Methode werden die Fasern mechanisch verstreckt und bei der Entspannung gezwirnt und gekräuselt. Das Zwirnen der Fasern während des Verfahrens hemmt jedoch die Diffusion wässeriger Lösungen, die Wasserdampfdiffusion und die Wärmeleitung. Infolgedessen wird nur die Oberfläche des Faserbündels benetzt, während die Innenseite kaum feucht ist, und während des VerStreckens wird die ίο Oberflächenschicht von Fasern leicht verstreckt, während die Innenschichten weniger wirksam verstreckt werden, so daß unvermeidbar ungleichmäßiges Verstrecken resultiert.

Da stark verstreckte Fasern nicht die stabilen is Keratinfasern des α-Typs von natürlicher Wolle 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 Verzwirnen der Fasern umfassen, wird es sehr schwierig, sie zu trocknen, und es ist unwirtschaftlich, sie zu entüwirnen.

Gegenstand der Erfindung ist das in den Patentansprüchen beschriebene Verfahren.

Zwar werden nach Textile Research Journal (Februar 1964) Seiten 176 und 177 Proteinfasern mit einer wässerigen Alkohollösung behandelt und Untersuchun-JO gen über die Dehnung und das Relaxieren von einzelnen Wollfasern vorgenommen, jedoch findet sich kein Anhaltspunkt für eine Kräuselung von Fasern. Auch die BE-PS 6 75 083 beschreibt ein Verfahren zum Fixieren von Wollfasern, vorzugsweise in Form von Geweben, j5 unter Verwendung von Reduktionsmitteln und Alkoholen; zur Kräuselung jedoch ist ein vorausgehendes mechanisches Verfahren erforderlich.

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 gezwirnt sind und gleichmäßig parallel längs der Faserachse angeordnet sind.

Bei der bevorzugten Durchführungsform der Erfindung werden die Fasern mit einer Säure oder Alkali mit ähnlicher Flüchtigkeit wie Wasser enthaltenden wässerigen Lösung eines Alkohols, die im allgemeinen eine so hohe Konzentration des Alkohols enthält, gut getränkt, um sie leichter und mit verminderter Energie verstreckbar zu machen. Keratinfasern werden durch einen 3O°/o- Index charakterisiert, das heißt, wenn Schafwolle um 30% verstreckt und dann entspannt wird, so kehrt sie in den ursprünglichen Zustand ohne irgendeine innere Spannung zurück. Nach entsprechender Trocknung zeigt die behandelte Faser die gleichen Eigenschaften im Hinblick auf Zugfestigkeit wie unbehandelte Fasern aus Schafwolle. Es wird angenommen, daß diese Erscheinung auf das 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 oder Alkali und die letztgenannte Bindung wird durch einen Alkohol

geöffnet Auf diese Weise können die Verstreckungseigerischaften von Schafwolle und anderen Keratinfasern weiter verbessert werden.

Das Imprägniermedium, das aus einer Säure enthaltenden oder Alkali enthaltenden wässerigen Lösung eines Alkohols besteht, sollte in dem darauffolgenden Trocknungsprozeß entfernt werden. Wenn es nicht im wesentlichen vollständig in dem Trocknungsprozeß entfernt wird, vermindert es stark die Festigkeit der Faser. Die Säuren, Alkalien und Alkohole haben daher eine ähnliche Flüchtigkeit wie Wasser und besitzen vorzugsweise einen Siedepunkt von nicht mehr als etwa 120° C. Für die Zwecke der Erfindung sind die bevorzugtesten Säuren Ameisensäure (Kp. 100,5"C) und Essigsäure (Kp. 118^rC), 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^OC), Isopropanol (Kp. 82,5°C), n-Butanol (Kp. 117,7⁰C) und Isobutanol (Kp. 108°C). Besonders bevorzugt werden n-Propanol und Isopropanol. Die Säure oder das Alkali wird in einer so/chen Menge zugesetzt daß der pH-Wert der wässerigen Lösung stark sauer oder stark alkalisch wird. Die Konzentration des Alkohols in Wasser beträgt gewöhnlich mindestens 10 Volumprozent und liegt vorzugsweise im Bereich von 10 bis 50 Volumprozent

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

Da die Fasern 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 Fasern während einer bestimmten Zeit nach Entfernen von der Imprägnierflüssigkeit stehenzulassen, um das Eindringen der imprägnierenden Flüssigkeit zu ermöglichen. Wenn die Fasern nicht während ausreichender Dauer stehengelassen werden, werden sie anschließend ungleichmäßig verstreckt, und es wird schwierig, eine wirksame Kräuselung zu erhalten.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Fasern haben keinerlei Zwirnung oder Drehung und absorbieren die Flüssigkeit weit besser als gezwirnte Fasern. Das anschließende Trocknen kann rasch durchgeführt werden, und ein Entzwirnen ist nicht erforderlich. Auf diese Weise wird die Verarbeitung vereinfacht. Es ist zu empfehlen, gleichzeitig eine geringe Menge an Thioglykolsäure, Monoäthanolaminsulfit, Monoäthanolaminbisulfit 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 Kräustlungsmethode festgelegt. Die Fasern können verstreckt werden, indem Zug auf zwei oder mehrere Punkte längs des sich vorwärts bewegenden Faserbündels ausgeübt wird, beispielsweise durch Verwendung eines Paares zusammenwirkender Klemmwalzen, wovon eine rascher angetrieben wird als die andere. Wenn die Fasern verstreckt, durch Entfernen der Zugspannung gekräuselt, ohne Zugspanung fixiert und anschließend getrocknet sind, so hängt die Anzahl der gebildeten Kräusel von der Länge des Faserbündels, das zwischen den Punkten eingespannt war, an welchen die Zugkräfte zur Anwendung gebracht wurden (erfaßte Länge) und der Stärke des Verstreckens der Fasern ab. Wenn das Verstrecken mit einer erfaßten Länge von weniger als der Länge der Einzelfasern durchgeführt wurde, so verstärkt sich die auf die Fasern wirkende Zugspannung, und wenn die erfaßte Länge größer ist als die der Einzelfasern, so verstärkt sich dis Fasergleitung. Wenn hohe Zugspannung angewendet wird, so werden feine Kräusel gebildet und wenn die Fasergleitung größer ist, so daß eine geringere Zugspannung einwirkt, werden ίο große Kräusel gebildet Um optimale Kräuselwellen zu erzielen, ist zu bevorzugen, die Fasern während des Verstreckens um 10 bis 30%, vorzugsweise 10 bis 20% auszudehnen und auf die Fasern Zugkräfte an mindestens zwei Punkten zur 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. Wenn stark verstreckte Fasern in Form von Garn entspannt werden, so konzentriert sich die Spannung an Punkten, in denen die Zwirnung des Garns unregelmäßig ist, und es werden lokale harte Stellen in 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 30%.

Die so verstreckten Keratinfasern werden dann jo fixiert. Wenn sie ohne Anwendung von Zugspannung fixiert werden, so tritt eher ein Nachlassen der Spannung als eine Dimensionsänderung ein; wenn sie jedoch unter Spannung fixiert werden, so wird eine Dimensionsänderung 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 10 bis 30%) Fasern, wie vorstehend beschrieben, von der Spannung entspannt und bilden Kräusel, die durch Dämpfen oder siedendes Wasser fixiert werden können, wonach getrocknet wird, um die vorher absorbierte Flüssigkeit vollständig zu verdampfen. Wenn ein Fixiermittel zugesetzt wird, beispielsweise FormaJdehyd, werden Bindungen in die Polypeptide eingeführt, um die Molekülketten zu stabilisieren, und auf diese Weise werden die Kräusel festgelegt und fixiert.
Wenn das Fixieren unter Spannung durchgeführt wird (indirekte Kräuselungsmethode), so können mäßig verstreckte Keratinfasern (d. h. in vorstehend beschriebener Weise um das 5- bis 20fache), unter Spannung gedämpft und getrocknet werden, um die Imprägnierflüssigkeit 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 in Form von versponnenen Garnen oder daraus hergebo stelltem Textilmaterial vorliegen. Das bedeutet, daß Kräusel durch Behandlung mit Dampf, heißem Wasser oder einer Imprägnierflüssigkeit, wie vorstehend beschrieben, ausgebildet werden. Beim Trocknen zum Verdampfen des Wassers einer Imprägnierlösung μ werden die Molekülketten wieder stabilisiert, und es weraen Bauschgarne oder bauschige Textilien erhalten. In der Wollindustrie läßt man die Fasern gewöhnlich während langer Dauer zur Kammzug-Alterung stehen,

Walzen 10 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 Wein 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 20 und ein flexibles Rohr 21 sind zwischen der Leitung 18 und dem unteren Teil des geschlossenen Raums 9 bzw. zwischen dem geschlossenen Tank 19 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 17 und 23 geschlossen. Dann wird der Hahn 17 geöffnet, um die Flüssigkeit durch die Leitungen 18 und 20 in den unteren Teil des geschlossenen Raums 9 einzuführen und diesen zu füllen, wie bei 24 gezeigt wird. Die Flüssigkeit wird außerdem in den geschlossenen Tank 19 eingeführt. Die Luft wird aus der Leitung 22 abgesaugt, um den Druck in dem geschlossenen Raum 9 zu vermindern, der mit Dampf der Flüssigkeit gesättigt wird. Die Flüssigkeit ist eine Säure oder Alkali mit ähnlicher Flüchtigkeit wie Wasser enthaltende wässerige 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% Formalin und Thioglykolsäure, Monoäthanolaminsulfit oder -bisulfit oder Thioharnstoffdioxid zugesetzt werden.

Nicht gezwirnte Keratinfasern W werden von der Oberseite her in den geschlossenen Raum 9 mit Hilfe der beiden endlosen Maschenbänder 14 und 15 eingeführt und bewegen sich abwärts durch die Imprägnierflüssigkeit 24, die in dem Spalt zwischen den Walzen 1 und 6 zurückgehalten wird. Der geschlossene Raum 9 wird durch die vorstehend beschriebenen Einrichtungen zum Vermindern des Druckes unter vermindertem Druck (etwa 133 bis 1010 mbar) gehalten. In dem Raum oberhalb der Flüssigkeit wird die Luft in den Zwischenräumen zwischen den Fasern rasch durch Dampf, der mit der Imprägnierflüssigkeit gesättigt ist, verdrängt, und dann wird die Faser in die Flüssigkeit eingetaucht. Die Fasern laufen zwischen den Walzen 1 und 6 durch und werden dort bis zu einer Flüssigkeitsaufnahme von 50 bis 100% abgequetscht

In F i g. 2, in der die Vorrichtung gezeigt wird, ist eine Aufbewahrungskammer vom Typ einer U-Führung B unterhalb des Vakuum-Foulards A angeordnet, und es sind außerdem eine Verstreckungskammer C, eine Dämpfkammer D, eine Trocknungskammer E und ein Kühler F vorgesehen. Die Verstreckungskammer, die Dampfkammer und die Trocknungskammer bilden eine einzige Anordnung, die in einer geschlossenen Einheit befestigt ist, die durch die Wände 25 und 25' unterteilt ist Die Keratinfasern W, die durch den. Foulard A geleitet wurden, um ihre Verstreckungseigenschaften zu verbessern, werden durch die Aufbewahrungsleitung B und die Kammern Q D und E gleitet und passieren schließlich den Kühler F.

Der Eintrittsarm der Aufbewahrungs-Führungskammer B des U-Typs ist unter dem Foulard angeordnet, 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- i 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 ϊ ίο 10%. Bei dieser Methode kann der Verstreckungspro- | zeß rasch und kontinuierlich durchgeführt werden; die Methode ist daher sehr vorteilhaft.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt Einrtchtungen zum Imprägnieren der Fasern mit einer wässerigen Lösung eines Alkohols, die vorzugsweise mindestens 10 Volumprozent des Alkohols enthält, Einrichtungen zum Aufbewahren der imprägnierten Fasern, um das Eindringen der Lösung zu ermöglichen, Einrichtungen zum Verstrecken der Fasern und Einrichtungen zum Fixieren und Trocknen der Fasern.

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 Oberflächengeschwindigkeit betrieben wird als das erste Paar. Wenn 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 Walzenpaar 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 solchen Vorrichtung wird in den Zeichnungen gezeigt. Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben. In diesen Zeichnungen bedeutet

F i g. 1 eine bevorzugte Vorrichtung zum vollständigen Tränken oder Benetzen von Keratinfasern in oder mit einer Imprägnierfiüssigkeit,

Fig.2 eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche die Vorrichtung der F i g. 1 umfaßt

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 8 angeordnet, um im Inneren einen geschlossenen Raum 9 zu bilden.

Kleine Walzen 10, 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

und der Austrittsarm liegt unterhalb der Verstreckungskammer C. In dem horizontalen Teil der Führung ßsind zwei Walzen 27 und 28 angeordnet, und diese Walzen werden von einem endlosen Maschenband 29 umspannt. Die Außenwandung 30 der Führung ist doppelt, und die innere Seite der Doppelwandung wird durch Leiten von Kühlwasser durch die Leitungen 31 und 32 bei 20 bis 25°C gehalten und ist dicht von der Umgebungsluft abgeschlossen.

In der Verstreckungskammer C bewegt sich das Faserbündel Wnach oben über Förderwalzen 33,34 und 35, welche die angelegte beiastende Spannung regeln, und bewegt sich dann über Walzen 36 und 37, die horizontal angeordnet sind. Drei zusammenwirkende Paare von Klemmwalzen 38, 39 und 40 sind horizontal so angeordnet, daß sie die Fasern verstrecken, und ihr Abstand und die Oberfiächengeschwindigkeit können auf jeden geeigneten Wert eingestellt werden.

In der nachfolgenden Dampfkammer 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 Verstreckungskammer. 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 Kräuselungsmethode sind das letztgenannte Band und die Walzen so angeordntt, 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 gezeigt ist, um die auf die Fasern einwirkende Spannung aufrechtzuerhalten, und den Fasern wird Spannung durch beide endlose Bänder 44 und 48 verliehen. Mehrere kleine Walzen sind vorgesehen, über welche die Bänder 44 und 48 laufen, so daß sie in zufriedenstellender Weise gespannt werden. Gegen die über das Band 44 laufenden Fasern wird ein Dampfstrom mit Hilfe einer Leitung 50 gerichtet, die mit zahlreichen Düsenlöchern versehen ist, die benachbart zu den Zwischenräumen zwischen den Walzen 41, 42 und 43 angeordnet sind. Cine Leitung oder ein Rohr 51 ist außerdem unter der Kammer angeordnet, durch das Dampf aus einer äußeren Quelle eingeleitet werden kann, um die Temperatur in der Kammer D im Bereich von 80 bis 125° C 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-Rohr 50 ist weggelassen. Die Kammer wird bei einer Tcinperäiur im Bereich Von 80 bis 110⁰C gehalten.

Die Kammern sind durch Wände 25,25' und 26 geteilt und von der 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 53 vorgesehen, die mit einer konventionellen Vorrichtung zum Entfernen von Lösungsmittel in Verbindung stehen, und Ventilationsöffnungen 54, 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 Trockenkammer 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 Fasern nach konventionellen Methoden

ίο 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 Haspelfärbemaschine verwendet werden.

Keratinfasern können rasch und gleichmäßig mit einer Imprägnierflüssigkeit in dem in F i g. 1 dargestellten Vakuum-Foulard A getränkt werden und laufen dann in die Aufbewal.rungs-Führung B des U-Typs gemäß Fig.2, in der sie 5 bis 10 Minuten gehal'cn werden, um das Eindringen der Flüssigkeit in die Fasern zu ermöglichen.

Die Fasern werden über die Spannungs-Einstell-Walzen 33,34 und 35 in die Verstreckungskammer Cgeleitet 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

λ wird so geregelt, daß sie um das 1,0- bis l,3fache so rasch ist wie die des Walzenpaares 38, so daß die Fasern verstreckt werden. Die Rate und die Menge des Verstreckens hängt von der später verwendeten Behandlungsmethode ab, wie bereits beschrieben wurde. Bei der direkten Kräuselungsmethode wird die Oberflächengeschwindigkeit der Walzen 40 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 30 bis 60 Sekunden ohne Einwirkung von Spannung. Ein Dampfstrahl wird aus der Rohrleitung 50 durch das Maschenband 44 gegen die Fasern gerichtet, um die Imprägnierflüssigkeit zu verdampfen und die Fasern bei 80 bis 125°C zu fixieren. Die verdampfte Imprägnierflüssigkeit wird aus der Abzugsöffnung 52 entnommen und in einen Kollektor übergeführt und dort zur η ΐθυθΓν'εΠνβΠυϋΠβ g£5HITiniciu lmc räScHl WcFucii dann in die Trockenkammer eingeführt in der sie ohne Einwirkung einer Spannung während 30 bis 60 Sekunden bei 80 bis 110° C getrocknet werden, um verbliebene flüchtige Imprägnierflüssigkeit vollständig zu verdampfen. Dann werden die Fasern in den Kühler Fgeleitet und dort abgekühlt.

Bei der indirekten Kräuselungsmethode befinden sich die endlosen Maschenbänder 48 und 48'. die oberhalb der Walzen in der Dämpf-Fixierkammer D und der Trockenkammer fangeordnet 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 Verstreckungskammer ausüben. Die Fasern werden mit geringer Größe des Verstrekkens verstreckt, gewöhnlich um 5 bis 20%, insbesondere

um weniger als 10%, indem jedes Paar von Walzen eingestellt wird, und die Fasern verbleiben unier Spannung, während sie durch die Dämpfkammer D und die Trockenkammer £ laufen. Die Fasern, die zwischen den endlosen Bändern 44 und 48 durchlaufen, kommen mit Dampf aus den Dampfdüsen 50 in der Dampf-Fixierkammer D während 30 bis 60 Sekunden in Berührung, wobei die flüchtige I mprägnierflüssigkeit verdampft und die Fasern temporär bei 80 bis 125⁰C fixiert werden. Sie werden dann in der Trockenkammer £bei 80 bis HO⁰C während 30 bis 60 Sekunden ebenfalls unter Zugspannung getrocknet, um das Verdampfen der flüchtigen Flüssigkeit zu vervollständigen, und danach schließt sich das Kühlen mit Hilfe des Kühlers Fan.

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 Wasser als Medium, während 30 bis 60 Sekunden im Fall von Garnen und während 10 bis 20 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.

Beispiel 1

Ein Kammzug aus australischer Merinowolle 64'S von 20 g/m, einem mittleren Faserdurchmesser von 21,22 μπι, einer mittleren Faserlänge von 75,84 mm und einem Ölgehalt von 0,68% wurde in folgende Imprägnierflüssigkeit eingetaucht:

Wasser

n-Propanol

Formaldehydlösung (40%)

50 Volumprozent

47 Volumprozent

3 Volumprozent

siedendem Wasser behandelt. Die Kräusel wurden durch diese Behandlung nicht entfernt.

Beispiel 3

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

Wasser

n-Propanol

86% Ameisensäure

pH-Wert

50 Volumprozent
45 Volumprozent

5 Volumprozent

2,5

Es wurden 8 Kräusel/4 cm der Faser erhalten. Der gekräuselte Kammzug wurde 10 Minuten mit siedendem Wasser behandelt, wobei Kräusel mit größerer Länge, nämlich 4 Kräusel/4 cm Faser, erhalten wurden.

Beispiel 4

Ein Kammzug aus australischer Merinowolle 50'S von 20 g/m, einem mittleren Faserdurchmesser von 34,77 μίτι, einer mittleren Faserlänge von 199,69 mm und einem ölgehalt von 0,60% wurde in eine Lösung der nachstehend angegebenen Zusammensetzung getaucht, mit Hilfe eines Foulards bis zu einer Flüssigkeitsaufnahme von 80% abgequetscht und 5 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen.

Wasser

n-Propanol

Formaldehyd

50 Volumprozent

47 Volumprozent

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 30% verstreckt, und die Spannung wurde bei Raumtemperatur entspannt, um Krause· auszubilden. Der gekräuselte Kammzug wurde dann mit Dampf unter einem Druck von 2 kg/cm² fixiert. Das Fixieren wurde bei einer Umgebungstemperatur von 12O⁰C während 30 Sekunden ohne Einwirkung von Spannung durcheeführt Danach wurde er mit einer indirekten Heizvorrichtung bei 105°C während 60 Sekunden ohne Einwirkung von Spannung getrocknet Die gekräuselten Fasern zeigten 7 Kräusel/4 cm, wie in F i g. 3 gezeigt ist Der nach der beschriebenen Kräuselmethode behandelte Kammzug wurde um einen Glasstab gewickelt und 10 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 10% bzw. 20% angewendet wurden, wurde eine Kräuselung von 5 Kräusel/4 cm Faser bzw. 6 Kräusel/4 cm Faser erhalten. Der gekräuselte Kammzug wurde um einen Glasstab gewickelt und 10 Minuten mit Nachdem der imprägnierte Kammzug stehengelassen worden war, wurde er bei einem Klemmwalzenabstand von etwa 120 mm, der der mittleren Faserlänge entsprach, bei Raumtemperatur bis zu einer Dehnung von 30% verstreckt Der verstreckte Kammzug wurde dann rasch entspannt, um Kräuselwellen auszubilden, und wurde mit Dampf von 2 kg/cm² während 30 Sekunden in einer Kammer gedämpft, die mit Hilfe einer indirekten Heizung bei 120° C gehalten wurde, ohne daß Spannung angewendet wurde, um die Fasern zu fixieren. Danach wurde er bei 105°C während 60 Sekunden ohne Anwendung von Spannung getrocknet Es wurden 7 Kräusel/6cm Faser erhalten. Der gekräuselte Kammzug wurde um einen Glasstab gewickelt und 10 Minuten siedendem Wasser ausgesetzt; dabei wurden die Kräusel jedoch nicht entfernt.

Beispiel 5

Ein Kammzug aus australischer Merinowolle 65'S von 20 g/m, einer mittleren Faserlänge von 75,00 mm, einem mittleren Faserdurchmesser von 21,14 μπι und einem ölgehalt von 0,26%, 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 80% abgequetscht und 5 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen.

Wasser

n-Propanol

86% Ameisensäure

pH-Wert

50 Volumprozent
47 Volumprozent

3 Volumprozent

2,5

Nach dem Stehenlassen wurde der Kammzug bei einem Klemmwalzenabstand von 75 mm (der mittleren Faserlänge) bis zu einer Verlängerung von 20% verstreckt und dann rasch bei Raumtemperatur

ii

entspannt, um Kräusel auszubilden. Der gekräuselte Kammzug wurde ohne Anwendung von Spannung während 30 Sekunden bei einem Druck von 3 kg/cm' und einer durch eine indirekte Heizung aufrechterhaltenen Temperatur von 125°C gedämpft und während 60 Sekunden ohne Einwirkung von Spannung bei 105⁰C getrocknet. Es wurden 8 Kräusel/4 cm Faser erhalten Der gekräuselte Kammzug wurde 10 Minuten ohm Spannung mit siedendem Wasser behandelt. Durch diese Behandlung wurden die Kräusel nicht beseitigt.

Beispiel 6

Ein Kammzug aus australischer Merinowolle 64'S von 20 g/m, einer mittleren Faserlänge von 75,84 mm, einem mittleren Faserdurchmesser von 21,22 μΐη und einem ölgehalt von 0,68% wurde in eine Lösung der nachstehend angegebenen Zusammensetzung geiaucht, mit Hilfe eines Foulards bis zu einer Fiüssigkeitsaufnahme von 84% abgequetscht und 5 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen.

Wasser

n-Propanol

86% Ameisensäure

pH-Wert

50 Volumprozent
47 Volumprozent

3 Volumprozent

2,5

Nach dem Stehenlassen wurde der Kammzug bei einem Klemmwalzenabstand entsprechend der mittleren Faserlänge von 76 mm bis zu einer Verlängerung von 10% bei Raumtemperatur verstreckt, während 60 Sekunden unter Spannung bei einem Druck von 3 kg/cm^: und einer durch eine indirekte Heizvorrichtung aufrechterhaltenen Temperatur von 125° C gedämpft, bei 105⁰C während 60 Sekunden unter Spannung getrocknet und abgekühlt und direkt auf eine Nadelstabstrecke gewickelt. Der Kammzug wurde zu Garn von ¹Ae Meter versponnen und in einer konventionellen Strangfärbemaschine in siedendem Wasser 10 Minuten behandelt. Es wurden Bauschgarne mit gutem Griff erhalten.

Beispiel 7
Die im Beispiel 1 beschriebene Behandlung wurde

angewendei, mit der Abänderung, daß die Imprägnierlösung folgende Zusammensetzung hatte:

Wasser
Isopropanol
28% Ammoniak
pH-Wert

50 Volumprozent 49,9 Volumprozent 0,1 Volumprozent 10,5

Hs wurden 10 Kräusel/t-cm-Fasern erzielt. Der gekräuselte Kammzug wurde 10 Minuten mit siedendem Wasser behandelt, wobei 8 KräuseI/4-cm-Fasern 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-Fasern erhalten. Der gekräuselte Kammzug wurde 30 Minuten mit siedendem Wasser behandelt, wobei 8 Kräusel/4-cm-Fasern erhalten wurden.

Beispiel 9

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

Wasser
Isopropanol
28% Ammoniak
Thioharnstoffdioxid

50 Volumprozent

49,9 Volumprozent 0,1 Volumprozent 3 Gewichtsprozent,

bezogen auf das

Gewicht der

Flüssigkeit

Es wurde eine weißere und hellere Wolle mit 10 Kräuseln/4-cm-Faser erhalten. Der gekräuselte Kammzug wurde 30 Minuten mit siedendem Wasser behandelt, wobei 10 Kräusel/4-cm-Fasern erhalten wurden. _

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Kräuseln von Proteinfasern, dadurch gekennzeichnet, daß man Proteinfasern in Form von Kardenbändern, Kammzügen oder Vorgarnen, in denen die Fasern nicht verzwirnt, sondern gleichmäßig parallel längs der Faserachse angeordnet sind, mit einer wäßrigen Lösung eines Alkohols imprägniert, wobei die Lösung gegebenenfalls noch eine Säure oder ein Alkali mit ähnlicher Flüchtigkeit wie Wasser und gegebenenfalls ein Fixiermittel für die Fasern enthält, die Fasern verstreckt, indem Streckkräfte an mindestens zwei um die mittlere Faserlänge voneinander entfernten Punkten zur Einwirkung gebracht werden, und daß man die verstreckten Fasern entweder