DE2316807A1 - Verfahren zur veredelung von baumwollfasern - Google Patents
Verfahren zur veredelung von baumwollfasernInfo
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Description
FELIX MAIiOR, 51A Meller Lane, Mellor, Blackburn, Lancashire, England
Verfahren zur Veredelung von Baumwollfasern
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Veredelung von Baumwollfasern.
Um den Knitterwiderstand von Baumwollstoffen sowie Baumwollaischungen
mit anderen Fasern zu verbessern, wurde früher vorgeschlagen, Baumwolle oder Mischgewebe mit Kunstharz zu vernetzen.
Eine solche Kunstharzbehandlung erhöht zwar den Knitterwiderstand, aber es geht dabei ein Großteil des Gebrauchsund
Scheuerwiderstandes verloren und die Bruchfestigkeit wird sehr stark vermindert.
Die vorliegende Erfindung strebt eine Behandlung von Baumwollfasern
an, bei welcher durch die nachfolgende Kunstharzvernetzung
die Bruchfestigkeit viel weniger vermindert wird als bei den früheren Behandlungen und zugleich Reißfestigkeit und
Scheuerwiderstand der Baumwolle erhöht werden.
Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung gelöst durch Veredelung von Baumwollfasern, bei welcher die Fasern in einem
Mercerisierbad von sehr stark konzentrierter Laugenlösung behandelt
werden» worauf eine Kunstharzvernetzung der Fasern erfolgt.
ORIGINAL INSPECTED
309842/0938
Datum:
Wie in der englischen Patentschrift Nr. 1 072 798 geschildert
wird, enthält die Baumwollfaser sowohl zellulosische, d.h. Cellulose enthaltende, wie auch nicht zellulosische Substanzen.
Die letzteren befinden sich in der primären Zellwand und in den Schichten zwischen den Tageswuchsringen innerhalb der
Zellwand. Bei der üblichen Mercerisierung verursacht die intrafibrillare Schwell^ der zellulosischen Makrofibrillen eine
Verkürzung und Verdickung der zellulosischen Wände, und das. gleichzeitige interfibrillare Anschwellen der nicht zellulosischen
Substanzen verursacht die Erweiterung des Zwischenraumes zwischen den Zelluloselamellen. Wenn die nicht zellulosischen
Substanzen vollständig oder teilweise aus den Baumwollfasern entfernt werden, so können die zellulosischen Lamellen
ungehindert vom Gegenschwellen der nichtzellulosischen
Substanzen aufquellen. Unter diesen Umständen werden die Lamellen nicht weiter voneinander entfernt, sondern zusammengepreßt
und stellenweise miteinander verbunden.
Es wurde festgestellt, daß die Kunstharzvernetzung von Baumwollfasern,
von welchen die nicht zellulosischen Substanzen, wie vorher beschrieben, entfernt wurden, andersartig verläuft
als die Vernetzung von Baumwollfasern, welche nicht so vorbehandelt wurden. Bisher bestand die Kunstharzvernetzung in einem
Eindringen der Kunstharze in die weniger dichten Zwischenräume zwischen den Lamellen oder in die durch normale Mercerisation
erweiterten Zwischenräume und dieses verursachte eine Versteifung und Schwächung der Fasern durch den Kunstharzzusatz.
Im Gegensatz dazu bewirkt die Anwendung des Verfahrens nach
der vorliegenden Erfindung, daß die zellulosischen Lamellen
30984270938
so nahe zusammengebracht werden, daß ein verhältnismäßig kleiner
Kunstharzzusatz genügt, um einen gleichwertigen Knitterfestigkeitswinkel zu erzielen. Es wird also "bei der Anwendung der Erfindung
vor der Mercerisierung wenigstens ein Teil der nicht zellulosischen
Substanzen von der primären Zellwand sowie von den innerhalb der Zellwand liegenden Zwischenräumen zwischen den Tages
wuchsringen entfernt.
Für die Entfernung der nicht zellulosischen Substanzen von der primären Zellwand und von de» Matrixringen zwischen den Tageswuchsringen
ist es vorteilhaft,die Baumwollfaser erst für eine
längere Zeit in Wasser zu kochen, dann in einer alkalischen Lösung von weniger als 1/2 $ Konzentration, anschließend in
einer sehr schwachen Säurelösung und nochmals in kochendem Wasser zu behandeln.
Genauer beschrieben wird nach einer bevorzugten Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung die Baumwollfaser während 2-8
Stunden in Wasser gekocht, um Wachse, Harze, gallertartige Substanzen, wasserlösliche Pektine und Proteine zu entfernen. Dann
wird die Baumwollfaser während 1-4 Stunden in einer alkalischen Lösung gekocht, vorzugsweise in einer 0.05 -0.5 fo Lösung von Hatronlauge,
um die Hemizellulosen zu lösen. Bann wird die Baumwollfaser
während einer Viertel- bis einer Stunde in einer sehr schwachen Säurelösung behandelt, vorzugsweise in einer Lösung von
0.02 bis 0.2 $ Salzsäure, um die Protopektinsubstanzen in wasserlösliche
Pektine umzuwandeln, und zum Schluß erfolgt ein weiteres Kochen während 1-3 Stunden in Wasser, um eine teilweise Entfer-
309842/0938
nung der verbliebenen nicht zellulosischen Substanzen zu erzielen»
Sofern nicht besonders erwähnt, sind alle nachfolgenden Prozentsätze auf das Gewicht bezogen und alle Lösungen
wässrig angenommen.
Anschließend an die Extraktion der nicht zellulosischen Substanzen
wird die Baumwollfaser in einem Mercerisierbad behandelt. Sofern eine hohe Elastizität erwünscht ist, wird eine spannungslose,
schlaffe Mercerisierung angewendet, so daß die Mierofibrillen ungehindert von der kristallinischen in eine Zick-Zack-Stellung
übergehen können, was einen starken Einsprung erwirkt. Im Gegensatz
zur normalen Schlaff-Mercerisierung ist dieser Übergang nicht durch die Gegenschwellung der Matrix-Substanzen gehindert.
Wenn es. aber beabsichtigt ist, einen hohen Grad von Knitterfreiheit
zu erzielen, dann wird die Laugenimprägnierung entweder im schlaffen Zustand oder unter mäßiger Spannung durchgeführt, und
anschließend wird das Material gestreckt, solange es noch mit Lauge imprägniert und aufgequollen ist, worauf es neutralisiert
wird und eventuell nach der Neutralisation weiter gestreckt wird.1
Die Mercerisierung wird vorzugsweise mit einer 13 $>
bis 48 $ Laugenlösung durchgeführt. Eine stärkere Lösung bewirkt eine höhere
Knitterfreiheit sowohl vor wie besonders nach einer Kunstharzvernetzung. Bevorzugt wird,eine Laugenlösung wie zum Beispiel Natronlauge
nahe dem Sättigungsgrad zu verwenden. ' .
Muster von Baumwollgeweben (39 x 24 Fäden per cmj 18/20 tex)
wurden entsprechend der Erfindung wie nachfolgend beschrieben.
309842/0938 ' .
betreffend: Datum: Seite:
behandelt, so daß zumindest ein Teil der nicht zellulosischen Substanzen von der primären Zellwand und/oder ,zwischen den
Tageawucljeringen entfernt wurde:
Waschens Drei Stunden bei 90 1/2 C mit 1 1/2 j6 calcinierte
Soda und 1 1/2 Gramm per Liter Netzmittel.
Bleichens Yier Stunden bei 65 1/2 G in 6.8 kg Wasserstoffsuperoxyd
50 io\ 6.8 kg Wasserglas, 4 1/2 kg calcinierte
Soda, o.68 kg Netzmittel und Wasser auf 338 Liter aufgefüllt.
Mereerisierungs Auf einer Kettenmercerisiermaschine in
Natronlauge von einer Konzentration von 48 $· Imprägnierung
bei mäßiger Spannung mit einer Schrumpfung auf 94 $ der Breite der gebleichten Ware. Spannen im imprägnierten
Zustand auf 96 $ der Breite der gebleichten Ware,
Neutralisierung, Waschen und weiteres Strecken auf 103 $ der gebleichten Breite.
Kunstharzvernetzung ί Dimethylol-Dihydroxy-Bthylen-Harnstoff;
von 40 g/l "bis zu 280 g/l. Katalisator Magnesiumchlorid,
Flüssigkeitsaufnahme 65 i° Lufttrockung, Kondensierung 1
3 Minuten mit 155°C.
Die behandelten Muster wurden auf Knitterfreiheit, Reißfestigkeit (Elmendorf) Bruchfestigkeit und Scheuerfestigkeit (Martindale)
geprüft. Die Resultate erscheinen in der nachfolgenden Tabelle 1, welche auch die Prüfungsergebnisse des Materials vor der Kunstharzvernetzung
zeigt.
309842/0938
betreffend t
Datum:
Tabelle 1.
| Kunst | Zusatz | 1.2 | Knitterfestig- | Schuss | Nass | Schuss | Bruch- | Schuss | Reiss- | Schuss | Scheuer |
| harz | in fo | 1.8 | keitsvinkel | . 90 | Kette | . 35 | Festigkeit | 630 | Festigkeit | ||
| 2.4 | Trocken | | 90 | Festigkeit | 35 | Elmendorf | ■700 | Martindale | ||||
| 2.9 | Kette | Kette' | |||||||||
| Gebleicht: | 3.6 | 70- | Kette | 8.7 | |||||||
| Behandelt: | 4.0 | 90 | 120 | 110 | 62 | 25 | 840 | 900 | 13.5 | ||
| Kunstharz | 4.8 | 117 | 123 | 120 | 45 | 27 | 964 | ||||
| vernetzt: | 5.3 | 126 | 113 | 100 | 24 | 836 | |||||
| 40 | 5.8 | 105 | 110 | 110 | 115 | 25 | 1290 | 750 | 10.2 | ||
| 60 | 7.3 | 115 | 118 | 121 | 135 | 56 | 24 | 1380 | 780 | "16.5 | |
| 80 | 8.0 | 125 | 130 | 140 | 129 | 56 | 22 | 1190 | "660 | 22.8 | |
| 100 | 120 | 129 | 124 | 126 | 55 | 21 | 1020 | 660 | 8.4 | ||
| 120 | 127 ' | 146 | 121 | 139 | 47 | 25 | • 960 | 390 | 12.3 | ||
| 140 | 135 | 148 | 141 | 138 | 48 | 27 | 900 | 360 | 20.0 | ||
| 160 | 136 | 150 | 140 | 135 | 47 | 22 | 930 | 420 | 14.7 | ||
| 180 | 142 | 152 | 137 | 139 | 46 | 22 | 420 | 13.8 | |||
| 200 | 147 | 140 | 16.7 | ||||||||
| 250 | 151 | 18.5 | |||||||||
| 280 | 156 | 1.8 | |||||||||
Sin Vergleich der Eigenschaften von Stoffen, welche entsprechend
der Erfindung "behandelt wurden, mit Stoffen, welche mit konventionellen
Methoden ausgerüstet wurden, sowie solchen, die mit Lösungsmitteln vernetzt wurden, ist in der nachfolgenden Tabelle
2 gezeigt. Die in Tabelle 2 mit k bezeichneten Werte zeigen Resultate
von Geweben, die entsprechend der Erfindung behandelt wurden. Rubrik B zeigt die Werte von konventionell behandelten
und vernetzten Geweben und Rubrik C zeigt die Resultate von Lösungsmittel-Vernetzung.
309842/0938-
Tabelle 2.
| Kunst harz- Zusatz et 7« |
g/l | 40 | Trocken-Knitter- Festigkeits-Winkel Kette + Schuss |
B | Verlust der Festigkeit |
B | Bruch in $ |
Scheuerwiderstand Martindale |
B | C | 28 |
| Gebleicht: Behandeit! |
60 | A | A | * | C | A | Of Pi /- /- Verlust |
57 | |||
| 1.2 | 80 | 160 180 |
180 | i | 17 | * | * Gewinn |
32 | 52 | ||
| 1.8 | 100 | 225 | 190 | 29 | 27 | 17 | 17 | 40 ' | 58 | ||
| 2.4 | 120 | 232 | 207 | 23 | 39 | 22 | 89 | 54 | 64 | ||
| 2.9 | 140 | 251 | 214 | 51 | 41 | 29 | 162 | 60 | 67 | ||
| 3.6 | 160 | 230 | 220 | 29 | 45 | 51 | 65 | 68 | |||
| 4.0 | 180 | 245 . | 227 | 31 | 45 | 54 | 41 | 70 | 70 | ||
| 4.8 | 200 | 265 | 230 | 37 | 46 | 36 | 129 | 72 | 72 | ||
| 5.5 | 250 | 265 | 234 | 40 | 47 | 37 | 69 | 75 | 76 | ||
| 5.8 | 280 | 288 | 240 | 29 | 49 | 38 | 58 | 81 | 80 | ||
| 7.5 | 295 | 252 | 23 | 55 | 40 | 92 | 91 | ||||
| 8.0 | 501 | 260 | 37 | 55 | 44 | 112 | 97 | ||||
| 308 | 57 | 46 | Verlust 79 |
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, sind die Eigenschaften der Baumwollgewebe, welche entsprechend der Erfindung behandelt
wurden, wesentlich besser als die zum Vergleich gezeigten Werte der bisher angewendeten Methode bei dem gleichen Kunstharzzusatz.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß das Wasseraufnahmevermögen der Baumwollfaser um ein Vielfaches erhöht wird, was
speziell bei der Anwendung in Mischgeweben mit Kunstfasern mit geringer Absorptionsfähigkeit von Bedeutung.ist.
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Claims (1)
- 73168072.4.73Patentansprüche1. Verfahren für die Behandlung von Baumwollfasern, gekennzeichnet durch eine Behandlung der Pasern in einem Mercerisierbad enthaltend eine stark alkalische Lösung und eine anschließende Kunstharzvernetzung der Fasern.2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Entfernung eines Teiles der nicht zellulosischen Substanzen von der primären Zellwand und/oder zwischen den Tagesringen innerhalb der primären Zellwand:,3· Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Entfernung der nicht zellulosischen Substanzen während des Wasch- und Bleieh-Verfahrens.4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekenn- . zeichnet, daß die Fasern im Mercerisierbad im schlaffen Zustand behandelt werden.5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 39"dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern im Mercerisierbad unter Spannung behandelt werden»6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5s dadurch gekennzeichnet,daß als alkalische Lösung im Mercerisierbad eine 13 $ - 48 $, Na-W
tronlaugenlösung verwendet wird.7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6> dadurch gekennzeichnet, daß die Lauge in der angeführten alkaiinisehen Lösung nahe dem Sättungsgrad ist.309842/09382.4.758. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - T» dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern nach der Imprägnierung im Mercerisierbad gestreckt werden, solange sie noch mit Lauge imprägniert sind.9. Verfahren nach e.nem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Baumwollfasern mit synthetischen Fasern gemischt sind.309842/0938
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-
1972
- 1972-04-05 GB GB1556472A patent/GB1392981A/en not_active Expired
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1973
- 1973-04-04 DE DE19732316807 patent/DE2316807A1/de active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1392981A (en) | 1975-05-07 |
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