DE2327771A1

DE2327771A1 - Verfahren zum bleichen von textilien mit chlormonoxid

Info

Publication number: DE2327771A1
Application number: DE2327771*A
Authority: DE
Inventors: Henry I Bolker; Norman Liebergott
Original assignee: PULP PAPER RES INST; Pulp and Paper Research Institute of Canada
Current assignee: PULP PAPER RES INST; Pulp and Paper Research Institute of Canada
Priority date: 1972-05-30
Filing date: 1973-05-30
Publication date: 1973-12-13
Also published as: FR2186566A1; CA989112A; US3909194A; DE2327771C3; JPS4947678A; IL42335A; FR2186566B1; DE2327771B2; BR7303981D0; AR198223A1; IT1008540B; IL42335A0; GB1416502A; JPS5030193B2

Description

DR. MC)LLER-BORe dipl-phys. DR. MANITZ difl.-Οιιξμ. dr. DEUFEL DIPL.-ING. FINSTERWALD DIPL.-ING. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE

München, den 30. \\^\ 1973 Lo/Sv - P 2208

PULP AND PAPER RESEARCH INSTITUTE OP -

GANADA

57O St. John Boulevard, Pointe Glaire 720, Quebec, Ganada

Verfahren zum Bleichen von Textilien mit Chlormonoxid

Die Erfindung betrifft das Bleichen von rohen, natürlichen Fasern, z.B. Baumwolle, Leinen, Jute, Hanf, Seide, usw. . und von synthetischen Fasern, z.B_o Polyamiden, Polyestern, Rayon, Acetatfasern, Acrylfasern, Polyolefine, usw. entweder für sich alleine oder zusammen in Gewebeform oder in Strangform. Unter dem Ausdruck Gewebe sind sowohl gewebte als auch gewirkte textile Materialien zu verstehen.

In der Beschreibung umfaßt der Ausdruck "Bleichen" wie allgemein in der Textilindustrie das Bleichen per se wie auch andere hiermit zusammenhängende Vorgänge, die zum Reinigen von Fasern und Textilwaren ausgelegt sind, indem Verschmutzungen und Färbungen natürlichen Ursprungs oder durch Verarbeitung hervorgerufen entfernt werden. Das Bleichverfahren kann die Gegenstände zusätzlich zu ihrem Bleichen entschlichten, alkalisch reinigen und sauerreinigen. Das auf diesem Gebiet

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auftretende technische Problem liegt darin, da.3 der Zustand der Fasern, ihre Empfindlichkeit gegenüber 31eichchemikalien und gegenüber mechanischer Handhabung und die beabsichtigte Verwendung der Ware insgesamt zur Festlegung der Art des ausgewählten EIeichverfahrens beitragen.

Bislang wurde zur Lösung dieses technischen Problems angegeben, daß Baumwolle und künstlich hergestellte, synthetische Fäden durch eine Vielzahl von Bleihchemikalien gebleicht werden könnten, einschließlich: Natrium- und Calciumhypochlorit-, Natriumchlorid (Natriumacetat- und Eisessigpuffer), Peressigsäure- und alkalische Peroxidlösungen, welche Natriumsilikat, Natriumhydroxid und Magnesiumsulfat enthalten, siehe z.B. "The Bleaching of Textiles" in The Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Seiten 4^8 bis 466, Vol. 2, (1965) sowie "Review Textile Bleaching in the United States", Giba-Geigy Limited (1971).

Dem Fachmann ist es daher bekannt, daß-die Ansätze, Temperaturen und Behandlungsperioden, welche beim Reinigen und Bleichen von Textilien angewandt werden, von dem behandelten Material und der verwendeten Maschineneinrichtung abhängen. Diese Variablen weiten vom Fachmann beim Verarbeiten von Mischfasern so ausgewählt, daß die Erfordernisse der empfindlichsten Komponente der Mischung erfüllt werden.

Durch, die vorbekannten Arbeitsweisen wurde daher dieses tech-, nische Problem nicht gelöst, und daher besteht das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem darin, daß beim Vorliegen von Baumwolle, einer rohen, natürlichen Faser in Verbindung mit einer synthetischen Faser, z.B. Mischungen von Baumwolle mit Polyester, Rayon, Acetat- und Acrylfasern in Gewebeform oder Strangform jeweils ein verschiedenes Reagens verwendet werden muß, um einen spezifischen pH-Bereich für das Bleichen solcher Mehrfachtextilzusammensetzungen anzu-

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wenden. Ein weiteres technisches Problem, das der Erfindung zugrundeliegt, ist das das Gewebe in allen Fällen, unabhängig davon,-ob ein ansatzweiser Prozeß oder einer der an sich bekannten kontinuierlichen Prozesse verwendet wird, in die wässrige Bleichlösung eingetaucht werden muß, um das Gewebe zu sättigen.

Die Erfindung schafft eine Lösung dieses Problems und stellt einen technischen Fortschritt gegenüber vorbekannten Verfahrensweisen dar, indem sie ein verbessertes, einfaches Verfahren zum Bleichen einer rohen, natürlichen Faser alleine oder in Kombination mit einer synthetischen Faser in Gewebeform oder in Strangfprm liefert, so daß nur ein Reagens für alle Mischungen von Textilfasern verwendet wirdyein verbessertes Verfahren zum Bleichen von Textilmaterialien unter der Verwendung der vorhandenen Ausrüstung, um die Bleichbehandlung mit einem gasförmigen Bleichmittel unter atmosphärischen Bedingungen oder bei einem Partialdruck von etwa Λ bis etwa 253 Torr durchzuführen, v/obei dieses Bleichverfahren für Textilmaterialien im sauren, neutralen oder alkalischen Bereich durchgeführt v/erden kann und wobei bei dem Verfahren die Sättigungsstufe mit dem Bleichmittel vermieden werden kann, schafft.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als Bleichmittel Ohlormonoxid in Mischung mit einenr inerten, gasförmigen oder flüssigen Träger angewandt. Der technische Fortschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber vorbekannten Verfahrensweisen ist dadurch gegeben, daß die Verwendung von Chlormonoxid zur Erzielung eines Bleicheffektes auf den Geweben, die zum Bleichen erforderliche Kontaktzeit zwischen dem Ghlormonoxid und der rohen, natürlichen Faser alleine, oder in Kombination Mit einer synthetischen Faser in Gewebeform oder in Stran/jjf orra herabsetzt. Wenn ohlormonoxid in-Mischung mit einem Inertgas, z.B. Luft verwendet wird, wird die Bleich-

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dauer auf eine Zeit innerhalb des Bereiches von einem Bruchteil einer Sekunde bis zu etwa 300 Sekunden herabgesetzt. Wenn Ohlormonoxid in Mischung mit einem inerten, flüssigen Lösungsmittel, z.B. Kohlenstofftetrachlorid, verwendet wird, wird die Bleichdauer auf eine Zeit innerhalb des Bereiches von etwa 1 bis etwa 30 Minuten reduziert. Dieses rasche Bleichen stellt einen technischen Fortschritt dar, weil eine bessere Kontrolle über den gesamten Bleichvorgang möglich ist und in wirtschaftlich vorteilhafter Weise zusätzlich Bleichchemikalien eingespart werden können.

Vorzugsweise ist der inerte Träger ein Gas, so daß das Bleichen ein Bleichen in gasförmiger Phase ist. Beispiele von geeigneten Gasen umfassen Luft, Stickstoff und Sauerstoff.

Falls ein inertes, flüssiges Lösungsmittel verwendet wird, sollte es eine nichtpolare Flüssigkeit sein, welche gegenüber dem zu bleichenden Textilmaterial inert ist. Beispiele umfassen: Kohlenstofftetrachlorid, Trichloräthylen, Tetrachloräthylen und die fluorierten Kohlenwasserstofflösungsmittel (bekannt unter dem Warenzeichen Freon).

Die Erfindung kann auf das Bleichen von rohen, natürlichen Fasern wie beispielsweise Baumwolle, Leinen, Jute, Hanf, usw. alleine oder in Kombination mit einer synthetischen Faser wie beispielsweise Polyamiden, z.B. Nylon, Nylon 66, Nylon 6, Nylon 4-, Nylon 610 (Warenzeichen Tynex), Nylon 11 (Warenzeichen Rilsan), Nylon 12 und Nylon 9, Polyestern, z.B. Polyethylenterephthalat (Warenzeichen Terylene und Dacron), I^ron, Acetatfasern, z.B. Celluloseacetatfasern (Warenzeichen Acele) und Oellulosetriaeetatfasern (Warenzeichen Arnel); Acrylfasern, z.B. aus einem langkettigen, synthetischen Polymerisat, welches aus wenigstens 85 Gew.-^ Acrylnitril-Einheiten besteht'(Warenbezeichnungen Acrilan, Oreslan, Orion und Zefran) und PoIyolefinfasern (z.B. aus Polyäthylen, Polyprooylen, Polybutenen, Polyisopren und deren Copolymerisaten) angewandt werden.

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Das Bleichen kann rasch und wirksam sowohl in einem ansatzweisen Verfahren als auch in einem kontinuierlichen Verfahren durchgeführt werden, wobei die zuvorgenannten technischen Fortschritte gegeben sind.

Gemäß einer Abänderung der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Gewebe bzw. Textilmaterial mit einem alkalischen Material, d.h. NaOH oder NapOO;,, derart vorbehandelt, daß der End-pH-Wert nach der Zugabe des Ohlormonoxids ein ausgewählter enger Bereich ist, der innerhalb der breiten Grenzwerte von etwa 1 bis etwa 13 liegt. Der End-pH-Wert nach der Behandlung mit Ghlormonoxid besitzt einen deutlichen Einfluß auf den Weißgrad des erhaltenen Gewebes, hat'jedoch keinen merklichen Einfluß auf das Fließverhalten. So wurde gefunden, daß die höchsten Weißgradwerte bzw. Weißzahlen im alkalischen Bereich für ein besonderes Gemisch von Erzeugnissen, das bei den Versuchen verwendet wurde, erhalten wurden. Die Einzelheiten sind im folgenden noch näher erläutert.

Beim Bleichen unter Verwendung eines gasförmigen Gemisches aus Chlormonoxid und Inertgas haben sich die folgenden Bleichparameter als wirksam herausgestellt, nämlich: das Chlormonoxid wird mit Luft bis auf einen Partialdruck von etwa 1 bis etwa 253 Torr verdünnt; der Feuchtigkeitsgehalt beträgt von etwa 80 bis etwa'20 #; die Kontaktdauer ist,von weniger als etwa 1 Sekunde bis etwa 300 Sekunden und der End-pH-Wert wird so ausgewählt, daß er in den breiten Bereich von etwa 1 bis etwa 13 fällt.

Spezifische Abänderungen der oben beschriebenen, allgemeinen Bleichbedingungen sind folgende:

(a) das Textilmaterial besteht aus Baumwolle/Polyester mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 70 %\ das Ghlormonoxid wird mit Luft bis auf einen Partialdruck von etwa 200 Torr

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verdünnt; die Chlormonoxidmenge beträgt etwa 0,2 %\ die Kontaktdauer beträgt etwa 20 Sekunden und der End-pH-Wert ist etwa 4,7.

(b) das Textilmaterial besteht aus Baumwolle/Polyester; das Gewebe wird mit einer Lösung behandelt, welche etwa 1,5 % Na.pCO ₇ enthält; der Feuchtigkeitsgehalt beträgt etwa 75 ί°\ das Chlormonoxid wird mit Luft bis auf einen Partialdruck von etwa 200 Torr verdünnt; die Chlormonoxidmenge beträgt etwa 0,2 %\ die Kontaktdauer beträgt etwa 20 Sekunden und der End-pH-Wert ist etwa 6,6.

(c) Das Textilmaterial besteht aus Baumwolle/Polyester; das Gewebe wird mit einer Lösung behandelt, welche etwa 5 % NapCO-, enthält; der Feuchtigkeitsgehalt beträgt etwa 75 $5 das Chlormonoxid wird mit Luft bis -auf einen Partialdruck von etwa 200 Torr verdünnt; die Chlormonoxidmenge beträgt etwa 0,2 ^; die Kontaktdauer beträgt etwa 20 Sekunden und der End-pH-Wert ist etwa 8,2.

(d) Das Textilmaterial besteht aus Baumwolle/Polyester; das Gewebe wird mit einer Lösung behandelt, welche etwa 7 # NapCO, enthält; der Feuchtigkeitsgehalt ist etwa 7¹? #; das Chlormonoxid wird mit Luft bis auf einen Partialdruck von etwa 200 Torr verdünnt; die Chlormonoxidmenge beträgt etwa 0,2 #; die Kontaktdauer ist etwa Sekunden und der End-pH-Wert beträgt etwa 9»8.

(e) Das Textilm aterial besteht aus Baumwolle/Polyester; das Gewebe wird entschlichtet, indem es bei einer Konsistenz von 1 % in einer etwa 10 # NaOH enthaltenden Lösung bei etwa 22°C eingewacht wird; das Gewebe besitzt einen Feuchtigkeitsgrad von etwa 30 %; das Chlormonoxid wird mit Luft bis auf einen Partialdruck von etwa 5 Torr

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verdünnt; die Ghlormonoxidmenge beträgt etwa 0,2 #; die Kontaktdauer beträgt etwa 60 Sekunden und der End-pH-Wert ist et\tfa 6,2.

(f) Das Textilmaterial besteht aus ^aumwolle/Polyester; das Gewebe wird entschlichtet, indem es bei einer Konsistenz von 1 % in einer etwa 10 % NaOH enthaltenden Lösung bei etwa 22 C eingeweicht wird; das Gewebe wird weiter mit einer etwa 1 % NaOII enthaltenden Lösung behandelt; der Feuchtigkeitsgehalt des Gewebes beträgt etwa 25 °/o\ das Ghlormonoxid wird mit Luft auf einen Partialdruck von etwa 5 Torr verdünnt; die Ghlormonoxidmenge beträgt etwa 0,2 )Ό\ die Kontaktdauer ist etwa 60 Sekunden und der End-pH-Wert ist etwa 9,8.

Im Fall der Verwendung einer flüssigen Lösung von Ghlormonoxid haben sich die folgenden Bleichparameter als wirksam herausgestellt, nämlich: der Feuchtigkeitsgehalt beträgt von etwa SO /o bis etwa 20 }'o\ die Kontaktdauer ist von etwa 1 bis etwa Minuten; der End-pH-Wert wird so ausgewählt, daß er innerhalb des breiten Bereiches von etwa 1 bis etwa 13 fällt. Eine spezifische Variante der oben beschriebenen, allgemeinen Bleichbedingungen ist folgende: das Gewebe besteht aus Baumwolle/ Polyester mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 70 %\ das Ghlormonoxid ist in Kohlenstofftetrachlorid zu einer Konzentration -von 8,9 g/l aufgelöst. Die Kontaktdauer beträgt etwa 1 bis etwa 30 Minuten und der End-pH-Wert liegt zwischen etwa 1 und etwa 13·

Bei einer anderen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Entschlichtungs-Waschstufe und eine alkalische Reinigungsstufe vor der Ghlormonoxidbleichstufe eingeschlossen, sowie eine Waschstufe und eine Trocknungsstufe nach der Ghlormonoxidbleichstufe. . - .

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Es wurde ein überraschender technischer Fortschritt beim Bleichen von rohen, natürlichen Fasern wie beispielsweise Baumwolle und bei synthetischen Fasern wie beisoielsweise Polyestern in Gewebeform bei einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 80 °/> bis etwa 20 °J> unter Verwendung von gas'förmigem Chlörmonoxid gefunden. Der überraschende technische Fortschritt liegt darin, daß es möglich ist, eine Elrepho-Weißzahl von etwa 92 % in einer sehr kurzen ZeitsOanne, z.B. in der Größenordnung von etwa einem Bruchteil einer Sekunde bis etwa 300 Sekunden zu erreichen. In der Vergangenheit konnte eine solche Weißzahl bzw. ein solcher Weißgrad nicht erreicht werden, selbst nach wesentlich längeren Bleichzeiten (2 Stunden) unter Verwendung von z.B. einer konventionellen Wasserstoffperoxidlösung für das Bleichen. Zusätzlich wurde derselbe technische Fortschritt beobachtet, wenn eine I/ösung von Ohlormonoxid in Kohlenstofftetrachlorid verwendet wurde. Ein solcher überraschender technischer Fortschritt ist dadurch gegeben, daß es möglich ist, eine Elrepho-Weißzahl von etwa 80 in einer Zeitspanne von lediglich etwa 30 Minuten zu erreichen, während - wie oben beschrieben - solche Weißzahlen in der Vergangenheit - erreicht werden konnten, wenn eine längere Bleichperiode, d.h. in der Größenordnung von 2 Stunden angewandt wurde.

Dieses Ergebnis ist noch überraschender, wenn man in Betracht zieht, daß es jetzt bekannt ist, Chlörmonoxid zum Bleichen von Zellstoff zu verwenden, jedoch lediglich dann, wenn dieser Stoff bei hoher Konsistenz in geschliffener oder zermahlener Form vorliegt, siehe US-Patentschrift 3 619 349 und kanadische Patentschrift 899 OO5. In diesen Patentschriften ist angegeben, daß es für ein erfolgreiches Bleichen des Stoffes bzw. der Pulpe erforderlich ist, daß dieser Stoff bzw. diese Pulpe in geschliffener .oder zermahlener Form vorliegt. Wie sich aus den folgenden Vergleichsversuchen ergibt, konnte Stoff bzw. Pulpe in Form von ungebleichten Blättern oder Papier nicht erfolgreich unter Verwendung von gasförmigem Ohlormonoxid gebleicht werden.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen näher erläutert. Die in diesen Beispielen angegebenen Untersuchungsmethoden für den Weißgrad bzw. die Weißzahl und die Fluidität sind die folgenden:

Weißgrad bzw. Weißzahl: gemessen auf einem Elrepho-Reflektometer unter Verwendung eines Blaufilters bei 457 nm. Fluidität: ASTM-Norm D539-53.

Beispiel 1

Ein mit Stärke geschlichtetes, c. .remef arbiges Baumwoll/ Polyester-Material (5O/5O), das eine Elrepho-Weißzahl von 56,2 und eine Fluidität von 2,5 besaß, wurde in Leitungswasser eingeweicht, um den !Feuchtigkeitsgehalt des Gewebes auf 70 % zu brii^en.

*r

Beispiel Ka)

Ein Teil des Gewebes wurde in einen Reaktionsbehälter eingebracht. Mit Luft auf einen Partialdruck von 200 Torr verdünntes Chlormonoxid wurde in den Reaktionsbehälter eingeführt, bis 0,2 % Chlormonoxid, bezogen auf das Ofentrockengewicht der Faser, zu dem Gewebe in 20 Sekunden hinzugegeben waren. Der End-pH-Wert des Geitfebes betrug nach der Behandlung von 20 Sekunden 4,7. Das gebleichte Gewebe wurde entfernt^ mit Wasser gewaschen, an der Luft getrocknet und die Weißzahl und die Fluidität gemessen.

Die Weißzahl betrug 73 auf dem Elrepho-Meter und das Gewebe besaß eine Fluidität von 3»9 0

Beispiel 1(b)

Ein anderer Teil des hergestellten Gewebes in Gewebeform wurde mit einer Lösung besprüht, welche 1,5 % Na2Ö0,, bezogen auf das Gewicht des trockenen Gewebes, enthielt. Der Feuchtigkeitsgehalt der Bahn betrug 75 #. Die Bahn wurde in einen Reaktionskolben eingebracht. In den Eeaktionskolban

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wurde mit Luft auf einen Partialdruck von 200 Torr verdünntes Ghlormonoxid eingeführt, bis 0,2 % Ohlormonoxid, bezogen auf das Ofentrockengewicht der Faser, zu dem Gewebe innerhalb 20 Sekunden hinzugegeben waren. Der End-pH-Wert des Gewebes betrug nach der Behandlung von 20 Sekunden 6,6. Das gebleichte Gewebe wurde mit Wasser gewaschen, an der Luft getrocknet und es wurden die Weißzahl und die Fluidität gemessen.

Der Weißgrad betrug 78 und die Fluidität war 4,1.

Beispiel I(c)

Ein weiterer Teil des ungebleichten Materials in Gewebeform wurde mit einer Lösung besprüht, welche 5 % NsLpCO₇, bezogen auf das Gewicht der trockenen Faser, enthielt. Der Feuchtigkeitsgehalt der Faser betrug 75 #· Das Gewebe wurde in eine Reaktionskammer eingebracht. Mit Luft auf einen Partialdruck von 200 Torr verdünntes Ghlormonoxid wurde in die Reaktionskammer eingeleitet, bis 0,2 % Ghlormonoxid, bezogen auf das Ofentrockengewicht der Faser, zu der Faser in einer Zeitspanne von 20 Sekunden hinzugegeben waren. Der End-pH-Wert des Gewebes betrug nach der Behandlung von 20 Sekunden 8,2. Das gebleichte Gewebe wurde dann mit Wasser gewaschen, an der Luft getrocknet und es wurden die Weißzahl und die Fluidität gemessen.

Die Weißzahl betrug 81,0 und die Fluidität 4,0.

Beispiel 1(d)

Ein weiterer Teil des ungebleichtes Gewebes in Gewebeform wurde mit, einer Lösung besprüht, welche 7 % NapCO^, bezogen auf das Gewicht der trockenen Faser, enthielt. Der Feuchtigkeitsgehalt der Faser betrug 75 %■> Das Gewebe wurde in einer Reaktionskammer untergebracht. Mit Luft auf einen Partialdruck von 200 Torr verdünntes Ghlormonoxid wurde in die Reaktionskaiamer eingeleitet, bis 0,2 % Chlormonoxid, bezogen auf das

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Ofentrockengewicht der Faser, zu den Fasern in einer Zeitspanne von 20 Sekunden hinzugegeben waren. Der End-pH-Wert des Gewebes betrug nach der Behandlung von 20 Sekunden 9»S. Das gebleichte Gewebe wurde mit V/asser gewaschen, an der Luft getrocknet, und es wurden Weißgrad und Fluidität gemessen.

Der Weißgrad betrug 87 und die Fluidität 3?9·

Beispiel 2

Ein mit Stärke geschlichtetes Baumwoll/Polyester-Gewebe wurde durch Einweichen bei einer Konsistenz von 1 % in einer Lösung, welche 10 % NaOH bezogen auf das Gewicht der' trockenen Faser enthielt, bei 21⁰G (70°F) entschlichtet. Das Gewebe wurde dann bis auf einen Feuchtigkeitsgrad von 50 # abgepreßt.

Beispiel 2(a)

Ein Teil des entschlichteten Gewebes wurde in einen Reaktionsbehälter eingeführt. Mit Xiuft auf einen Partialdruck von 5 Torr verdünntes Ohlormonoxid wurde in den Reaktionsbehälter eingeleitet, bis 0,2 % Chlormonoxid, bezogen auf das Ofentrockengewicht der Fasern, zu dem Gewebe in 1 Minute hinzugegeben worden waren. Der End-pH-Wert des Gewebes betrug nach der Behandlung von Λ Minute 6,2. Das gebleichte Gewebe wurde entfernt, mit Wasser gewaschen, luftgetrocknet und es wurden Weißzahl und Fluidität gemessen.

Die Weißzahl betrug 83,9 und die Fluidität 4,1.

Beispiel 2(b)

Ein weiterer Teil des entschlichteten Gewebes wurde mit einer Lösung besprüht, welche Λ % NaOH, bezogen auf das Trockengewicht des Ge\irebes, enthielt. Der Feuchtigkeitsgehalt des Gewebes betrug 25 °/o. Das Gewebe wurde in einen Reaktionskolben

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eingebracht. Mit Luft auf einen Partialdruck von 5 Torr verdünntes" Chlormonoxid wurde in den Reaktionskolben eingeleitet, bis 0,2 $ Chlormonoxid, bezogen auf das Ofentrockengewicht der Fasern, zu dem Gexvebe in 1 Minute hinzugegeben worden waren. Der End-pH-Wert des Gewebes betrug nach der Behandlung von 1 Minute 9,3. Das gebleichte Gewebe wurde mit Wasser gewaschen, an der Luft getrocknet und es wurden Weißzahl und Fluidität gemessen.

Die Weißzahl betrug 92 und die Fluidität 4,3.

Beispiel 3

Es wurden allgemein Versuche unter Verwendung von Ghlormonoxid, aufgelöst in Kohlenstofftetrachlorid, durchgeführt, um eine rohe, natürliche Faser in Kombination mit einer synthetischen Faser in Gewebeform zu bleichen.

Mit Stärke geschlichtetes, c remefarbiges Baumwoll/Polyester-Gewebe (50/50), das eine Elrepho-Weißzahl von 56,2 besaß, wurde bei dem folgenden Test eingesetzt:

Teile des Gewebes wurden in eine Lösung von Kohlenstofftetrachlorid eingelegt, welche 8,9 g/l Chlormonoxid enthielt und während Retentionszeiten von 1 Minute, 5 Minuten, 15 Minuten und 30 Minuten hierin belassen. Die behandelten Gewebe wurden nach der jeweiligen Zeitspanne aus der Ghlormonoxidlösung in Kohlenstofftetrachlorid entfernt, sorgfältig mit Wasser gewaschen, an der Luft getrocknet, dann wurde die Weißzahl bestimmt. Die erhaltenen Weißzahlen sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.

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TABELLE Ι

Bleichen mit einer Lösung von Ghlormonoxid aufgelöst in Kohlenstofftetrachlarid

Reaktionsdauer Erzielte Elrepho-(min) . Weißzahl

(tf)

1 64,2

5 67,4

15 ' · 71,5

30 79,8

Hieraus ergibt sich, daß bei gleicher Bleichdauer die erhaltenen Weißzahlen bei diesen Versuchen niedriger waren als die erhaltenen Weißzahlen mit gasförmigem Chlormonoxid. Es ist jedoch festzustellen, daß beispielsweise Weißzahlen desselben allgemeinen Bereiches wie in den Beispielen 1 und erhalten wurden, obwohl die Behandlungsdauer von 20 Sekunden (in Beispiel 1) auf 30 Minuten erhöht werden mußte. Gemäß dem Stand der Technik war es jedoch nicht möglich, auf solche Weißzahlen zu bleichen, falls die Bleichdauer nicht 2 Stunden oder mehr betrug.

Das in Beispiel 3 verwendete Lösungsmittel war Kohlenstofftetrachlorid, es ist jedoch bekannt., daß Ghlormonoxid in verschiedenen organischen Flüssigkeiten leicht löslich ist. Andere geeignete Lösungsmittel sind solche, welche gegenüber dem zu bleichenden Textilmaterial inert sind, zu innen gehören Trichloräthylen, Tetrachloräthylen und die Fluorkohlenstoff-Lösungsmittel .

Im folgenden sind Vefgleichsversuche zusammengestellt:

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Vergleichsversuch A
Test A(i)

Unter Verwendung von Wasserstoffperoxid wurde ein Teil des entschlichteten Baumwoll/Polyester-Gewebes von Beispiel 1 mit einer Peroxidlösung unter folgenden Bedingungen behandelt:

HpOp . 0,6 ^, bezogen auf Trockengewicht des

Gewebes

Na₀SiO, 3 % » .

2 3

NaOH Z % ' "

pH-Wert 10,5

Temperatur 82⁰C (180⁰F)
, Dauer 2 Stunden

Nach Verwendung einer 1-#igen Lösung von H₂SO^ als Arüchlormittel wurde das Gewebe gewaschen und an der Luft getrocknet. Dann wurden Weißzahl und Fluidität gemessen.

Die Weißzahl betrug 82,0 und die Fluidität 3,1.

Test A(ii)

Unter Verwendung von angesäuertem Natriumchlorit wurde ein Teil des entschlichteten Baumwoll/Polyester-Gewebes von Beispiel 1 mit einer Natriumchloritlösung unter folgenden Bedingungen behandelt:

NaOlO₂ 1,2 ^ als verfügbares Chlor, bezogen auf

das Gewicht der trockenen Faser

Na,triumacetatO,5 # bezogen auf das Gewicht der trockenen

Faser

Eisessig 0,<

pH-Wert 4

Bauer 1 Stunde

Temperatur 38°0 (100⁰F)

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Nach dem Spülen mit einer ELjSO-,-Lösung wurde das Gewebe gewaschen und an der Luft getrocknet. Es wurden Weißzahl und Fluidität geinessen.

Die Weißzahl betrug 67,1 und die Fluidität 3,9.

Die Ergebnisse der oben aufgeführten Beispiele und V.ergleichsversuche sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt. Wie bereits ausgeführt, war das Gewebe eine Baumwoll/Polyester-Ware mit einer Anfangs-Eireoho-Weißzahl von 56,2 und einer Anfangs-Fluidität von 2,5·

TABELLE II ■

Zunahme als Folge der Behandlung

Beispiel . Weißzahl Fluidität .

Ka) . 16,8 1,4

1(b) 21,3 1,6

Kc) 24,8 1,5

Kd) 30,8 1,4

2(a) - . 27,7 1,6

2(b) · 35,8 %8

3 ' 23,6

A(i) 25,8 0,6

A(ii) . . 10,9 1,4

Wie in dieser Tabelle II gezeigt, ist das Bleichen mit Chlormonoxid ebenso" wirksam wie das Bleichen mit Wasserstoffperoxid, jedoch ist es wirksamer als das Bleichen mit angesäuertem Katriumchlorit. Demgegenüber erfolgt das Bleichen jedoch in der Größenordnung von Sekunden, d.h. eine Minute oder weniger bei Verwendung von gasförmigem Chlormonoxid und' in der

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Größenordnung von Minuten, d.h. }0 Minuten, bei Verwendung von Chlormonoxid in einem flüssigen Lösungsmittel anstelle einer Bleichdauer von 2 Stunden bei den Vergleichsversuchen.

Vergleichsversuch B

Wie zuvor beschrieben kann Holzstoff bzw. Pulpe mit gasförmigem Ghlorinonoxid unter Bedingungen gebleicht werden, welche in der US-Patentschrift 3 619 34-9 aufgeführt sind. Der folgende Vergleichsversuch dient der näheren Erläuterung.

Ein verflüssigter, teilweise von Lignin befreiter SuIfitzellstoff mit einer Kappa-Zahl von 1,0 und einem Elrepho-Weißgrad von 57■> 7 wurde bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 70 % zermahlen und/oder geschliffen. Dann wurde er mit Chlormonoxid bei einem Partialdruck von 210 Torr 1 Minute behandelt, bis die zugegebene Menge 0,6 ^, bezogen auf ofentrockenen Stoff, betrug. Der End-pH-Wert betrug 3»0. Dann wurde der Weißgrad gemessen.

Der Weißgrad betrug 88,1.

Test B(ii)

Ein teilweise von Lignin befreiter Sulfitzellstoff mit einer Kappa-Zahl von 1,0 und einem Elrepho-Weißgrad von 57»5 wurde zu Handblättern mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 70 % und einem Grundgewicht von 18,1 kg (40 lbs) pro 279 m² (3OOO sq.ft.) geformt. Dann wurde es mit Cübrmonoxid bei einem Partialdruck von 210 Torr 1 Minute behandelt, bis die zugesetzte Menge 0,6 %, bezogen auf ofentrockenen Zellstoff, betrug. Der End-pH-Wert betrug 3,0. Der Weißgrad wurde dann gemessen.

Der Weißgrad betrug lediglich 72,3·

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Diese Vergleichsversuche zeigen,, daß der erzielte Weißgrad bei gemahlenem oder geschliffenem Zellstoff weit besser ist als derjenige, der an Handblättern bei demselben Feuchtigkeitsgehalt nach demselben Verfahren erhalten wird. So beträgt der Anstieg des Weißgrades bei dem geschliffenen (flockigen) Zellstoff 20,4·, während der Anstieg des Weißgrades bei dem Handblatt lediglich 14-„6 beträgt. Darüberhinaus wird Zellstoff, der bis zu einem Elrepho-Weißgrad von 72,3 gebleicht ist, im allgemeinen als nicht ausreichend gebleicht angesehen. Daher kann als bekannt vorausgesetzt werden, daß Fasern in Blattform nicht erfolgreich mit Ghlormonoxid gebleicht werden können. Daher war es nicht offensichtlich, daß Textilfasern entweder in Strangform oder in Geweheform mit Erfolg mit Hilfe von Ohlormonoxid gebleicht werden können.

- Patentansprüche 309850/1144

Claims

Paten „ta η SOr ti ehe

1. Verfahren zum Bleichen von rohen Naturfasern, insbesondere Baumwolle, Leinen, Jute, Hanf, Seide entweder alleine oder in Kombination mit einer synthetischen Faser, insbesondere Polyamid-; Polyester-, Rayon-, Acetat-,. Acryl-, Polyolefinfasern entweder in Form eines Stranges oder groben Gewebes und bei einem geägneten Feuchtigkeitsgehalt von etwa 80 bis etwa 20 Gew.-# unter besserer Steuerung des Bleichvor^an^es und einem rascheren Bleichen und Einsparung von Bleichchemikalien, dadurch gekennzeichnet, daß man Chlormonoxid im Gemisch mit einem Inertgas oder einem flüssigen Träger als Bleichmittel verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t, daß man als Inertträger ein Gas, insbesondere Luft, Sauerstoff oder Stickstoff verwendet, und daß das Chlormonoxid mit einem solchen Gas auf einen Partialdruck von etwa 1 bis etwa 255 Torr verdünnt v/ird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t, daß man als inerten Träger ein flüssiges Lösungsmittel für Chlormonoxid, insbesondere Kohlenstofftetrachlor id verwendet.

4-. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch ,'gekennzeichnet, daß das Chlormonoxid in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 1,0 Gew.-^, bezogen auf das trocke,ne Textilmaterial verwendet wird, und daß der EndpH-Wert als enger Bereich innerhalb des Gesamtbereiches von etwa 1 bis etwa 13 ausgewählt wird.

5- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g ekennzeich.net, daß zusätzlich eine alkalische Vorbehandlung, inabesondere mittels NaOH oder Na^CO-, durchgeführt wird. 309850/1144

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5i dadurch .-gekennz e ichnet, daß zusätzlich eine Waschstufe zum Entschlichten und eine alkalische Reinigungsstufe vor der Chlormonoxidbleichstufe sowie eine Waschstufe und eine Trockenstufe nach der Chlormonoxidbleichstufe angewandt wird.

7- Gewebe, insbesondere Baumwoll/Polyester-Mischungen, gebleicht nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 6.

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