DE2416221A1 - SPRAY PROCESS FOR THE APPLICATION OF TEXTILE EQUIPMENT MATERIALS - Google Patents
SPRAY PROCESS FOR THE APPLICATION OF TEXTILE EQUIPMENT MATERIALSInfo
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Description
American Cyanamid Company, Wayne, New Jersey / USAAmerican Cyanamid Company, Wayne, New Jersey / USA
Sprühverfahren zur Anwendung von TextilausrüstungsmaterialienSpray methods for the application of textile finishing materials
Die Erfindung betrifft die Anwendung von Textilausrüstungsaat eria Ii en.The invention relates to the use of textile finishing seeds eria Ii en.
Die übliche Anwendung von Harzausrüstungsmaterialien auf Textilien besteht üblicherweise darin, daß man durch Eintauchen oder Klotzen des Materials in einem geeigneten Harzbad eine Sättigungsbehandlung durchführt, überschüssiges Wasser entfernt und bei nicht zu hohen Temperaturen trocknet. Bei einem Vorhärtungsverfahren wird das Ausrüstungsmaterial zu diesem Zeitpunkt gehärtet, d.h. nach diesem ersten Trocknen. Die Kleidungsstücke oder andere Gegenstände werden hergestellt, nachdem das Ausrüstungsmaterial oder die Appretur gehärtet ist. Bei einem verzögerten Härtungsverfahren wird das getrocknete, sensibilisierte Material zuerst zu Kleidungsstücken oder anderen Gegenständen verarbeitet, dann gepreßt und schließlich gehärtet.The common application of resin finishing materials to textiles is usually that by dipping or padding the material in a suitable resin bath a Carries out saturation treatment, removing excess water and drying at not too high temperatures. At a During the pre-curing process, the finishing material is cured at this point, i.e. after this initial drying. the Garments or other items are made after the finishing material or finish has hardened. In a delayed curing process, the dried, sensitized material becomes clothing or otherwise first Objects processed, then pressed and finally hardened.
Das verzögerte Härtungsverfahren wird auf dem Gebiet der dauerhaft knitterfreien Ausrüstung viel verwendet, wie es in den US-Patentschriften 2 876 062, 2 974 432 und 3 138 802 beschrieben wird. Der Ausdruck "dauerhaft knitterfreie Ausrüstung", wie er in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, soll die gewünschten Eigenschaften von Textilmaterialien be-The delayed curing process is widely used in the field of permanent wrinkle free finishing, as shown in US Pat U.S. Patents 2,876,062, 2,974,432 and 3,138,802 will. The term "permanently crease-free finish", as used in the present application, should achieve the desired properties of textile materials
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deuten, d.h. daß sie gegenüber Faltenbildung oder Knautschen cc ständig sind und daß sie die Falten beibehalten, so daß n-icir. ihren Gebrauch oder nach dem Waschen ein Bügeln oder Presser, unnötig wird. Obgleich die bekannten Verfahren einigermaßen zufriedenstellende Ergebnisse ergeben, besitzen sie verschiedene Nachteile. Bei der Anwendung der Klotzlösung, ve das Material vollständig in das Klotzbad eingetaucht wird, wire die Geschwindigkeit, mit der die behandelten Materialien ontnonmen -/erden können, sehr stark durch die Verfahren reguliert, die can. beim Klotzen und beim Trocknen durchführenindicate, i.e. that they are constant to wrinkling or crumpling cc and that they retain the wrinkles so that n-icir. their use or ironing or after washing Presser, becomes unnecessary. Although the known method to some extent give satisfactory results, they have various disadvantages. When using the block solution, ve the material is completely immersed in the pad bath, wire the speed with which the treated materials can ontnonmen - / ground, very strongly regulated by the process, the can. perform when padding and drying
iiach der Entfernung von überschüssigem Wasser aus dem geklotzten Mctsrial durch Abquetschwalzen wird das Material getrocknet, das Trocknen ist aber teuer und außerdem ist dafür Zeit erforderlich, und daher ist dieses Verfahren der beschränkende Faktor bei dem Ausstoß der behandelten Textilien. Zum Trocknen sind besondere Vorrichtungen erforderlich, die ihrerseits wieder Platz erfordern. Für das Trocknen muß man Brennstoff bezahlen, da große V/ärmemengen erforderlich sind. Für jeweils ungefähr 2,3 bis 4,5 kg (5 bis 10 pounds) angewendetem Harz ist es erforderlich, ungefähr 40,8 bis 43,1"kg (90 bis 95 pounds) Wasser aus dem geklotzten Material zu verdampfen und da 1,36 kg (3 pounds) Dampf erforderlich sind, um 0,45 kg (1 pound) V/asser zu verdampfen, sind die Kosten für den Brennstoff zum Trocknen sehr hoch.After removing excess water from the padded Mctsrial by squeegee rollers, the material is dried, however, drying is expensive and time-consuming, and so this method is the limiting one Factor in the output of the treated textiles. Special devices are required for drying require space again. It is necessary to pay for fuel to dry it, as large amounts of heat are required. For approximately 2.3 to 4.5 kg (5 to 10 pounds) at a time Resin is required to weigh approximately 40.8 to 43.1 "kg (90 to 95 pounds) of water to evaporate from the padded material and since 1.36 kg (3 pounds) of steam is required, 0.45 kg (1 pound) V / water to evaporate, the cost of the fuel to dry it is very high.
Obgleich das Klotzverfahren für die Anwendung von Textilausrüstungsmaterialien oder Appreturen viel verwendet wird, ist es ein Verfahren, das Nachteile besitzt, und es besteht daher ein Bedarf für ein verbessertes Anwendungsverfahren, bei dem man eine bessere Durchführbarkeit und eine schnellere Ausstoßgeschwindigkeit mit verminderten Kosten erhält.Although the padding method for the application of textile finishing materials or sizing is widely used, it is a process that has drawbacks and it persists hence a need for an improved method of application that has better feasibility and faster Ejection speed with reduced cost.
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Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, konzentrierte Lösungen von Ausrüstungsmaterialien oder Appreturen direkt auf das Material einheitlich als sehr feines Spray oder Nebel auf das Material aufzubringen. Nach dem Lagern während einer bestimmten Zeit kann man solches sensibilisiertes Material zur Herstellung von Kleidern oder anderen Gegenständen verwenden und man kann es anschließpnd.härten. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist zu keinem Zeitpunkt eine Trocknungsstufe erforderlich.It has now been found that it is possible to produce concentrated solutions of finishing materials or finishes directly to apply uniformly to the material as a very fine spray or mist on the material. After storage during a For a certain period of time one can see such sensitized material use it to make clothes or other objects and it can then be hardened. In the inventive In the process, a drying step is not required at any time.
Da bei dem Zerstäubungs- oder Versprühungsverfahren konzentrierte Lösungen verwendet werden und da die Menge an zerstäubtem Material kontrolliert werden kann, indem man die Dauer der Anwendung beschränkt, wird die Menge an ¥asser, die während einer solchen Anwendung auf das Textilmaterial ,aufgebracht wird, minimal gehalten, verglichen mit dem Klotzanwondungsverfahren, bei dem das Material, zwingenderweise mit 'fässer gesättigt wird. Die Meter an Material, die pro Stunde durch das Sprühverfahren bearbeitet werden können, sind wesentlich höher, da keine üblichen Beschränkungen, die bein normalen Trocknen und Klotzen auftreten, vorhanden sind. Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Klotzen und Trocknen nicht erforderlich ist, erhält man im wesentlichen finanzielle Einsparungen in der Kapitalinvestition, da die Z-srstäubungsvorrichtungen relativ billig sind, und man erwarten kann, daß sie wesentlich weniger kosten als die Kombination von Klotzeinrichtungen und Trocknungsvorrichtungen. In der ΒΞ-PS 63O 333 wird ein typisches Beispiel für eine Aerosolanwendung von Textilappreturen oder Ausrüstungsmaterialien beschrieben. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ein Trocknen vor dem Härten nicht erforderlich.Since concentrated solutions are used in the atomizing or atomizing process and since the amount of atomized Material can be controlled by limiting the length of time it is used, the amount of water that is used applied to the textile material during such an application is kept to a minimum compared to the block application method, in which the material is 'necessarily saturated with' barrels. The meters of material that per The hours that can be processed by the spraying process are much higher as there are no usual restrictions on that normal drying and padding occur are present. Since in the method according to the invention, padding and drying is not required, one essentially obtains financial savings in capital investment as the Z-spray devices are relatively cheap and would be expected may cost significantly less than the combination of padding devices and drying devices. In the ΒΞ-PS 63O 333 is a typical example of a Aerosol application of textile finishes or finishing materials described. In the method according to the invention, drying is not necessary before hardening.
Gcrsnstand der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren für CIe Anwendung von harzartigen Ausrüstungsmaterialien oder Appreturen auf Textilmaterialien, das dadurch gekennzeichnetGcrsnstand of the invention is an improved process for CIE application of resinous materials or equipment finishes on textile materials, characterized
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istρ daß man eine konzentrierte Lösung des Textilausrüstungsmittels auf das Material sprüht? das behandelte Material in einer kompakten Walze lagert v damit das Ausrüstimgsmittel einheitlich migrieren kann., und man dann das besprühte Material härtetοistρ that a concentrated solution of the textile finishing agent is sprayed onto the material ? the treated material in a compact roll superimposed v so that the Ausrüstimgsmittel can migrate uniformly., and then allowing the sprayed material härtetο
Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung wird ein typisches "extilausrüstungsinaterial in Form eines feinen, wäßrigen Sprühnebels angewendete Solche Sprühlösungen können Konzentrationen im Bereich von ungefähr 55 bis ungefähr 75?o besitzen, obgleich eine Konzentration von 35 bis 50% bevorzugt istο Viele industrielle Zerstäubungsvorrichtungen stehen sur Verfügungj und irgendwelche Arten$ mit denen man einen Sprüh=- nebel hoher Konsentration einheitlich verteilen kann«, sind geeignet, Hacn der Anwendung des Sprühnebels wird das sensibilisierte Material während einer Zeit gelagert, die ausreicht» damit innerhalb des Materials eine Diffusion oder Migration stattfinden kann. Die Lagerung ist natürlich nicht gerade auf einige Tage beschränkt. Gewünschtenfalls kann die Lagerung wesentlich länger erfolgen»In carrying out the present invention, a typical "is extilausrüstungsinaterial fine one in the form of aqueous spray applied Such spray solutions, concentrations in the range of about 55 to about 75 possess o?, Although a concentration of 35 to 50%, preferably, ο Many industrial atomizing sur Verfügungj and any kinds of $ which is a spray = - can distribute fog high Konsentration uniform "are suitable HACN the application of the spray is stored the sensitized material for a time sufficient" so that within the material diffusion or migration take place The storage is of course not limited to a few days. If desired, the storage can be much longer »
Indem man die Zeitdauer der tatsächlichen Sprühliebe!anwendung kontrolliert5 kann die Menge an Feststoffen, die abgeschieden wird, kontrolliert werden» Eine typische Anwendung ist eine 10/iige Abscheidung von Feststoffen oder weniger, bezogen auf das Gewicht der Fasern, und da die Lösung, die angewendet wird, eine hohe Konzentration besitzt, ist die Nen.ge an Vfesser, die abgeschieden wird, entsprechend minimal, d.h. 10c/< oder weniger.By controlling the length of time the actual spray is applied, 5 the amount of solids that is deposited can be controlled is used, has a high concentration, the amount of Vfesser that is deposited is correspondingly minimal, ie 10 c / <or less.
7fie es dem Fachmann geläufig ist, ist ein Feuchtigkeitsgehalt von 5 bis Λ0% in dem Material für ein verzögertes Härten bevorzugt, um sicherzustellen 9 da3 das Material nicht übertrocknet wird und daß die Katalyse nicht vorzeitig initiiert wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit ein Trocknungsvorgang unnötig°7fie it is familiar to the skilled man, a moisture content of 5 to Λ0% in the material for a delayed curing is preferred to ensure 9 da3 the material is not over-dried and in that the catalysis is not initiated prematurely. In the method according to the invention, a drying process is thus unnecessary
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Bei dem erfindungsgemäßen Sprühverfahren wird das Textilmaterial nicht notwendigerweise imprägniert, d.h. es ist bei der Beendigung des Sprühvorgangs nicht gesättigt* Während des Lagerns des behandelten und nichtgetrockneten Materials tritt eine Migration und Diffusion des Ausrüstungsmaterials in das Material ein. Das Härten kann typischerweiss bei Temperaturen im Bereich von 149.bis 2020C (300 bis 3950F) während Zeiten im Bereich von 1 bis 2 Minuten erfolgen. Die Temperatur kann bis zu ungefähr 2040C (4000F) erhöht werden, wenn die Zeit auf ungefähr 20 Sekunden vermindert wird, um ein Ansengen zu verhindern«,In the spray process according to the invention, the textile material is not necessarily impregnated, ie it is not saturated at the end of the spraying process. Curing can typically white carried out at temperatures in the range of 149.bis 202 0 C (300-395 0 F) for periods ranging from 1 to 2 minutes. The temperature can be increased up to about 204 0 C (400 0 F) if the time is decreased to about 20 seconds to prevent scorching «,
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung, ohne sie zu beschränken. In dem Beispiel sind alle Teile und Mengen durch das Gewicht ausgedrückt, falls nicht anders angegeben.The following example explains the invention without restricting it. In the example, all parts and amounts are expressed by weight unless otherwise specified.
Da Baumwollköper schwierig zu befeuchten und zu durchdringen ist, ist es das Material, -das man auswählt, um in diesem Beispiel eine knitterfreie Ausrüstung zu zeigen. Eine wäßrige Lösung, die 35 f2.% 4,5-Dihydroxy-1,3-dimethylol-2~imidazolidinon, 4,0% Zinknitrat und 0,8% eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels enthält, wird auf 15,2 χ 91,4 cm (6"x36»)-Baumwollköperstücke als Sprühnebel aufgebracht, den man mit einer Handeinheit erzeugt, die von Druckluft betrieben wird. Die Sprühkanone wird ungefähr 61 cm (24 inches) von dem Material entfernt gehalten und die Dauer der Sprühnebelabgabe wird genau gemessen. Nachdem beide Seiten des Materials besprüht sind, wird die Hälfte der Sprühzeit .jeder Seite zugeordnet. Nachdem man während einer bestimmten Zeit besprüht hat, werden die Proben aus behandeltem Material um einen Glasstab gewickelt und in einem Polyäthylensack eingeschlossen, um Mühlenbedingungen zu simulieren, worin das behandelte Material auf Aufnahmewalzen bei einem verzögerten Härtungsverfah-Since cotton twill is difficult to moisten and penetrate, it is the material that is chosen to demonstrate a wrinkle-free finish in this example. An aqueous solution which contains 35 f 2.% 4,5-dihydroxy-1,3-dimethylol-2-imidazolidinone, 4.0% zinc nitrate and 0.8% of a nonionic surface-active agent is reduced to 15.2 χ 91, 4 cm (6 "x36") pieces of cotton twill are sprayed on using a hand-held unit powered by compressed air. The spray gun is held approximately 61 cm (24 inches) from the material and the duration of the spray is accurately measured After both sides of the material have been sprayed, half the spray time is allocated to each side the treated material on take-up rollers in a delayed hardening process
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ren gelagert wird. Nach einer solchen Lagerung werden die Proben 90 Sekunden bei 1770C (35O°P) entsprechend einem verzögerten St-andardhärtungsverfahren gehärtet. In der Tabelle I sind die verschiedenen Kombinationen von Sprüh- und Walzenlagerungszeiten aufgeführt«ren is stored. After such storage the samples are cured andardhärtungsverfahren St-90 seconds at 177 0 C (35O ° P) corresponding to a delayed. In Table I the various combinations of spray and roller storage times are listed «
Die Kenge an Harz, die auf das Material aufgebracht wird, wird durch Stickstoffanalyse (Kjeldahl) von jeweils 16 gehärteten Proben bestimmt * Aus dem Prozentgehalt Stickstoff wird das 4j5-Dihydroxy-1,3-dimethyl©1-2-imidazolidinon berechnet und wird als Prozentgehalt abgeschiedenes Harz, bezogen auf das Gewicht der Faser, ausgedrückte Die drei Stellen, die man bei jeder der 16 Proben wählt, um die Paltenwiederherstellungsrnessungen durchzuführen, dienen als Index für die einheitliche Anwendung des Ausrüstungsmittels. Wie in der Tabelle aufgeführt wird, wird die Hälfte der Proben nur auf einer Seite besprüht, wobei die andere Hälfte der Proben auf beiden Seiten besprüht wird-, wobei die gesamte Sprühdauer und die gesamten abgeschiedenen Mengen gleich sind, als wenn nur eine Seite behandelt wurde.The Kenge of resin that is applied to the material, is determined by nitrogen analysis (Kjeldahl) of 16 cured samples * From the percentage of nitrogen is the 4J5-Dihydr oxy-1,3-dimethyl-imidazolidinone © 1-2 is calculated and Expressed as the percentage of resin deposited based on the weight of the fiber. The three locations chosen on each of the 16 samples to perform the gap recovery measurements serve as an index of the uniform application of the finishing agent. As shown in the table, half of the samples are sprayed on only one side, with the other half of the samples sprayed on both sides - the total spray time and total deposited amounts being the same as if only one side was treated .
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(Gecamtsekunden)Spray time
(Total seconds)
sprühten SeitenNumber of be
sprayed pages
an abgeschiedePercentage
farewells
W&F-GradeWrinkle restoration
W&F grades
C +B place
C +
WalzeTime on the
roller
My.sample
My.
-JO
-J
f f>-P-
f f>
der j- AWAY
the J
Anwendung von jeder Probe festzustellenand C mean different digits that have been checked for the
Determine application of each sample
++ Stickstoffanalyse: äquivalent zu 0,3/6 abgeschiedenem Harz++ Nitrogen analysis: equivalent to 0.3 / 6 deposited resin
Aus den Ergebnissen von Tabelle I ist erkennbar, daß (1) die Einheitlichkeit der Migration nach 12 Tagen Lagerung überraschend gut ist, während die Einheitlichkeit im allgemeinen weniger zufriedenstellend ist, nachdem man nur 20. Stunden gelagert hat. Dies zeigt die Bedeutung der Lagerungszeit, die erforderlich ist, um eine -einheitliche Penetration oder Migration der Textilausrüstungsmitte.1 zu bewirken;.. (2) die Ffltonwiederherstellungswerte nach 12 Tagen Lagerung sind vergleichbar mit denen, die man erhält, wenn man klotzt, jeweils für die bestimmte Menge an angewendetem Material, (25) und man erhält höhere und im allgemeinen einheitlichere Faltenwiedergewinnungswerte, wenn man das Material auf beiden Seiten besprüht, beispielsweise bei einer 5%igen Anwendung 2 Λ/Ζ% auf jede Seite sprüht; (4) bei niedrigen bis näßigen Anwendungsmengen (bis zu ΛΌ% abgeschiedener Feststoffe, bezogen auf das Fasergewicht) zeigt das Material, vrenn es für die verzögerte Härtung verwendet wird, keine "Klebrigkeit" oder fühlt sich nicht feucht an; (5) die Anwendung in Bereich von ungefähr 5 bis ungefähr 10% ergibt eine wünschenswerte Kombination von Faltenwiederherstellungseigenschaften zusammen mit praktischen Werten für das Befeuchten der Materialien.It can be seen from the results in Table I that (1) the uniformity of migration after 12 days of storage is surprisingly good, while the uniformity is generally less satisfactory after only 20 hours of storage. This shows the importance of the storage time required to effect uniform penetration or migration of the textile finishing agent.1; .. (2) the Fflton recovery values after 12 days of storage are comparable to those obtained by puddling, in each case for the particular amount of material applied, (25) and higher and generally more uniform wrinkle recovery values are obtained when the material is sprayed on both sides, e.g. spraying 2 /% on each side for a 5% application; (4) at low to moderate application levels (up to 3/4% deposited solids based on fiber weight), when used for delayed cure, the material exhibits no "stickiness" or does not feel wet to the touch; (5) the application in the range of about 5 to about 10% gives a desirable combination of wrinkle restoring properties along with practical values for wetting the materials.
Obgleich die vorliegende Erfindung insbesondere im Hinblick auf die Anwendung von Materialien für die knitterfreie Ausrüstung beschrieben wurde, können andere Arten von Textilausrüstungsmaterialien ähnlich angewendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zusätzlich zu dem in der vorliegenden Anmeldung erläuterten verzögerten Härten auch beim Vorhärten geeignet.Although the present invention is particularly with regard to the application of materials for the wrinkle-free Equipment described can be other types of textile finishing materials can be applied similarly. The method of the invention is in addition to that in the present Registration explained delayed hardening also suitable for pre-hardening.
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