DE2422500C2

DE2422500C2 - Verfahren zur Veredlung von textilen Flächengebilden

Info

Publication number: DE2422500C2
Application number: DE19742422500
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl.-Ing. DDR 8053 Dresden Bennemann; Adolf Dr.-Ing. DDR 8045 Dresden Heger; Helmar Dr.-Ing. DDR 8036 Dresden Päßler
Original assignee: Textilkombinat VEB
Current assignee: Textilkombinat VEB
Priority date: 1973-05-15
Filing date: 1974-05-09
Publication date: 1986-05-07
Also published as: FR2229453B1; CH667174A4; RO84999B; GB1462505A; JPS5053463A; HU173401B; ATA393974A; SU891820A1; RO84999A; AT330718B; CS200578B1; FR2229453A1; CH587953B5; DD111226A1; DE2422500A1

Description

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß als ionisierende Strahlen Elektronen eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Elektronen:itrahlen mit Energien von 40 keV bis 3 MeV eingesetzt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur örtlich begrenzten Radikalzerstörung beheizte profilierte Walzen verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur örtlich begrenzten Radikalzerstörung gesteuerte Laserstrahlen eingesetzt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Pfropflösung monomere Substanzen in flüssiger Phase eingesetzt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als monomere Substanzen Vinylverbindungen, insbesondere Acrylsäure, Acrylamid oder Styrol, eingesetzt werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veredlung von textlien Flächengebilden, die mittels ionisierender Strahlen bestrahlt und einer Pfropfreaktion unterworfen werden, wobei vorzugsweise die Anfärbbarkeit, das Feuchtesorptionsverhaken, die Antistatikcigcnschaftcn, das Antischmutzvcrhahcn, die Vcrrottungsbcständigkeit und/oder die hydrophoben Eigenschaften positiv verändert und gleichzeitig Struktur- und Farbmusterungseffekte erhalten werden. Es ist bekannt, hochpolymere Werkstoffe in ihren Eigenschaften dadurch zu verändern, daß monomere Substanzen auf diese hochpolymeren Werkstoffe aufgepfropft werden. Das Aufpfropfen monomerer Substanzen kann dabei auch strahlenchemisch erfolgen. Dazu wird der hochpolymere Werkstoff entweder zuerst mittels ionisierender Strahlen bestrahlt, beispielsweise mit Elektronenstrahlen aus einem Van-de-Graaff-Generator, und anschließend mit der monor.'isren Substanz, die sich im flüssigen Zustand befinden kann, kontaktiert (»Vorbestrahlungsmethode«) oder der hochpolymere Werkstoff wird zunächst mit der monomeren Substanz kontaktiert, wobei letztere in den hochpolymeren Werkstoff eindringt, und anschließend wird der mit der monomeren Substanz »beladene« hochpolymere Werkstoff mit ionisierenden Strahlen bestrahlt (»Simultanmethode«). Bei letzterer Methode tritt neben der gewünschten Pfropfreaktion vielfach auch eine unerwünschte Homopolymerisation der monomeren Substanz auf.

Je nach dem ausgewählten Monomeren erhält man verschiedene Eigenschpftsmodifizierungen der hochpolymeren Substanz.

Wird beispielsweise ein textiles Flächengebilde aus Polyamidfaserstoffen mit einer Struktur

O HHHHH
-C —N —C —C —C —C —C —
HHHHHH

dem Einfluß einer ionisierenden Bestrahlung, vorzugsweise einer Elektronenstrahlung, ausgesetzt, so werden primär Makroradikale gebildet, z. B.

— C—N —C-H H

HHHH

-C —C —C —C-

HHHH

die in der Lage sind, die Polymerisation einer monomeren Substanz, beispielsweise von Acrylamid CH = CHCONH2, auszulösen. Auf die hochpolymere Substanz —A —A —A —A— pfropft die monomere Substanz B also als Seitenkette auf, wie nachstehend schematisch gezeigt wird:

Bestrahlung

— A — A — A —A— > —A — A — A—A — A —

Makroradikal

— A — A — A—A— +n-B

MakroradikaJ Monomeres gepfropftes Makromolekül

Wird als hochpolymerer Werkstoff Polyamidfaserstoffgewebe und als Monomeres Acrylamid eingesetzt, dann erhält man ein Polyamidfaserstoffgewebe, das sich durch erhöhte Feuchtigkeitsaufnahme, d. h. durch besseres bekleidungsphysiologisches Verhalten auszeichnet. Bei Einsatz eines textlien Fiächengebildes aus Poiyesterfaserstoffen und Acrylsäure CH₂=CHCOOH als monomere Substanz erhält man ein textiles Flächengebildet, welches mit basischen Farbstoffen angefärbt werden kann.

Als Strahlenarten für die strahlenchemisch initiierte Pfropfreaktion (Homogenmodifizierung) können alle ionisierenden Strahlen eingesetzt werden, insbesondere Elektronen-, Gamma- und Röntgenstrahlen.

Nachteilig bei den bekannten Verfahren zum Aufpfropfen monomerer Substanzen auf hochpolymere Werkstoffe, insbesondere auf textile Flächengebilde, ist, daß sich der textile Charakter, d.h. das Aussehen des Flächengebildes, dabei nicht verändert.

Weiter ist ein Verfahren bekannt, bei dem der beim Pfropfprozeß auftretende Schrumpf, d. l·.. üine Verkleinerung von Flächengebilden, dazu ausgenutzt wird, um Struktureffekte bei Flächengebilden, als~> räumliche Verwerfungen, zu erreichen. Hierbei werden die zur Auslösung einer Pfropfpolymerisation erforderlichen freien Radikale nicht homogen über die gesamte Fläche des Fiächengebildes, sondern lokalisiert erzeugt Die Radikale können dabei entweder mittels Abdeckschablonen, die sich zwischen der Strahlenquelle und dem Flächengebüde befinden, lokal erzeugt werden, oder das Flächengebilde wird iiomogen mit ionsierenden Strahlen bestrahlt, und anschließend werden die freien Radikale auf Teilflächen lokal zerstört, beispielsweise mittels beheizter profilierter Walzen, um die das bestrahlte Flächengebilde geführt wird. Das räumliche Verwerfen des Flächengebildes führt zu Struktureffekten, d. h. zu ornamentalen Musterungen, die mit Farbmusterurgen kombiniert werden können.

Auch das Feuchtesorptionsverhalten kann positiv verändert werden. Nachteilig bei letzterem Verfahren ist, daß man bei der sogenannten Partialmodifizierung solche Effekte nicht erreichen kann, die ein homogenes Aufpfropfen monomerer Substanzen voraussetzen, beispielsweise Antistatikverhalten oder hydrophobe Eigenschaften, wo ein geschlossener leitfähiger oder hydrophober »Film« vorhanden sein muß.

Zum gleichzeitigen Erreichen sowohl von Textureffekten als auch von textilphysikalischen Verbesserungen ist bekannt, ein aus zwei unterschiedlich auf Pfropf- und Bestrahlungsprozesse reagierenden Faserstoffkomponenten bestehendes Flächengebilde zu verwenden, wobei das angestrebte Ziel u. a. erreicht wird durch zweimalige Bestrahlung und zweimalige Tränkung des textlien Flächengebildes (DE-OS 22 28 137).

Demgegenüber werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die gleichen Effekte bereits bei einem textilen Flächenge')ilde aus einem einzigen Faserstoff erreicht.

Es ist Zweck der Erfindung, bei textilen Flächengebilden die Anfärbbarkeit, das Feuchtesorptionsverhalten, die Verrottungsbeständigkeit, die hydrophoben Eigenschaften und die Antistatikeigenschaften zu verbessern und gleichzeitig ornamentale Struktur- und Farbmusterungseffekte zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Veredeln von textilen Flächengebüden zu schaffen, bei dem die Flächengebilde so modifiziert werden, daß sowohl textilphysiologisch als auch musterungsmäßige Verbesserungen auftreten.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das textile Flächengebilde einer Homogenmodifizierung unterworfen wird, die entweder nach der Vorbestrahlungsmethode durch Bestrahlung mit ionisierenden Strahlen in einem homogenen Strahlenfeld und nachfolgende Pfropfpolymerisation in einer Pfropflösung, oder nach der Simultanmethode durch Tränken mit der monomeren Substanz und anschließendes homogenes Bestrahlen durchgeführt wird, dann eine lokale Zerstörung der nach der Homogenmodifizierung im Fiächengebilde noch vorhandenen freien Redikale vorgenommen, und schließlich das textile Material mit einer weiteren Pfropflösung behandelt wird, wobei ein lokales Aufpfropfen der monomeren Substanz erfolgt, die mit einem lokalen Schrumpf und einer ornamentalen Strukturausbildung verbunden ist.

Vorteilhaft ist es, als ionisierende Strahlen Elektronenstrahlen mit Energien von 40 keV bis 3 MeV einzusetzen.

Als örtlich begrenzt radikalzerstörende Mittel können beheizte profilierte Walzen oder gesteuerte Laserstrahlen eingesetzt werden. Zweckmäßig ist es, als Pfropflösung monomere Substanzen, vorzugsweise Vinylverbindungen, insbesondere Acrylsäure, Acrylamid oder Styrol in flüssiger oder gasförmiger Phase, einzusetzen.

Im einzelnen ergeben sich folgende Lösungen:

1. Zum Zwecke der Hörnögenmödifizierung nach der Vorbestrahlungsmethode wird das Fläehengebilde zunächst mit ionisierenden Strahlen in einem homogenen Strahlenfeld bestrahlt, wobei reaktionsfähige Spezies erzeugt werden, die in einer Pfropflösung eine Pfropfpolymerisation initiieren. Die nach dem homogenen Pfropfprozeß im Flächengebilde noch vorhandenen freien Radikale werden lokal zerstört, insbesondere mit einer heißen profilierten Walze oder mittels Laserstrahlen. Die verbleibenden koalisierten Radikale initiieren in der nachfolgenden Pfropflösung eine lokalisierte Aufpropfung der monomeren Substanz, die mit einem lokalen b5 Schrumpf und damit e'rcr ornamentalen Strukturausbildung verbunden ist. Dem Pfropfvorgang schließen sich Spülen, Trocknen und Ablegen des Flächengebildes an.

2. Das Fiächengebilde wird nach der Simultanmethode homogen modifiziert. Dazu wird dieses in einer

Pfropflösung mit der monomeren Substanz getränkt und anschließend einem homogenen Strahlenfeld 2 ausgesetzt. Nach der Bestrahlung in dem homogenen Strahlenfeld einer ionisierenden Strahlung werden die freien Radikale durch lokale Radikalzerstörung, insbesondere mittels erhitzter profilierter Walzen oder mittels Laserstrahlen, auf Teilbereiche des Fiächengebildes lokalisiert, wodurch es in der nachfolgenden Pfropflösung zu einem lokalen Aufpfropfen der monomeren Substanz und damit zu einem lokalen Schrumpf und zur Ausbildung ornamentaler Struktur kommt. Anschließend wird das Flächengebilde gespült, getrocknet und abgelegt.

Die monomere Substanz kann sich sowohl für die Homogenmodifizierung als auch für die Partialmodifizierung entweder in der flüssigen oder der gasförmigen Phase befinden. Den einzelnen Teilprozessen können bekannte Behandlungsprozesse, wie Spülen, Waschen, Trocknen, in beliebiger Folge zwischengeschaltet sein.

Die Pfropfung zum Zwecke der Partialmodifizierung kann entweder in spannungslosem Zustand des Flächengebildes oder unter definierter Spannung erfolgen.

Schließlich kann erfindungsgemäß durch eine Behandlung des Flächengebildes mit Heißwasser, Dampf oder Heißluft der Partialmodifizierungseffekt, insbesondere die ornamentale Struktur des Flächengebildes, verstärkt werden.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel ausführlich erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen F i g. 1 und 2 schematische Verfahren zur Veredlung von textlien Flächengebilden.

Ein Vlies (Nonwoven) aus 50% Polyacrylnitril- und 50% Polyamidfaserstoffen mit einer Flächenmasse von 160g/m² wird mit monomerem Methylrnethacrylat getränkt und auf 80% Massezunahme abgequetscht. Anschließend wird im homogenen Strahlenfeld eines Elektronenbeschleunigers mit 300-keV-Elektroncn bis zu einer Energieabsorption von 3 · 10⁶ rad bestrahlt, wodurch einerseits das monomere Methylmethacrylat polymerisiert und zum anderen freie Radikale im Vlies entstehen. Ein Teil der freien Radikale wird mittels einer

beheizten profilierten Walze lokal zerstört. Nach dieser lokalen Radialzerstörung wird das Vlies in einer alkoholischen Styrollösung, die aus 60% Styrol und 40% Methanol besteht, bei 35°C 15 Minuten behandelt. Dadurch erfolgt ein lokales Aufpfropfen von Styrol, und durch de*, lokalen Schrumpf erhält man ein flächentcxturiertes Vlies, das sich durch gute Verrottungs- und Säurebeständigkeit auszeichnet und insbesondere als technisches Textil Verwendung finden kann (F ig. 2).

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen:

1 Flächengebilde

2 homogenes Strahlenfeld einer ionisierenden Strahlung

3 Pfropflösung (monomere Substanz)
5 Spül-und/oder Waschflotte

6 Trnckniings7one

7 veredeltes Flächengebilde

8 Vorrichtung zur lokalen Radikalzerstörung

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Veredeln von textlien Flächengebilden zwecks Erlangung von sowohl textilphysiologischen als auch musterungsmäßigen Verbesserungen, dadurchgekennzeichnet, daß man

a) das textile Flächengebilde einer Homogenmodifizierung unterwirft, die entweder

x) nach der Vorbestrahlungsmethode durch Bestrahlung mit ionisierenden Strahlen in einem homogenen Strahlenfeld und nachfolgende Pfropfpolymerisation in einer Pfropflösung, oder
ß) nach der Simultanmethode durch Tränken mit der monomeren Substanz und anschließendes homegenes Bestrahlen durchgeführt wird, dann

b) eine lokale Zerstörung der nach der Homogenmodifizierung im Flächengebilde noch vorhandenen freien Radikale vornimmt, und schließlich

c) das textile Material mit einer weiteren PfropGösung behandelt, wobei ein lokales Aufpfropfen der monomeren Substanz erfolgt, die mit einem lokalen Schrumpf und einer ornamentalen Strukturausbildung verbunden ist.