DE2543815A1 - Verfahren zur rueckgewinnung von schlichtemitteln - Google Patents
Verfahren zur rueckgewinnung von schlichtemittelnInfo
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Description
BASF Aktiengesellschaft ft
*^H Unser Zeichen: O0Z0 31 585 Ks/DK
6700 Ludwigshafen, 29-9.1975
Verfahren zur Rückgewinnung von Schlichtemitteln
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von Schlichtemitteln aus Geweben, deren Kettfäden mit wasserlöslichen
Polymerisaten der Acrylsäure geschlichtet sind.
In der Textilindustrie ist es allgemein üblich, vor der Vereinigung
von Kette und Schuß zum Gewebe die Kettfäden auszurüsten und zu verkleben, damit sie der mechanischen Beanspruchung im Webstuhl
besser standhalten. Dieser Vorgang wird als Schlichten bezeichnet»
Als Schlichtemittel werden hauptsächlich wäßrige Zubereitungen nativer und chemisch modifizierter Pflanzenstärken, z.B. Kartoffel-,
Mais-und Reisstärke und/oder chemisch modifizierter Cellulose, aber auch Eiweißstärke verwendet. Auch vollsynthetische Schlichtemittel
wie insbesondere Polyvinylalkohol und Polyacrylate werden allein oder zusammen mit anderen Schlichten verwendet« Sie
zeichnen sich durch besondere Klebkraft aus.
Vor den weiteren Veredelungsprozessen, wie Bleichen und Färben, müssen die Schlichtemittel wieder möglichst vollständig aus den Geweben
entfernt werden. Diesen Vorgang bezeichnet man als Entfe schlichten. Man verwendet hierzu verschiedene Hilfsmittel, beispielsweise
Enzyme, Wasch- und Netzmittel, Alkali und jedenfalls vergleichsweise große Mengen Wasser. Für das Ablösen der Schlichtemittel
werden auch lange Quellungs- und Einwirkungszeiten der
Hilfsmittel, in der Regel zwischen 1 und 24 Stunden benötigt. Die nach deren Einwirkung mit großen Wassermengen (bis zum fünfzigfachen
des Warengewichtes) ausgewaschenen Schlichtemittelreste sind wegen ihrer starken Verdünnung und Verunreinigung oder aber
wegen ihrer chemischen Veränderung als Schlichtemittel nicht mehr zu verwenden. Diese Entschlichtungsflotten werden vielmehr
ausnahmslos dem Abwasser zugeführt, wo sie bis zu 80 % der biologischen Belastung der textlien Abwasser ausmachen (A. Stiebert,
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0.Z.31 585
2. Reutlinger Schlichterei-Kolloquium 28./29.4.75 "Versuche zur Berechnung der pauschalen Abwasserlast eines Textilveredlungsbetriebes").
Bei alleiniger Verwendung von Polyvinylalkohol ist es auch schon gelungen, Schlichtemittel aus den Entschlichtungsflotten durch
Fällen oder Eindampfen wieder zu gewinnen« Um diese Verfahren technisch zu verwirklichen, braucht man aber ebenfalls große
Wassermengen, sowie einen großen energetischen, chemischen, apparativen und zeitlichen Aufwand (Textile World 124 (1974),
Heft 11, Seite 25, Chemiefaser/Textilindustrie, Juni 75, Seite 546).
Es wurde gefunden, daß man Schlichtemittel aus Geweben, deren Kettfäden mit wasserlöslichen Polymerisaten der Acrylsäure und/oder
deren Alkali- oder Ammoniumsalzen geschlichtet sind, in einfacher
Weise zurückgewinnen kann, wenn das Gewebe mit 30 bis 300 Gew.%
Wasser, bezogen auf das Trockengewicht des Gewebes, beaufschlagt, die dabei entstehende Schlichtemittellösung vom Gewebe abgetrennt
und gesammelt wird.
Für die Rückgewinnung des Schlichtemittels nach diesem Verfahren ist die Art des Fasermaterials ohne Bedeutung. Sie gelingt von
Baumwolle- und/oder Polyester-Baumwolle-Geweben grundsätzlich ebenso, wie aus rein synthetischen oder Glasfasergewebe^
Als wasserlösliche Polymerisate der Acrylsäure kommen beispielsweise
Homopolymerisate der Acrylsäure sowie deren Alkali- oder Ammoniumsalze in Betrachte Außerdem eignen sich Copolymerisate
der Acrylsäure, die bis zu 85 Gew.% eines oder mehrerer Comonomeren einpolymerisiert enthalten in teil- oder vollneutralisierter Form
als entsprechende Alkali- und Ammoniumsalze<, Geeignete Comonomere
sind beispielsweise Methacrylsäure, Maleinsäure und Fumarsäure, deren Salze und Ester von Alkoholen mit 1-4 C-Atomen, Acrylnitril,
Methacrylnitril, Acryl- und Methacrylamid und Vinylpyrrolidon. Einige besonders geeignete Schlichtemittel sind u.a. in der
DT-AS 1 594 905 und in der DT-OS 2 004 676 beschriebene
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ο.ζ« 31 585
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch auf diejenigen wasserlöslichen
Polyacrylatschlichtemittel angewendet werden, die Stärke-Produkte enthalten, die durch chemische Modifikation von Stärke in
eine weitgehend wasserlösliche Form überführt wurden, z.B. Stärke-Äther
oder Stärke-Ester,
Die erfindungsgemäße Rückgewinnung des Polyacrylatschlichtemittels
geschieht auf folgende Weise:
Zunächst werden auf das Gewebe 30 bis 300, vorzugsweise 50 bis 200
Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf das Trockengewicht des Gewebes, aufgebracht. Dies kann z.B. durch Tauchen, Sprühen und Berieseln
geschehen. Das Wasser soll keine Zusätze und möglichst keine oder nur wenige Verunreinigungen, z.B. Salze enthalten. Die
Temperatur des Wassers beträgt 5° bis 95°C und liegt vorzugsweise zwischen 10° und 70°C.
Die gebildete Polyacrylatschlichtemittellösung wird vorzugsweise nach einer sehr kurzen Verweilzeit des Wassers auf dem Gewebe, z.B.
unter 1 Minute, durch Abquetschen, Abrakeln und/oder Absaugen vom Gewebe abgetrennt und gesammelt. Zur Erhöhung der Schlichtemittelausbeute
kann dieser Vorgang ein oder mehrmals wiederholt werden. Bei nur zweimaliger Durchführung des Prozesses sind bis zu 86 % des
ursprünglich auf dem Gewebe vorhandenen Polyacrylatschlichtemittels zurückgewonnen worden. Die überraschend geringen Wassermengen, die
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren benötigt werden, ermöglichen es, das Schlichteregenerat in einer relativ hohen Konzentration zu
gewinnen, so daß es direkt und ohne zusätzliche Maßnahme zum neuerlichen Schlichten verwendet oder mitverwendet werden kann. Die
Kürze der Einwirkungszeit des Wassers, die entgegen der in der
Textilindustrie allgemein gültigen Lehrmeinung für die Rückgewinnung des Schlichtemittels ausreicht, erlaubt es, den Rückgewinnungsprozeß
vorzugsweise auch kontinuierlich zu gestalten.
Abgesehen von der erheblichen Einsparung an Wasser und Schlichtemittel,
liegt der bedeutendste technische Portschritt des Verfahrens darin, daß durch die Rückgewinnung und Wiederverwendung
des Schlichtemittels'eine drastische Verringerung der Abwasserbelastung
ermöglicht wird.
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Die Erfindung wird durch folgende Beispiele näher erläutert-f" Die
in den Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
293 g eines Baumwollgewebes, das 8,5 Gewichtsprozent eines zu 75 %
mit Ammoniak neutralisierten Copolymerisates aus 85 Teilen Acrylsäure und 15 Teilen Acrylnitril enthielt, welches eine Viskosität
von 264 cp, gemessen an einer 10? wässrigen Lösung bei 20 C, hatte,
wurde in 6 cm breite Streifen geschnitten, die aneinandergenäht wurden. Das so erhaltene Gewebeband wurde durch einen mit Wasser
gefüllten Trog geführt. Die Temperatur des Wasser betrug 60 C,
die Verweilzeit des Gewebebandes im Wasser ca. 1,5 see. Das Gewebeband
wurde dann zwischen zwei Gummiwalzen (Shore-Härte: 80) bei einem Druck von 3 atü abgequetscht. Die Warengeschwindigkeit
betrug ca» 6 cm/sec, die Verweilzeit des Gewebes vom Augenblick des Eintauchens in den Trog bis zum Erreichen des Walzenspaltes
ca. 8 see. Unter dem Walzenpaar war ein Trog angeordnet, in dem die abgequetschte Flotte gesammelt wurde» Nach einmaligem Durchgang
des Gewebestreifens enthielt der Trog 144 g einer 8 Gew„$igen
wäßrigen Schlichtelösung, entsprechend 11,5 Teilen an zurückgewonnener Schlichte (etwa 46 % der theoretisch zurückgewinnbaren
Schlichtemenge).
Mit diesem Schlichtemittelregenerat wurde auf einer Laborschlichtmaschine
Baumwollgarn Nm 68/1 so geschlichtet, daß eine Auftragsmenge von 12 Gewichtsprozent Schlichtemittelfestsubstanz auf das
Garn kanu
In gleicher Weise wurde Baumwolle mit dem oben beschriebenen Originalschlichtemittel mit einer Auflage von 12,2 % geschlichtet.
Die physikalische Prüfung des geschlichteten und 24 Stunden bei 200C und 65 % relativer Luftfeuchte klimatisierten Garnes erstreckte
sich auf die Ermittlung von Bruchlast, Dehnung, Steifheit und Anzahl der Scheuerungen bis zum Bruch« Die dabei erhaltenen Mittelwerte
aus je 20 Einzelbestimmungen sind in nachstehender Tabelle aufgeführt und den Werten des ungeschlichteten sowie den Werten
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des mit dem Schlichte-Originalprodukt in analoger Weise geschlichteten
Garnes gegenübergestellte
Schlichte Auftrags- Scheuer- Bruch- Bruch- Steifmenge
zahl ; last dehnung heit (Gew.*) (g) {%) (mm)
| Unbehandelt | - | 121 | 198 | 5,2 | 45 |
| Schlichte Original |
12,2 | 630 | 294 | 4,4 | 86 |
| Schlichte regeneriert |
12,0 | 621 | 327 | 4,6 | 89 |
- - nach E, Kenk, Textil Praxis 7. (1952), 9, 6980
Die Abweichungen der Meßwerte, die bei der Prüfung der mit dem Schlichte-Originalprodukt und der regenerierten Schlichte behandelten
Garne erhalten werden, liegen innerhalb der Fehlergrenzen der Meßmethoden»
Die erhaltenen Werte beweisen, daß die zurückgewonnene Schlichte von ihrer ursprünglichen Qualität nichts eingebüßt hat»
Die Kettfäden für das in Tabelle 2 näher gekennzeichnete Polyester/
Baumwoll-Mantelpopelinegewebe wurden mit einer Polyacrylatschlichte
geschlichtet, die gemäß der Lehre der DT-OS 2 004 676 aus 65 Gewichtsteilen Acrylsäure und 35 Gewichtsteilen Acrylnitril hergestellt
und in das Ammonsalz überführt wurde» Dieses Polyacrylatschlichtemittel wird im folgenden als Schlichte A bezeichnet. Die
geschlichtete Kette wies eine Auflage von 16 Gew„# (bezogen auf
trockenes Rohgarn = 100 %) Trockensubstanz der Schlichte A auf.
Sie wurde auf einem Rüt'i C Webstuhl bei einem Raumklima von 60 65
% relativer Feuchte und 20 - 220C verwebt.
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Gewebedaten des Mantelpopelinegewebes
Faserart Kettdichte (Fäden/cm) Schußdichte (Fäden/cm) Kettgarn Schußgarn
Totale Kettfadenzahl Bindung
PoIyester/Baumwolle (65:35)
49 25
Nm 50/I Nm 50/I
758O Leinwand 1/1
Ca» 3OOO m des aus den so geschlichteten Kettfäden hergestellten
Mantelpopelinegewebes mit einer Schlichtemittelauflage von 10.6 Gewichtsprozent wurde nach Passieren einer Rollenkufe mit Wasser
von ca. 55 - 6O0C bei einer Tauchzeit von cao 2 Sekunden kontinuierlich
an einem Dornier-Foulard (Shore-Härte der Walzen: 70) bei einem Druck von 3„5 atü abgequetscht. Die Warengeschwindigkeit
betrug 45 m/Min., die Zeit vom Augenblick des ersten Eintauchens
bis zum Erreichen des Walzenspaltes betrug ca, 10 Sekunden. Unter dem Quetschwalzenpaar befand sich ein Trog, in dem die zurückgewonnene
Schlichteflotte gesammelt wurde. Nach einmaligem Abquetschen waren auf der Ware noch 4,6 Gew»# Schlichte A vorhanden, was einer
Rückgewinnung an Schlichte A von 57 % der Theorie entspricht. Das Gewebe wurde ein zweites Mal unter den gleichen Bedingungen behandelt.
Danach waren auf der Ware noch 1.5 Gew,% Schlichte A vorhanden,
was insgesamt einer Rückgewinnung an Schlichte A von 86 % der Theorie entsprach.
Versuch a
Die gesammelte Schlichteflotte enthielt 6 Gewichtsprozent der Festsubstanz
von Schlichte A. Diese Schlichteflotte wurde mit einer konzentrierten Lösung von originaler, nichtregenerierter Schlichte A
auf die gewünschte Konzentration von 8 % gebracht und zum Schlichten von Baumwolle Nm 20/1 wieder verwendet. Die Scheuerzahlen der so
geschlichteten Kettfäden zeigten keinen Unterschied zu den Daten, die an Kettfäden, geschlichtet mit 8£iger Originalschlichte A, erhalten
wurden»
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Z0 31 585
Versuch b
Wiederverwendung des Regenerats zum Schlichten von Polyester-
Baumwoll-Kettgarn
Auf einer Sucker-Schlichtmaschine mit 7 Trockenzylindern wurden 2000 m Polyester-Baumwoll-Kettgarn (65:35) Nm 50/1 unter üblichen
Bedingungen nach folgendem Rezept geschlichtete Die Schlichteflotte
wurde in einem Turbokocher zubereitete
Rezept
| 320 | 1 | wasser |
| 35 | kg | "25?ige Schlichte A |
| 75 | kg | 6$ige regenerierte Schlichte A |
| 30 | kg | Stärkeester |
| Oo | 5 kg | Pettsäuremonoglyzerid |
500 1 fertige Flotte
Die geschlichtete Kette hatte eine Garnbeschwerung von 17°2 Gew.i
Pestsubstanz an Schlichtemittel und wurde bei 75 % rel» Luftfeuchtigkeit
und 220C auf einem Webstuhl Typ Rüti C zu einem
Popelineartikel verwebt, dessen webtechnische Daten in Tabelle aufgeführt sind«
Faserart Kettdichte (Fäden/cm) Schußdichte (Fäden/cm) Kettgarn Schußgarn
Total-Fadenzahl Bindung
Polyester-Baumwolle (65s33) 32 25
Nm 75/1 Nm 71/I
3956 Leinwand 1/1
Eine statistische Auswertung des Webversuchs ergab, 0„06 Kettfadenbrüche
pro 1 000 Kettfäden und 10 000 Schußfäden.
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- «·- OoZo 31 585
Versuch c
Unter den gleichen Bedingungen wie im Versuch b wurde nach fol gendem Rezept geschlichtet:
Rezept
350 1 Wasser
50 kg 25#ige Originalschlichte A
30 kg Stärkeester
Oo5 kg Pettsäuremonoglycerid
500 1 fertige Flotte
Die geschlichtete Kette hatte eine Garnbeschwerung von 17.2 Gew„$
Festsubstanz an Schlichtemittel und wurde zu dem im Versuch b genannten Artikel verarbeitet« Eine statistische Auswertung des
WebVersuchs ergab O„07 Kettfadenbrüche pro 1 000 Kettfäden und
10 000 Schußfäden. Beide Versuche ergaben somit den gleichen Webnutzeffekt.
Eine Viskosereyonkette für einen Futterstoff wurde mit einer 3/£igen
wäßrigen Lösung eines Copolymerisates aus 20 Teilen Matriumacrylat
und 80 Teilen Äthylaerylat, welches eine Viskosität von 60 cp,
gemessen an einer 10#igen wäßrigen Lösung bei 200C, hatte, so
geschlichtet, daß eine Garnbeschwerung mit 3 Gewichtsprozent Schlichtemittelfestsubstanz erhalten wurdeo Das aus dieser Kette
hergestellte Futterstoffgewebe enthielt 1.8 Gew.? Schlichtemittelfestsubstanz
O
Es wurde mit 120 Gew.%t bezogen auf das Gewicht des trockenen
Gewebes, Wasser beaufschlagt und nach einer Verweilzeit von 20 Sekunden scharf abgequetscht und abgesaugt. Dabei wurden 72 %
einer 2#igen Schlichteflotte gewonnen, die direkt und ohne weitere
Maßnahme zum Schlichten von Viskosereyon wiederverwendet wurde.
Die damit geschlichtete Kette unterschied sich in ihrem Webverhalten nicht von der oben beschriebenen Viskosekette.
709815/044$ " 9 "
Claims (3)
1. Verfahren zur Rückgewinnung von Schlichtemitteln aus Geweben, deren Kettfäden mit wasserlöslichen Polymerisaten der Acrylsäure
und/oder deren Alkali- oder Ammoniumsalzen geschlichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe mit 30 bis 300 Gew.%
Wasser, bezogen auf das Trockengewicht des Gewebes, beaufschlagt, die dabei entstehende Schlichtemittellösung vom Gewebe
abgetrennt und gesammelt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 50 bis
200 Gew.? Wasser, bezogen auf das Trockengewicht des Gewebes, mit einer Temperatur zwischen 10 und 700C verwendet werden.
3. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch.gekennzeichnet,
daß die Verweilzeit des Wassers auf dem Gewebe unter 1 Minute beträgt, die Wasserzufuhr und die Abtrennung der Schlichtelösung
kontinuierlich durchgeführt wird.
BASF Aktiengesellschaft
709815/0449
ORIGINAL INSPECTED
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