DE2550083B2 - Verfahren zur behandlung von textilgut mit fluessigem ammoniak - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Textilgut mit Cellulosecharakter, zum Beispiel wie Baumwolle oder Reyon, mit flüssigem Ammoniak.

. Textilgut wird häufig einer Behandlung mit flüssigem 'Ammoniak unterworfen, um die Eigenschaften des ■Textilguts zu verändern oder zu verbessern. So kann man zum Beispiel durch Behandlung des Textilguts mit flüssigem Ammoniak unter geeigneten Bedingungen solche Eigenschaften, wie verbessertes Volumen, verbesserter Glanz, hohe Festigkeit, verminderte Dehnbarkeit, erhöhte Affinität gegenüber bestimmten Farbstofftypen und/oder verbesserte Gleichmäßigkeit der Farbstoffannahme bzw. -aufnahme erreichen.

Bei der Anwendung von flüssigem Ammoniak auf Textilfasern werden die erwünschten Wirkungen durch die Quellwirkung des Ammoniaks auf die Fasern verursacht oder zumindest in Gang gebracht. Der Umfang, den diese Reaktion zwischen den Fasern und , dem Ammoniak erreicht, wird durch die Kontaktzeit bestimmt. In der Praxis besteht jedoch eine Beschränkung bezüglich der Zeitdauer, während der man den Ammoniak in Kontakt mit den Fasern halten kann, da eine Behandlung ohne zeitliche Beschränkung unwirtschaftlich sein würde. Es wurde gefunden, daß bei der Behandlung von Textilfasern mit Ammoniak die Änderung der Textilfasereigenschaften nicht linear von der Zeit abhängt. Vielmehr erfolgt die Änderung anfänglich sehr schnell, worauf die Änderungsgeschwindigkeit abfällt und mit der Zeit immer geringer wird. Die Kurve, die die zeitliche Änderung wiedergibt, steigt vom Ursprung her steil an und verläuft nach einem abrupten Abfall der Steigung erheblich flacher. Wegen dieses nichtlinearen Verlaufs geht man bei dei Behandlung von so Textilgut mit Ammoniak zum Beispiel so vor, daß man die Behandlung vor Erreichen der vollen Wirkung abbricht. Hierdurch läßt sich eine erhebliche Zeitverkürzung erreichen, wobei trotzdem ein für die Praxis wertvoller Änderungsumfang der gesamten möglichen Änderung des Textilgutes erreicht werden kann. Diese unvollständige Behandlung macht sich aber unter anderem bei demjenigen Textilgut bemerkbar, das unmittelbar nach der Ammoniakbehandlung gefärbt werden sol!. Wegen des unvollständigen und etwas unkontrollierten Anderungsgrads erhält man, selbst bei kontinuierlichem Verfahren, stark unterschiedliche Färbungsgrade, per Grund hierfür liegt darin, daß sich die Ammoniakbehandiung nahezu vollständig innerhalb des Kurventeils abspielt, in dem diese eine große Steigung besitzt. In diesem Teil der Kurve führen kleine Zeitschwankungen bei der Ammoniakbehandlung zu vergleichsweise großen Unterschieden in den in den Pasern hervorgerufenen Änderungen. Innerhalb des kurzen Zeitraums bei der Behandlung mit Ammoniak, in der Praxis im allgemeinen weniger als 1 Siekunde, ist es außerordentlich schwierig, die Behandlungszeit genau konstant zu halten, und zwar wegen der unterschiedlichen Eindringzeit des Ammoniaks. Es wäre somit von großem Vorteil bezüglich der Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Eigenschaften, wenn die Ammoniakbehandlung bis zu dem Bereich der Kurve fortgeführt werden könnte, der eine webcntlich geringere Steigung besitzt, da in diesem Bereich relativ große Zeitabweichungen nur geringe Änderungen der Materialeigenschaften bewirken. Bei Weiterführung der Ammoniakbehandiung erfahren auch die durch Ammoniak im Textilgut hervorgerufenen Veränderungen eine Verbesserung, zum Beispiel hinsichtlich der Farbannahme bzw. -aufnahme. Bisher ist jedoch für eine Fortführung der Behandlung bis zu demjenigen Bereich der Kurve, in dem diese eine geringe Steigung besitzt, der erforderliche Zeitaufwand unverhältnismäßig groß und aus ökonomischen Gründen nicht vertretbar.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, ein verbessertes Verfahren zur Ammoniakbehandiung von fextilgütern aus Cellulose zur Verfügung zu stellen, ohne die Ammoniakbehandiung zeitlich ausdehnen zu müssen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man das Textilgut vor der Ammoniakbehandiung einer Behandlung mit Wasser in solcher Menge unterwirft, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Textiiguis größer äst a!s der natürliche Feuchtigkeitsgehalt, jedoch nicht größer als 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das trockene, wasserfreie Textilgut.

Es ist seit langem bekannt, Ammoniakbäder mit Wasser zu verdünnen. Es wurde jedoch gefunden, daß bei der Verdünnung von Ammoniakbädern mit Wasser die Geschwindigkeit der Einwirkung des Ammoniaks auf das Textilgut, das durch das Bad hindurchläuft, herabgesetzt wird, so daß man gerade das Gegenteil von dem erreicht, was erwünscht ist. Aus diesem Grund hat man bisher danach getrachtet, die Wassermenge in Ammoniakbädern so gering wie möglich zu halten und, als Weiterentwicklung dieser Maßnahme, die Wassermenge in dem zu behandelnden Textilgut zu begrenzen. Überraschenderweise wurde jedoch erfindungsgemäß gefunden, daß die Vorbehandlung des Textilgutes mit Wasser nicht nur keinen Verdünnungseffekt des Ammoniaks bewirkt, sondern auch eine Zunahme der Einwirkungsgeschwindigkeit des Ammoniaks auf das textilgut mit sich bringt. Es wird angenommen, daß das Wasser eine anfängliche Quellung des Textilgutes und auf diese Weise eine Erhöhung der Zugänglichkeit für Ammoniak bewirkt, so daß eine größere Menge Ammoniak auf das gleiche Textilgutgewicht einwirkt, als beim Inberührungbringen von trockenem Textilgut mit Ammoniak. Es besteht somit ein wesentlicher Unterschied zwischen dem Einbringen eines bereits Wasser enthaltenden Textügutes in flüssigen Ammoniak einerseits und dem Einbringen des gleichen Textügutes */ in trockenem Zustand in Wasser enthaltenden Ammo- ,γ-niak. Der Unterschied mag zunächst gering erscheinen, '*" hat jedoch sehr große Bedeutung, da das Wasser eine ■'·- Erhöhung der zugänglichen Oberfläche eines bestimmten Textügutes und somit eine Erhöhung der Anzahl der Ammoniakmoleküle bewirkt, die mit dem Textilgut reagieren können, während bei dem herkömmlichen Verfahren das im Ammoniak anwesende Wasser lediglich eine Verdünnung und somit eine Herabsetzung

der Anzahl der Ammoniakmoleküle bewirkt, die mit dem Textilgut reagieren können.

Bei der Durchführung des Verfahrens der Erfindung in der Praxis werden erhebliche Verbesserungen bezüglich der Affinität bestimmter Farbstofftypen erreicht. Weiterhin hat es sich gezeigt, daß die erhöhte Affinität gegenüber Farbstoffen von einer stark verbesserten Gleichmäßigkeit der Farbstoffannahme bzw, -aufnahme begleitet ist. Dies bringt den zweifachen Vorteil mit sich, daß nicht nur der Zeitaufwand des Färbevorgangs herabgesetzt, sondern auch die Farbstoffausnutzung erhöht ist, und daß die verbesserte Gleichmäßigkeit der Farbstoffaufnahme eine Farbtonkonstanz mit sich bringt, die bisher bei einem großen . Materialdurchsatz bei der Färbung unerreichüar gewesen ist. Wenn bei Anwendung des erfindungsgemäCen Verfahrens die Zeitdauer so lang gewählt wirrt, daß der Bereich der Kurve mit der kleinen Steigung erreicht wird, verursachen kleine Zeitabweichungen während der Ammoniakbehandlung nur so kleine Veränderungen in der erzielten Ammoniakwirkung, daß diese =, entweder überhaupt keine Auswirkung auf den - Färbevorgang haben oder die Veränder jngen so gering isind, daß sie mit dem unbewaffneten Auge nicht "wahrgenommen werden können. Zusätzlich zu den genannten Vorteilen beobachtet man, daß eine weitere Glanzverbesserung auftritt, und wo eine der Aufgaben der Ammoniakbehandlung darin besteht, die Festigkeit des Textüguies zu erhöhen, beobachtet man, daß die Erhöhung größer ist, als wenn mar das Verfahren der ¹ Erfindung nicht anwendet.

Der Ausdruck »Textilgut« bzw. »Garn« umfaßt die verschiedensten Textilmaterialien, wie Fäden bzw. Fasern, Garne, gewebtes und nichtgewebtes Textilgut, geknüpftes oder gewirktes Textilgut.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf Textilgut mit Cellulosecharakter anwendbar. Beispiele hierfür sind Textilien aus natürlich vorkommenden Fasern, wie Baumwolle, Leinen oder Jute, aber auch aus Kunstfasern, in denen die Cellulosebausteine zwar ir bestimmtem Umfang modifiziert sind, jedoch noch ein Cellulosecharakter erhalten ist, wie Reyun.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine graphische Darstellung, in der auf der X-Acrue die Anwendungsdauer des Ammoniaks auf ein Garn aufgetragen 'st, während die y-Achse das Ausmaß der Quellwirkung auf das gegebene Garn wiedergibt. Die Kurve A repräsentiert die Auswirkung von Ammoniak auf das Garn mit natürlicher Feuchte in Abhäi.gigkeit der Zeitdauer der Behandlung mit Ammoniak, während die Kurve B den Einfluß von Ammoniak auf das gleiche Garn wiedergibt, nachdem das Garn nach dem Verfahren der Erfindung mit einer bestimmten Wassermenge imprägniert worden is!. Die Zeitdauer t stellt die normale Behandlungszeit dar. die bei der Behandlung des gegebenen Garns ökonomisch ist, und bei der ZeitdP'jer öl handelt es sich um die kleine Zeitschwankung bei der Behandlungszeit, die normalerweise bei der Durchführung des Ammoniakbehandlungsverfahrtns auftritt und ohne die Anwendung sehr teurer Steuereinrichtungen nicht verringert oder beseitigt werden kann. öy\ stellt di? Veränderung der Auswirkung auf das Garn dar, die durch eine Zeitabweichung dt erhalten wird, wenn man nach dem Verfahren der Kurve A arbeitet, byi stellt die Veränderung der Auswirkung auf das Garn bei gleicher Zeitabweichung öl dar, wenn man auf der kurve B arbeitet, Der Vorteil des Verfahrens der Erfindung ergibt sich deutlich aus einem Vergleich von fyi mit öyt, Offensichtlich ist bei gegebener Zeitabweichung öt die Veränderung bezüglich der Auswirkung auf das Garn, das gemäß der Erfindung mit Wasser imprägniert worden ist, wesentlich geringer als bei dem Garn, das nicht dem erfindungsgeiMßen Verfahren unterworfen worden ist, öyj befindet sich auf der K-Achse oberhalb von öyu dies bedeutet, daß die Auswirkung des Ammoniaks auf das zuvor der Wasserimprägnierung unterworfene Garn in der gegebenen Zeit größer ist als bei dem trocken eingesetzten Garn. Dies ist teilweise für die größere Zugfestigkeit und andere Eigenschaften verantwortlich, die man durch Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung erhält.

Die Auswirkung auf die Zugfestigkeit und die Farbstoffaufnahme nach der Ammoniakbehandlung bei verschiedenen Wassergehalten des verwendeten Garns ist aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich.

Garn - 185 dtex (32 Ne) χ 2

Zugesetztes Wasser	Zugfestigkeil	/■Wert (Umkehr
		wert der Farbton
		liefe bei einer
		gegebenen
		Farbsioffbadstärkc)
[0/0]	[g]
0,0»)	814	13,37
6,ü (normal)	790	13.06
14,4	840	12,84
20,7	894	12,87

*) Das aufgrund der natürlichen (normalen) Feuchtigkeit enthaltene Wasser wurde entfernt.

Unter der »natürlichen« oder »normalen« Feuchtigkeit des Textilgutes wird die aufgrund der Luftfeuchtigkeit enthaltene Wassermenge (Gleichgewichtsfeuchtigkeit) verstanden. Sie beträgt bei Baumwolle im allgemeinen etwa 6 Prozent, bezogen auf die wasserfreie Faser.

Für die Wasserbehandlung bzw. -imprägnierung kann sowohl Textilgut mit natürlicher Feuchtigkeit als auch teilweise oder vollständig getrocknetes Textilgut eingesetzt werden. Wenn es sich bei dem zu behandelnden Textilgut um Textilgam handelt, wird dieses Garn zum Beispiel über eine Walze bzw. Rolle geführt, die in einen Wasserbehälter eintaucht, wobei die Umdrehungsgeschwindigkeit der Walze geregelt werden kann, so daß die Wassermenge, die in Kontakt mit dem Garn kommt, unterschiedlich ist. Man kann auch das Garn durch eine Führung laufen lassen, die mit Wasser in genau kontrollierter Menge gespeist wird. Die Wassertemperatur spielt hierbei keine besondere Rolle; vorzugsweise arbeitet man bei Raumtemperatur. Erfindungsgemäß ist nach der Wasserbehandlung der Wassergehalt des Textilguts höher als der natürliche Wassergehalt, aber nicht größer als 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das trockene (wasserfreie) Textilgut. Bevorzugt wird ein V/assergehalt von 8 bis 25, insbesondere 10 bis 22 und ganz besonders 12 bis 18 Gewichtsprozent, wobei mit einem Wassergehalt von etwa 15 Gewichtsprozent im allgemeinen die besten Ergebnisse erhalten werden.

Die Durchführung der Ammoniakbehandlung erfolgt in an sich bekannter Weise, zum Beispiel durch Eintauchen des Textilfeutes in flüssigen Ammoniak.

Nach der Ammoniakbehandlung wird das Textilgut in üblicher Weise weiterverarbeitet.

I Iier/u 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Behandlung von Textilgut mit Cellulosecharakter, wie Baumwolle oder Reyon, mit flüssigem Ammoniak, dadurch gekennzeichnet, daß man das Textilgut vor der Ammoniakbehandlung einer Behandlung mit Wasser in solcher Menge unterwirft, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Textilgutes größer ist als der natürliche Feuchtigkeitsgehalt, jedoch nicht größer als 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das trockene, wasserfreie Textilgut,