DE439397C

DE439397C - Verfahren zur Herstellung wasserabstossender Textilstoffe

Info

Publication number: DE439397C
Application number: DEB111981D
Authority: DE
Original assignee: FRED S BENNETT Inc
Current assignee: FRED S BENNETT Inc
Priority date: 1922-12-09
Filing date: 1923-12-09
Publication date: 1927-01-13
Also published as: US1536254A; FR578959A; GB208142A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung wasserdichter und beständiger Textilstoffe, d. h. solcher Stoffe, deren Fasern getränkt, überzogen oder in sonstiger Art behandelt sind mit Verbindungen von Metallen seltener Erden, wie Thorium, Cer, Lanthan, Didym (Neodym und Praseodym), Cirkon und Uran. Der Hauptzweck der Erfindung ist, Textilgut zu schaffen, das nicht nur stark wasserabstoßend ist, sondern auch durch Behandlung mit Gasolin, Benzin, Naphtha und sonstigen Kohlenwasserstoffen nicht geschädigt wird, wie sie z. B. bei der sogenannten »chemischen Reinigung« gebraucht werden. Bei Ausführung der Erfindung werden, um dem Gewebe oder sonstigen Faserstoff die gewünschten Eigenschaften der Wasserabstoßung, Widerstandsfähigkeit gegen schädliche Einflüsse atmosphärischer Gase usw. zu verleihen, Stoffe verwendet, die Seifen der seltenen Erden sind, d. h. fettsaure Salze solcher Elemente und besonders Salze der höheren organischen Säuren und ihrer Abkömmlinge, z. B. Säuren

as der allgemeinen Type C_nH_2nO₂; der ölsäurereihe, Type C_nH_2n — 2 O₂; der Leinölsäurereihe, Type C_nH_2n — 4 O₂; der Linolenreibe, Type C_nH_2n — 6 O₂; der cyclischen chaulmugrischen Reihe, die aus Chaulmugrasäure, C₁₈H₃₂O₂, besteht, welche aus Chaulmugraöl gewonnen wird, und aus Hydnocarpussäure, C₁₆H₃₂O₂, die aus Hydnocarpusöl gewonnen wird (s. Encyclopaedia Britannica, 11. Auflage, Band 20, S. 44), Type C_nH_2n — 8 O₂. Die Verbindungen der seltenen Erdelemente mit Säuren der erwähnten Art sind in frisch gefälltem Zustande ziemlich löslich in heißem Äther, Terpentin, Gasolin usw., während metallische Seifen der höheren Säuren, z. B. Stearate, Elaidate, Betaeläostearate und Palmitate, nur sehr spärlich löslich in heißem oder kaltem Äther und noch weniger in Terpentin, Gasolin, Benzin und sonstigen flüssigen Kohlen-Wasserstoffen sind. Solche Salze sind auch sehr j widerstandsfähig gegen Alkalien, kaustische sowohl wie Carbonate, und wenn sie dadurch überhaupt zersetzt werden, so werden sie in unlösliche Hydroxyde oder Carbonate umgewandelt; z. B. ist die Fettsäureseife Ceriumpalmitat so gut wie ganz unlöslich in Terpentin und Benzol und in heißem Äther nur zu etwa 0,8 Prozent löslich. Sie können als Beizen für Farbstoffe dienen bzw. zur Herstellung unlöslicher Lacke auf der Faser. Ferner sind sie antiseptisch und verhindern so Stockfleckenbildung und Pilzsporenwuchs, was sie von den zur Ge-

weinbehandlung üblichen Aluminiumsalzen weiter unterscheidet.

Bisher wurde Aluminiumhydroxyd bzw. Aluminiumseife benutzt, um TextilstofEe wasserabstoßend zu machen, jede dieser Verbindungen wird aber bei Berührung mit freiem Alkali leicht in lösliches Natriumoder Kaliumaluminat umgewandelt, das durch die Wirkung von Wasser entfernt wird, wodurch die Wasserdichtigkeit des Stoffes beseitigt oder ernstlich beeinträchtigt wird. Das ist aber bei den Metallseifen der seltenen Erdelemente nicht so, da diese durch freie kaustische -Alkalien nicht entfernt werden. Wie Versuche des Erfinders ergeben haben, wird ein Gewebe wasserfest, wenn es mit einem löslichen Metallsalz behandelt wird, das von den Fasern absorbiert wird, worauf man das Salz chemisch oder elektrolytisch in eine unlösliche Verbindung umwandelt, z. B. in ein Hydroxyd, Phosphat, Fluorid, Chromat, Wolframat, Stannat usw. Diese Wasserabstoßung erscheint als eine »innere«, d. h. als auf einer wirklichen Absorption durch die Fasern beruhend statt auf einer durch Überziehen der Fasern bewirkten »Oberflächenabstoßung«. Es hat sich gezeigt, daß, wenn ein so behandeltes Gewebe dann mit einem Metallsalz, vorzugsweise einem seltenen Erdsalz, behandelt und dies Salz in eine unlösliche Verbindung umgewandelt wird, das Gewebe einen hohen Grad von Oberflächenabstoßung und ■ auch eine gesteigerte innere Abstoßung erhält. Ferner wird die Kapillarität des Gewebes nahezu, wenn nicht ganz beseitigt. Tn einer dieser Behandlungen kann Aluminiumsalz mit oder ohne ein seltenes Erdsalz in der gleichen Behandlung verwendet werden, da das Vorhandensein der seltenen Erde in einem oder beiden Überzügen oder Tränkungen das Aluminiumsalz beständiger Lind durch kaustisches Alkali schwerer von der Faser entfernbar macht.

Bei Ausführung der Erfindung kann aus der Tatsache Vorteil gezogen werden, daß frisch gefällte Oleate, Linoleate, Abietate ! usw. in Lösungskohlenwasserstoffen besonders in der Wärme löslich sind. Mithin kann die gewünschte Behandlung bewirkt werden, indem man das Fasergut durch eine warme oder heiße Lösung der ausgewählten metallischen Seife oder Seifen in Gasolin, Benzin, Kohlenstofftetrachlorid, Tetrachloräthan o. dgl. schickt und dann trocknet. Mit den Metallseifen der seltenen Erden von höheren Fettsäuren ist aber das Verfahren im allgemeinen minder einfach. In solchen Fällen kann die doppelte Behandlung verwendet werden, erst mit einer löslichen Metallseife dieser Säuren_f z. B. dem Stearat, Palmitat, Elaidat usw. von Natrium, Kalium oder Ammonium, und dann mit einer Lösung (oder Emulsion) eines anorganischen Salzes oder einer sonstigen Verbindung eines oder mehrerer seltener Erdmetalle, z. B. Chlorid von Cer, Thor oder Lanthan usw. oder Acetat, Format, Sulfat, Subnitrat oder Chlorid eines oder mehrerer dieser Metalle.

In manchen Fällen kann die lösliche Metallseife oder die Seifen durch eine Emulsion einer Fettsäureverbindung, ζ. Β. eine Emulsion von Japanwachs, ersetzt werden. Einer solchen Emulsion kann Gummi, Paraffin, Ceresin oder sonstiges emulgierbares Wachs zugesetzt werden, das sich auf den Fasern oder in den Poren niederschlägt, ohne dadurch die Reaktion zwischen der Metallseife und der Lösung zu stören, mit der das Gewebe dann behandelt wird.

Es ist nicht in allen Fällen wesentlich, daß das Textilgut zuerst mit der Seifenverbindung behandelt wird, da ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden können, indem man die Reihenfolge vertauscht und erst mit dem löslichen Salz tränkt, um dann das Gut durch die Seifenlösung zu führen.

Eine andere Art des Ablagerns einer Metallseife auf oder in den Fasern ist, daß man erst das metallische_: Element in Form einer unlöslichen Verbindung ablagert, die durch eine Fettsäure zersetzbar ist, z. B. als Carbonat oder Hydroxyd des ausgewählten Metalls bzw. der Metalle, und dann das Gut mit einer oder mehreren Fettsäuren, wie ölsäure, Stearin-Palmitinsäure usw., behandelt unter entsprechender Umwandlung des Carbonates oder Hydroxydes in das entsprechende fettsaure Salz bzw. die Metallseife.

Im allgemeinen können Metallseifen abgelagert werden: 1. durch direkte Abscheidung aus einer Lösung; 2. durch die Wirkung einer Fettsäure, wie Stearin-Olein-Palmitinsäure usw., auf Carbonat oder Hydroxyd einer seltenen Erde in frischer Fällung auf oder in den Fasern; 3. durch die Wechselwirkung löslicher Salze seltener Erden (z, B. Chlorid, Acetat, Sulfat usw.) und eines Alkalisalzes der gewünschten Fettsäure, z. B. Stearat, Palmitat, Oleat, Elaidat usw. von Natrium, Kalium oder Ammonium. Bei dem no zweiten dieser Verfahren sind die entstehenden Salze so gut wie unabänderlich von saurer Art, während bei dem dritten, auf doppelter Zersetzung beruhenden Verfahren normale neutrale Salze erzeugt werden, wenn Tor- 1x5 sorge getroffen wird, einen Überschuß des seltenen Erdsalzes oder des Fettsäuresalzes zu vermeiden.

Für manche Zwecke ist es vorteilhaft, erst auf den Fasern, eine unlösliche seltene Erdverbindung abzulagern, z. B. ein Carbonat, Hydroxyd, Phosphat (Ortho-, Meta-), Pyra-

phosphat usw., vorzugsweise Carbonat, Hydroxyd oder Phosphat. Dies gibt der nachträglich abgelagerten Metallseife eine unterliegende Basis, die selbstabstoßend und mindestens in erheblichem Maße neutralisierend wirkt bzw. widerstandsfähig gegen die Wirkung atmosphärischer Gase, wie Kohlendioxyd und Spuren von Schwefel- und Salpetersäure, ist. Das Gewebe wird so fähig,

ίο den zerstörenden Einflüssen solcher Atmosphärilien weit besser zu widerstehen.

Es seien nun verschiedene Wege zur praktischen Ausführung angegeben, ohne die Erfindung irgendwie auf die besonderen Einzelheiten oder Stoffe beschränken zu wollen. Im allgemeinen brauchen die Stoffe oder Fasern je nach Bedarf nicht langer behandelt zu werden, als zu gründlicher Befeuchtung nötig ist, worauf sie getrocknet werden, indem sie erst abgequetscht werden, um soweit als möglich die zur Behandlung benutzte Flüssigkeit oder Emulsion zu entfernen und Verlust, z. B. durch Verdampfung, zu vermeiden.

A. Für direkte Ablagerung von metallischer Seife: Eine ioprozentige Lösung von Cer-, Thor-, Lanthan- oder Didymoleat oder -linoleat in Gasolin o. dgl. warm zu benutzen.

B. Zum Tränken und Schützen durch doppelte Zersetzung: 1. Natriumstearat, sprozentige wäßrige Lösung, warm zu benutzen. Man tränke das Textilgut, trockne es und schicke es durch sprozentige wäßrige Lösung von Cer- oder Thoracetat. 2. sprozentige wäßrige Lösung aus einer Mischung aus 2 Gewichtsteilen Ceracetat, 1 Teil Lanthanacetat, ι Teil Didymacetat. Man trockne und schicke durch sprozentige Lösung von Natrium-, Kalium- oder Ammoniumstearat oder -palmitat.

C. Mit einer Emulsion von Japanwachs, Paraffin, Ceresin oder anderem Wachs: ioprozentige Emulsion in Wasser von etwa 60 ° C. Man tränke, quetsche ab und schicke durch sprozentige kalte wäßrige Lösung von Thoriumacetotnitrat oder durch heiße oder kalte sprozentige Lösung von Acetat (oder Chlorid, Sulfat usw.) von Cer 2 Teile, von Lanthan 1 Teil und von Didym 1 Teil.

Statt einer Emulsion von Wachs, wie oben, kann man eine ioprozentige Emulsion, oder lösungsartige Mischung von Gummi und Benzin verwenden. Oder man kann beide Emulsionen zusammen in geeignetem Verhältnis, z. B. zu gleichen Teilen, gebrauchen.

D. Stearinsäure 26 Teile, ölsäure 12 Teile, Paraffin 36 Teile, verseift mit 26 Teilen kaustischer Soda, in 800 Teilen Wasser. Man tränke und schicke durch eine der oben für die Zweitbehandlung in Beispiel C angegebenen Losungen.

E. Ausfällung auf einer präparierten Grundlage aus einem Hydroxyd, Carbonat oder Phosphat einer seltenen Erde. Man schicke das Gut durch eine 5- bis ioprozentige Lösung eines löslichen Salzes von Thor (oder Cer, Lanthan oder Didym usw.), quetsche ab und trockne; schicke durch eine Lösung von Alkalihydrat (Natrium-, Kalium-, oder Ammoniumhydrat), spüle und trockne; schicke durch 5prozentige Lösung von Natriumstearat, dann durch Sprozentige Lösung von Cer- (oder Lanthan- oder Didym-) Acetat, wasche und trockne. Oder: Man schicke das Gut durch eine 5- bis 10-prozentige Lösung eines löslichen Thorsalzes oder seines Äquivalentes in Cer, Lanthan und (oder) Didym. Man trockne und schicke durch alkalische Hydrat- oder Sulfidlösung, wasche und trockne. Man tränke mit Emulsion von Japanwachs (z. B. 10 Prozent) bei 60⁰C und schicke dann durch eine sprozentige Lösung eines seltenen Erdsalzes. Oder: Man schicke durch eine 5- bis ioprozentige Lösung eines seltenen Erdsalzes, trockne und schicke durch eine heiße 10- bis 1 Sprozentige Lösung von Ammonium-, Natrium- oder Kaliumphosphat, quetsche ab, wasche in Wasser und trockne. Man schicke das getrocknete Gut durch eine Japanwachsemulsion (verseift) von einer Stärke, die angegeben ist, durch 5 bis 10 Teile auf 95 bis 90 Teile Wasser, bei 6o° C bis 65⁰ C. Dann schicke man durch eine sprozentige Lösung seltenen Erdsalzes in Wasser.

Die Erfindung ist für die mannigfaltigsten Textilstoffe von gewebter, verfilzter, gewirkter oder gestrickter Art, für Fäden, Garne, Ketten und Fasern pflanzlichen oder tierischen Ursprunges, wie Baumwolle, Seide und Wolle, geeignet.

Es sei bemerkt, daß Imprägnierungen unter Verwendung von fettsaurem Aluminium, Chrom usw. bekannt sind. Hiervon unterscheidet sich die Erfindung unter anderem durch die Dauerhaftigkeit der erzielten Wirkungen und durch die Möglichkeit, die behandelten Stoffe mit Seife, Alkalien und Kohlenwasserstoffen ohne Beeinträchtigung dieser Wirkungen zu waschen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von wasserabstoßendem Textilgut, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut mit einer Fettsäureverbindung eines seltenen Erdmetalls getränkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Fasern des Gutes eine unlösliche anorganische Verbindung eines seltenen Erd-

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metalls abgelagert und das Gut mit einer Fettsäureverbindung eines seltenen Erdmetalls getränkt wird.

3. Verfahren nach .Anspruch 1 oder 2, dadurch 'gekennzeichnet; daß das Gut mit einer Lösung einer Fettsäureverbindung eines Alkalimetalls und mit einer Lösung eines Salzes, vorzugsweise eines anorganischen Salzes eines seltenen Erdmetalls, . getränkt wird.