DE503911C - Verfahren zum Impraegnieren von Baumwollgut zum Schutz desselben gegen Stocken und Pilzbildung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Imprägnieren von, Baumwollgut, insbesondere ein Verfahren, um es wasserdicht zu machen und so gegen Stocken und Pilzbildung zu schützen.
Das Verfahren besteht in der Tränkung von Cellulosetextilgut, beispielsweise von gewebten, gewirkten, gestrickten Stoffen, Fäden, Garnen u.dgl., in an sich bekannter Weise mit Lösungen von Salzen der seltenen Erden, wobei jedoch vorzugsweise die basischen Nitrate der genannten Stoffe Anwendung finden. Anschließend folgt eine Behandlung des Gutes mit Ammoniumverbindungen oder mit Alkalihydroxyd, die eine Ausfällung sowie eine Fixierung der Verbindungen in der Faser bezwecken sowie eine zusätzliche Tränkung mit einem Schwermetallsalz, welches noch einen erhöhten Schutz gegen Stokken oder Pilzwuchs bildet. Die Trocknung

ao des Baumwollgutes im Laufe und zum Schluß der Behandlung erfolgt durch Wärme und Druck.

Das nach vorstehend beschriebenem Verfahren behandelte Baumwollgut ist auch nach wiederholtem Waschen mit Wasser und Seife sowie nach der Behandlung mit organischen Lösungsmitteln, wie Benzin, Tetrachlorkohlenstoff, Aceton, Alkohol, Äther u. dgl. oder Mischungen dieser Stoffe, wasserfest. Es ist außerdem weniger saugfähig und nimmt weniger atmosphärische Feuchtigkeit auf als unbehandeltes. Es läuft weniger ein und hat auch außerdem die Eigenschaft, einer ganz besonderen Farbechtheit, namentlich bei Geweben, die mit der bekannten Khakifarbe gefärbt sind.

Bekannt ist es, Kunstseide durch Tränken mit Verbindungen von Cer, Lanthan und Didym zu beschweren. Kunstseide ist aber gegen Stocken und Pilzwuchs unempfindlich, und daher offenbart dieser Vorschlag nicht die Tatsache, Baumwolle und Baumwollfabrikate durch Tränken mit geeigneten Verbindungen der erwähnten Elemente wasserdicht und angriffsfest gegen Stocken und Pilzwuchs zu machen.

Es ist auch vorgeschlagen worden, Baumwollgarn mit einer Lösung zu tränken, die ein Zirkonsalz und das Neutralsalz eines Alkalis oder einer alkalischen Erde enthält und dann das Gut mit Magnesiumsulfat zu behandeln. Bei dieser Arbeitsweise wird das an sich unbeständige Zirkonsalz hydrolytisch gespalten und bildet Zirkoniumhydroxyd in Form seines Hydrogels. Die Zersetzung des angewandten Zirkonsalzes bewirkt gleich-

zeitig ein Freiwerden von Säuren, die die Fasern des Baumwollgutes angreifen, und daher ist dieses Verfahren zum Imprägnieren von Baumwollstoffen nicht anzuwenden.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren kommen die Verbindungen der seltenen Erden, beispielsweise die des Ger, Lanthan, Didym sowie Salze des Zirkons, Titan und Thorium zur Anwendung, und zwar, was besonders

ίο hervorgehoben werden soll, in Form ihrer anorganischen Salze. Organische, insbesondere fettsaure Salze der seltenen Erden kommen hierfür nicht in Betracht.

Die Salze der seltenen Erden haben die Eigenschaft, kolloidal ausfällbar zu sein, was bei Erzeugung von Niederschlagen in Baumwollgeweben zu einer festen Verbindung mit den Cellulosefasern führt. Bei Einwirkung von Wärme und Druck erzeugen diese mit der Faser verbundenen Niederschläge ein Wasserdichtmachen der Gewebe und infolgedessen einen Schutz derselben gegen Stocken und Pilzwuchs; die kolloidalen Ausscheidungen selbst werden durch Anwendung von Wärme und Druck in unlösliche Verbindungen übergeführt, die weder von starken noch von schwachen anorganischen oder organischen Säuren oder von Alkalien angegriffen werden.

Man arbeitet am besten in fünf aufeinanderfolgenden Arbeitsstufen.

In der ersten Arbeitsstufe wird das Textilgut mit Lösungen, die die Salze der seltenen Erden enthalten, getränkt.

In der zweiten Arbeitsstufe wird das getränkte Gut getrocknet, was eine innige Vereinigung der Metallsalze mit der Faser bewirkt.

In der dritten Arbeitsstufe bewirkt ein Fällungsmittel, wie Ammoniak oder Ammoniumsalze, die Umwandlung der Metallsalze in die kolloidale Form der Hydroxyde. In der vierten Stufe wird das Textilgut gründlich mit Wasser oder anderen Waschflüssigkeiten gewaschen, um alle löslichen Salze, die zugegen sind, zu entfernen.

In der fünften Stufe werden Wärme und Druck angewendet, um die Unlöslichkeit der gebildeten Ausfällungen zu erhöhen.

Trotz dieser fünf Arbeitsstufen nimmt das Verfahren nicht viel Zeit in Anspruch, da man z. B. das Gewebe fortlaufend durch verschiedene Tränkbäder, Fällungsbäder, Spülbäder und Kalandermaschinen führen kann.

Zur Herstellung von Farbeffekten kann das Textilgut auch mit Lösungen solcher Metallsalze getränkt werden, die gefärbte Fällungen ergeben, wie mit Eisen-, Chrom-, Nickel-, Kobalt-, Kupfer- und Bleisalzen. Auch kann das Gut durch Tränken mit einer Blei- oder Kupferverbindung noch angrift'sfester gegen Stocken, Vermoderung, Zersetzung u. dgl. gemacht werden. Die Salze dieser Metalle können mit den in der ersten Verfahrensstufe benutzten Salzen von Cer, Lanthan und Didym gemischt oder für sich allein vor und nach der zuerst beschriebenen Behandlung angewendet werden.

Als Tränkbad besonders geeignet für die erste Verfahrensstufe ist eine Lösung, die 20 ⁰J₀ basisches Nitrat einer seltenen Erde oder eine Mischung, die etwa i6°/o basisches Nitrat und 4 °/₀ Chlorid enthält. Das Textilgut muß mit dieser Lösung so lange in Berührung bleiben, bis die Flüssigkeit die Zwischenräume und Poren des Gutes gründlich durchdrungen hat. Bei Waren von nicht besonderer Schwere, z. B. Leinewand, genügt ein Eintauchen von einer Minute Dauer. Das Tränken kann auch ähnlich wie beim Zeugdruckverfahren vor sich gehen, indem man nämlich die Ware zwischen Walzen hindurchschickt, die mit einer Tränklösung benetzt sind. Die Ware wird durch geheizte Kalanderwalzen getrocknet, die gleichzeitig Wärme und Druck liefern. Die Trocknungstemperatur braucht nicht höher als 100⁰C zu betragen. Vollständige Trocknung ist nicht nötig, so daß auch gegebenenfalls zwischen ungeheizten Walzen abgequetscht werden kann. Das Textilgut läuft hierauf in ein Bad, das Fällmittel enthält.

Als Fällmittel kann jeder Stoff dienen, der das seltene Erdmetall in kolloidaler und festhaftender Form auszufällen vermag. Hierzu eignen sich besonders Ammoniak, Ammoniumsalze sowie Alkalihydroxyde. Ebenfalls brauchbar sind Cyanide und andere Alkalisalze, z. B. Sulfide, Fluoride, Phosphate, Oxalate sowie Oxalsäure, Fluorsilikate, Wolframate, Stannate, Titanate, Molybdate, Silikate, Phenolate, Borate usw.

Das Fällbad kann auf Zimmertemperatur oder auf tieferer oder höherer Temperatur gehalten werden. Eine Temperatur von IOQ° C beeinträchtigt die Stockfestigkeit der Gewebe nicht nachweisbar und die Anwendung dieser relativ hohen Temperatur ist besonders beim Arbeiten mit Zirkon- und Thoriumverbindungen günstig, da sie deren Säureunlöslichkeit günstig beeinflußt. WoIfratnate, Stannate, Molybdate oder Phosphate verleihen dem Textilgut einen gewissen Widerstand gegen Entflammung.

Was die Konzentration des Fällbades anbetrifft, so sind verdünnte Lösungen vorzuziehen. Wird z. B. kaustische .Soda als Fällmittel benutzt, so wendet man am besten eine 5 bis ioprozentige Lösung an, die eine Ausfällung in kolloidaler und gut anhaftender Form bewirkt. Die Behandlungszeit im Fällbade hängt von der Dicke der Ware ab. Ge-

wohnlich kann die Ware ebensolange im Fällbade bleiben, wie sie im Tränkbade war. Besonders geeignet als Fällungsmittel ist Ammoniakgas, das noch bessere Resultate bewirkt als flüssiges Ammoniak. Das Gas kann bei gewöhnlicher Temperatur und gewöhnlichem Druck zur Anwendung kommen und kann gewünschtenfalls auch mit Luft verdünnt werden.

ίο Die Ware kann dann durch Kalanderwalzen geschickt werden, die geheizt werden können. Sie wandert dann in ein Spülbad, das eine Waschflüssigkeit enthält, welche die Nebenprodukte der Reaktion auswäscht. Diese Waschflüssigkeit kann Seife enthalten, was die Umbildung der auegefällten Verbindung in eine stark wasserabstoßende Fettsäureverbindung ergibt. Die Ware wird dann erneut durch Wringwalzen und heiße Kalanderwalzen geschickt, um die in ihr erzeugte Fällung völlig unlöslich zu machen.

Die Zusammensetzung von Tränkbädern liefern folgende Zahlen:

i. Thorium-, Cer-, Lanthan- und

Didymsalze 20 °/₀

Eisensalze 40 °/₀

Chromsalze 40 °/₀

Wasser zur Bildung einer 5opro-

zentigen Lösung

2. Cer-, Didym-, Lanthan-Acetat... 15 °/₀ Wasser 85 °/₀

3. Cer-, Lanthan- und Didymacetat 20 °/„ Eisenacetat 30 °/₀

Wasser 50 °/₀

4. Cer-, Lanthan- und Didymacetat 10 °/₀

Chromacetat ίο⁰/,

Eisenacetat 30 °/₀

Wasser 5ο %

in Beim Trocknen nach der ersten Arbeitsstufe sowie auch beim späteren Trocknen nach dem Auswaschen darf keine Temperatur benutzt werden, welche die Faser ernstlich angreifen könnte. Am besten wird bei etwa 100⁰C getrocknet. Beim Trocknen bei dieser Temperatur wird aus den Hydroxyden der seltenen Erdmetalle teilweise Wasser abgespalten unter Bildung von Oxyden. Wahrscheinlich bewirkt diese Oxydbildung die Unauflöslichkeit der Fällungen gegenüber verdünnten Säuren.

Salze von Aluminium haben sich bisher als Farbstoffbeizen sowie zur Imprägnierung für Textilien bewährt; sie hatten jedoch den Nachteil, durch Alkalien leicht entfernt zu werden. Dies kann vermieden werden, wenn man die Aluminiumverbindung in Kombination mit den bei dem neuen Verfahren benutzten Verbindungen verwendet. In die- .

sein Falle schützen offenbar die seltenen Erdausfällungen das Aluminiumsalz derart, daß seine Auslaugung bei Gegenwart von Alkali erschwert wird.

Poröse und saugfähige Gewebe waren bisher sehr schwierig wasserfest zu machen, da es notwendig war, so große Mengen von Imprägnierungsmitteln dem Gewebe einzuverleiben, daß dieses oft dadurch verschlechtert wurde. Durch eine Vorbehandlung, welche die Poren des gebleichten Gewebes mit unlöslichen und schwer entfernbaren seltenen Erdverbindungen mit oder ohne Beimischung von Aluminiumverbindungen ausfüllt, kann das Gewebe bequem und wirksam durch Aufnahme einer Fettsäureverbindung oder eines Thorium- oder Aluminiumhydroxydes wasserdicht gemacht werden.

Die bisher beschriebenen Verfahren sind rein chemischer Natur. Man kann aber das gewünschte Ergebnis auch elektrolytisch erzielen, indem man z. B. einen elektrischen Strom durch das mit geeigneter Lösung getränkte Gut schickt. Hierbei kann man das Fasergut ständig oder schrittweise zwischen beliebig vielen Elektrodenpaaren durchlaufen lassen, wobei das Gut entweder in das Bad eingetaucht oder nur mit der Flüssigkeit befeuchtet wird. Am besten wird eine Spannung von 6 bis 8 Volt benutzt. Die Stromstärke bestimmt sich nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten, sollte aber im allgemeinen nicht so hoch sein, daß Energieverluste durch Erwärmung infolge Widerstandsabfall im Bade entstehen können. Der Strom zersetzt die Lösung, und das Metallradikal geht zur Kathode, wo es als Hydroxyd abgeschieden wird. Der Strom scheint auch bestrebt zu sein, das fein verteilte Hydroxyd in die Gewebeporen durch eine Art Kataphorese oder elektrischer Osmose zu treiben. Die elektrolytische Methode kann im Verein mit der chemischen oder aber auch vorher oder nachher zur Anwendung kommen.

In jedem Falle steigert diese Art der Behandlung die äußere Wasserabstoßung, d. h. die Schwierigkeit seiner Benetzung.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Imprägnieren von Baumwollgut, um es gegen Stocken und Pilzbildung zu schützen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut in an sich bekannter Weise mit einer Lösung von Salzen des Cers, Lanthans oder Didyms getränkt, nach erfolgter Befreiung von überschüssiger Flüssigkeit und Trocknung dann mit solchen Stoffen, wie beispielsweise Ammoniak, Ammoniumsalzen, Alkalihydroxyden, behandelt wird, welche mit den Salzen farblose basische und in Alkali unlösliche Verbindungen ergeben und hier-

   auf ausgewaschen und wiederum getrocknet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die" Tränkung des Baumwollgutes in einer Lösung vorgenommen wird, die vorzugsweise basische Nitrate der seltenen Erdmetalle enthält, die dann durch Behandlung mit einem Fällungsmittel in unlösliche Verbindungen übergeführt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,

   dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig vor oder nach der Tränkung mit den Salzen des Cers, Lanthans oder Didyms eine Tränkung mit einem Schwermetallsalz, wie Kupfer- oder Bleisalz, erfolgt, durch welches ein erhöhter Schutz gegen Stocken oder Pilzbefall erzielt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Trocknung ao unter gleichzeitiger Einwirkung von Wärme und Druck erfolgt.