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Verfahren zum Bleichen von Textilwaren und Faserstoffen aller Art
mit Wasserstoffsuperoxyd Um Textilwaren u. dgl. mit Wasserstoffsuperoxydbädern zu
bleichen, verfährt man so, daß man die zu bleichenden Stoffe in den Bleichbehälter
einpackt, dann mehr oder weniger vorgewärmte Bleichlösung zugibt und unter Anwärmen
und Zirkulieren durch eine Pumpe bleicht. Man führt dabei mit Hilfe der Zirkulationspumpe
den zu bleichenden Fasern ständig Bleichlösung zu und erreicht so nach einer gewissen
Zeit den gewünschten Erfolg.
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Diese Art zu bleichen hat zur Voraussetzung, daß die zu bleichende
Ware nicht so fest in das Bleichgefäß eingepackt ist, so daß eine gleichmäßige Zirkulation
unmöglich wird. Daraus folgt aber die Notwendigkeit der Verwendung einer ziemlich
langen Flotte, d. h. pro Kilogramm zu bleichende Ware ist eine erhebliche Menge
an Bleichflotte anzuwenden, um die gewünschte Zirkulation zu erzielen. Nun verliert
aber, namentlich in der Wärme, eine alkalische Bleichlösung an sich schon ständig
an Sauerstoff, auch wenn sie nicht mit der zu bleichenden Faser in Berührung ist.
Da aber gasförmig entwickelter Sauerstoff nicht mehr bleicht, wird der Wirkungsgrad
einer Bleiche um so schlechter, je länger, bei sonst gleichen Verhältnissen, die
Flotte ist. Versuche haben ergeben, daß von dem zur Bleiche insgesamt verwendeten
Sauerstoff oft der größte Teil als Gas verlorengeht. Es wurde nun gefunden, daß
man Bleichlösungen so zusammensetzen kann, daß die Menge, die ein Faden bei seiner
Imprägnierung aufnimmt, ausreicht, die Bleiche zu Ende zu führen. Man kann also
praktisch mit einer solchen Lösung im Faden die Bleiche durchführen, ohne daß um
den zu bleichenden Faden noch Flotte zirkuliert. Die erforderlichen Voraussetzungen
für die Durchführung des Bleichprozesses im imprägnierten Bleichgut sind folgende:
i. Gutes Vorreinigen des Bleichgutes, so daß metallische Verunreinigungen oder sonstige
Katalysatoren sich nicht im Bleichgut befinden. Dagegen können andere Verunreinigungen,
wie Stärke- oder Appreturmittel, Öle, Wachse, Fette u. dgl., oft mit Vorteil erst
durch die Bleiche entfernt werden.
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2. Stabile Bleichbäder, die sich auch in der Wärme nur wenig zersetzen.
Hierbei ist die erste Voraussetzung metallfreies Wasser und möglichst reines, z.
B. auf elektrolytischem Weg hergestelltes Wasserstoffsuperoxyd, ferner nicht unnötig
viele Alkalien und am besten solche, die stabilisierende Eigenschaften haben, wie
Wasserglas, Pyrophosphat und andere Phosphate u. dgl. Doch können auch Alkalien,
wie Natronlauge und Ammoniak, Anwendung finden.
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3. Ein Mindestmaß an Alkali. Wie unter 2. erwähnt, sollen die Lösungen
nicht unnötig alkalisch sein. Da aber auf der anderen Seite
Wasserstoffsuperoxyd
nur kräftig in alkalischen Lösungen bleicht und beim Bleichen durch den Oxydationsprozeß
häufig Säuren entstehen, muß wenigstens so viel Alkali vorhanden sein, daß nach
Neutralisation der entstandenen Säure noch so viel Alkaliüberschuß vorhanden ist,
daß eine genügend rasche Bleichwirkung eintritt. Es genügt also keineswegs, daß
man, wie in der Praxis üblich, mit Lackmuspapier das Vorhandensein einer alkalischen
Reaktion feststellt, sondern es muß ein je nach der Art des Bleichgutes verschieden
hoher, aber genau bestimmbarer Alkaliüberschuß vorhanden sein, da nach erfolgter
Tränkung des Bleichgutes mit Bleichlösung eine Zufuhr von Alkali nicht oder nur
schwierig und ungleichmäßig möglich ist.
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q.. Eine Mindestmenge an Wasserstoffsuperoxyd. Im allgemeinen ist
es für den gleichmäßigen Ausfall der Bleiche wünschenswert, daß man möglichst immer
frische Bleichbäder anwendet, da die durch das Bleichgut verunreinigte Bleichlösung
nicht immer gleichmäßig in ihrer Wirkung ist. Bestimmend auf den Gehalt an Wasserstoffsuperoxyd
wirkt der Bleichpreis und der Bleichprozeß. Der Bleichpreis bestimmt die obere Grenze
des Wasserstoffsuperoxydes, der Bleichprozeß die untere, d. h. eine bestimmte Ware
braucht eine Mindestkonzentration an Wasserstoffsuperoxyd, um fertig gebleicht zu
werden. Der Bleichpreis läßt, wenn man die Bleichlösung nur einmal verwendet, eine
Höchstmenge an Wasserstoffsuperoxyd zu. Aus der Menge der aufgesaugten Bleichlösung
und der zulässigen Menge an Wasserstoffsuperoxyd ergibt sich eine bestimmte Konzentration
an Wasserstoffsuperoxyd, und wenn diese nicht zur Beendigung der Bleiche ausreicht,
muß die Bleichlösung nach beendetem Bleichprozeß wiedergewonnen und weiter ausgenutzt
werden. Am zweckmäßigsten verwendet man die gebrauchten Lösungen mit oder ohne weitere
Zusätze an Wasserstoffsuperoxyd,-oder Alkali zur Vorbehandlung der rohen Bleichwaren.
Auch bei der Frage der Wasserstoffsuperoxydkonzentration ist bemerkenswert, daß
die einmal vor Beginn der Imprägnierung eingestellte Wasserstoffsuperoxydkonzentration
nicht nachträglich, wie beim Zirkulationsapparat, geändert werden kann.
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5. Für viele Bleichgüter Vermeidung von Verdunstung des Wassers aus
der Bleichlösung. Für alle vegetabilischen Fasern ist die Möglichkeit der Bildung
von Oxycellulose zu beachten, durch die eine Schwächung und Zerstörung der Faser
eintritt. Da Wasserstoffsuperoxyd einen höheren Siedepunkt hat als Wasser, tritt
beim Verdunsten von Bleichlösungen eine Anreicherung von Wasserstoffsuperoxyd ein.
die von einer gewissen Grenze ab zu 0xycellulosebildung führt, aber auch auf andere
Fasern zerstörend einwirken kann. Die getränkte Ware ist also während des Bleichvorganges
so aufzubewahren, daß möglichst keine Wasserverdunstung eintritt. Zu dem Zwecke
kann die getränkte Ware entweder fest in einem Kasten verpackt und von außen von
Bleichflüssigkeit umgeben werden, oder sie kann fest aufgerollt und eingepackt werden,
oder sie kommt in eine Wasserdampfatmosphäre, sei es bei ioo° C und höher, sei es
im Vakuum unter ioo° C.
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6. Eine Mindesttemperatur im Bleichgut. Bekanntlich lassen sich Bleichprozesse
mit steigender Temperatur rascher und vollkommener durchführen, wobei jedoch infolge
der Zersetzlichkeit der Bleichlösungen eine obere Grenze gegeben ist. Allerdings
lassen sich Bleichlösungen zusammensetzen, die noch bei ioo° C rasch und sicher
bleichen. -Auch bei der Temperaturfrage ist besonders zu beachten, daß ebensowenig
wie eine Flüssigkeitszufuhr eine Temperaturzufuhr nachträglich gleichmäßig möglich
ist. Hat man z. B. die Ware in einen Kasten verpackt oder fest aufgerollt, so gelingt
es nach stundenlangem Erhitzen von außen durch eingeblasenen Dampf oder Heizschlangen
nicht, die Temperatur im Innern des Bleichgutes um einige Grad zu steigern, geschweige
denn, das Bleichgut gleichmäßig zu durchwärmen. Eine ungleichmäßige Temperatur führt
aber zu ungleichmäßig gebleichter, fleckiger Ware. Um die getränkte Ware gleichmäßig
anzuwärmen, führen zwei Wege sicher zum Ziel. Entweder tränkt man direkt mit heißer
Bleichlösung, packt fest in einen Kasten ein. und umgibt das Bleichgut mit heißem
Bleichbad, oder man tränkt die Ware kalt mit Bleichbad und führt diese durch eine
Dampfkammer, in der man dann die Ware fest aufrollt. Beide Methoden des Wärmens
und Warmhaltens erfüllen auch die Bedingungen unter Nr. 5.
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Aus allen vorstehenden Beobachtungen und Überlegungen ergibt sich
ein wirtschaftlicher, sicher wirkender Bleichprozeß für alle Art von Textilwaren,
sonstigen Faserstoffen, wie Cellulose usw., indem man die zu bleichenden Waren mit
einem geeigneten Bleichbad tränkt, erwärmt und unter Vermeidung von Wärme und Verdunstverlusten
so lange aufbewahrt, bis der Bleichvorgang zu Ende geführt ist. Dabei kann man vorteilhaft
aus den fertig gebleichten Waren die Bleichflüssigkeit ausquetschen oder ausschleudern
und nach entsprechender Einstellung zum. Vorbehandeln der Bleichgüter in der gleichen
beschriebenen Weise verwenden.
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Man hat früher ein Tränken des Bleichgutes mit Lösungen, die aktiven
Sauerstoff
enthalten, vorgeschlagen mit nachträglicher Weiterbeha:'ndlung
des Gutes zum Zwecke des Bleichens.
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In der Patentschrift 256 997 ist z. B. ein Tränken der Bleichware
mit verdünntem Wasserstoffsuperoxyd und nachträgliches Behandeln in einer heißen
Ammoniakatmosphäre vorgeschlagen worden, um die Wasserstoffsuperoxydlösung auf der
Faser alkalisch zu machen. Die Art der Einwirkung des Alkalis bedingt aber ein loses
Einhängen der Ware in eine Kammer und läßt kein festes Verpacken der zu bleichenden
Ware zu, da in diesem Fall keine gleichmäßige Alkalität, somit auch kein gleichmäßiges
Durchbleichen gesichert ist. Die Bleichräume nehmen damit eine ganz außerordentliche
Größe an. Auch ist zu befürchten, daß bei der Behandlung in der Ammoniakatmosphäre
ein Verdunsten von Wasser und damit eine Schädigung der Ware durch Bildung von 0xycellulose
eintritt. In der Patentschrift 289 742 wird zwar ein Tränken mit alkalischen
Perboratlösungen vorgeschlagen. Es ist hier aber nicht erkannt worden, daß sich
Lösungen mit aktivem Sauerstoff so zusammensetzen lassen, daß ein einmaliges Tränken
mit Bleichlösung und genügend lange Behandlung mit dieser Lösung in der Wärme zum
Ziel führt. Das vorgeschlagene neue Verfahren bezweckt, in der zu bleichenden Faser
alle physikalischen Bedingungen (Temperatur) und alle chemischen Bedingungen (Sauerstoffgehalt,
Alkalität) vor Beginn der Bleiche herzustellen, um dann während des eigentlichen
Bleichvorganges, der ein oder mehrere Stunden dauert, auf das Bleichgut keine Einwirkung
ausüben zu müssen. Das Verfahren läßt sich damit auf kleinstem Raum mit einem Mindestverbrauch
an Chemikalien und Dampf durchführen. Beispiel Ein auf der Sengmaschine vorbehandelter
und mit schwacher Salzsäure entschlichteter roher Baumwollstoff wird mit einer Lösung
von 0,2 °,o Wasserstoffsuperoxyd, die mit Wasserglas und Ätznatron alkalisch gemacht
ist, bei 8o° C getränkt, in einen Kasten fest eingepackt, mit der restlichen Bleichlösung
übergossen und etwa .I Stunden der Bleichwirkung ausgesetzt. Die Ware wird dann
gründlich durchgewaschen und mit einer zweiten Lösung von etwa 0,3 °o Wasserstoffsuperoxyd,
die nur mit Wasserglas alkalisch gemacht ist, ein zweites Mal bei 8o° C getränkt
und 2 bis 3 Stunden fest verpackt der Bleichwirkung ausgesetzt. Aus dieser Lösung
wird der Stoff unter Abquetschen der Lösung herausgenommen und nach gründlichem
Auswaschen fertig behandelt. Das für diese Bleiche verwendete Bleichbad dient für
die zuerst erwähnte V orbleiche.