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Verfahren zur Herstellung von Geweben, Gespinsten und anderen Textilien
aus tierischen Hautfasern Es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, um aus
Tierhäuten Fasern zu gewinnen. Die meisten dieser Verfahren ergeben für Spinnzwecke
praktisch unverwertbare Produkte, weil die hierbei erhaltenen Fasern entweder nur
als kurze Trümmer anfallen oder aber, sofern sie von größerer Länge sind, Knoten
aufweisen.
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Die Erfinderin hat sich die Aufgabe gestellt, aus tierischen Häuten,
wie Rindshäuten, Kalbshäuten u. dgl. oder Hautabfällen, wie Rindersehnen, lange
und knotenfreie Fasern zu gewinnen, die z. B. für die Herstellung von Gespinsten,
Geweben oder anderen Textilien geeignet sind.
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In dem Hauptpatent 6q_5 070 und in dem Zusatzpatent 646
085 hat die Erfinderin erkannt, daß der Verwendung von tierischen Häuten
oder Hautabfällen für die Herstellung von Gespinsten, Geweben und anderen Textilien
die ungünstigen kolloidalen Eigenschaften der Hautfasern entgegenstehen, die sich
beim Trocknen des Fasermaterials nach üblichen Methoden, z. B. durch Erwärmen oder
Überleiten von Luft, dadurch ungünstig bemerkbar machen, daß sie zu Verklebungen
und Verhornungen des Fasermaterials Anlaß geben. Es ist nicht möglich, das heim
Trocknen erhaltene teilweise verhornte und teilweise verklebte Fasermaterial in
Einzelfasern von für die textiltechnische Verarbeitung genügender Feinheit aufzuteilen.
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In dem Hautpatent 645 o7o und dem Zusatzpatent 646 o85 wurde gezeigt,
daß zur Herstellung von Gespinsten, Geweben oder anderen Textilien geeignete Fasern
dadurch hergestelltwerden können, daßdasdurch Grobzerfaserung von mit Ouellungsmitteln
vorbehandelte Haut gewonnene Fasermaterial durch Behandlung mit die kolloidalen
Eigenschaften der Fasern ändernden, insbesondere Verklebungen und Verhornungen bei
der Wasserentziehung verhindernden Mitteln, z. B. mit mit Wasser mischbaren organischen
Flüssigkeiten oder mit gerbend wirkenden Stoffen, in einen Zustand übergeführt werden,
in dem es ohne Schwierigkeiten getrocknet und in Einzelfasern zerteilt werden kann.
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Die nach diesem Verfahren erhaltenen Fasern sind in einzelnen Fällen
je nach den verwendeten Ausgangsstoffen für die textiltechnische@Verarbeitung nicht
völlig geeignet, da sie teilweise zu kurz sind und teilweise Knoten, Knäuel u. dgl.
aufweisen.
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Untersuchungen haben gezeigt, daß diese Nachteile darauf zurückzuführen
sind, daß
sowohl die bekannten mechanischen Verfahren als auch die
mechanischen Verfahren der Vorpatente dem strukturellen Aufbau der tierischen HatSt
nicht genügend Rechnung tragen. Vom Standpunkt der Fasergewinnung ist es wesentlich,
daß die tierische Haut aus sich verästelnden Fasersträngen der verschiedensten Dicken
besteht, die in intensiver Weise untereinander verfilzt sind. Wird die Haut einer
ungeeigneten mechanischen Behandlung unterworfen, z. B. nach dem Hauptpatent 645
070 oder dem Zusatzpatent 646 o85 im Holländer oder mit einem Reißwolf zerteilt,
so werden die verfilzten Fasergebilde zum Teil in kurze Trümmer zerrissen oder an
einzelnen Stellen zu Knoten, Knäuel u. dgl. verdichtet.
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Es wurde nun gefunden, daß man spinnbare, praktisch knotenfreie Fasern
dadurch erhalten kann, wenn man bei dem Verfahren des Hauptpatents 645
070 die Grobzerfaserung durch Auspressen der gequollenen Haut oder des daraus
gewonnenen Hautfasermaterials durch lange sich allmählich verjüngende Rohre oder
Düsen durchführt und wenn man die hierbei erhaltenen Stränge, Fäden oder Bänder,
in denen die Fasern gleichgerichtet sind, unmittelbar hierauf unter Vermeidung einer
Lufttrocknung nach dem Hauptpatent mit die kolloidalen Eigenschaften der Fasern
ändernden, - insbesondere Verklebungen und Verhornungen des Fasermaterials bei der
Wasserentziehung verhindernden Mitteln behandelt und anschließend in Fasern zerlegt.
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Es ist in der französischen Patentschrift 764 642 ein Verfahren zur
Herstellung von Fasermassen aus tierischem Hautmaterial und zur Verarbeitung dieser
Massen auf Formgebilde beschrieben, nach dem die tierischen faserhaltigen Ausgangsstoffe
mit Hilfe von quellend wirkenden Mitteln und durch mechanische Behandlung unter
Erhaltung der Fasern in einen pastenartigen glitschigen Zustand übergeführt werden.
Diese mechanische Zerteilung der gequollenen Hautsubstanz kann u. a. dadurch erfolgen,
daß diese durch lange sich allmählich verjüngende Rohre-oder Düsen unter hohem Druck
gepreßt wird. Die aus diesen zerfasernden Düsen oder Rohren austretenden Stränge
oder Fäden, die die Einzelfasern in freiem Zustand .enthalten, werden nach der französischen
Patentschrift in Knetern oder Mischern homogenisiert und durch Pressen zwischen
Walzen oder durch Düsen in Formkörper übergeführt, die durch Behandlung mit entwässernden
oder gerbenden Flüssigkeiten oder Gasen oder durch Trocknen verfestigt werden können.
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Gegenüber diesem bekannten Verfahren unterscheidet sich die Erfindung
dadurch, daß sie beim Auspressen der gequollenen Hautsubstanz durch lange sich allmählich
verjüngende Rohre oder Düsen erhaltenen Stränge, Fäden oder Bänder nicht etwa homogenisiert
werden, um später in Formkörper übergeführt zu werden, sondern durch Behandlung
mit die kolloidalen Eigenschaften der Fasern verändernden Mitteln entquollen werden
und hierauf auf Krempeln und ähnlichen Zerfaserungsvorrichtungen fein zerfasert
werden. Während nach der französischen Patentschrift die durch Auspressen durch
Rohre oder Düsen grobzerfaserte gequollene Haut auf künstliche Formkörper verarbeitet
werden soll, werden aus dem hierbei erhaltenen gequollenen Grobfasermaterial nach
der Erfindung durch Entquellen und Feinzersafern die Naturfasern isoliert, die auf
Gespinste, Gewebe oder andere Textilien verarbeitet werden.
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In Ausübung der Erfindung werden die zu verarbeitenden Häute oder
Hautteile mit alkalischen Flüssigkeiten, wie Kalkmilch, verdünnte Natronlauge, Ammoniak,
oder mit sauren Flüssigkeiten, wie Ameisensäure, Essigsäure, Milchsäure, Salzsäure,
schweflige Säure, oder mit quellend wirkenden Salzlösungen, wie Rhodanide, Soda,
behandelt, bis das Hauptgewebe in einen weichen und schlüpfrigen Zustand übergeführt
wird. Die Behandlung der Haut mit Ouellungsmitteln kann einstufig oder mehrstufig,
gegebenenfalls unter Verwendung verschiedener Ouellungsmittel, durchgeführt werden.
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Die so vorbehandelte Haut oder Hautteile können entweder direkt durch
sich verjüngende Rohre gepreßt werden, um die Fasern unmittelbar in Schnur- oder
Bandform parallel geordnet zu gewinnen, oder aber zuvor einer mechanischen auflockernden
Behandlung unter weitgehender Vermeidung von Zerreißungen unterworfen werden.
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Diese Auflockerung kann erfolgen z. B. durch vielfaches wiederholtes
langsames Eintreiben keilförmiger Dorne oder durch Zerfasern mit Stachelwalzen oder
durch Walken, Hämmern und Kneten oder ähnlich wie bei endgültigem Parallelordnen
durch Auspressen durch sich verjüngende Düsen.
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Zur Herstellung von Strängen, Fäden und Bändern, in denen die Fasern
parallel geordnet sind, wird die in Stücke geschnittene gequollene Haut oder das
aus solcher gewonnene Fasermaterial unter sehr hohen, z. B. mehrere hundert Atmosphären
und darüber betragenden Drucken durch lange, sich allmählich verjüngende Rohre gepreßt.
Bei diesem Auspressen ziehen sich infolge der durch dieVerjüngung der Rohre wachsenden
Geschwindigkeiten die Fasern unter gleichzeitiger Parallelordnung auseinander. Hierbei
ist es erforderlich, Rohre oder Düsen zu verwenden, deren Länge mindestens das io-
bis 2ofache
der üblichen Faserlänge und mehr beträgt. Da die aus
Haut zu. erhaltenden Fasern 3 bis q. cm lang sein können, muß man Rohre von mindestens
3o bis 4o cm, vorzugsweise von z bis 2 m Länge und darüber, verwenden. Es werden
vorzugsweise zylindrische Rohre verwendet, die sich so stark verjüngen, daß die
sich bildenden Fäden z. B. i bis 2 mm dick sind. Gegebenenfalls können zwecks Vergrößerung
der Oberfläche des parallel geordneten Materials auch Rohre mit anderem, z. B. ovalem
oder gestreckt rechteckigem Querschnitt verwendet werden.
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Zur Erhöhung des Reibungswiderstandes empfiehlt es sich, die Innenwände
der Rohre zu rauhen oder mit Querrillen zu versehen. Gegebenenfalls können zur Begünstigung
der Parallelordnung der Fasern statt einfacher Rohre Doppelrohre bzw. Rohre mit
zentrisch angebrachten Keilen verwendet werden. Zweckmäßig ist es, sich verjüngenden
Stellen der Rohre oder Düsen längere Stücke mit gleichmäßigem Querschnitt folgen
zu lassen, um die Parallelordnung zu vervollkommnen.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung können auch Rohre, die an
ihrem Ende als Flachdüsen ausgebildet sind, verwendet werden. Ebenso können die
aus den zylindrischen Rohren austretenden Stränge oder Fäden durch Umlenkrollen
oder Walzenpressen gestreckt und bzw. oder zu bandförmigen Gebilden gepreßt werden.
Stauchungen und Zerreißungen müssen jedoch in diesem Arbeitsgang vermieden werden.
Die Fäden werden hierdurch zu bandförmigen Gebilden von z.B.-o,5 mm Dicke flach
gedrückt.
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Die aus den Rohren heraustretenden Stränge, Fäden oder Bänder werden
mit Mitteln behandelt, die die kolloidalen Eigenschaften der Fasern verändern, insbesondere
Verklebungen und Verhornungen des Fasermaterials bei der Wasserentziehung zu verhindern
vermögen und gegebenenfalls gleichzeitig mehr oder weniger entwässert. Es ist von
Wichtigkeit, daß das aus den Rohren heraustretendeFasertnaterial unmittelbar und
unter Vermeidung einer Lufttrocknung der Behandlung mit diesen Mitteln unterworfen
wird.
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Das Fasermaterial kann z. B. mit entquellend und gleichzeitig entwässernd
wirkenden Flüssigkeiten, wie Alkohol und Aceton, behandelt werden. Nachdem der gewünschte
Grad der Entwässerung bzw. Entquellung erreicht ist, kann die organische Flüssigkeit
nach üblichen Methoden entfernt werden. Daraufhin kann das Fasermaterial gegebenenfalls
nach vorhergehendem Wässern in Salzlösungen gegerbt und gefärbt werden, worauf es
der Feinzerfaserung unterworfen- wird.
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An Stelle oder neben den organischen Flüssigkeiten können Gerbstoffe
oder als Gerb-Stoffe wirkende Stoffe oder ihre Lösungen verwendet werden.
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Schließlich kann man das aus den Rohren austretende Fasermaterial
zur Veränderung seiner kolloidalen Eigenschaften, insbesondere zur Verhinderung
von Verklebungen und Verhornungen bei der Wasserentziehung zuerst mit Stoffen, wie
Wasser, Alkalien, Erdalkalien oder Säuren, behandeln, die auf die zu Verklebungen
und Verhornungen Anlaß gebenden Begleitstoffe der Fasern eine lösende Wirkung ausüben
und erst danach einer Behandlung mit Gerbstoffen oder Gerbstofflösungen unterwerfen.
Bei dieser Ausführungsform richtet sich die chemische Natur der Bäder nach der chemischen
Vorbehandlung der Haut vor der mechanischen Auflockerung und dem Pressen durch Rohre.
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Die Behandlung mit Mitteln, die die kolloidalen Eigenschaften der
Fasern verändern, wird nach einer der bei der Gerberei üblichen Methoden durchgeführt.
Die aus den Rohren austretenden Stränge, Fäden oder Bänder können z. B. durch verschiedene
Bäder, Entwässerungs-, Neutralisations-, Pickel-, Gerbbäder usw. und dazwischen
oder gleichzeitig zwischen Walzen geführt, ausgepreßt oder umgelenkt werden. Gegebenenfalls
können die Fäden oder Bänder nach erfolgtem Auspressen wieder in die betreffenden
Bäder zurückgeführt oder in neue eingeführt werden.
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Zur Stabilisierung der Gerbung ist es erwünscht, die gegerbten Stränge,
Fäden oder Bänder gegebenenfalls nach vorherigem Auspressen auf Spulen mehrere Tage
z. B. in einem geeigneten feuchten Raum zu lagern, um sie dann, ähnlich wie es der
Gerberei- und Ledertechnik entspricht, z. B. durch Entsäuerungs-, Fett- und Farbbänder
durchzuführen und schließlich in Trockenkammern zu trocknen und gegebenenfalls wieder
anzufeuchten.
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Das Fetten kann gegebenenfalls auch vor dem Lagern oder während des
Lagerns vorgenommen werden. Für das Fetten ist es von Wichtigkeit, daß der Faden
einen geringeren Durchmesser oder das Band eine geringere Dicke hat, damit das Fasermaterial
durchgehend benetzt und durchgefettet wird. Die Trocknung kann gegebenenfalls durch
Behandlung mit Alkohol oder Aceton erfolgen. Man kann gegebenenfalls hart trocknen,
d. h. das Fasermaterial auf z. B. 6 bis 70;o Wassergehalt einstellen. Man kann aber
auch relativ feuchtes Material mit z. B. 15 bis 30% Wassergehalt in Einzelfasern
aufschließen.
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Die Zerlegung der Fäden oder Bänder in Einzelfasern wird auf Krempeln
und ähnlichen Vorrichtungen durchgeführt. Gegebenenfalls kann man während dieser
Freilegung der Einzelfasern das Fasermaterial trocknen oder mit Stoffen, die seine
Eigenschaften zu verbessern
vermögen, z. B. mit Weichmachungsmitteln,
Fetten, Ölen, z. B. Degra, gegebenenfalls unter Mitanwendung von organischen Lösungsmitteln,
behandeln.
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Von Wichtigkeit ist, daß alle Arbeitsvorgänge fließend und unter Vermeidung
von ruckartigen Bewegungen ausgeführt werden. Die Haut soll während der verschiedenen
Vorgänge nur Zugwirkungen unterworfen werden, jedoch weder gerissen. noch, zumal
in noch ungefestigtem Zustand, gestaucht werden. Hierbei erhält man Einzelfasern,
die eine erhebliche Länge aufweisen und praktisch knotenfrei sind, so daß sie mit
Erfolg gesponnen, verwoben und bzw. oder auf andere Weise textiltechnisch verarbeitet
werden können.
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Beispiele i. Einenach6wöchigerVoräscherungneutralisierte, mit Salzsäure
auf pH = 2,5 gebrachte, hoch gequollene Rindshaut wird in etwa 2 qcm große Stücke
zerschnitten, in eine Presse eingebracht, die sich langsam verjüngt und in 2o Düsen
ausmündet. Die Düsen haben anfänglich einen Querschnitt von 30 mm Durchmesser
und verjüngen sich allmählich auf einer Länge von z. B. 2 m auf einen Querschnitt
von 5 mm Durchmesser. Das so gewonnene, im Verband gelockerte Hautmaterial wird
anschließend in einem Kneter homogenisiert und erneut durch eine Presse, die ähnlich
wie die .erste, nur in feinere Düsen ausmündet, endgültig parallel geordnet. Es
tritt entsprechend der Öffnung der Düsen ein z. B. i mm dicker Faden unmittelbar
in ein Bad von 7'1, Kochsalz und o,511, @Tatriumbicarbonat ein, wird dadurch, d.
h. durch die teilweiseEntsäuerung und dieWirkung desKochsalzes, entquollen (gepickelt),
anschließend in ein saures Chromsulfatbad geführt und aufgespult.
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Nach mehrtägiger Ruhe werden die chromgegerbten Fäden abgespult, zwischen
Filzwalzen ausgepreßt, zwecks Entsäuerung zunächst durch ein Bicarbonatbad, dann
anschließend durch .ein Fettemulsionsbad durchgezogen, bei 6o° getrocknet, anschließend
in einer Kammer, die bei 20° 70"/, Feuchtigkeit enthält, auf natürlichen Wassergehalt
gebracht (etwa 15'/,) und wieder aufgespult. Die so erhaltenen Fäden lassen sich
dann auf Krempeln usw. leicht in Einzelfasern zerlegen.
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2. Spaltmaterial, das 14Tage in 2°/oiger Natronlauge gequollen war,
wird in einem Reißwolf zerfasert, dann mit Hilfe einer Presse durch sich allmählich
verjüngende Düsen gepreßt. Der erhaltene Strang von etwa 2 mm Durchmesser wird vorsichtig
zu einem Band von ungefähr 0,5 mm Dicke flach gedrückt, das Band sofort anschließend
durch ein Bad von Ammoniumchlorid und als Beize dienenden Bauchspeicheldrüsenextrakt
gezogen und so neutralisiert und zwischen Filzwalzen ausgepreßt. Dann wird es durch
Tran gezogen, in einen Raum von 25' eingehängt, unter reichlichem Luftwechsel
durch Oxydationsgerbung gegerbt, anschließend durch ein Benzinbad gezogen und entfettet
und der Krempel zum Freilegen der Einzelfasern zugeführt.
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3. 14 Tage gekalkte Schweinsblöße wird durch Auswaschen von Kalk weitgehend
befreit und mit Ameisensäure gequollen. Das gequollene Material wird durch sich
allmählich verjüngende Düsen, die allmählich in eine Flachdüse ausmünden, zu Bändern
parallel geordneter Fasern geformt. Die Bänder, die zweckmäßigerweise eine Breite
von io mm und 0,4 mm Dicke haben, werden unmittelbar anschließend in einem Pickelbad,
das 5 °/o Glaubersalz enthält und mit Hilfe von Schwefelsäure dauernd auf p$=3,8
gehalten wird, neutralisiert und gesäuert, anschließend durch Bäder gezogen, die
zunächst Eisengerbsalze, dann Chromgerbsalze enthalten, zwischen Preßwalzen von
den überschüssigen Gerbstoffen befreit, zwecks Entfernung der überschüssigen Säuren
durch ein Boraxbad gezogen, unmittelbar anschließend durch ein Anilinfärbbad gebracht
und wieder anschließend mit einer Seifen-Lederfett-Emulsion gefettet, bei 35° getrocknet,
zwecks Anfeuchtung kurz durch ein Wasserbad gezogen und zur Krempel geführt.
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4. 8 Wochen gekalkte Spaltabfälle werden durch starkes Kneten und
Stampfen grob zerfasert. Der so erhaltene, stark gequollene Faserbrei wird durch
sich verjüngende Düsen ausgepreßt. Der erhaltene Faden von etwa o,8 mm Dicke wird
durch Wasser und Ammoniumchlorid von Kalk befreit, unmittelbar in ein Acetonbad
geführt, wo er zunächst entwässert und anschließend entfettet wird. Nach Abdunsten
des Acetons, das bei erhöhter Temperatur vorgenommen werden kann, ist der Faden
lagerfähig. Wird der Faden wieder benetzt, so kann er nach einem der obigen Beispiele
weiter behandelt werden.
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5. Geäscherte Haifischhaut wird mit i °/oiger Natronlauge 8 Tage lang
nachbehandelt, anschließend zwischen Walzen gequetscht, so daß die Fasern in ihrem
Verband gelockert werden, das Fasermaterial durch lange sich verjüngende Düsen ausgepreßt,
parallel geordnet, unmittelbar nach dem Verlassen der Düse neutralisiert, in einem
der üblichen Pickelbänder gepickelt und mit Aluminiumsulfat und anschließend mit
synthetischem Gerbstoff gegerbt.
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Der so erhaltene gegerbte Faden wird mit Eigelb gefettet und anschließend
mechanisch in die Einzelfasern zerlegt.
6. 4. Wochen lang gekalkte
Rindersehnen werden durch Stampfen grob zerfasert und anschließend in Salzsäure
gequollen. Das erhaltene stark gequollene Fasermaterial wird durch sich verjüngende
Rohre gepreßt. Der erhaltene Faden von i mm Dicke wird in ein Pickelbad eingeführt
und anschließend gegerbt. Der noch feuchte, gegerbte Faden wird getrocknet und auf
der Krempel in einzelne Fasern zerlegt. Der Faden kann auch in der in den anderen
Beispielen beschriebenen Weise veredelt werden.