DE69727513T2

DE69727513T2 - Verfahren zur dauerhaften Faltung von Cellulosefasertextilien

Info

Publication number: DE69727513T2
Application number: DE69727513T
Authority: DE
Inventors: Yuichi Okazaki-shi Yanai; Takayuki Okazaki-shi Hirai; Masayoshi Okazaki-shi Oba; Kiyoshi Okazaki-shi Ikeda; Yasushi Okazaki-shi Takagi; Takeo Okazaki-shi Ishikawa; Kazuhiko Okazaki-shi Harada; Hirotaka Okazaki-shi Iida; Kazuhiko Okazaki-shi Arakawa; Hamamatus-shi Masazumi II; Yuzo Nakamura
Original assignee: Nisshinbo Industries Inc; Nisshin Spinning Co Ltd
Current assignee: Nisshinbo Holdings Inc
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2017-04-12
Also published as: EP0801164B1; EP0801164A3; NO971662D0; DE69727513D1; KR19980076682A; NO971662L; EP0801164A2; EP1308552A2; NO311531B1; CN1167176A; US5910279A; KR100417048B1; CN1076418C; TW332226B

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung dauerhafter Falten in einer Cellulosefasertextilie. Mit dem hierin verwendeten Begriff "Falten" oder "Faltenbildung" ist gemeint, dass eine Textilie mit generell glatter Oberfläche eine Oberflächenänderung in der Form von Falten oder Knittern, bestehend aus Graten und Furchen, erfährt. Der Begriff wird unter Umfassung von Plissieren verwendet.
Eine Anzahl Verfahren zur Faltung von Cellulosefasertextilien sind bekannt. Zum Beispiel werden in dem JP-B 5867/1981 und 39548/1984 ein Faltungsverfahren unter Verwendung einer speziellen Faltungsvorrichtung vorgeschlagen. Unerwünschterweise sind die so geformten Falten temporär und weniger waschbeständig.
Aus "Melliand Textilberichte", Band 59, Nr. 8, August 1978, Seiten 648–652 und aus "Textile Research Journal", Band 53, Nr. 9, September 1983 ist die Behandlung von Textilien mit flüssigem Ammoniak oder NaOH-Lösungen, um dauerhafte Plätteigenschaften zu erzielen, bekannt.
Auch ist ein Verfahren des Imprägnierens einer Cellulosefasertextilie mit einem cellulosereaktiven Harz, Falten der imprägnierten Textilie mittels einer Falteinrichtung und Hitzebehandeln der Textilie zur Legung der Falten, oder Plissieren der imprägnierten Textilie und Erhitzen zum Legen der Falten, bekannt. Dieses Verfahren hat die Nachteile, dass häufig Formaldehyd in der Textilie verbleibt, und die entstehenden Falten oder Plissees in ihrer Stärke vermindert und weniger waschbeständig sind.
Ein bekanntes Verfahren zur Verbesserung der Waschbeständigkeit von Falten ist die Beladung eines Beuch- oder Waschkessels mit gefalteten Cellulosefasertextilien auf ein Volumen von etwa 10% des gesamten Volumens, darauf werden Gewebestücken platziert und ein Auswaschen in konventioneller Art durchgeführt. Jedoch sind die so behandelten Falten noch immer weniger waschbeständig, und die Textilie faßt und fühlt sich härter an.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines neuartigen und verbesserten Verfahrens zur Bildung dauerhafter Falten in einer Cellulosefasertextilie, ohne Einbuße der Festigkeit.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden dauerhafte Falten in einer Cellulosefasertextilie durch die Behandlungsschritte der Fasertextilie mit flüssigem Ammoniak, Methylamin oder Ethylamin gebildet, um mindestens einen Teil der Cellulose I oder II-Kristallstruktur in der Cellulosefasertextilie in eine Cellulose III-Kristallstruktur umzuwandeln. Die Cellulosefasertextilie mit einer solchen Cellulose III-Kristallstruktur wird (1) einer Heißwasserbehandlung bei 100 bis 150°C während 10 Minuten bis 5 Stunden gleichzeitig mit oder im Anschluss an den Faltungsschritt unterzogen.
Durch die Behandlung mit flüssigem Ammoniak quellen die Fasern, und die Cellulose III-Kristallstruktur wird gleichzeitig gebildet. Während die Fasern gequollen bleiben, wird die Faltung durchgeführt, bevor die Cellulose III in die Cellulose I- oder II-Kristallstruktur zurückgebildet wird. Eine Heißwasserbehandlung wird gleichzeitig oder nachfolgend auf die Faltung durchgeführt, so daß die Cellulose III die stabilere Cellulose I- oder II-Kristallstruktur wieder annehmen kann. Die ursprünglichen Falten bleiben sogar nach dem Waschen erhalten und bestehen während langer Zeit. Die Falten sind bemerkenswert beständig gegen Waschen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1 ist eine schematische Ansicht einer Faltungseinrichtung.
Die 2 zeigt eine Schnur aus zusammengelegtem Gewebe, welche um die Kautschukwalzen der Faltungseinrichtung gedreht wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das Verfahren zur Bildung dauerhafter Falten in einer Cellulosefasertextilie gemäß der Erfindung betrifft die Schritte der Behandlung der Fasertextilie mit flüssigem Ammoniak, Methylamin oder Ethylamin, Falten der Fasertextilie, und Unterziehen der Fasertextilie einer Heißwasserbehandlung gleichzeitig mit oder im Anschluss an den Faltungsschritt.
Die Cellulosefasertextilie, die durch das Verfahren der Erfindung bearbeitet werden kann, ist aus Cellulosefasern zusammengesetzt. Die Cellulosefasern, die hierin verwendet werden können, schließen Baumwolle, Hanf, Rayon, Polynosefaser, Cuprammoniumfasern und Tencel ein. Diese Fasern können die Form zusammengesetzter Fasermaterialien annehmen, welche mit anderen Fasern wie Kunstfasern, typischerweise Polyesterfasern, vermischt, verwunden oder verbunden werden. Die zusammengesetzten Fasermaterialien sollten vorzugsweise einen größeren Gehalt Cellulosefasern, weiter vorzugsweise einen Cellulosefasergehalt von mindestens 50 Gew.-%, enthalten.
Die Cellulosefasertextilie, die hierin verwendet werden kann, schließt gewebte Textilien, gestrickte Ware und nicht gewebte Textilien ein. Wenn gewünscht, kann die Textilie einer Vorbehandlung wie Sengen, Auswaschen, Bleichen sowie Merzerisieren unterzogen werden.
Als erstes wird die Cellulosefasertextilie mit flüssigem Ammoniak, zum Beispiel durch Imprägnieren der Textilie mit flüssigem Ammoniak, gehalten bei einer Temperatur von –33°C oder weniger, behandelt. Die Imprägnierungsweise schließt Eintauchen in flüssiges Ammoniak, Besprühen mit flüssigem Ammoniak und Beschichten mit flüssigem Ammoniak ein. Die Imprägnierungszeit kann passend ausgewählt werden, obwohl sie normalerweise etwa 5 bis 80 Sekunden, vorzugsweise etwa 10 bis 60 Sekunden, beträgt. Flüssiges Ammoniak wird am häufigsten zur Induzierung des Übergangs von Cellulose I oder II in der Cellulosefasertextilie in Cellulose III verwendet, obwohl auch Methylamin oder Ethylamin, wenn gewünscht, verwendet werden können.
Die Behandlung der Cellulosefasertextilie mit flüssigem Ammoniak wird ausführlicher beschrieben. Die native Cellulose in der Cellulosefasertextilie nimmt im allgemeinen eine Cellulose I-Kristallstruktur ein. Wenn eine Fasertextilie, welche die Cellulose I-Struktur hat, merzerisiert wird (oder mit Ätzalkali behandelt wird), wird die Kristallstruktur in eine Cellulose II-Kristallstruktur umgewandelt. Regenerierte Cellulose hat von Beginn eine Cellulose II-Kristallstruktur. Wenn eine Fasertextilie, welche eine Cellulose I- oder II-Kristallstruktur hat, einer Imprägnierungsbehandlung mit flüssigem Ammoniak unterzogen wird, dringt das flüssige Ammoniak nicht nur in die amorphen Bereiche, sondern auch in die kristallinen Bereiche der Cellulosefasern unter Aufbrechen der Wasserstoffbindungen ein, so daß das gesamte Gewebe vollständig quillt. Daraufhin wird eine Hitzebehandlung zur Verdampfung des flüssigen Ammoniaks durchgeführt, woraufhin Wasserstoffbindungen neu gebildet werden, und eine Cellulose III-Kristallstruktur zumindest teilweise in der kristallinen Region gebildet wird. Die Kristalle werden in gequollenem Zustand fixiert.
Nachdem das Ammoniak aus der mit flüssigem Ammoniak behandelten Cellulosefasertextilie durch Erhitzen entfernt worden ist, wird die Fasertextilie einer Heißwasserbehandlung gleichzeitig mit oder im Anschluß an die Faltenbildung unterzogen.
Der Schritt der Bildung von Falten oder Plissees in der Cellulosefasertextilie kann mittels einer Faltungs- oder Plissiereinrichtung durchgeführt werden, oder mittels mehrerer Techniken, wie beispielsweise Verknittern mit den Händen, festes Einstecken der Textilie in eine Tasche, Schachtel, ein Rohr und anderes Behältnis, und Aufnahme und Binden der Textilie mit einer Schnur, wie bei der Knüpfbatik. Die Faltungs- oder Plissiereinrichtung, die hierin eingesetzt werden kann, ist nicht kritisch, und kann zum Beispiel aus jenen in JP-B 8920/1977, 5867/1981, 39548/1984 und 201573/1989 beschriebenen ausgewählt werden. Der Plissierschritt, falls hierin eingesetzt, kann nach dem Stand der Technik durchgeführt werden, jedoch ohne Anwendung eines cellulosereaktiven Harzes.
Die Heißwasserbehandlung (1) wird im wesentlichen während oder im Anschluß an die Faltenbildung durchgeführt. Die Heißwasserbehandlung wird ausgeführt, indem die Cellulosefasertextilie in heißes Wasser bei einer Temperatur von 100 bis 150°C, vorzugsweise 110 bis 140°C, eingetaucht wird. Genauer gesagt, wird eine Einrichtung, welche eine Heißwasserbehandlung unter hohem Druck unter Erhaltung von Falten oder Plissees in einem gewünschten Zustand ermöglicht, verwendet. Zum Beispiel wird die Heißwasserbehandlung unter Verwendung eines Hochdruckbehälters ausgeführt, der ursprünglich in einer anderen Anwendung benutzt wird, wie sie in Hochdruck-Kreuzspulfärbeapparaten, Hochdruck-Baumfärbeapparaten sowie Hochdruck-Flüssigstromfärbeeinrichtungen gefunden werden, und dieser Behälter wird mit einem geeigneten Jigger oder Vorrichtung zum Anwenden eines Gewichts versehen. Durch Einlegen der gefalteten oder plissierten Cellulosefasertextilie in eine solche Apparatur, kann die Heißwasserbehandlung automatisch durchgeführt werden.
Die Zeit für die Heißwasserbehandlung variiert mit der Temperatur des heißen Wassers, dem Gehalt von Cellulose III vor der Behandlung und dem prozentualen Übergang von Cellulose I und/oder II in Cellulose III. Im allgemeinen beträgt die Behandlungsdauer etwa 10 Minuten bis etwa 5 Stunden, vorzugsweise etwa 20 Minuten bis etwa 4 Stunden.
Durch die Heißwasserbehandlung wird zumindest ein Teil der Cellulose III in der Cellulosefasertextilie in Cellulose I und/oder II rückgebildet. Wenn der Prozess mit der Cellulose I-Kristallstruktur beginnt, wird die Textilie selbige Struktur als ein Ergebnis der Heißwasserbehandlung wieder annehmen. Wenn der Prozess mit der Cellulose II-Kristallstruktur beginnt, wird die Textilie selbige Struktur als ein Ergebnis der Heißwasserbehandlung wieder annehmen.
Da die Heißwasserbehandlung auf gefärbte und bedruckte Textilien ohne Beeinträchtigung der Farbbeständigkeit angewendet werden kann, kann die Cellulosefasertextilie vor der Heißwasserbehandlung gefärbt oder bedruckt werden.
Die 1 und 2 zeigen eine Faltungseinrichtung in vergrößerter Ansicht, einschließlich eines Rings 5, einer Führungswalze 6, einer Schwenk-Spannleiste 7, Kautschukwalzen 8, pneumatische Zylinder 9, Führungsplatten 10, eines Antriebsmotors 11 und eines Förderbands 12.
Es ist ein Verfahren, welches die Bildung beständiger Falten oder Plissees in einer Cellulosefasertextilie ermöglicht, beschrieben worden. Die Falten oder Plissees widerstehen wiederholtem Waschen. Die Methode der Erfindung ist zur Bildung von Falten oder Plissees wirksam, welche ohne Nachbehandlung mit einem cellulosereaktiven Harz lange bestehen werden. Aufgrund der Eliminierung einer solchen Nachbehandlung, erfahren die Falten oder Plissees keinen Festigkeitsverlust.
Nach der Faltenbildung gemäß der Erfindung, kann die Cellulosefasertextilie einer letzten Endbehandlung, wie Spannen und Anpassung des Berührungseindrucks unterzogen werden.
BEISPIEL
Die Beispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend als Illustration und nicht einschränkend gegeben.
Beispiele 1–11 & Vergleichsbeispiele 1–2
Eine gewebte Textilie aus einfädigem feinstem Baumwolltuch der Garnnummer 50 (Kettdichte: 148 Garne/2,54 cm, Schussdichte: 80 Garne/2,54 cm) wurde konventionell gebleicht, in flüssiges Ammoniak bei einer Temperatur von –34°C eingetaucht, wie in Tabelle 1 gezeigt, und konventionell zur Abdampfung des Ammoniaks erhitzt.
Die Textilie wurde dann mit den Händen zur Faltenbildung verknittert, so daß scharfe Knitterwinkel in der gesamten Textilie verteilt waren. Die gefaltete Textilie wurde mit heißem Wasser mittels eines Hochdruck-Kreuzspulfärbeapparats behandelt, gefolgt von Entwässern, Trocknen und Spannen. In den Beispielen 10 und 11 wurde die Textilie vor dem Falten gefärbt beziehungsweise bedruckt. In Vergleichsbeispiel 1 wurde die Behandlung mit flüssigem Ammoniak unterlassen. In Vergleichsbeispiel 2 wurde eine Merzerisierung anstelle der Behandlung mit flüssigem Ammoniak durchgeführt. Es wird vermerkt, dass die Eintauchdauer in flüssigem Ammoniak, die Temperatur und die Zeit der Heißwasserbehandlung in jedem der Beispiele und Vergleichsbeispiele den in Tabelle 1 gezeigten entsprechen.
Die fertigen Textilien wurden einem Waschtest (JIS L-217 103 Verfahren), welcher 10 Waschzyklen umfaßt, unterzogen. Die Textilien wurden visuell begutachtet, um zu untersuchen, ob die Falten erhalten blieben, wobei die Beurteilung gemäß dem folgenden Kriterium erfolgte. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
Faltenbewertung

6: nach dem Waschen bleiben scharfe, im wesentlichen gleiche Falten, wie vor dem Waschen erhalten
5: nach dem Waschen bleiben die Falten schart, jedoch etwas weniger scharf, als in 6
4: nach dem Waschen bleiben die Falten erhalten, jedoch etwas weniger scharf, als in 5
3: nach dem Waschen bleiben die Falten erhalten, jedoch etwas weniger schart, als in 4
2: nach dem Waschen bleiben schwache Falten erhalten
1: nach dem Waschen bleiben wenige Falten erhalten

Tabelle 1
In den Beispielen 10 und 11 wurde die Farbbeständigkeit der gefärbten und bedruckten Textilien vor und nach der Heißwasserbehandlung bestimmt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Beispiel 12 & Vergleichsbeispiele 3–4
Eine gewebte Textilie aus einfädigem feinstem Baumwollstoff der Garnnummer 50 (Kettdichte: 148 Garne/2,54 cm, Schussdichte: 80 Garne/2,54 cm) wurde konventionell gebleicht, in flüssiges Ammoniak bei einer Temperatur von –34°C während 10 Sekunden eingetaucht, und konventionell zur Verdampfung des Ammoniaks erhitzt.
Das Gewebe wurde gesammelt und mit einer Schnur verbunden sowie einer Heißwasserbehandlung bei 130°C während 120 Minuten in einer Hochdruck-Kreuzspulfärbeapparatur unterzogen. Das Gewebe wurde entwässert, getrocknet, mit einem reaktiven Farbstoff in konventioneller Weise buntgefärbt, getrocknet und unter Lösen des Bindfadens entfaltet.
In Vergleichsbeispiel 3 entfiel die Heißwasserbehandlung aus Beispiel 12. In Vergleichsbeispiel 4 entfiel die Behandlung mit flüssigem Ammoniak und die Heißwasserbehandlung aus Beispiel 12.
Beispiel 13 & Vergleichsbeispiele 5–6
Das Beispiel 12 wurde wiederholt, außer das ein gestricktes, einfach gesäumtes Gewebe aus einem zweifach-gezwirntem Garn der Garnnummer 40 (76,2 cm × 18G) anstelle der gewebten Textilie aus einfädigem feinstem Baumwollstoff der Garnnummer 50, verwendet wurde.
In Vergleichsbeispiel 5 entfiel die Heißwasserbehandlung aus Beispiel 13. In Vergleichsbeispiel 6 entfiel die Behandlung mit flüssigem Ammoniak und die Heißwasserbehandlung aus Beispiel 13.
Beispiel 14 & Vergleichsbeispiele 7–8
Das Beispiel 12 wurde wiederholt, außer das eine einfach gestrickte Textilware aus einem einfädigen feinsten Baumwollstoff der Garnnummer 30 (76,2 cm × 28 G) anstelle der gewebten Textilie aus einfädigem feinstem Baumwollstoff der Garnnummer 50, verwendet wurde.
In Vergleichsbeispiel 7 entfiel die Heißwasserbehandlung aus Beispiel 14. In Vergleichsbeispiel 8 entfiel die Behandlung mit flüssigem Ammoniak und die Heißwasserbehandlung aus Beispiel 14.
Die in den Beispielen 12 bis 14 und den Vergleichsbeispielen 3 bis 8 erhaltenen Gewebe wurden einem Waschtest (JIS L-217 103-Verfahren), der 20 Waschzyklen umfaßte, unterzogen. Die Gewebe wurden visuell geprüft, um zu untersuchen, ob Falten erhalten blieben, wobei die Beurteilung nach dem gleichen Kriterium wie in Beispiel 1 erfolgte. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
Beispiele 15–17 & Vergleichsbeispiele 9–11
Eine gewebte Tuchware aus zweifädigem feinstem Baumwollstoff der Garnnummer 80 (Kettdichte: 128 Garne/2,54 cm, Schussdichte: 68 Garne/2,54 cm) wurde konventionell gebleicht, in flüssiges Ammoniak bei einer Temperatur von –34°C eingetaucht, plissiert und mit heißem Wasser behandelt. Es wird vermerkt, dass die Eintauchdauer in flüssiges Ammoniak, die Temperatur und die Zeit der Heißwasserbehandlung für jedes der Beispiele und Vergleichsbeispiele den in Tabelle 4 gezeigten entsprechen.
Die fertige Tuchware wurde einem Waschtest unterzogen (JIS L-217 103-Verfahren), der 10 Waschzyklen umfaßte. Die Tücher wurden visuell geprüft, um die Bewahrung von Plissees vor dem Waschen und nach 1 und 10 Waschzyklen zu untersuchen, wobei die Beurteilung nach dem folgenden Kriterium erfolgte. Die Ergebnisse werden in Tabelle 4 dargestellt.
Plisseebewertung

O: Plissees bleiben gut erhalten
Δ: einige Plissees bleiben erhalten
X: keine Plissees bleiben erhalten

Tabelle 4
Gemäß der Erfindung können dauerhafte Falten in Cellulosefasertextilien gebildet werden, einfach indem eine Heißwasserbehandlung während oder direkt nach der Faltenbildung durchgeführt wird. Dauerhafte Falten können in gefärbten oder bedruckten Fasertextilien ohne Entfärbung oder einen Echtheits- bzw. Festigkeitsverlust gebildet werden.

Claims

Verfahren zur Bildung dauerhafter Falten in einer Cellulosefasertextilie, umfassend Behandeln der Fasertextilie mit flüssigem Ammoniak oder Methylamin oder Ethylamin, wodurch mindestens ein Teil einer Cellulose I- oder II-Kristallstruktur in der Cellulosefasertextilie in eine Cellulose III-Kristallstruktur umgewandelt wird, Falten der Fasertextilie, und Unterziehen der Fasertextilie einer Heisswasserbehandlung bei 100 bis 150°C während 10 Minuten bis 5 Stunden, gleichzeitig mit oder im Anschluss an den Faltungsschritt, so dass mindestens ein Teil der Cellulose III zurück in die Cellulose I- oder II-Kristallstruktur umgewandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend weiterhin den Schritt des Färbens oder Bedruckens der Fastertextilie vor dem Faltungsschritt.