DE698164C - Verfahren zum Bleichen von cellulosehaltigem Fasergut, insbesondere von Baumwolle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Bleichen von cellulosehaltigen! natürlichem oder künstlichem Fasergut, insbesondere Baumwolle, mit schwach alkalischen Lösungen von Perverbindungen.

Für die Bleiche mit Lösungen von Perverbindungen, im Schrifttum als Sauerstoffbleiche bezeichnet, kommen als wirkende ■Mittel hauptsächlich Wasserstoffsuperoxyd,

ίο Natriumsuperoxyd und Natriumperborät in Betracht, wobei die Geschwindigkeit der Abspaltung des Sauerstoffes durch die Temperatur der Bleichflotte und den Zusatz von Stabilisatoren geregelt wird. Als günstigste Bleichtemperatur gilt im allgemeinen eine Temperatur zwischen 60 .und 8o°. Gebleicht wird in der Regel in alkalischen Lösungen, da angesäuerte Bleichlösungen bleichtechnisch wenig aktiv sind. Die übliche Sauerstoffbleiche im offenen Bleichgefäß bei Temperaturen zwischen 60 und 8q° hat insbesondere den Vorteil, daß ausgezeichnete Bleichwirkungen bei größter Schonung des Bleichgutes erzielt werden können; doch ist die Ausführung der Sauerstoffbleiche verhältnismäßig teuer und zeitraubend.

Es ist auch schon vorgeschlagen, eine Bleiche mit Perborat in der Weise durchzuführen, daß man die .Ware in einer "stark alkalischen, Natriumperborat enthaltenden Flotte während 2 Stunden im offenen Kessel bei 60 bis 70⁰ bleicht und hernach weitere 2 Stunden kochend unter Druck bei 2 Atm. behandelt und diesen Bleichprozeß zur Erzielung einer Vollbleiche mit einer schwächer alkalischen Flotte mit geringeren Mengen Perborat als bei der ersten Bleiche wiederholt. Dieses Verfahren besteht somit in einer üblichen Sauer stoff bleiche, an die sich nach fast vollständigem Aufbrauch des Sauerstoffs eine der Beuche entsprechende Druckkochung anschließt. ■

Schon früher war in Betracht gezogen worden, die Sauerstoff bleiche unter Verwendung von Magnesiumperborat unter Zusatz von Seife oder Türkischrotöl und allenfalls Alkalilauge auszuführen. Da sich Magnesiumperborat nur bei hohen Temperaturen in der Flotte löst, sollte die Ware bei Kochtemperatur behandelt werden, wobei die Bleiche von Baumwolle (im Gegensatz zu einer Behandlung von Leinen, Jute und ähnlichen Fasern) unter geringem Überdruck, bis etwa '¹J₂ oder 1 Atm. über normalem Druck, durchgeführt werden sollte. Das Verfahren hat sich jedoch in der Praxis nicht durchsetzen können. Es führt durch Abscheidung von unlöslichen Magnesiaseifen -

und Magnesiumhydroxyd zu trüben Flotten, die zur Fleckenbildung Anlaß geben. Die Durchführung der Bleiche bei geringem Überdruck gleicher Höhe ist auch bei eine|n.^: anderen Verfahren empfohlen worden, dem die Baumwolle mit stark alkalisi Natriumperborat enthaltenden Flotten in genwart geringer Mengen von Aluminiumsalzen, Aluminiumhydroxyden oder Aluminaso ten behandelt wird. Unter den Bedingungen dieses bekannten Verfahrens besteht die Gefahr einer Schädigung der Fasern; denn durch die hohe Temperatur und den erhöhten Drück wird die mit der Anwendung stark alkalischer is Bleichfiotten verknüpfte Neigung zur Oxycellulosebildung gesteigert. *

In der letzten Zeit sind auch die sogenannten Kombinationsbleichen in der Bleicherei eingeführt worden, bei denen zuerst mit ao Chlor gebleicht und dann mit Lösungen· yon Perverbindungen nachgebleicht wird. Ein solches Verfahr en ist zum Beispiel die Sauerstoffkaltbleiche nach Mohr, wobei man unter Fortfall der üblichen Druckkochung die gut entschlichtete Ware nach Entlüften im homogen verbleiten Kessel sofort unter Druckpressung chlort und nach dem Auswaschen, ohne umzupacken, mit der langsam auf 60 bis 70⁰ anzuwärmenden Peroxydflotte bei einem hydraulischen Druck von 2 bis 3 Atm. fertigbleicht. Diese kombinierte Bleiche gibt in der Praxis zufriedenstellende Ergebnisse, ist aber umständlich und erfordert besondere Einrichtungen.

Es wurde nun gefunden, daß bei Benutzung von schwach alkalischen Bleichflotten der aktive Sauerstoff der Lösungen von Perverbindungen bleichtechnisch am günstigsten bei hohen Drucken und zugleich hohen Temperaturen ausgenutzt werden kann, ohne daß eine Schädigung der Fasern, die bei der Anwendung von hohen Temperaturen und Überdruck allgemein befürehet wird, eintritt.

Das ■ Verfahren gemäß der Erfindung zum Bleichen cellulosehaltiger Fasern mit schwach alkalischen Lösungen von Perverbindungen besteht darin, daß die Bleiche des Guts unter einem Überdruck von mindestens I ^₂ Atm., vorzugsweise unter einem Überdruck von 2 bis 4 Atm., und bei Temperaturen erfolgt, die 80 bis 90⁰, vorzugsweise ioo^Q, überschreiten.

Die Höhe des Druckes richtet sich nach der Natur der zu behandelnden Ware, der Zusammensetzung der Bäder und dem gewünschten Bleicheffekt. Bei der Verarbeitung von Baumwolle werden schon mit einem Überdruck von I¹Z₂ Atm. gute Ergebnisse erzielt; ein Überdruck von- 2 bis 4Atm. ist jedoch im allgemeinen vozuziehen. Der Druck kann hydraulisch, z. B. durch Pumpendruck, durch Druck der zirkulierenden Flotte, durch Flottenausdehnüng im geschlossenen, vollgefüllten Kessel oder durch Einpressen von Gasen hervorgerufen werden.

Hinsichtlich der anzuwendenden Tempera-■ türen ist zu bemerken, daß man bei Benutzung ' konzentrierter Bäder, wie sie bei dem vorliegenden Verfahren zweckmäßig angewendet • werden, die Temperatur zu Beginn des Bleichens unter too¹³ (z.B. 85 bis 95°) halten kann, um sie erst im Verlaufe des Bleichvorgangs, entsprechend der fortschreitenden Verringerung der Konzentration an aktivem Sauerstoff, auf über 100 bis 115° und darüber ansteigen zu lassen, - so daß der abnehmende Gehalt der Bäder an Perverbindun-. gen durch die Zunahme der Temperatur der Flotte ausgeglichen wird.

Stark alkalische Bäder üben schon bei der 8g gewöhnlichen Beuche einen nachteiligen Einfluß auf die Festigkeit der Fasern aus. Bei der Bleichung nach vorliegendem Verfahren, die bei erhöhtem Druck und bei hoher Temperatur vor sich geht, ist es erforderlich, die Alkalität von Bädern, die mit Ätzalkalien versetzt sind, entsprechend niedrig zu halten. Die Einstellung der niedrigen Alkalität der Flotten auf einen p_H-Wert geringer als 11 kann mit Hilfe aller fachbekannten Maßnahmen erfolgen. Das Verfahren kann selbst ohne jeden Zusatz von starken Alkalien zu den Bädern ausgeführt werden, wenn dem eigentlichen Bleichen die alkalische Vorbehandlung vorangeschickt wird, die in der Bleicherei als das sogenannte Beuchen allgemein üblich ist. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die erforderliche Alkalität der Flotte durch den Zusatz von Wasserglas hervorzurufen. An Stelle von Wasserglas können auch andere Verbindungen, deren wäßrige Lösungen alkalisch reagieren, z. B. Älkalipyrophosphate, Alkaliorthophosphate oder auch Alkalioxalate, dem Bleichbad zugesetzt ' werden. Insbesondere die Phosphate haben i°5 unter Umständen einen sehr guten Einfluß auf den Weißgrad.

Unter der Voraussetzung, daß dem Bleichen eine Beuche vorausgeht, lassen sich mit dem vorliegenden Verfahren schließlich sehr gute no Bleicheffekte auch dann erzielen, wenn den Bädern ein alkalisch reagierender Stoff überhaupt nicht zugesetzt wird. Die Faser speichert bei der vorausgehenden Behandlung mit der alkalischen Beuchlauge, gleichgültig, ob die Vorkochung mit oder ohne Anwendung von erhöhtem Druck ausgeführt wird, so viel Alkali in sich auf, daß ein weiterer Zusatz bei der nachfolgenden Bleichung unterbleiben kann. Das aufgespeicherte· Alkali wird von der Faser in so fester Bindung zurückgehalten, daß es selbst durch sorgfältiges Waschen

des Gutes zwischen Beuche und Bleiche nicht entfernt wird. Unter den Bedingungen des vorliegende» Bleichverfahrens geht das von der Faser im Beuchprozeß festgehaltene Alkali in das Bleichbad über, dem hierdurch die erforderliche schwach alkalische Reaktion erteilt wird. Überraschenderweise sind solche Bleichflotten, deren alkalische Reaktion nur durch die verhältnismäßig geringen Mengen to des durch die Ware mit eingebrachten Alkalis hervorgerufen ist, auch ohne Verwendung von Stabilisatoren recht gut haltbar und geben ihren Sauerstoff sehr regelmäßig ab. Es ist sogar möglich, das Beuchen und Bleichen in einer einzigen Flotte durchzuführen, indem man, nachdem das Beuchbad unter Alkaliverbrauch einige Zeit auf das Gut bei Kochtemperatur eingewirkt hat, diesem Bade Perverbindungen, unmittelbar

•20 zusetzt und die Behandlung unter Einhaltung der geeigneten Bedingungen bis zur Beendigung der Bleiehung in einem Zuge weiterführt.

Die Ersparnis an aktivem Sauerstoff beträgt, verglichen mit dem Verbrauch beim Bleiehen in offenem Behälter, in der Regel mindestens 30. °/o, in manchen. Fällen sogar über 50 °/o- Offenbar fördern die hohe Temperatur und der erhöhte Druck in Zusammenwirkung die Einwirkung des aktiven Sauerstoffes auf die Nichtfaserstoffe. Ein weiter.er A^orteil von Bedeutung ist, daß man auch ohne eine Vornetzung des zu behandelnden Gutes zu gleichmäßigen Bleichergebnissen gelangt, da sich" die Flotte unter den Bedingungen des vorliegenden Verfahrens auch im trockenen Gut vollständig gleichmäßig verteilt. Auch eine Vorimprägnierung der Ware ist in den meisten Fällen unnötig. Das Verfahren ist daher bei rascherer und einfacherer· Durchführbarkeit auch hinsichtlich der Kosten für chemische Hilfsstoffe nicht teurer als die bekannten Verfahren. Dazu kommt, daß zur Durchführung des Verfahrens, abgesehen von einer geeigneten Wascheinrichtung, nur ein Kessel in der Art der üblichen Beuchkessel für Druckkochung erforderlich ist. Beispiels-, weise kann ein gewöhnlicher Beuchkessel mit einer Einrichtung zur Umwälzung der Flotte mittels Pumpe oder Injektor verwendet werden. Wider alles Erwarten können trotz der · Anwendung von -Überdruck und höherer Temperatur auch * eiserne Bleichgefäße- benutzt werden, die, soweit die Oberfläche mit der Ware in Berührung kommt, mit den an sich bekannten Zementanstrichen, beispielsweise Kalk-Zement-Überzügen oder Kalk-Zement-Magnesia-Überzügen, versehen sind. Trotz der erschwerten Bedingungen ist also die An-Wendung verbleiter Apparaturen nicht notwendig. " · - .

Das vorliegende Verfahren kann für, gebeuchte und ungebeuchte Ware verwendet werden. Gewöhnliche Weißware, die auf Vollweiß oder für Druckzwecke gebleicht werden soll, wird in gebeuchtem. Zustand be-.Bandelt. Trikotware, Garn und andere Warensoften, bei denen ein voller Griff erwünscht ist, werden im ungebeuchten Zustand unter Zusatz von Ätzalkali gebleicht.

Die Bleiehung kann in einem Bad oder in zwei . aufeinanderfolgenden Bädern erfolgen. Die Bäder können auch mehrmals benutzt werden, wobei die verbrauchte Menge an Perverbindungen jeweils ergänzt wird.

Das Verfahren läßt sich auch in .der. Weise ausführen, daß es zur Nachbehandlung von nach anderen Verfahren vorbehandelten und vorgebleichten Faserstoffen benutzt wird. Auch bei einer solchen Nachbehandlung werden durch die gleichzeitige Anwendung von Druck und hoher Temperatur Ersparnisse an ' Chemikalien erzielt. Das Verfahren kann ferner mit dem gleichen Vorteil auch als Vorbleiche ausgeführt werden, der eine Bleiche nach anderen Verfahren nachfolgt.

Es hat sich auch als möglich erwiesen, ätzalkalifreie, z. B. ausschließlich, mit Wasserglas alkalisch gemachte Bleichflotten kalt auf die Ware zu bringen und durch vollständiges Abschließen des Kessels sofort nach dem Auf- legen des Deckels in der Anwärmeperiode einen Flottendruck zu erzeugen, der durch Flottenvermehrung oder -ausdehnung hervorgebracht wird. Auf diese-Weise erreicht man eine gleichmäßige Verteilung der unverbrauchten Bäder in der Ware, so daß jede Fleckenbildung vermieden bleibt.. Diese Vorgangsweise steht im Gegensatz zur üblichen Ausführung der Beuche, leistet aber im vor·- liegenden Falle - sehr gute Dienste im Sinne einer gleichmäßigen Imprägnierung der Ware. Der Flottendruck, der zum Teil auch durch eingeschlossene Luft bewirkt wird, wird dann aufgehoben und die Luft vollständig entfernt. Hierauf, .folgt die Druckkochung zur Durchführung des Bleichvorgangs.

Das Verfahren ist sowohl .zum Bleichen von loser Baumwolle als auch von Kardenbändern, Baumwollgespinsten und Geweben n° brauchbar; ferner kann es· zur Buntbleiche verwendet werden. Außer Baumwolle können z. B. auch Leinengarn und Leinengewebe, Jute, Hanf, Ramie, Kunstseide und Zellstoff in der angegebenen Weise behandelt werden.

Beispiele

i. Vorbleiche von Stückware für Druckzwecke. 2500'kg entschlichteter Mölino werden 3 Stunden unter einem Druck von 3 atü in 8000 1 Beuchlauge,, die 25 kg Ätznatron und 25 kg calc. Soda enthält, gebeucht. Das

Beuchbad wird abgelassen, worauf im Kessel zwei Waschungen mit zirkulierendem warmem Wasser folgen. Die so vorbehandelte Ware wird dann 3 Stunden, ebenfalls unter einem Druck von 3 atü, in einem Bleichbad von--8ooo 1, die IS kg Wassertoffsuperoxyd (3o°/₀ig) und 30 kg Wasserglas von 38⁰ Be enthalten, bei einer Temperatur von iio° gebleicht. Man erhält eine schön gebleichte und für Druckzwecke hervorragend geeignete Stückware. Die Ware gilbt nicht nach. Das Bleichbad kann nach Ersatz des verbrauchten Wasserstoffsuperoxyds für eine weitereBleichpartie verwendet werden.

2. Bleiche von Trikot. 600 kg Amerika-Trikot werden trocken in einen mit Zement ausgekleideten Eisenkessel eingefahren und unter 2,5 atü Druck mit einem Bade von 25001, das 6kgWasserstoffsuperoxyd (3o%ig), 3 kg Ätznatron und 10 kg Wasserglas enthalten, bei einer Temperatur von 95⁰ behandelt. In 3 Stunden ist eine Wirkung erreicht, die einem sehr guten Dreiviertelweiß entspricht; die Ware hat bei vollständiger Gleichmäßig-

»5 keit einen vollen, weichen Griff. ₄ ■

Will man auf Vollweiß bleichen, so verwendet man entweder in einem Bade etwa die doppelte Menge Wasserstoffsuperoxyd oder ohne Zwischenwaschung ein zweites Bad mit dem gleichen Gehalt an Wasserstoffsuperoxyd und Wasserglas, aber nur dem halben Gehalt an Ätznatron. Man erreicht hierbei den gleichen Effekt wie bei der offenen Bleiche mit der doppelten Menge H₂O₂.

3. Bleiche von Kardenband. 500 kg Kardenband werden im Eisenkessel mit Zementanstrich mit 8 kg Wasserstoffsuperoxyd (30⁰/oig), 2 kg Ätznatron und 8 kg Wasserglas in 2500 1 Bleichflotte unter einem Druck von 3.atü bei einer Temperatur von 90 bis ΐοο° gebleicht. Hierauf wird im Kessel unter Druck mit heißem Wasser gewaschen. Das gebleichte Gut zeigt einen weichen, vollen

~- Griff und besitzt sehr gute Spinnfähigkeit.

4. Bleiche von loser Baumwolle. ' 500 kg lose Baumwolle werden im zementierten Eisenkessel mit 40 kg Soda und 4 1 Beuchöl 4 Stunden lang unter Zirkulation gebrüht. Dann läßt man die Kochflotte ab, spült einmal mit heißem Wasser und fügt dem zweiten heißen Wasser, das auf die Ware gebracht wird, 8 kg Wasserstoffsuperoxyd zu. Dem Bleichbad werden keine weiteren Zusätze beigegeben. Mit dieser Flotte, deren Volumen ungefähr 2500 1 beträgt, wird unter 2 Atm.

Überdruck 2 Stunden lang bei etwa ioo° gebleicht. Die gebleichte Baumwolle hat einen sehr weichen Griff und ist sehr gut verspinnbar. Allenfalls können dem Bade.neben der · Perverbindung auch 1 bis 2 kg Natriumpyrophosphat zugesetzt werden.

5. Kettbaumbleiche. Ein Kettbaum mit 80 kg Material wird im Färbeapparat mit 1000 1 eines Bleichbades, das je Liter 5 g Ätznatron und 2 g Soda enthält, unter ιVa Atm. Überdruck 3 Stunden lang bei 100 bis 105⁰ abgekocht. Nach dieser Zeit läßt man ab, öffnet den Kessel und setzt I¹Z₂ kg konzentriertes Wasserstoffsuperoxyd zu· Man schließt, den Kessel wieder, kocht etwa 2 Stunden unter Druck bei 95 bis ioo° weiter und erhält ein sehr schönes Vollweiß. Vermittels einer entsprechenden Vorrichtung (Druckausgleichgefäß) kann das Wasserstoffsuperoxyd auch ohne öffnen der Apparatur zugegeben werden. ·

6. 1000 kg Molino werden mit 30 kg gebranntem Kalk bei einem Flottenverhältnis von ι zu 3 während 5. Stunden bei 2 Atm. Überdruck gekocht, auf der Strangwaschmaschine gewaschen, am Clapot mit Salzsäure gesäuert und neuerlich gewaschen. Es folgt eine 5stündige Druckbleiche bei 2 Atm. Überdruck mit 20 kg Wasserglas und 10 kg konzentriertem Wasserstoffsuperoxyd bei Tem- peraturen von etwa ioo°. Man erhält das für die Kalkbeuche charakteristische Hochweiß.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bleichen von cellulosehaltigem Fasergut, insbesondere Baumwolle, mit schwach alkalischen, gegebenenfalls ätzalkalifreien Lösungen von Perverbindungen unter Druck und in der Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung unter einem Überdruck von mindestens I¹J₂ Atm., vorzugsweise unter einem Überdruck von 2 bis 4 Atm., und

. bei Temperaturen oberhalb 8o°, \-orzugsweise oberhalb ioo°, erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der ' Bleichflotte zu Beginn des Bleichvorganges unter ioo° gehalten und erst im Verlauf des Bleichens, entsprechend der fortschreitenden Verringerung der "Konzentration an aktivem Sauerstoff, über ioo° gesteigert wird. no