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Verfahren zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit von Fäden oder
Fasern aus Proteinen, insbesondere Casein, gegen heiße wäßrige Bäder Es ist bekannt,
Fasern und Fäden, din aus Proteinlösungen hergestellt sind, zur Erzielung einer
besseren Wasserresistenz mit Formaldehyd zu behandeln.
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Die Widerstandsfähigkeit so behandelter Fasern gegen heiße, wässerige
Flüssigkeiten ist jedoch noch keineswegs befriedigend. So erhält beim Färben in
einem heißen, schwach sauren Färbebad, wie es für Naturwolle angewendet wird, die
Fasermasse unter Gewichtsverlust eine kautschukähnliche Struktur. Nach dem Trocknen
ist das Produkt spröde und verklebt, außerdem schrumpft @es um 3o bis 400/0 und
zuweilen noch mehr.
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Es ist ferner bekannt, Caseinfasern mit sauren, Förmaldehyd enthaltenden
Härtungsbädern zu behandeln; es wird hierbei aber ausdrücklich die Anweisung erteilt,
die Fasermasse danach sofort so lange zu waschen, his sie vollkommen säurefrei ge,#varden
ist. In der älteren Arbeitsvorschrift wird noch nebenbei erwähnt, daß es sich in
einigen, Fällen empfiehlt, eine Nachhärtung vorzunehmen, die mit einem neutral reagierenden
Formahnbad durchzuführen ist. Indessen hat sich herausgestellt, daß auch die in
dieser Weise gehärteten Fasern noch nicht genügend widerstandsfähig gegen den Einfluß
von heißen, sauren Farbbädern sind.
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Überraschenderweise wurde gefunden,' daß gerade eine Verbesserung
in dieser Hinsicht erzielt wird, wenn man die in normaler Weise unter Anwendung
Formaldehyd enthaltender Bäder gehärteten Fasern einer Nachbehandlung
mit
einer Lösung von Aldehyd und einer Säure unterwirft, ohne Auswaschen trocknet und
danach erhitzt.
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Nach der Erfindung kann man statt in Bädern, die Säuren und Aldehyde
enthalten, die Behandlung auch in einem Bad vornehmen, welches einen bei der Eintrocknung
oder Erhitzung H'-lonen abspaltenden Stoff ciithält, und statt eines freien Aldehyds
einen bei der Eintrocknung oder Erhitzung Aldehyde abspaltenden Stoff. So z. B.
Triammoniumphosphat, Zinkchlorid, Natriumätliyls:ulfat und Hexarnethylentetramin,
Aldehyd-Bisulfite, Trioxymethylen. Auch können Stoffe benutzt werden wie Chlormethylalkohol
(C H2 C10 H), Methylensulfat (C H2 S 0j, Chlormethoxysulfonylchlorid (CH#,CIOSOCI),
welche beim Erhitzen sowohl Formaldehyd als auch Säure abspalten.
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Obwohl die Art der Säure zum Erzielen eines guten Effektes nicht von
ausschlaggebender Bedeutung ist, hat es sich doch gezeigt, daß starke Säuren, wie
Salzsäure und Schwefelsäure, besonders gute Resultate ergeben.
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Im allgemeinen ist es zu empfehlen, den Säuregrad der Lösung, mit
der die Proteinfaser .eingetrocknet wird, möglichst hoch zu halten. Schon bei einem
pH des Bades von 5 tritt eine merkliche Verbesserung auf; bei PH 2 ist sie größer,
indessen geben noch höhere Säuregrade noch bessere Resultate, wobei man, ohne die
Faser zu beschädigen,, auf i o 0 o HCl oder H . S 0.i und darüber gehen kann.
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Um eine gute Wasserresistenz der Fäden zu erhalten, werden sie nach
der Erfindung nach dem Eintrocknen in noch saurem Zustand auf eine Temperatur von
ioo`' und höher .erhitzt. Man kann auch die Fasern mit einer Säure ohne weiteres
eintrocknen und danach in Aldehyddampf erhitzen.
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Falls man Stoffe, wie Chlormethoxysulfonylchlorid, benutzt, die sich
in Gegenwart von Wasser zersetzen, kann man sie in einem indifferenten Lösungsmittel
lösen, die Proteinfasern in die Lösung eintauchen und nach dem- Trocknen erhitzen.
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Zuweilen empfiehlt es sich, das Entwässern während des Erhitzens durch
Anwendung von Stoffen zu beschleunigen, die azeotropische Gemische bilden, z. B.
Butanol, oder dadurch, daß man das Material mit nicht mit Wasser mischbaren organischen
Stoffen, z. B. Toluol, destilliert.
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Es bat sich als ein Vorteil herausgestellt, zum sauren, Aldehyde enthaltenden
Bad Stoffe zuzusetzen, die dehydratisierend oder gerbend auf die Faser wirken, z.
B. Aluminiumsulfat, Chromsulfat, Natritnnsülfat, aromatische Sulfonsäuren oder Kondensationsprodukte
aromatischer Sulfonsäuren mit Formaldehyd. Beispiel i Caseinfasern, dadurch hergestellt.
dal.i man eine alkalische Caseinlösung in einem sauren Spinnbad verspinnt, werden
möglichst vollständig in einem neutralen oder höchstens sehr schwach sauren iof),)igen
Formalinbad gehärtet und dann getrocknet. Man bringt die Fasern darauf in ein Bad,
welches 85 Teile Wasser, i o Teile Formaldehyd und 5 Teile H Cl enthält.
Nach i Stunde wird das Fasergut durch Auspressen oder Z°ntrifugierL-n möglichst
weitgehend vom Flüssigkeitsiiberschuß befreit und bei einer Temperatur von 5o- getrocknet.
Nun erhitzt man 1:@ Stunde auf i io-. Anschließend wird säurefrei gewaschen, ge-ebeiienfalls
aviviert und sonstwie nachbehandelt und getrocknet. Die Fasern sind gegen Färben
mit sauren Farbstoffen bei 95- gut widerstandsfähig geworden. Der Schrumpf beträgt
nach dem Trocknen ? bis höchstens 6@)_'0. Beispiel 2 Caseinfasern, die in normaler
Weise mit Formalin gehärtet worden sind, werden Iufttrocken in ein Gemisch, das
95 Teile Butanol, 5 - Methylensulfat enthält, gebracht.
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Nach i Stunde wird zentrifugiert; der CTberschuß von Butanol durch
Abdestillieren entfernt und das Material nun = Stunden auf ioo- erhitzt. Anschließend
wird bis zu Säurefreier Reaktion ausgewaschen, aviviert und getrocknet. Die Fasern
sind nunmehr gut widerstandsfähig gegen Thermolyse. Beispiel 3 Normal gehärtete
Caseinfasern werden mit einer 5!),'oigen HCl-Lösung ohne Auswaschen behandelt, zentrifugiert
und getrocknet. Danach werden sie in einem gescblossenen Gefäß i Stunde bei einer
Temporatur von i i o` der Einwirkung trockenen Formaldehyddampfes ausgesetzt. Die
weitere Behandlung geschieht wie im Beispi°12 angegeben. Beispiel Normal gehärtete
Caseinfasern werden i Stunde in einem Bad behandelt, welches sich aus 83 Teilen
Wasser, - Aluminiumsulfat (wasserfrei @, 5 - Formaldehyd, 8 - starker Schwefelsäure
zusammensetzt. Nach dem Zentrifugieren wird das Fasermaterial getrocknet und 1/-)
Stunde
auf i 15° erhitzt. Danach wäscht man aus und aviviert, wenn
nötig. Die Fasern sind vollständig widerstandsfähig gegen Thermolyse geworden, die
Menge des nach möglichst erschöpfendem Ausschleudern noch zurückgehaltenen Wassers
beträgt weniger als 40N-