DE807204C - Verfahren zur Herabsetzung des Quellwertes von Substanzen mit hohem Quellwert - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herabsetzung des Quellwertes von Substanzen mit hohem Quellwert Die vorliegende Erfindung bezweckt, den Quellwert von Substanzen von relativ hohem Quellwert herabzusetzen, wie beispielsweise von Filmen, Folien, Fasern u. dgl. aus regenerierter oder nativer Cellulose, aus Eiweiß- oder Kaseinabkömmlingen u. dgl.
• Es ist an sich bekannt, den Ouellwert bei Cellulose'dadurch herabzusetzen, daß man in oder auf der Faser eine Harzbildung bewirkt. So wurde schon vorgeschlagen, Melamin und Formaldehyd in der Hitze zu Melaminharzen zu kondensieren und mit einer diese Harze enthaltenden Lösung die Faser zu tränken. Man hat weiterhin vorgeschlagen, in Gegenwart von Butanol beispielsweise die Faser mit einer Melaminharzlösung zu tränken. Dieses Verfahren dient u. a. zur Herstellung von waschechten Appreturen, zum Färben und Drucken von Ülhäut@ii, Regenmänteln usw. Endlich ist auch vorgeschlagen worden, Melaminformaldehydkondensationsprodukte auf bzw. in der Faser selbst herzustellen, indem man die Faser mit den genannten Stoffen tränkt und sie bei relativ hohen Säurekonzentrationen von z. B. etwa 15 % bei Temperaturen unter 5o° beläßt.
• Alle diese bekannten Verfahren setzen den Quellwert der so behandelten Cellulose mehr oder weniger weitgehend herab, indem auf und in der Faser eine Kunstharzschicht gebildet wird.' Gleichzeitig treten Nachteile insofern auf, als die elastischen Eigenschaften wesentlich herabgesetzt werden.- Auch zeigen die Fasern, die in Gegenwart von relativ starken Säuremengen, unter Verwendung von Melamin und Formaldehyd bei tiefen Temperaturen behandelt sind, ein wenig gefälliges Aussehen bei unangenehmem Griff.
• _ Auf Grund vorliegender Erfindung gelingt es, den Quellwert von Substanzen mit starker Neigung zur Quellung bedeutend herabzusetzen, jedoch bei gleichzeitiger Erhaltung der gewünschten guten sonstigen textilen, vor allem der elastischen Eigenschaften.
• Gemäß vorliegender Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß man Melaminbasen und Formaldehyd gemeinsam auf die Substanzen mit hohem Quellwert aufbringt, das Lösungsmittel bei tiefen Temperaturen bis höchstensfalls etwa 5o° größtenteils verdunstet und anschließend bei höheren Temperaturen, etwa zwischen 8o und Q O', vorzugsweise bei etwa ioo°, reagieren läßt.
• Als Lösungsmittel wird in der Praxis zweckmäßig Wasser verwandt. Erfindungsgemäß können mit Vorteil der Lösung noch Magnesiumsalze, bei Anwendung von Wasser als Lösungsmittel wasserlösliche Magnesiumsalze zugegeben werden. Statt der Magnesiumsalze, die in geringen Mengen, z. B. i bis 2 0/0, zugesetzt werden, oder zusammen mit ihnen können auch Alkohole in ähnlichen Mengen Verwendung finden. Auch können puffernd wirkende Substanzen zugegeben werden, vor allem solche, die einen Bereich von pH 5 bis 7 ergeben, da sich gezeigt hat, daß sich die Reaktion mit Vorteil bei einem pH von etwa 6 durchführen läßt, wobei sehr gute textile Eigenschaften erzielt werden.
• Erfindungsgemäß wird in erster Stufe bei einem pH zwischen 5 und 7 bei niedrigen Temperaturen, allerhöchstens bei etwa 5o°, so lange vorgetrocknet, bis der Feuchtigkeitsgehalt der Faser bzw. anderer Formkörper aus den zu behandelnden Stoffen einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 5 und 300/0, z. B. 12%, aufweist. Erst nachdem diese Vortrocknung unter Vermeidung von Kondensationsreaktionen erfolgt ist, wird die Temperatur erhöht auf Temperaturen zwischen 8o und 13o°, wobei die chemische Reaktion vor sich geht. Das Reaktionsgut kann hierbei in einem abgeschlossenen oder offenen Raum bei entsprechender Temperatur belassen werden.
• Auf diese Weise wird der Quellwert von z. B. 85 % auf 40 bis 50 0/0, gegebenenfalls auch auf geringere Werte, herabgesetzt, während die Dehnung praktisch erhalten bleibt, als sicheres Zeichen dafür, daß nicht wie bei den bekannten Verfahren durch die Harzbildung eine Versprödung der Fasern eingetreten ist. Gleichzeitig wird durch die erfindungsgemäße Behandlung eine Erhöhung der Trocken-, insbesondere aber eine solche der Naßfestigkeit erzielt. Auch bleibt der Polymerisationsgrad erhalten. Außerdem werden die erfindungsgemäß behandelten Produkte durchweg hinsichtlich ihrer Alkaliempfindlichkeit verbessert, was bekanntlich bei regenerierten Cellulosen sehr wichtig ist. Solche Fasern zeigen außerdem einen weichen seidigen Griff, während sie in ihrem Aussehen sonst unverändert erscheinen, ausgenommen durch eine sicher nicht unerwünschte leichte Aufhellung.
• Als Basen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Triazinbasen, wie z. 13. Melamin selber und seine Homologen, wie 1lethvlmelamin, Äthylmelamin, Phenylmelamin und weitere ähnliche aus dem Chlorcyan bzw. Cyanurchlorid erhältliche Derivate, wie Guanamin (Diaminotriazin), die Alkoxydiaminotriazine und andere, in Anwendung gebracht. Um sie besser in genügendem Umfang in Lösung zu bringen, verfährt man zweckmäßig so, daß man sie unter vorsichtiger Erwärmung bis 5o°, beispielsweiße zusammen mit Formaldehyd, auflöst, wobei unter Umständen schon eine teilweise Methylolierung der Aminogruppen eintritt. Der Formaldehyd kann in Gestalt der bekannten wäßrigen Lösungen zur Anwendung kommen; doch erscheint es augenscheinlich zweckmäßig, schon gealterte Lösungen dieser Art zu verwenden, die vielleicht die höheren Polymeren in etwas größerer Menge enthalten. Auch ist es möglich, statt des wäßrigen Formaldehyds den festen Paraformaldehyd auf die beschriebene Weise zur Anwendung zu bringen.
• Als Alkohole, die neben oder an Stelle der -Zagnesiumsalze zur Verwendung kommen, können an sich alle ein- oder mehrwertigen Alkohole benutzt werden, jedoch unter Vermeidung solcher Alkohole, die die chemische Reaktion zwischen den Melaminbasen und Formaldehyd beschleunigen. Besonders gute Resultate wurden beispielsweise mit Alkoholen von nicht zu kurzer Kettenlänge, unter anderem mit dem i, 6-Hexandiol, erzielt. Es hat sich gezeigt, daß der Zusatz von Alkoholen gleichzeitig eine gewisse weichmachende Wirkung auf die erfindungsgemäß behandelten Textilien ausübt.
• Statt das Melamin oder ähnliche Basen zusammen mit Formaldehyd aufzulösen, kann man auch von bereits methylolierten Basen ausgehen, doch sind dabei auf alle Fälle Präparate zu vermeiden, die, wie z. B. das Hexamethylolmelamiii, bei längerer Aufbewahrung bereits weitgehende Kondensationen erlitten'haben, da mit ihnen, entsprechend dem eingangs Gesagten, nicht die charakteristischen Wirkungen des Verfahrens erreicht werden können. Als Magnesiumverbindungen eignen sich z. B. Magnesiumacetat oder -sulfat, als puffernde Substanzen seien beispielsweise Natriumacetat oder Natriumbicarbonat genannt. Beispiele i. io kg Zellwollfaser werden in ioo 1 Lösung, welche 2 % Melamin und 3 % Formaldehyd enthält, 15 Minuten bei normaler Temperatur belassen, wobei die Faser wiederholt zum besseren Durchtränken in dieser Lösung eine Quetschvorrichtung passiert. Die Lösung zeigt vom Beginn bis zum Schluß ein pH vom 6,o.
• Nach dieserZeit wird die Faser herausgenommen, abgeschleudert bis auf einen Wassergehalt, der etwa dem Quellwert der Regeneratfaser zukommt (85 %). Diese so vorbehandelte Faser wird etwa 45 Minuten bei 5o° derart vorgetrocknet, daß sie nach dieser Zeit einen Wassergehalt von etwa io 0/0 besitzt. Sofort anschließend wird diese Faser in einem geschlossenen Gefäß eine Stunde einer Temperatur von io5° ausgesetzt. Die Faser zeigt nach dieser Behandlung einen Quellwert von 48 % gegenüber einem ursprünglichen Quellwert von 85 0/0; eine Trockendehnung von 18,5 % und eine Maßdehnung von i 8,o % gegenüber einer ursprünglichen Trockendehnung von 20,0 % und einer ursprünglichen Maßdehnung von 19,2 0/0.
• Die Trockenfestigkeit nach der Behandlung ist 203 g pro ioo den und die Maßfestigkeit 89 g pro ioo den gegenüber einer ursprünglichen Trockenfestigkeit von 159 g pro ioo den und einer ursprünglichen Maßfestigkeit von 52 g pro ioo den.
• Das Aussehen der erfindungsgemäß behandelten Ware ist etwas heller und von einem angenehm weichen Griff.
• 2. Der Melaminformaldehydlösung von Beispiel i werden noch 2 % Magnesiumsulfat und i % Hexandiol zugesetzt, worauf sie vom Beginn bis zum Schluß ein pil von 6,5 zeigt. Im übrigen wird gearbeitet, wie in Beispiel i beschrieben. Die Faser weist nach der Behandlung einen Quellwert von 49 0/0 gegenüber einem ursprünglichen Quellwert von 85 %, eine Trockendehnung von i9,o % und eine Maßdehnung von 18,8 %, gegenüber einer ursprünglichen Trockendehnung von 2o,o4% und einer ursprünglichen Maßdehnung von 19,2 % auf. Die Trockenfestigkeit ist nach der Behandlung 188 g pro ioo den und die Maßfestigkeit 98 g pro ioo den gegenüber einer ursprünglichen Trockenfestigkeit von 159g pro ioo den und einer ursprünglichen Maßfestigkeit von 52 g pro aoo den.
• 3. Man tränkt ioo kg Kunstseide bei Zimmertemperatur mit 5oo 1 einer wä$rigen Lösung, bestehend aus 2,8 % Melamin, 4 % Formaldehyd, o,15 % Magnesiumacetat, o,8 % Äthylalkohol und 0,4% Natriumacetat vom PH 7,1. hTach einer eingehenden Tränkungszeit und Durchquetschungszeit wird die Faser bei 5o° vorgetrocknet bis auf einen Wassergehalt von etwa 15 0/0. Anschließend wird die Faser in einem geschlossenen Behälter i Stunde bei ioo° belassen. Sie zeigt eine etwas hellere Farbe und einen angenehm seidigen Griff. Der Quellwert beträgt 420/0 gegenüber einem ursprünglichen Quellwert von 88%. Die Trockendehnung ist 24,0 % und die Maßdehnung 23,0010 gegenüber der ursprünglichen Trockendehnung von 25010 und der ursprünglichen Maßdehnung von 24,0 0/0.
• Die Trockenfestigkeit ist 175 g pro ioo den und die Maßfestigkeit 88 g pro ioo den gegenüber einer ursprünglichen Trockenfestigkeit von 139 g pro iooden und einer ursprünglichen Maßfestigkeit von 45 g pro ioo den.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herabsetzung des Quellwertes von Substanzen mit relativ hohem Quellwert unter Verwendung von Melaminbasen und Formaldehyd, dadurch gekennzeichnet, daß man die zu behandelnden Substanzen mit den N-lelaminbasenformaldehydlösungen, vorzugsweise wäßrigen Lösungen, gut durchtränkt, das Lösungsmittel bei tiefen Temperaturen bis höchstenfalls etwa 5o° größtenteils verdunstet 'und anschließend bei höheren Temperaturen, etwa zwischen 8o und 13o°, vorteilhaft bei ioo°, reagieren läßt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man an Stelle der Lösungen von Melamin- und ähnlichen Basen zusammen mit Formaldehyd die bereits hergestellten, vorteilhaft frisch bereiteten methylolierten Basen bzw. deren Lösungen anwendet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösung noch Magnesiumsalze und/oder Alkohole zugesetzt werden.
4. 4. Verfahren nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß puffernd wirkende Substanzen zugesetzt werden.
5. 5. Verfahren nach Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionslösung ein ph zwischen etwa 5 und 7, vorteilhaft etwa 6, zeigt.