DE967641C - Verfahren und Mittel zur Veredlung von Cellulosematerial - Google Patents
Verfahren und Mittel zur Veredlung von CellulosematerialInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung von Cellulosematerial.
Der hier gebrauchte Ausdruck »Cellulosematerialien«
soll Fasern, Garne oder Stoffe einschließen, die aus nativer oder regenerierter Cellulose einschließlich abgewandelter
Cellulose und Cellulosederivaten sowie Mischungen derselben mit anderen Fasern, in denen
vorzugsweise der Celluloseanteil dominiert, bestehen oder solche enthalten. Nicht eingeschlossen sind
ίο Papier und Papierbrei. Im allgemeinen ist die erfindungsgemäße
Behandlung mehr für Stoffe aus beispielsweise Baumwolle, Leinen oder Viskosekunstseide
als für Fasern oder Garne gedacht, auf die sie jedoch auch anwendbar ist.
Verschiedene Methoden sind von Zeit zu Zeit vorgeschlagen worden, um die Eigenschaften solcher
Cellulosematerialien zu verbessern. So hat man Behandlungen vorgeschlagen, um die Wassersaugfähigkeit
herabzusetzen, die Naßfestigkeit zu erhöhen, die Naßreibfestigkeit heraufzusetzen oder eine
Schrumpfung beim Waschen zu verringern. Gewöhnlich sind solche Behandlungen insbesondere auf Viskosekunstseide
in verschiedenen Fabrikationsformen anwendbar. Solche Verfahren schlossen unter anderem
die Anwendung von Phenolformaldehydvorkondensäten, Amidformaldehydvorkondensaten und Aminformaldehydvorkondensaten
in wäßrigen Lösungen in Gegenwart von sauren oder mittelbar sauer
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wirkenden Katalysatoren ein, woran sich eine Trocknung und Wärmebehandlung anschloß, um
eine Polymerisation des Harzes an Ort und Stelle hervorzurufen. Obwohl solche Kunstharzimprägnierangen
die Eigenschaften von Viskosekunstseide fühlbar verbessern, zeigen sie auch unangenehme Begleitumstände.
So sind Phenolformaldehydharze stark gefärbt; die erforderliche Benutzung saurer oder
sauer wirkender Katalysatoren bringt Nachteile mit ίο sich, z. B. die Herabsetzung der Haltbarkeit und
Wirksamkeit des Bades des Harzvorkondensates, und schließlich ist die für die Wärmebehandlung erforderliche
Erhitzung der Viskosekunstseide mit dem Risiko verbunden, daß diese weich oder lappig wird. Außerdem
zeigt das mit Kunstharz behandelte Material in jedem Falle eine Tendenz, brüchig zu werden, die
so stark ist, daß diese Kunstharze nicht auf Baumw.oll-
oder Leinenstoffe anwendbar sind, ohne daß eine beträchtliche Brüchigkeit und ein erheblicher Festigkeitsverlust
dieser Stoffe auftreten, sofern nicht besondere Nachbehandlungen zur Wiederherstellung
der Festigkeit durchgeführt werden.
Als Ersatz wurde deshalb auch bereits die Verwendung von Ketonaldehydharzen vorgeschlagen, die
sich unter alkalischen Bedingungen polymerisieren lassen; damit ist jedoch der Nachteil verbunden, daß
sich die behandelten Textilien sogleich oder beim Lagern gelb anfärben.
Alle genannten Kunstharzbehandlungen können und werden normalerweise den Griff der behandelten
Cellulosematerialien in einem unerwünschten Ausmaß ändern. So können sich beispielsweise durch eine
derartige Behandlung der Griff, das Aussehen und die Drapierungsmöglichkeiten von Kunstseidenkrepp
so nachteilig ändern, daß derartige Verfahren nicht mehr anwendbar sind. An Stelle einer Harzbehandlung
hat man deshalb auch die Anwendung von Formaldehyd in Gegenwart eines sauren Katalysators
vorgeschlagen. Das ist jedoch ein Prozeß, der einer sehr sorgfältigen technischen Überwachung bedarf,
beispielsweise bei Viskosekunstseide, wenn ein Weichoder Lappigwerden vermieden werden soll; bei Baumwolle
und Leinen ist das Verfahren infolge der starken Erweichung der Struktur überhaupt nicht anwendbar.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, durch das alle diese Nachteile beseitigt werden können.
Es wurde bereits die Anwendung der Bisulfitreaktionsprodukte von Isocyanaten und Isothiocyanaten
(im nachstehenden kurz Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukte genannt) auf Cellulosematerialien
vorgeschlagen mit anschließender Wärmebehandlung, durch die sich beispielsweise neue Färbeffekte, begleitet
von einer verringerten Aufnahmefähigkeit für Wasser und einer erheblichen Naßfestigkeit, erreichen
lassen. Infolge der verringerten Wasseraufnahmefähigkeit zeigen behandelte Cellulosegarne und -stoffe
eine verringerte Schrumpfneigung bei Befeuchtung oder beim Waschen. Jedoch sind viele Cellulosestoffe
mit hohem Schrumpfpotential, wie beispielsweise Cr&pes, nicht in gleicher Weise hinsichtlich ihrer
Abmessungen beständig, wenn sie so behandelt sind. Es ist bekannt, Textilien durch Imprägnieren mit
Isocyanat-Bisulfit-Addukten, die lange aliphatische Ketten aufweisen, wasserabstoßend zu machen. Zu
dem gleichen Zweck hat man die Ablagerung von hochmolekularen Reaktionsprodukten zwischen zwei-
und mehrwertigen Aminen und den Bisulfitaddukten gemeinsam mit wasserabstoßenden Stoffen, wie Paraffin,
Fette, Wachse oder Harze, in dem Gewebe vorgeschlagen.
Maßhaltigkeit, Quell- und Schrumpffestigkeit der Textilien kann man mit diesen Behandlungen jedoch
nicht erzielen.
Es wurde nun ein Verfahren gefunden, durch das die Schrumpfneigung von Garnen und Stoffen so
stark herabgesetzt werden kann, daß auch Materialien von hohem Schrumpfpotential im wesentlichen stabilisiert
werden können, d. h. daß die Abmessungen der Stoffe bei Befeuchtung oder beim Waschen erhalten
bleiben. Auch bei Materialien von niedrigem Schrumpfpotential, die bereits mit Hilfe des zuvor erwähnten
Verfahrens im wesentlichen schrumpffest gemacht werden können, kann das vorliegende Verfahren
Anwendung finden, um das gleiche Ergebnis auf wirtschaftlicherem Wege zu erzielen. Das Verfahren
hat auch eine verringerte Saugfähigkeit gegenüber Wasser und eine vergrößerte Naßfestigkeit zur Folge.
Das Verfahren der Erfindung besteht darin, daß man in ein Cellulosematerial ein Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukt
und ein Amid, ein Amidin oder ein Aminotriazin einbringt und danach mit Wärme behandelt. Das Material kann anschließend gewaschen
werden, um etwa vorhandene unerwünschte Nebenprodukte oder Rückstände zu entfernen. Die
Einbringung des Amides, Amidines oder Aminotriazines kann vor, gleichzeitig mit oder nach der Einbringung
des Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes erfolgen.
Der Ausdruck Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukt im Rahmen dieser Beschreibung schließt natürlich
auch Isothiocyanat-Bisuhit-Reaktionsprodukte ein. Eine geeignete Durchführungsweise des neuen Verfahrens
besteht darin, daß das Reaktionsprodukt und das benutzte Amid, Amidin oder Aminotriazin auf
das Cellulosematerial aus der gleichen oder aus verschiedenen vorzugsweise wäßrigen Lösungen oder
Dispersionen aufgebracht, das Material dann getrocknet oder teilweise getrocknet und schließlich
wärmebehandelt wird.
Geeignete Amide sind Harnstoff, Thioharnstoff, Acetamid, Benzamid, Sulfonamid und p-Toluolsulfonamid;
geeignete Amidine sind Dicyandiamid, Guanidin und Aminoguanidin und geeignete Aminotriazine,
z. B. Melamin.
Ein Verfahren zur Herstellung des Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes
besteht beispielsweise darin, daß man das Isocyanat in einer gesättigten wäßrigen Lösung eines AlkaHmetallbisulfits, beispielsweise
des Natriumbisulfits, dispergiert, und zwar vorzugsweise in etwa äquimolekularen Anteilen,
worauf sich aus dieser Lösung nach kurzer Zeit das Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukt abscheiden wird.
Flüssige Isocyanate können in die gesättigte Bisulfitlösung eingerührt werden; feste Isocyanate werden
weckmäßigerweise zunächst in einem organischen Lösungsmittel wie Benzol, Toluol oder Xylol gelöst.
Die Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukte lassen
sich bei verhältnismäßig niedriger Temperatur zu weißen geruchlosen festen Substanzen trocknen. Im
Gegensatz zu Isocyanaten, die durch Wasser zersetzt werden, ergeben die Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukte
in vielen Fällen beständige wäßrige Lösungen, die auf die Cellulosematerialien durch Eintauchen,
Aufklotzen oder Zerstäuben aufgebracht werden können, woran sich dann eine Trocknung
ίο oder teilweise Trocknung und eine Wärmebehandlung
anschließen. Die Natriumverbindungen der Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukte
sind im allgemeinen in Wasser verhältnismäßig leicht löslich, die entsprechenden
Kaliumsalze jedoch nicht. Bedingungen, die zu einer Hydrolyse der Reaktionsprodukte führen können,
beispielsweise Erhitzung der wäßrigen Lösungen, sollten möglichst vermieden werden.
Anstatt die Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukte als solche auf das Material aufzubringen, kann man
diese Verbindungen, obwohl dies weniger zweckmäßig ist, auch in situ in den Cellulosematerialien erzeugen,
indem man entweder zuerst das Isocyanat und dann das Bisulfit aufbringt oder die umgekehrte Reihenfolge
wählt. So könnte beispielsweise das Isocyanat auf das Material aus einer Lösung in einem organischen
Lösungsmittel aufgebracht werden, welches anschließend verdampft wird, worauf das Bisulfit aus wäßriger
Lösung aufgebracht wird. Doch kann man ebensogut zunächst das Bisulfit aus wäßriger Lösung
auf das Material aufbringen, dieses trocknen und dann das Isocyanat aus der Lösung in einem organischen
Lösungsmittel aufbringen. In beiden Fällen folgt die abschließende Wärmebehandlung, nachdem ebenfalls
das Amid, Amidin oder Aminotriazin in das Material eingebracht ist, und zwar zweckmäßigerweise
aus der gleichen wäßrigen Lösung, die auch das Bisulfit enthält.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung würde darin bestehen, daß man das Isocyanat in einer verdünnten
wäßrigen Bisulfitlösung emulgiert, dispergiert und diese Emulsion, in der dann gleichzeitig auch
ein Amid, Amidin oder Aminotriazin dispergiert oder gelöst sein kann, auf das Cellulosematerial aufbringt
und eine Trocknung und Wärmebehandlung anschließt.
In verdünnten Bisulfitlösungen verläuft die Reaktion mit dem Isocyanat nicht leicht, aber beim Trocknen
und der dadurch bedingten Konzentration im Gewebe läßt sich die Umsetzung von Isocyanat und
Bisulfit ohne weiteres durchführen.
Obwohl auch Isocyanate mit einer Funktion für die Umsetzung mit dem Bisulfit benutzt werden
können, wird doch die Verwendung von polyfunktionellen Isocyanaten, beispielsweise Bi- oder Triisocyanaten,
vorgezogen. Bei Verwendung aromatischer Isocyanate sind die mit drei Funktionen solchen mit zwei Funktionen vorzuziehen, während
bei Verwendung von aliphatischen Isocyanaten denjenigen mit zwei Funktionen und einer aliphatischen
Kette von nicht mehr als 10 Kohlenstoffatomen der Vorzug gegeben wird. Werden Isocyanate mit einer
Funktion verwendet, so sollen sie entweder aromatischen Charakter haben oder, wenn sie aliphatische
Verbindungen sind, keinesfalls eine Kette von mehr als 8 Kohlenstoffatomen besitzen. Finden aliphatische
Isocyanate mit einer Funktion und einer aliphatischen Kette von mehr als 8 Kohlenstoffatomen Verwendung,
beispielsweise Octadecylisocyanat, so sollten solche Verbindungen in Verbindung mit anderen Isocyanaten
benutzt werden, wobei die Isocyanate mit der längeren aliphatischen Kette als Gleitmittel wirken.
Geeignete Beispiele brauchbarer Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukte
sind die Bisulfitreaktionsprodukte von Phenylisocyanat, Hexamethylen-di-isocyanat,
m - Toluylen - di - isocyanat, m - Phenylen - di - isocyanat, einer Mischung von Polyisocyanaten, in Xylol gelöst,
beliebige der entsprechenden Isothiocyanate und endlich auch Allylisothiocyanat. Weitere Beispiele sind
durch die Bisulfitreaktionsprodukte des Toluol-2,4-diisocyanat, Toluol-2,4,6-tri-isocyanat, Mischungen des
Toluol-2,4- und -2,6-di-isocyanats und Methylen-bisp-phenylen-isocyanat
gegeben.
Die optimale Temperatur der Wärmebehandlung ist die Zersetzungstemperatur des jeweils benutzten
Isocyanat - Bisulfit - Reaktionsproduktes. Normalerweise wird die Dauer der Wärmebehandlung zwischen
ι und 15 Minuten bei einer Temperatur von 100 bis
200° betragen; bei Benutzung tiefer liegender Temperaturen wird natürlich die erforderliche Behandlungszeit wachsen. In der Praxis ist im allgemeinen die
Anwendung eines engeren Temperaturbereiches vorzuziehen, der beispielsweise zwischen 140 und i6o°
liegt; infolgedessen sind die Reaktionsprodukte von Hexamethylen-di-isocyanat und m-Toluylen-di-isocyanat
besonders brauchbar, da ihre Zersetzungstemperaturen in diesem Bereich liegen. Zuweilen
wird es auch möglich sein, die Trocknung und Wärmebehandlung gleichzeitig durchzuführen. Die Wärmebehandlung
kann auf irgendeine geeignete übliche Weise durchgeführt werden, vorzugsweise in Trockenmaschinen,
Heißluftkammern oder Anlagen, die mit Infrarotstrahlung als Wärmequelle arbeiten. Die
Wärmebehandlung könnte auch beispielsweise durchgeführt werden, indem das Material durch ein Bad
aus geschmolzenem Metall durchgeschickt wird, das aus niedrigschmelzenden Metallegierungen besteht,
und endlich auch durch die Behandlung des Materials mit Dampf, obwohl dies weniger zweckmäßig ist.
Bei manchen Stoffen, besonders Cre"pearten, ist es
häufig wünschenswert, den Stoff vor der endgültigen Wärmebehandlung auf bestimmte Abmessungen einzustellen.
Sehr zweckmäßig ist es, dies bei der Trocknung des Stoffes nach der Imprägnierung mit dem
Amid, Amidin oder Aminotriazin und dem Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukt zu tun, beispielsweise in
Verbindung mit der Anwendung einer Trockenmaschine, wobei der Stoff entsprechend auf die
gewünschte Länge übergeführt wird, unter Strecken auf die gewünschte Breite. Eine brauchbare Methode
für die Behandlung hochdehnbarer Stoffe, wie beispielsweise Cr^pestoffe, besteht darin, sie nach der
Imprägnierung auf Abmessungen zu trocknen, die ein wenig größer sind als die des geforderten Fertigfabrikates.
Die behandelten Stoffe werden dann wärmebehandelt und durch eine Naßbehandlung entspannt.
Auf diese Weise schrumpft der Stoff zum Teil und nimmt auf diese Weise die Abmessungen
an, die von dem betreffenden Stoff nach seiner Fertigbenandlung
verlangt werden. Der Stoff wird dann mit diesen Abmessungen getrocknet und ist nun im
wesentlichen bei erneutem Anfeuchten oder Waschvorgängen schrumpffest.
Es liegt auf der Hand, daß die erfindungsgemäße Behandlung auch nur örtlich begrenzt durch Drucken
oder Schablonieren angewandt werden kann und daß man dadurch verschiedenartige Schrumpfeffekte und
ίο dadurch bestimmte Musterwirkungen im Stoff erzeugen kann. Zur Erzielung der gleichen Wirkung kann
man auch so vorgehen, daß die erfindungsgemäße Behandlung sich über die ganze Stofffläche erstreckt,
dann aber örtlich unwirksam gemacht wird, indem man chemische Schutzmittel, beispielsweise stark
alkalische Pasten, auf den Stoff örtlich aufbringt (oder vorher aufgebracht hat), oder auch, indem man
bestimmte Stellen des Stoffes gegen die erfindungsgemäße Behandlung dadurch schützt, daß man vorher
mechanische Schutzmittel, beispielsweise Wachs, auf diese Stellen aufbringt. Man kann hierbei natürlich
auch umgekehrt vorgehen, indem man beispielsweise die erfindungsgemäßen Behandlungssubstanzen auf
die gesamte Stofffläche aufbringt und dann vor der Wärmebehandlung durch Aufdrucken eines Musters
mit einer stark alkalischen Paste an bestimmten Stellen unwirksam macht.
Da es möglich ist, das neue Verfahren mit Hilfe von neutralen oder im wesentlichen neutralen Bädern
durchzuführen, fallen die Nachteile der Verwendung saurer oder sauer wirkender Katalysatoren fort.
Außerdem lassen sich Mischungen von Amiden, Amidinen oder Aminotriazinen mit Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukten
in trockenem Zustande lange Zeit aufheben. Auch die Brauchbarkeit einer Lösung der erfindungsgemäßen Verbindungen beläuft sich in
vielen Fällen auf mehrere Tage. Die Behandlung nach der Erfindung ruft keine oder nur eine geringfügige Verfärbung der behandelten Cellulosematerialien
hervor, ihr Griff erfährt praktisch keine Änderung oder wird bestenfalls ein wenig fester, während die
physikalischen Eigenschaften wie die Festigkeit nicht nachteilig beeinflußt werden. Obwohl kein Anspruch
darauf erhoben wird, daß die behandelten Materialien knitterfest sind, wird durch die erfindungsgemäße
Behandlung doch auch eine geringfügige Erhöhung der Knitterfestigkeit erreicht.
Die Erfindung ist auch anwendbar auf Stoffe, die bereits in üblicher Weise ausgerüstet wurden, d. h.
beispielsweise auf Stoffe, die bereits Weichmachungsmittel, Gleitmittel oder antiseptische Mittel enthalten,
oder auf Stoffe, die mit Hilfe von wärmehärtbaren Harzkondensaten knitterfest gemacht oder stabilisiert
worden sind.
Die erfindungsgemäße Behandlung von Stoffen mit Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukten und Amiden,
Amidinen oder Aminotriazinen kann auch bereits vor einer anderen üblichen Ausrüstung oder gleichzeitig
damit durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Behandlung von Cellulosestoffen mit einem Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukt
und einem Amid, Amidin oder Aminotriazin kann auch durchgeführt werden in Verbindung mit anderen
Verfahren zur Herstellung krumpfechter und nicht eingehender Stoffe. Beispielsweise besteht ein bekanntes
Verfahren zur Herstellung krumpfechter Stoffe darin, den Stoff durch eine Maschine laufen
zu lassen, die durch Krafteinwirkung die Abmessungen des Stoffes verringert, indem seine Fasern gestaucht
werden. Solche Maschinen sind beispielsweise in den britischen Patentschriften 359 759 und 372 803 beschrieben.
Es ist wohlbekannt, daß sich die Oberfläche von vielen Kunstseidenstoffen nach einer Druckschrumpfung
ausdehnen oder in ihren Abmessungen in anderer Weise verändern wird, wenn die Stoffe
anschließend benetzt werden und quellen. Wird jedoch das Verfahren der Druckschrumpfung mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren verbunden, so werden die Stoffe völlig einlauffrei. Ein geeignetes
Verfahren zur Durchführung einer solchen Behändlung würde darin bestehen, daß der Stoff zunächst
mit einer wäßrigen Lösung oder Dispersion eines Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes und eines Amides,
Amidines oder Aminotriazines behandelt wird, worauf es in einer der genannten maschinellen Vorrichtungen
einer Druckschrumpfung unterworfen und schließlich einer Wärmebehandlung zugeführt wird,
die entweder gleich in den genannten Maschinen oder gesondert durchgeführt wird.
Die folgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der Erfindung; die angegebenen Zahlen
bezeichnen Gewichtsverhältnisse.
Das Natriumbisulfitreaktionsprodukt von Hexamethylen-di-isocyanat
wird wie folgt hergestellt:
84 Teile Hexamethylen-di-isocyanat werden 310 Teilen
einer Lösung von Natriumbisulfit in Wasser zugesetzt, die 104 Teile Natriumbisulfit enthält. Durch
heftiges Verrühren werden beide Flüssigkeiten innig miteinander gemischt, bis sich mit fortschreitender
Reaktion eine feste weiße kristalline Substanz abscheidet. Unter Umständen erstarrt hierbei die
Mischung zu einer steifen Paste, aus der das Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukt
durch Filtrieren und Waschen und anschließendes Trocknen bei 50 bis 6oc gewonnen werden kann.
Ein Cre"pestoff von 91,5 cm Breite mit Schußfäden
aus Acetatkunstseide und Cre*pekettfäden aus Viskosekunstseide
wird mit einer Lösung imprägniert, die 10 Teile des Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes
von Hexamethylen-di-isocyanat, nach obiger Vorschrift hergestellt, und 5 Teile Harnstoff in 90 Teilen
Wasser enthält (mit einer Breiteneinstellung von 91,5 cm), in einer Trockenmaschine bei 100° getrocknet
und anschließend einer Wärmebehandlung von 1450 für 10 Minuten unterworfen.
Eine zweite Probe desselben Stoffes wird mit einer Lösung imprägniert, die 10 Teile des Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes
von Hexamethylen-diisocyanat in 90 Teilen Wasser enthält, getrocknet und anschließend wie oben wärmebehandelt. Schrumpüngsversuche
mit den beiden so behandelten Stoffproben und einer weiteren unbehandelten Stoffprobe
in einer Seifenlösung von 6o°, die pro Liter 2,5 g
Seife enthielt, ergaben bei einer Versuchsdauer von ι Stunde folgende Werte:
| Unbehandelt | Breite | Breite | Schrump | |
| ίο Behandelt nur | vor dem | nach dem | fung | |
| S | mit Isocyanat- | Schrumpf | Schrumpf | |
| Bisulfit-Reak- | versuch | versuch | 30% | |
| tionsprodukten | 91,5 cm | 64,0 cm | ||
| Behandelt mit | ||||
| 15 Isocyanat- | ||||
| Bisulfit-Reak- | ii.7% | |||
| tionsprodukten | 91,5 cm | 80,8 cm | ||
| und Harnstoff | ||||
| o,3% | ||||
| 91,5 cm | 91,2 cm | |||
Der gleiche Stoff wie im Beispiel 1 wird mit einer Lösung durch Aufklotzen befeuchtet, die 5 Teile
Acetamid und 10 Teile des nach Beispiel 1 hergestellten
Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes von Hexamethylen-di-isocyanat in 85 Teilen Wasser enthält.
Der Stoff wird in einer Breite von 91,5 cm in einer Trockenmaschine bei 8o° getrocknet und anschließend
10 Minuten lang bei 1500 wärmebehandelt.
Eine weitere Probe desselben Stoffes wird mit einer Lösung imprägniert, die 10 Teile des Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes
von Hexamethylen-diisocyanat in 90 Teilen Wasser enthält, getrocknet und wie oben wärmebehandelt.
Die Schrumpfversuche wurden wieder mit einer Versuchsdauer von 1 Stunde in einer verdünnten
wäßrigen Seifenlösung, die 2,5 g Seife/1 enthielt, bei einer Temperatur von 6o° durchgeführt und zeigten
folgendes Ergebnis:
Schußschrumpfung
Unbehandelt 25,5 %
Behandelt mit Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukten allein 20,0 %
Behandelt mit Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukten und Acetamid
5,5%
Der gleiche Stoff wie im Beispiel 1 wird mit einer
Lösung von 5 Teilen Benzamid in 95 Teilen Äthylalkohol durchfeuchtet und bei 80° getrocknet. Das
Gewebe wird dann durch Aufklotzen mit einer wäßrigen Lösung durchfeuchtet, die 10 Teile des Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes
von Hexamethylen-di-isocyanat in 90 Teilen Wasser enthält, anschließend bei 700 und einer Breiteneinstellung von
91,5 cm in einer Trockenmaschine getrocknet. Eine Wärmebehandlung von 6 Minuten und 145 ° wird
angeschlossen.
Eine zweite Stoffprobe wird nur mit der zweiten Lösung durchfeuchtet, d. h. nicht vorher mit einer
Benzamidlösung imprägniert, dann bei 700 und einer Breiteneinstellung von 91,5 cm getrocknet und anschließend
in derselben Weise wie zuvor für 6 Minuten bei 1450 erhitzt.
Schrumpfversuche wurden mit diesen Stoffproben mit einer Versuchsdauer von 1 Stunde in einer
Seifenlösung von 6o° durchgeführt, die 2,5 g Seife/1 enthielt.
Die Ziffern der Schußschrumpfung sind:
| Schuß | |
| schrumpfung | |
| Unbehandelt | 28,5% |
| Behandelt mit Isocyanat-Bisulflt- | |
| Reaktionsprodukten allein | 20,0% |
| Behandelt mit Benzamid und an | |
| schließend Isocyanat-Bisulfit-Re- | |
| aktionsprodukten | 5.75% |
Ein ähnlicher Stoff wie im Beispiel 1, jedoch mit einem Schrumpfpotential von 20 0I0, wird mit einer
Lösung imprägniert, die 10 Teile des Natrium-Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes
von Hexamethylen-di-isocyanat und 5 Teile Harnstoff auf 85 Teile Wasser enthält, und dann bei 700 in einer Breiteneinstellung
von 91,5 cm getrocknet.
Eine weitere Probe desselben Stoffes wird mit einer Lösung imprägniert, die 10 Teile des Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes
von Hexamethylen-di-isocyanat in 90 Teilen Wasser enthält, und bei 700 und
einer Breiteneinstellung von 91,5 cm getrocknet.
Einzelne Teile des Stoffes, wie er mit Hilfe jeder der
beiden Imprägnierungen erhalten wurde, werden 10 Minuten lang bei verschiedenen Temperaturen
erhitzt.
Dann wurden Schrumpf versuche mit den Stoffen durchgeführt, die bei einstündiger Dauer in Seifenlösungen
von 60° durchgeführt wurden, die 2,5 g/l Seife enthielten. Zweitens wurden die Zahlen für
die Wasseraufnahme des Viskoseschusses sowie die Reißfestigkeiten der Stoffe im Naßzustand bestimmt.
Im nachstehenden folgen die Ergebnisse:
Imprägniert mit Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukten
Temperatur
der Wärmebehandlung
von 10 Minuten
der Wärmebehandlung
von 10 Minuten
unbehandelt 1250
I300
135°
1400
145°
1500
20,0
18,5
17,0
17,0
13,25
12,5
Naßreißfestigkeit
kg/cm2
2,7 2,6
3,3 3,5
Wasseraufnahme
100,0
97,o
76,5 74,5
709 832/58
Imprägniert mit Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukten und Harnstoff
Temperatur
der Wärmebehandlung
von io Minuten
der Wärmebehandlung
von io Minuten
unbehandelt..
125°
130°
135°
1400
145°
1500
Schußschrumpfung
20,0
11,0
11,0
7,5
5.5
3,5
i,75
1,25
Naßreißfestigkeit
kg/cm2
2,7 3,4
3,5 3,7
Wasser-
aufnahme
100,0 72,8
68,0 60,5
Aus der vorstehenden Tabelle ergibt sich, daß die gleiche Stabilität durch eine Erhitzung von io Minuten
bei 125° bei gleichzeitiger Verwendung des Isocyanat ao Bisulfit-Reaktionsproduktes und Harnstoff erzielt
werden kann, wie es eine Erhitzung von 10 Minuten auf 1500 in Gegenwart von Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukten
allein erfordert.
a5 Beispiel 5
Das Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukt von
m-Toluylen-di-isocyanat wird in folgender Weise hergestellt:
35 Teile m-Toluylen-di-isocyanat werden mit 130 Teilen einer wäßrigen Lösung von Natriumbisulfit, die
45 Teile Natriumbisulfit enthält, kräftig verrührt. Nach mehreren Stunden fällt aus der Lösung ein
weißer Niederschlag aus, der in kristalliner Form nach 8 Stunden abfiltriert, gewaschen und bei 70° getrocknet
wird.
Ein Stoff aus weißer gesponnener Viskosekunstseidestapelfaser wird mit einer Lösung imprägniert,
die 5 Teile des nach vorstehender Vorschrift hergestellten Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes und
5 Teile Harnstoff auf 90 Teile Wasser enthält. Nach dem Auspressen wird der Stoff bei 85 ° getrocknet.
Der trockene Stoff wird dann 10 Minuten auf 150° erhitzt.
Die Ziffern für Wiederaufnahmefähigkeit wurden erhalten, indem man die behandelte Stoffprobe zusammen
mit einer Probe des unbehandelten Stoffes 24 Stunden lang in kaltes Wasser von 200 legt und
anschließend 5 Minuten mit einer Zentrifugalkraft von 1000 g (g = Erdbeschleunigungskonstante)
schleudert.
Unbehandelter Stoff 100 °/0
Behandelt mit Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukten und Harnstoff 79,5 %
Die Reißfestigkeiten dieser Stoffe in nassem Zustand wurden in kg/cm2 gemessen und folgen im nachstehenden.
Unbehandelter Stoff 5,8 kg/cm2
Behandelt mit Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukten und Harnstoff 7,7 kg/cm2
Ein Crepestoff mit Kettfaden aus Acetatkunstseide und Cre"peschußfäden aus Viskosekunstseide wird mit
einer Lösung imprägniert, die 10 Teile des Natrium-Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes
von Hexamethylen-di-isocyanat und 5 Teile Harnstoff auf 85 Teile Wasser enthält. Nach der Imprägnierung
wird der Stoff bei 700 und einer Breiteneinstellung von
91,5 cm in einer Trockenmaschine getrocknet.
Eine zweite Probe desselben Stoffes wird in einer Lösung von 10 Teilen des Natrium-Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes
von Hexamethylen-di-isocyanat in 90 Teilen Wasser imprägniert. Diese Stoffprobe
wird dann ebenfalls bei 70° und einer Breiteneinstellung auf 91,5 cm in der Trockenmaschine getrocknet.
Muster beider Stoffproben werden dann für verschieden lange Zeit auf 1500 erhitzt und nach der
Erhitzung 1 Stunde lang in Wasser von 500 eingeweicht.
Überschüssige Feuchtigkeit wird dann abgeschüttelt und die Reißfestigkeit der Stoffproben
in nassem Zustand in kg/cm2 bestimmt. Im nachstehenden folgen die Ergebnisse:
Naßreißfestigkeit des Stoffes in kg/cm2
Dauer der Wärmebehandlung bei 1500
ι Minute I 2 Minuten I 3 Minuten I 5 Minuten I 10 Minuten
Unbehandelt und ohne Wärmebehandlung ...
Nur behandelt mit Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukten
Behandelt mit Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukten
und Harnstoff
4.0
4,3
4,o 4,3 4,4 4,o
4,4
4,9
4,4
4,9
4,o 4,5 5,1
4,0 4,8 5,6
Man sieht hieraus, daß die Naßreißfestigkeit durch eine Erhitzung von nur 3 Minuten bei Gegenwart von
Harnstoff und Isocyanat-Bisulnt-Reaktionsprodukten im gleichen Maße erhöht werden kann, wofür bei An-
Wesenheit des Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes
allein eine Wärmebehandlung von io Minuten erforderlich ist.
Ein Cr£pe marocain von 91,5 cm Breite mit Kettenfäden
aus Acetatkunstseide und Cre"peschußfäden aus Viskosekunstseide wird mit einer Lösung imprägniert,
die 5 Teile des Natrium-Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes von Hexamethylen-di-isocyanat und 5 Teile
Thioharnstoff auf 90 Teile Wasser enthält, und bei 700 und einer Breiteneinstellung auf 91,5 cm in einer
Trockenmaschine getrocknet. Der Stoff wird dann 10 Minuten lang auf 1450 erhitzt. Anschließend wird
der Stoff 30 Minuten lang in einer Lösung von 60° gewaschen, die 2,5 g Seife/1 enthält, und zeigt dabei
keinerlei Schrumpfung in Schußrichtung. Unbehandelter Stoff schrumpft um 7,5 % in Schußrichtung,
während Stoff, der mit dem Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukt
von Hexamethylen-di-isocyanat allein behandelt ist, noch eine Schrumpfung von 2,0 °/0 zeigt.
Ein Cr£pe von 91,5 cm Breite und einem annähernden
Schrumpfpotential von 18,5% mit einem Kettfaden aus Acetatkunstseide und einem Cr^peschußfaden
aus Viskose wird mit einer Lösung imprägniert, die 5 Teile Acetamid und 10 Teile des Natrium-Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes
von m-Toluylendi-isocyanat (hergestellt nach Beispiel 5) auf 85 Teile
Wasser enthält. Der Stoff wird bei 8o° und einer Breiteneinstellung von 91,5 cm in einer Trockenmaschine
getrocknet und dann 10 Minuten lang auf 150° erhitzt. Eine weitere Probe desselben Stoffes
wird mit einer Lösung imprägniert, die 10 Teile des Natrium-Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes von
m-Toluylen-di-isocyanat auf 90 Teile Wasser enthält
und anschließend unter den gleichen Bedingungen getrocknet und wärmebehandelt. Die Stoffproben werden
für ι Stunde in wäßriger Seifenlösung von 6o° behandelt, die 2,5 g Seife/1 enthält, und ergeben dabei
folgende Schrumpfresultate:
18,5 °/
Unbehandelter Stoff
Stoff, behandelt mit Natrium-Iso-
cyanat-Bisuliit-Reaktionsproduk-
ten des Meta-toluylen-di-iso-
cyanates
Stoff, behandelt mit Natrium-Iso-
cyanat-Bisulfit-Reaktionsproduk-
ten von Meta-toluylen-di-iso-
cyanat und Acetamid
Ein Kettköper aus Viskosekunstseidestapelfaser wird mit einer Lösung imprägniert, die 10 Teile des
Hexamethylen-di-isocyanat-bisulfit-Reaktionsproduktes
(hergestellt nach Beispiel 1) und 10 Teile Harnstoff
Schußschrumpfung
12,5%
i.57o
auf 80 Teile Wasser enthält, gemangelt und getrocknet. Der Stoff wird dann einer Druckschrumpfung nach der
britischen Patentschrift 372 803 unterworfen und 10 Minuten auf 1500 erhitzt. Der Effekt einer solchen
Behandlung ergibt sich aus der folgenden Tabelle, die den Schrumpfungsbetrag zeigt, der bei einer Waschung
des Stoffes in einer Flüssigkeit resultiert, die 0,25 Teile Seife auf 100 Teile wäßriger Lösung enthält, im Vergleich
zu entsprechenden Behandlungen, bei welchen der Harnstoff fortgelassen ist:
| Unbehandelter Stoff .. | Kett | Schuß- 75 | 80 | 1.0% | 85 | 0,6% | |
| Wie ι mit anschließen | schrumpfung | schrumpfung | |||||
| I. | der Druckschrumpfung | 14 % | 2,5% | ||||
| 2. | nach britischer Patent | ||||||
| schrift 372 803 | |||||||
| Stoff nach Imprägnie | 90 | ||||||
| rung mit dem Natrium- | 6,4% | keine | |||||
| OO | Isocyanat - Bisulfit -Re | ||||||
| aktionsprodukt von | |||||||
| Hexamethylen - di - iso - | |||||||
| cyanat mit anschließen | |||||||
| der Druckschrumpfung | |||||||
| nach britischer Patent | |||||||
| schrift 372 803 und Wär | |||||||
| mebehandlung | |||||||
| Stoff, behandelt wie | |||||||
| unter 3, jedoch imprä | 2,1% | ||||||
| 4· | gniert mit dem Natrium- | ||||||
| Isocyanat -Bisulfit - Re - | |||||||
| aktionsprodukt und | |||||||
| Harnstoff | |||||||
| 1,0 0L | |||||||
Ein Crepe, der ausschließlich aus Viskosekunstseide besteht, wird mit einer Lösung imprägniert, die 10 Teile
der Natriumbisulntverbindung von Hexamethylendi-isocyanat und 5 Teile di-Cyandiamid auf 85 Teile
Wasser enthält. Der Stoff wird um etwa 7 % in Kett- und Schußrichtung auf einer Trockenmaschine gedehnt
und 10 Minuten lang auf 150° erhitzt. Dann wird er auf seine ursprünglichen Abmessungen in einer
Seifenlösung entspannt und unter Einhaltung dieser Abmessungen getrocknet. Ein so behandelter Stoff
zeigt eine Schrumpfung von nur 6% in der Kettrichtung und 11 % in der Schußrichtung im Vergleich
zu einer 14- bzw. 22%igen Schrumpfung des gleichen unbehandelten Stoffes.
Der gleiche Stoff wie im Beispiel 10 wird mit einer Lösung imprägniert, die 10 Teile der Kaliumbisulfitverbindung
von Hexamethylen-di-isocyanat und 2,5 Teile handelsüblichen Melamin auf 87,5 Teile
Wasser enthält und eine Temperatur von 700 besitzt. Der Stoff wird dann gedehnt, wärmebehandelt und
entspannt, wie es im Beispiel 10 beschrieben ist. Ein so behandelter Stoff zeigt eine Schrumpfung von 7 %
in Kettrichtung und 12,5 % in Schußrichtung im Ver-
gleich zu einer Schrumpfung von 14 bzw. 22 7o des
uribehandelten Stoffes.
Ein Vorhangstoff aus Baumwolle mit einem Schrumpfpotential von etwa 4,5 °/0 in Kettrichtung
und 7,5 7o in Schußrichtung wird mit einer Lösung
imprägniert, die 5 Teile des Reaktionsproduktes von Hexamethylen-di-isocyanat mit Natriumbisulfit und
5 Teile Acetamid auf 90 Teile Wasser enthält. Der Stoff wird während der anschließenden Trocknung auf
seinen ursprünglichen Abmessungen gehalten. Anschließend wird der Stoff bei einer Temperatur von
1500 10 Minuten lang wärmebehandelt.
Eine zweite Probe desselben Stoffes wird mit einer Lösung behandelt, die nur 10 Teile des Reaktionsproduktes von Hexamethylen-di-isocyanat auf 90 Teile
Wasser enthält, und in derselben Weise, wie eben beschrieben, getrocknet und wärmebehandelt.
Mit beiden Stoffproben und einer Probe des völlig unbehandelten Stoffes werden Schrumpfproben gemacht,
indem die Stoffproben 1 Stunde lang in einer wäßrigen Lösung von 6o° gewaschen werden, die 2,5 g
Seife/1 enthalt. Die nachfolgenden Ergebnisse lassen erkennen, daß mit der halben Menge des Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes
in Gegenwart von Acetamid eine bessere Beständigkeit erzielt werden kann als durch den vollen Betrag des Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsproduktes
allein:
| Kett | Schuß- | |
| schrumpfang | schrumpfung | |
| Unbehandelt | 4,5% | 7,5% |
| Behandelt mit ίο Teilen | ||
| Isocyanat-Bisulfit-Reak- | ||
| tionsprodukten allein .... | 2,5% | 5,o 7o |
| Behandelt mit 5 Teilen Iso- | ||
| cyanat -Bisulfit - Reaktions - | ||
| produkten und 5 Teilen | ||
| Acetamid | 1,5 % | 3.5 7o |
Claims (11)
1. Verfahren zur Verbesserung der Naßfestigkeit und Schrumpfbeständigkeit von Cellulosetextümaterial,
dadurch gekennzeichnet, daß man in das Material ein Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukt
und ein Amid, Amidin oder Aminotriazin einbringt und anschließend wärmebehandelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukt und das Amid, Amidin oder Aminotriazin
auf das Material aus einer Lösung oder aus getrennten Lösungen aufgebracht wird, daß das
Material anschließend getrocknet oder teilweise gegetrocknet und schließlich einer Wärmebehandlung
unterworfen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wäßrige Lösungen oder Dispersionen
angewendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukt
auf das Material in wäßriger Lösung bzw. Dispersion und das Amid, Amidin oder Aminotriazin
in einem organischen Lösungsmittel gelöst aufgebracht wird, wobei diese beiden Vorgänge in
beliebiger Reihenfolge mit einer dazwischenliegenden Trockenstufe durchgeführt werden können.
5. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgter Aufbringung
beider Verbindungen Trocknung und Wärmebehandlung gleichzeitig durchgeführt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung für
eine Zeitdauer von etwa 1 bis 15 Minuten bei Temperaturen
zwischen 100 und 2000 durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung eines aus einem
polyfunktionellen Isocyanat hergestellten Bisulfitreaktionsproduktes.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Behandlung auf örtlich begrenzte Stellen des Materials Anwendung findet,
um Muster zu erzielen.
9. Verfahren nach Anspruch 1 und 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung des Isocyanat-Bisulnt-Reaktionsproduktes
innerhalb des Cellulosematerials bewirkt wird. go
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß nach der Behandlung mit dem Isocyanat-Bisulfit-Reaktionsprodukt und dem
Amid, Amidin bzw. Aminotriazin bei Textilien der Stoff vor der Wärmebehandlung und während
der Trocknung auf gewünschte Abmessungen, etwa durch Stauchung und Breitendehnung, eingestellt
wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß es in Verbindung mit anderen üblichen Ausrüstungsbehandlungen durchgeführt
wird.
In Betracht gezogene Druckschriften: Angewandte Chemie, 1947 (Ausgabe A), S. 265/266;
Annalen der Chemie, Bd. 562 (1949), S. 217.
© 7Mi »32/58 12.57
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| GB1008250A GB716236A (en) | 1950-04-24 | 1950-04-24 | Improving the properties of cellulosic textile materials |
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ID=9961121
Family Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3443327C1 (de) * | 1984-11-28 | 1985-09-05 | Rosorius, Gerhard, 2085 Quickborn | Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Textilien,die aus nativen pflanzlichen oder tierischen Fasern bestehen oder diese enthalten |
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Non-Patent Citations (1)
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| US4773912A (en) * | 1984-11-28 | 1988-09-27 | Heidelinde Nordmann | Process for increasing the performance of pleated silk or wool by treatment with keratolytic liquor and impregnating with glazing powder and heating |
Also Published As
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| GB716236A (en) | 1954-09-29 |
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