EP0055778B1 - Process for modifying woolen fiber by removing scales - Google Patents

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EP0055778B1
EP0055778B1 EP81900299A EP81900299A EP0055778B1 EP 0055778 B1 EP0055778 B1 EP 0055778B1 EP 81900299 A EP81900299 A EP 81900299A EP 81900299 A EP81900299 A EP 81900299A EP 0055778 B1 EP0055778 B1 EP 0055778B1
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EP
European Patent Office
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fiber
scales
fibers
solution
aqueous solution
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EP81900299A
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EP0055778A1 (en
EP0055778A4 (en
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Hiroshi Hojo
Sadao Noguchi
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/07Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with halogens; with halogen acids or salts thereof; with oxides or oxyacids of halogens or salts thereof

Definitions

  • the invention relates to a process for refining animal fibers, wherein (a) an oxidation catalyst is absorbed by the hydrophilic connecting portions of the scales and the endocuticle, (b) the fibers are immersed in a solution of a chlorinating agent and an oxidizing agent to pass through the scales Attack oxidation, and (c) treating the fibers with a solution of a reducing agent.
  • animal fiber is intended to extend to those fibers which have a fine structure with scales and are obtained from land mammals such as sheep, goats, llama, alpaca and other animals corresponding to these, while the term“ fur extends to that what is covered with these fibers of the scale structure mentioned above.
  • the invention in contrast to the conventional methods for treating wool, essentially relates to modifying and improving the quality of products made from animal fibers by merely decomposing and detaching the flakes of the animal fibers without damaging the internal cortical cells.
  • the surface of the animal fibers which are to be treated according to the invention has a fine structure which is covered with scales which are flat in shape and arranged in a laminate-like manner as roof tiles and have extremely water-repellent properties.
  • the interior of the scales, which is covered as a whole with a water-repellent film, consists of proteins, the so-called endocuticle, which has a composition which has a large number of polar groups such as carboxyl groups, amino groups and the like and which easily absorbs water .
  • the sections that are open to the gaps between the scales serve as penetration channels for the water, as shown in FIGS. 1 and 3. The water first penetrates into the endocuticle and swells it so that the edges are lifted until the water finally penetrates completely into the cortex inside the wool.
  • the acids penetrate the inside of the fiber without restriction through the moisture penetration channels, so that it becomes practically impossible to determine the oxidation on the Restrict surface of animal fibers.
  • JP-A-5 536 342 (EP-A-0 019 639) discloses a process of the type mentioned at the outset, in which an acid solution is used as the oxidation catalyst, with which the fibers are brought into contact.
  • the procedure described in the introduction is such that in step (a) the oxidation catalyst consists of acids to be applied to the fibers in vapor form or from aqueous solutions or organic solvent dispersions of salts of transition metals, magnesium or aluminum in the form of a chloride, sulfate , Nitrate or acetate in which the fibers are immersed, and that in step (b) the concentration of the solution of the chlorinating agent or the oxidizing agent is so large that the hydrophilic connecting sections are subjected to vigorous oxidation and the scales are completely removed will.
  • the oxidation is limited to the surface areas of the animal fiber, whereby only the scale areas to which the oxidation acts are detached, so that the treatment takes place under conditions in which the cortex inside the fiber is not damaged in any way.
  • acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid, acetic acid and the like can be used as the source of hydrogen ions, and in particular should not contain any peroxyl group, for the following reason.
  • Such a compound is an oxidizing agent that oxidizes and decomposes the animal fibers, causing the reaction to proceed further inward.
  • acids such as persulfuric acid, peracetic acid and the like should not be used.
  • the animal fiber which has been treated according to process steps (1) or (2) above, in a solution of an alkali metal salt, e.g. B. hypochlorite, chlorite or chlorocyanuric acid or in a solution of an oxidizing agent, e.g. As per sulfuric acid, peracetic acid or potassium permanganate immersed, whereby a strong oxidizing decomposition takes place at the limited endocuticular sections by the oxidizing agent due to the positive catalytic action of the hydrogen ions or the metal bound to the endocuticular sections. This simply removes the scales without damaging the inner cortex in other areas.
  • an alkali metal salt e.g. B. hypochlorite, chlorite or chlorocyanuric acid
  • an oxidizing agent e.g. As per sulfuric acid, peracetic acid or potassium permanganate immersed
  • the residue is then dissolved and removed with the aid of a reducing agent such as sodium pyrosulfite, sodium hyposulfite, sodium sulfite or thioglycolic acid, as a result of which the treating surface becomes smooth.
  • a reducing agent such as sodium pyrosulfite, sodium hyposulfite, sodium sulfite or thioglycolic acid
  • the method according to the invention for modifying products made from animal fibers by detaching the scales is shown step by step in detail using exemplary embodiments.
  • a wool sweater made from Australian merino wool with a diameter of 21.5 microns was placed in a hydrogen chloride vapor stream for about 20 minutes and then in an aqueous solution of sodium dichlorocyanurate with 4% available chlorine at 25 ° Celsius and a bath ratio of 1: 15 immersed for 25 minutes, after which it was washed with a rotary washing machine. 3 minutes after washing, the sweater was treated at 30 ° C for 5 minutes in a bath of 5 g / l sodium pyrosulfite and 10 g / I sodium hydrogen carbonate, after which it was washed with water at 40 ° C for 10 minutes. Microscopic examination revealed that the scales had been removed from the sweater thus treated. The sweater had a wonderful shine and showed a crease resistance of 1.4% even after 3 hours of washing in a washing machine, which is almost perfect.
  • the Australian merino wool upper wool was placed in a 0.015% nickel chloride solution or an aqueous solution of 36 ppm based on the nickel ions; immersed at 28 ° Celsius for 10 to 15 seconds and washed immediately with water.
  • the upper wool was then immersed in a solution of sodium hypochlorite with an available chlorine content of 6% by weight at a bath ratio of 1:15, which was adjusted to pH 6.5 by adding hydrochloric acid and kept at 20 ° Celsius. After the solution was circulated for 2 minutes, the water was removed from the upper wool and washed with water.
  • the upper wool was then immersed in a solution of 5 g / l sodium pyrosulfite and 7 g / l aqueous ammonia (25% solution) at a bath ratio of 1:15 for 3 minutes. After water was removed from the wool, a mechanical procedure was used and the flakes that separated and were detached were washed away.
  • the upper wool was then immersed in a bath of 5 ml / l formalin (35%) with a liquid ratio of 115 at 50 ° C. for 30 minutes, whereupon the water was removed from it, washed with water and dried at the end of the treatment.
  • the wool treated in this way had a wonderful sheen and a smooth, soft feel. Microscopic examination revealed that at least 90% of the scales had been removed. The test result was therefore similar to that which could be obtained according to Example 1.
  • a men's sweater knitted from a double-twisted yarn of this 33 gauge wool with a 12-gauge FF knitting machine had a wrinkle resistance that was able to withstand washing in a washing machine, and an elasticity such as it is unique to wool, has a cashmere-like feel and a cashmere-like bulk, although it didn't feel scratchy when put on.
  • the sweater was covered with an opaque color, e.g. B. crimson, navy blue or black colored, giving it a deep hue that could not be obtained in a conventional manner, and its rub resistance reached class 4 to 5.
  • nickel chloride which is given in (1) of Example 2 of the invention
  • sodium hypochlorite which is given as (2) in Example 2 as the oxidizing agent
  • sodium chlorite sodium chlorocyanurate, potassium chlorocyanurate, chlorinated amines, monopersulfuric acid, persulfuric acid, peracetic acid and hydrogen peroxide.
  • Example 3 In addition to sodium pyrosulfite, which is stated as a reducing agent under (3) in Example 3, it is also possible to use sodium hyposulfite, sodium sulfite or thioglycolic acid.
  • the invention can be used to improve the quality of mixed spun products consisting of an animal fiber and a synthetic fiber, the scales being removed from the animal fiber. It can also be used extensively as a quality improvement process for furs which have a poor quality handle due to the presence of dandruff and where the tips of the hair tend to tangle.
  • the treatment according to the invention can be carried out at a temperature close to normal temperature in a few minutes, the dyes hardly decompose and the appearance which has been imparted to the fiber product, for example by twisting, knitting, sewing and the like, is not lost.
  • the fiber product can thus be modified to a high quality product without adversely affecting the strength of the fiber or the leather parts of the fur.
  • Figure 1 and photo No. 1 show the arrangement of the scales 1, which are arranged on the surface of animal fibers one above the other like roof tiles.
  • Coil-like cells which are referred to as Cortex 5, form their inner layer, the scales 1 being covered with patches 4, which represents a water-repellent film.
  • the surface of the animal fiber therefore has water-repellent properties.
  • the spaces between the scales form a channel 2, which has open hydrophilic sections, as shown in FIG. 3.
  • the hydrophilic section which continues the endocuticular section, which is represented by dotted lines, absorbs water from the channel section 2 when the animal fiber is immersed in water, so that the surface has water-repellent properties.
  • the scales are raised and the fibers can become matted. This phenomenon is well known and is one of the properties and disadvantages of animal fiber which is inherent to it and which does not occur with other fibers.
  • the invention turns this disadvantage into an advantage.
  • chemicals which serve as oxidation catalysts are adsorbed on the hydrophilic channel 2 and the hydrophilic section of the endocuticle 3.
  • the hydrophilic channel 2 and the part of the endocuticle 3 undergo rapid decomposition and dissolution so that the scales 1 collapse and on the inside that is in contact with the inner layer 5 , be replaced.
  • the oxidation is then terminated with a reducing agent, at the same time the remaining parts are removed in a reductive way, so that only the scale areas are detached from the animal fiber, as shown in FIG. 2 and photo no.
  • the inside of the scales has a structure which swells easily and can be easily lifted, the method according to the invention has no influence on the inner layer, but only this swelling part is released in order to detach the scales.
  • the scales 1 of the animal fiber are covered with a water-repellent film, which is referred to as “epicuticle 4, whereby overall a water-repellent property is imparted and they are wetted acum.
  • epicuticle 4 On the back of the scales 1, however, there is a protein layer, referred to as “endocuticulum 3 ”, which has a large number of polar groups and is open to the gap between the scales, as a result of which water can easily pass through.
  • the animal fiber is immersed in an aqueous solution in which, based on the aqueous ion or complex ion, 20 to 50 ppm traces of a transition metal (transition element), such as cobalt, nickel, palladium, platinum, copper, iron, are calculated , Chromium, zinc etc. or aluminum or magnesium, or in an organic solvent in which the above-mentioned aqueous solution is dispersed, the treatment liquid penetrates through those portions which are easy to penetrate in the same manner as the above described acid, so that the metal is adsorbed in a state in which it is bound by coordination to the polar groups of the endocuticle.
  • a transition metal transition element
  • the transition metal is present, the sodium hypochlorite is subsequently decomposed by the catalytic action of the acid, which is a source of hydrogen ions adsorbed on the endocuticle, or the metals specified in the claims lead to the formation of chlorine and oxygen and thus to a rapid local oxidative decomposition as shown in the reaction scheme below: where M represents the transition metal.
  • sodium hypochlorite is used in an amount of 3 to 12% by weight, calculated on the basis of the available chlorine content, based on the weight of the animal fiber to be treated.
  • the scales of the animal fibers are decomposed from the inside to such an extent that they lose their original shape and are thereby detached.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

A process for modifying woolen fiber, obtained from sheep, goat, llama, alpaca, etc., by removing scales, comprising (a) depositing an oxidizing catalyst on hydrophilic portions of the fiber, i.e., (1) scale-binding portions (2) and endocuticles (3), (b) dipping it in an aqueous solution of a chlorinating agent or other oxidizing agent to cause rapid oxidative decomposition thus removing scales (1), then (c) treating it in a solution of a reducing agent. Step (a) is conducted by treating the fiber with an acid to be used as a catalyst in a solution saturated with a neutral salt or a strong acid-weak base salt, by treating the fiber in an acidic gas to thereby incorporate it into binding water in said portions (2) and (3), or by forming chelate bonds of transition metal, Mg or Al in an aqueous solution containing such a metal ion, or in an organic solvent containing dispersed therein said aqueous solution. This invention enables the treatment of woolen fiber at approximately ordinary temperatures in times as short as several minutes. Thus, mixed fabrics, fur goods, or woolen fibers can be easily upgraded.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Veredelung tierischer Fasern, wobei (a) ein Oxidationskatalysator von den hydrophilen Verbindungsabschnitten der Schuppen und der Endokutikula absorbiert wird, (b) die Fasern in eine Lösung eines Chlorierungsmittels und eines Oxidationsmittels getaucht werden, um die Schuppen durch Oxidation anzugreifen, und (c) die Fasern mit einer Lösung eines Reduktionsmittels behandelt werden.The invention relates to a process for refining animal fibers, wherein (a) an oxidation catalyst is absorbed by the hydrophilic connecting portions of the scales and the endocuticle, (b) the fibers are immersed in a solution of a chlorinating agent and an oxidizing agent to pass through the scales Attack oxidation, and (c) treating the fibers with a solution of a reducing agent.

Die Bezeichnung « tierische Faser soll sich erfindungsgemäß auf solche Fasern erstrecken, die eine feine Struktur mit Schuppen besitzen und von Landsäugetieren, wie Schafen, Ziegen, Lama, Alpaka und anderen diesen entsprechenden Tieren gewonnen werden, während die Bezeichnung « Fell sich auf dasjenige erstreckt, was mit diesen Fasern der vorstehend erwähnten Schuppenstruktur bedeckt ist.According to the invention, the term “animal fiber is intended to extend to those fibers which have a fine structure with scales and are obtained from land mammals such as sheep, goats, llama, alpaca and other animals corresponding to these, while the term“ fur extends to that what is covered with these fibers of the scale structure mentioned above.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren zur Behandlung von Wolle bezieht sich die Erfindung im wesentlichen darauf, die Qualität von Produkten aus tierischen Fasern zu modifizieren und zu verbessern, indem lediglich die Schuppen der tierischen Fasern zersetzt und abgelöst werden, ohne die inneren Kortikulazellen zu beschädigen.In contrast to the conventional methods for treating wool, the invention essentially relates to modifying and improving the quality of products made from animal fibers by merely decomposing and detaching the flakes of the animal fibers without damaging the internal cortical cells.

Die Oberfläche der tierischen Fasern, die erfindungsgemäß behandelt werden sollen, weist eine feine Struktur auf, die mit Schuppen bedeckt ist, die flach ausgebildet und laminatartig wie Dachziegeln angeordnet sind und extrem wasserabstoßende Eigenschaften aufweisen. Das Innere der Schuppen, das als Ganzes mit einem wasserabstoßenden Film bedeckt ist, besteht aus Proteinen, der sogenannten Endokutikula, die eine Zusammensetzung aufweist, die eine große Zahl polarer Gruppen, wie Carboxyl-Gruppen, Amino-Gruppen und dergleichen besitzt und Wasser leicht absorbiert. Die Abschnitte, die zu den Spalten zwischen den Schuppen offen sind, dienen als Eindringkanäle für das Wasser, wie es in Figur 1 und 3 dargestellt ist. Das Wasser dringt erst in die Endokutikula ein und quellt sie auf, so daß die Kanten abgehoben werden, bis das Wasser schließlich völlig in die Cortex im Innern der Wolle dringt.The surface of the animal fibers which are to be treated according to the invention has a fine structure which is covered with scales which are flat in shape and arranged in a laminate-like manner as roof tiles and have extremely water-repellent properties. The interior of the scales, which is covered as a whole with a water-repellent film, consists of proteins, the so-called endocuticle, which has a composition which has a large number of polar groups such as carboxyl groups, amino groups and the like and which easily absorbs water . The sections that are open to the gaps between the scales serve as penetration channels for the water, as shown in FIGS. 1 and 3. The water first penetrates into the endocuticle and swells it so that the edges are lifted until the water finally penetrates completely into the cortex inside the wool.

Bei dem herkömmlichen Verfahren zum Knitterfestmachen von Wollfasern mit Hilfe eines Chlorierungsmittels oder - eines Oxidationsmittels wird, selbst wenn versucht wird, die Wirkung des Mittels auf die Schuppenoberfläche zu beschränken, auf die Cortex solange eingewirkt, solange das Verfahren in einer wässrigen Lösung durchgeführt wird, wodurch die Oxidation ungehindert in das Innere der Faser fortschreitet und das Innere der Faser spröde macht und beschädigt. Falls die Einwirkung unzureichend ist, so ist das Ergebnis unvermeidlich ebenso unzureichend. Selbst wenn die Reaktion in einem Zwischenstadium beendet wird oder ein organisches Oxidationsmittel, das seine Wirkung relativ langsam entfaltet, verwendet wird, ist es nicht möglich, den Oxidationsgrad einzuschränken, wobei Zersetzungsprodukte während der Oxidation sich wieder auf der Faseroberfläche ablagern und die Farbechtheitseigenschaften der Faser verringert werden. Das herkömmliche Verfahren ist also mit zahlreichen praktischen Problemen behaftet:In the conventional method of creasing wool fibers using a chlorinating agent or an oxidizing agent, even if an attempt is made to limit the action of the agent on the scale surface, the cortex is acted on as long as the method is carried out in an aqueous solution, thereby the oxidation progresses unhindered into the interior of the fiber and makes the interior of the fiber brittle and damaged. If the action is insufficient, the result is inevitably just as insufficient. Even if the reaction is stopped at an intermediate stage, or if an organic oxidizing agent that acts relatively slowly is used, it is not possible to limit the degree of oxidation, with decomposition products being deposited again on the fiber surface during the oxidation and reducing the color fastness properties of the fiber will. The conventional method therefore has numerous practical problems:

Bei dem Verfahren, bei dem die Faser eingangs Säuren enthält, dringen die Säuren, solange das Verfahren in einer wässrigen Lösung ausgeübt wird, in das Innere der Faser durch die Eindringkanäle der Feuchtigkeit unbeschränkt ein, so daß es praktisch unmöglich wird, die Oxidation auf die Oberfläche der tierischen Fasern zu beschränken.In the process in which the fiber initially contains acids, as long as the process is carried out in an aqueous solution, the acids penetrate the inside of the fiber without restriction through the moisture penetration channels, so that it becomes practically impossible to determine the oxidation on the Restrict surface of animal fibers.

Aus der JP-A-5 536 342 (EP-A-0 019 639) ist ein Verfahren der eingangs erwähnten Art bekannt, bei dem als Oxidationskatalysator eine Säurelösung verwendet wird, mit der die Fasern in Berührung gebracht werden.JP-A-5 536 342 (EP-A-0 019 639) discloses a process of the type mentioned at the outset, in which an acid solution is used as the oxidation catalyst, with which the fibers are brought into contact.

Erfindungsgemäß wird bei dem eingangs angegebenen Verfahren jedoch so vorgegangen, daß beim Schritt (a) der Oxidationskatalysator aus in Dampfform auf die Fasern aufzubringenden Säuren oder aus wässrigen Lösungen oder organischen Lösungsmittel-Dispersionen von Salzen von Übergangsmetallen, Magnesium oder Aluminium in Form eines Chlorids, Sulfats, Nitrats oder Acetats, in die die Fasern eingetaucht werden, ausgewählt wird, und daß beim Schritt (b) die Konzentration der Lösung des Chlorierungsmittels bzw. des Oxidationsmittels so groß bemessen wird, daß die hydrophilen Verbindungsabschnitte einer kräftigen Oxidation unterworfen und die Schuppen vollständig entfernt werden. Dadurch ist die Oxidation auf die Oberflächenbereiche der tierischen Faser beschränkt, wodurch lediglich die Schuppenbereiche abgelöst werden, auf die die Oxidation winwirkt, so daß die Behandlung unter Bedingungen erfolgt, bei denen die Cortex im Inneren der Faser keinerlei Beschädigung erfährt.According to the invention, however, the procedure described in the introduction is such that in step (a) the oxidation catalyst consists of acids to be applied to the fibers in vapor form or from aqueous solutions or organic solvent dispersions of salts of transition metals, magnesium or aluminum in the form of a chloride, sulfate , Nitrate or acetate in which the fibers are immersed, and that in step (b) the concentration of the solution of the chlorinating agent or the oxidizing agent is so large that the hydrophilic connecting sections are subjected to vigorous oxidation and the scales are completely removed will. As a result, the oxidation is limited to the surface areas of the animal fiber, whereby only the scale areas to which the oxidation acts are detached, so that the treatment takes place under conditions in which the cortex inside the fiber is not damaged in any way.

Obgleich die Oberfläche von Wollfasern extrem große wasserabstoßende Eigenschaften besitzt, kann das Wasser an der Endokutikuia der Kantenbereiche adsorbiert werden. Dieser Umstand wird durch folgende Literaturstellen verdeutlicht:

  • (1) Kokusai Yomo Jimukyoku, 11-46, 1-chome, Akasaka, Minato-ku, Tokyo-to, veröffentlicht am 30. Juni 1976, « Crimp, Wool and Techniques », No. 33, Seiten 3-9, herausgegeben von Ryoji Nakamura, « Structure of epidermis cuticle layer of wool y.
Although the surface of wool fibers has extremely large water-repellent properties, the water can be adsorbed on the endocutics of the edge areas. This fact is illustrated by the following references:
  • (1) Kokusai Yomo Jimukyoku, 11-46, 1-chome, Akasaka, Minato-ku, Tokyo-to, published on June 30, 1976, "Crimp, Wool and Techniques", No. 33, pages 3-9, edited by Ryoji Nakamura, «Str u cture of epidermis cuticle layer of wool y.

Die wesentlichen Punkte bei den Bedingungen zur Durchführung der einzelnen Schritte der Erfindung werden nachstehend im einzelnen stufenweise beschrieben.

  • (1) Säureionen, d. h. Wasserstoffionen, werden zunächst durch die vorhandene Feuchtigkeit gelöst, die normalerweise in den Endokutikalaabschnitten der Schuppen von tierischen Fasern enthalten ist, wobei gleichermaßen kein freies Wasser festzustellen ist. Als Säure (d. h. anorganische oder organische Säure) wird ein wasserfreies Gas verwendet, das dann in der vorhandenen Feuchtigkeit der tierischen Fasern gelöst wird.
The essential points in the conditions for carrying out the individual steps of the invention are described in detail below step by step.
  • (1) Acid ions, ie hydrogen ions, are first dissolved by the moisture present, which is normally contained in the endocutical sections of the scales of animal fibers, and likewise no free water can be found. An anhydrous gas is used as the acid (ie inorganic or organic acid), which is then dissolved in the moisture present in the animal fibers.

Als Wasserstoffionenquelle können im vorliegenden Fall Säuren, wie Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Ameisensäure, Essigsäure und dergleichen verwendet werden, wobei sie insbesondere keine Peroxylgruppe enthalten sollen, und zwar aus folgendem Grund. Eine derartige Verbindung ist ein Oxidationsmittel, das die tierischen Fasern oxidiert und zersetzt, wobei es dazu führt, daß die Reaktion weiter nach innen fortschreitet. Infolgedessen sollen Säuren, wie Perschwefelsäure, Peressigsäure und dergleichen nicht verwendet werden.In the present case, acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid, acetic acid and the like can be used as the source of hydrogen ions, and in particular should not contain any peroxyl group, for the following reason. Such a compound is an oxidizing agent that oxidizes and decomposes the animal fibers, causing the reaction to proceed further inward. As a result, acids such as persulfuric acid, peracetic acid and the like should not be used.

Der Bestimmung der Wasserstoffionenquelle entsprechend muß das zugehörige Anion natürlich inaktiv gegenüber dem Oxidationsmittel sein, das bei dem anschließenden Schritt eingesetzt wird. Es muß jedoch mit allen Mitteln ein Schritt verhindert werden, der das Ausgangsmaterial in Berührung mit Wasser bringt, bevor der Schritt durchgeführt wird, bei dem das Material in das Oxidationsmittelbad gegeben wird, bei dem das Material in das Oxidationsmittelbad gegeben wird, und zwar nach dem Verfahren, bei dem die Säure in der enthaltenen Feuchtigkeit gelöst wird unter Bedingungen, in denen kein freies Wasser vorliegt.

  • (2) Danach wird bei dem Verfahren von dem Charakter der Aminosäurezusammensetzung der endokutikulabildenden Abschnitte Gebrauch gemacht, wobei die unten angegebenen Metalle durch Koordinationsbindung an die Carboxyl-Gruppen und Aminogruppen gebunden werden, die in großen Mengen in den Endokutikulaabschnitten vorhanden sind. Sobald die tierischen Fasern nämlich bei 30° Celsius in eine wässrige Lösung getaucht werden, die 0,01 bis 0,05 Gew.-% metallischer lonen, wie Kobalt, Nickel, Palladium, Platin, Kupfer, Eisen, Chrom, Zink, Aluminium oder Magnesium enthält, werden die Metallionen als Chelate an den Eindringkanälen des Wassers und an den Endokutikulaabschnitte adsorbiert. Das Metall wird dabei an der Endokutikula adsorbiert, und zwar als wässrige Lösung, die das Metall als Ionen enthält, oder als Lösung eines organischen Lösungsmittels, indem das Metall in Ionenform vorliegt, bei einem pH, der für die Adsorption der Ionen geeignet ist, ohne daß die Fasern anschwellen und die Adsorption zu den innersten Abschnitten des zu behandelnden Materials vordringt.
In accordance with the determination of the hydrogen ion source, the associated anion must of course be inactive with respect to the oxidizing agent which is used in the subsequent step. However, a step must be prevented by all means which brings the starting material into contact with water before the step in which the material is added to the oxidizing agent bath, in which the material is added to the oxidizing agent bath, after the step Process in which the acid is dissolved in the moisture it contains under conditions in which there is no free water.
  • (2) Thereafter, the method makes use of the character of the amino acid composition of the endocuticle-forming sections, the metals below being coordinated to the carboxyl groups and amino groups which are present in large amounts in the endocuticular sections. As soon as the animal fibers are immersed at 30 ° Celsius in an aqueous solution containing 0.01 to 0.05% by weight of metallic ions such as cobalt, nickel, palladium, platinum, copper, iron, chromium, zinc, aluminum or Containing magnesium, the metal ions are adsorbed as chelates on the penetration channels of the water and on the endocuticular sections. The metal is adsorbed on the endocuticle, namely as an aqueous solution containing the metal as ions, or as a solution of an organic solvent in which the metal is in ionic form, at a pH suitable for the adsorption of the ions without that the fibers swell and the adsorption advances to the innermost sections of the material to be treated.

Danach wird die tierische Faser, die nach den vorstehenden Verfahrensschritten (1) oder (2) behandelt worden ist, in einer Lösung eines Alkalimetallsalzes, z. B. Hypochlorit, Chlorit oder Chlorcyanursäure oder in einer Lösung eines Oxidationsmittels, z. B. Perschwefelsäure, Peressigsäure oder Kaliumpermanganat eingetaucht, wodurch eine starke oxidierende Zersetzung an den begrenzten Endokutikulaabschnitten durch das Oxidationsmittel aufgrund der positiven katalytischen Wirkung der Wasserstoffionen oder des an die Endokutikulaabschnitte gebundenen Metalls erfolgt. Dadurch werden lediglich die Schuppen abgelöst, ohne daß die innere Cortex an anderen Bereichen beschädigt wird.Thereafter, the animal fiber, which has been treated according to process steps (1) or (2) above, in a solution of an alkali metal salt, e.g. B. hypochlorite, chlorite or chlorocyanuric acid or in a solution of an oxidizing agent, e.g. As per sulfuric acid, peracetic acid or potassium permanganate immersed, whereby a strong oxidizing decomposition takes place at the limited endocuticular sections by the oxidizing agent due to the positive catalytic action of the hydrogen ions or the metal bound to the endocuticular sections. This simply removes the scales without damaging the inner cortex in other areas.

Anschließend wird der Rückstand gelöst und mit Hilfe eines Reduktionsmittels, wie Natriumpyrosulfit, Natriumhyposulfit, Natriumsulfit oder Thioglycolsäure entfernt, wodurch die behandelnde Oberfläche glatt wird.The residue is then dissolved and removed with the aid of a reducing agent such as sodium pyrosulfite, sodium hyposulfite, sodium sulfite or thioglycolic acid, as a result of which the treating surface becomes smooth.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß möglich, die Schuppen von tierischen Fasern zu entfernen, die bereits zu einem Filz verarbeitet, knitterfest und verfestigt worden sind, um sie in ein tierisches Faserprodukt überzuführen, das strapazierfähig ist und sich nicht in dem Filz ändert.Furthermore, it is possible according to the invention to remove the scales from animal fibers which have already been processed into a felt, have been crease-resistant and solidified, in order to convert them into an animal fiber product which is hard-wearing and does not change in the felt.

Nachstehend ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Modifizierung von Produkten aus tierischen Fasern durch Ablösen der Schuppen schrittweise detailliert anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt.The method according to the invention for modifying products made from animal fibers by detaching the scales is shown step by step in detail using exemplary embodiments.

Beispiel 1example 1

Ein Wollpullover, der aus australischer Merinowolle mit einem Durchmesser von 21,5 µrn hergestellt worden ist, wurde etwa 20 Minuten in einem Chlorwasserstoffdampfstrom angeordnet und dann in einer wässrigen Lösung von Natriumdichlorcyanurat mit 4% verfügbarem Chlor bei 25° Celsius und einem Badverhältnis von 1 : 15 25 Minuten eingetaucht, worauf er mit einer Rotationswaschmaschine gewaschen wurde. 3 Minuten nach dem Waschen wurde der Pullover bei 30° Celsius 5 Minuten in einem Bad aus 5 g/l Natriumpyrosulfit und 10 g/I Natriumhydrogencarbonat behandelt, worauf er 10 Minuten mit 40° Celsius warmen Wasser gewaschen wurde. Durch mikroskopische Untersuchung wurde festgestellt, daß die Schuppen von dem so behandelten Pullover entfernt worden waren. Der Pullover hatte einen herrlichen Glanz und zeigte selbst nach 3 stündigem Waschen in einer Waschmaschine eine Knitterfestigkeit von 1,4 % was fast perfekt ist.A wool sweater made from Australian merino wool with a diameter of 21.5 microns was placed in a hydrogen chloride vapor stream for about 20 minutes and then in an aqueous solution of sodium dichlorocyanurate with 4% available chlorine at 25 ° Celsius and a bath ratio of 1: 15 immersed for 25 minutes, after which it was washed with a rotary washing machine. 3 minutes after washing, the sweater was treated at 30 ° C for 5 minutes in a bath of 5 g / l sodium pyrosulfite and 10 g / I sodium hydrogen carbonate, after which it was washed with water at 40 ° C for 10 minutes. Microscopic examination revealed that the scales had been removed from the sweater thus treated. The sweater had a wonderful shine and showed a crease resistance of 1.4% even after 3 hours of washing in a washing machine, which is almost perfect.

Beispiel 2Example 2

Die Oberwolle von australischer Merinowolle wurde in eine 0,015 %ige Nickelchloridlösung oder eine wässrige Lösung von 36 ppm, bezogen auf die Nickelionen; bei 28° Celsius 10 bis 15 sec. getaucht und sofort mit Wasser gewaschen. Danach wurde die Oberwolle in eine Lösung von Natriumhypochlorit mit einem verfügbaren Chlorgehalt von 6 Gew.-% bei einem Badverhältnis von 1 : 15 getaucht, das durch Zugabe von Chlorwasserstoffsäure auf pH 6,5 eingestellt und auf 20° Celsius gehalten wurde. Nachdem die Lösung 2 Minuten umgewälzt wurde, wurde der Oberwolle das Wasser entzogen, worauf sie mit Wasser gewaschen wurde. Danach wurde die Oberwolle in einer Lösung von 5 g/I Natriumpyrosulfit und 7 g/I wässrigem Ammoniak (25 %ige Lösung) bei einem Badverhältnis von 1 : 15 3 Minuten eingetaucht. Nachdem der Wolle das Wasser entzogen worden war, wurde ein mechanisches Verfahren angewendet und die Schuppen, die abgeschieden und abgelöst wurden, wurden weggewaschen.The Australian merino wool upper wool was placed in a 0.015% nickel chloride solution or an aqueous solution of 36 ppm based on the nickel ions; immersed at 28 ° Celsius for 10 to 15 seconds and washed immediately with water. The upper wool was then immersed in a solution of sodium hypochlorite with an available chlorine content of 6% by weight at a bath ratio of 1:15, which was adjusted to pH 6.5 by adding hydrochloric acid and kept at 20 ° Celsius. After the solution was circulated for 2 minutes, the water was removed from the upper wool and washed with water. The upper wool was then immersed in a solution of 5 g / l sodium pyrosulfite and 7 g / l aqueous ammonia (25% solution) at a bath ratio of 1:15 for 3 minutes. After water was removed from the wool, a mechanical procedure was used and the flakes that separated and were detached were washed away.

Danach wurde die Oberwolle in ein Bad von 5 ml/1 Formalin (35 %) mit einem Flüssigkeitsverhältnis von 1 15 bei 50° Celsius 30 Minuten getaucht, worauf ihr das Wasser entzogen, sie mit Wasser gewaschen und zum Abschluß der Behandlung getrocknet wurde.The upper wool was then immersed in a bath of 5 ml / l formalin (35%) with a liquid ratio of 115 at 50 ° C. for 30 minutes, whereupon the water was removed from it, washed with water and dried at the end of the treatment.

Die so behandelte Wolle hatte einen herrlichen Glanz und einen glatten, weichen Griff. Bei der mikroskopischen Betrachtung stellte sich heraus, daß mindestens 90 % der Schuppen entfernt worden waren. Das Versuchsergebnis war also demjenigen ähnlich, das nach dem Beispiel 1 erhalten werden konnte.The wool treated in this way had a wonderful sheen and a smooth, soft feel. Microscopic examination revealed that at least 90% of the scales had been removed. The test result was therefore similar to that which could be obtained according to Example 1.

Ein Herrenpullover, der aus einem doppelt gezwirnten Garn dieser Wolle mit einer Feinheitsnummer 33 mit einer 12-gauge FF Strickmaschine gestrickt worden ist, wies eine Knitterfestigkeit auf, die in der Lage war, dem Waschvorgang in einer Waschmaschine zu widerstehen, ferner eine Elastizität, wie sie Wolle eigen ist, einem cashmereähnlichen Griff und eine cashmereähnliche Voluminösität, wobei er sich nicht kratzig anfühlte, wenn er angezogen wurde. Der Pullover wurde mit einer deckenden Farbe, z. B. karmesin, marineblau oder schwarz gefärbt, wodurch er einen tiefen Farbton erhielt, der auf herkömmliche Art und Weise nicht erhalten werden konnte, wobei seine Reibfestigkeit die Klasse 4 bis 5 erreichte.A men's sweater knitted from a double-twisted yarn of this 33 gauge wool with a 12-gauge FF knitting machine had a wrinkle resistance that was able to withstand washing in a washing machine, and an elasticity such as it is unique to wool, has a cashmere-like feel and a cashmere-like bulk, although it didn't feel scratchy when put on. The sweater was covered with an opaque color, e.g. B. crimson, navy blue or black colored, giving it a deep hue that could not be obtained in a conventional manner, and its rub resistance reached class 4 to 5.

Darüber hinaus konnten zahlreiche hervorragende Produkte aus zahlreichen verschiedenen Materialien erhalten werden, wie nachstehend angegeben.

  • (1) Wenn ein gemischt gesponnenes, gestricktes Gewebe, das aus 45 % modifiziertem, Polyester mit anti-Pilling Effekt und 55 % Wolle bestand, in der gleichen Weise wie im Beispiel 2 erfindungsgemäß behandelt wurde, entstand daraus ein gestricktes Produkt das als Ganzes in einer Waschmaschine gewaschen werden konnte. Bei einem Test, der nach JISL-1076 mit einem ICI-pill-Testgerät durchgeführt wurde, stellte sich heraus, daß das Produkt gegenüber einem herkömmlichen Produkt um eine Klasse verbessert wurde.
  • (2) Nachdem ein Wollpelz nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt worden ist, wurde er mit einem Chevilliermittel behandelt, mehrmals kardiert und dann getrocknet. Das erhaltene Produkt hatte einen herrlichen Glanz und einen glatten, weichen Griff und war damit zu einem Produkt modifiziert worden, das eine Qualität aufwies, die erheblich über der des Wollpelzes vor der Behandlung lag.
In addition, numerous excellent products could be obtained from a variety of different materials, as shown below.
  • (1) When a mixed spun knitted fabric consisting of 45% modified polyester with anti-pilling effect and 55% wool was treated in the same manner as in Example 2 according to the invention, a knitted product resulted as a whole in could be washed in a washing machine. When tested according to JISL-1076 with an ICI-pill tester, it was found that the product was improved by one class over a conventional product.
  • (2) After a wool fur was treated by the method of the present invention, it was treated with a chevillant, carded several times, and then dried. The product obtained had a wonderful sheen and a smooth, soft feel and had thus been modified to a product which had a quality which was considerably higher than that of the wool fur before the treatment.

Neben Nickelchlorid, das in (1) des Beispiels 2 der Erfindung angegeben ist, ist es möglich solche Verbindungen einzusetzen, die, wenn sie in Form von Chloriden, Fluoriden, Sulfaten, Nitraten oder Acetaten hydratisiert sind, als komplexe wässrige. Ionen zu einer Chelat-Bildung führen. Beispiele derselben sind Verbindungen des Kobalts, Eisens, Nickels, Platins, Kupfers, Palladiums, Chroms, Cadmiums, Mangans, Zinks, Bleis, Zinns, Quecksilbers, Silbers, Antimons, Wismuths, Selens, Aluminiums, Magnesiums usw.In addition to nickel chloride, which is given in (1) of Example 2 of the invention, it is possible to use compounds which, when hydrated in the form of chlorides, fluorides, sulfates, nitrates or acetates, are used as complex aqueous solutions. Ions lead to chelation. Examples of these are compounds of cobalt, iron, nickel, platinum, copper, palladium, chromium, cadmium, manganese, zinc, lead, tin, mercury, silver, antimony, bismuth, selenium, aluminum, magnesium, etc.

Außer Natriumhypochlorid, das unter (2) im Beispiel 2 als Oxidationsmittel angegeben ist, ist es auch möglich, Natriumchlorit, Natriumchlorcyanurat, Kaliumchlorcyanurat, chlorierte Amine, Monoperschwefelsäure, Perschwefelsäure, Peressigsäure und Wasserstoffperoxid einzusetzen.In addition to sodium hypochlorite, which is given as (2) in Example 2 as the oxidizing agent, it is also possible to use sodium chlorite, sodium chlorocyanurate, potassium chlorocyanurate, chlorinated amines, monopersulfuric acid, persulfuric acid, peracetic acid and hydrogen peroxide.

Neben Natriumpyrosulfit, das unter (3) im Beispiel 3 als Reduktionsmittel angegebenen ist, ist es ebenso möglich, Natriumhyposulfit, Natriumsulfit oder Thioglycolsäure zu verwenden.In addition to sodium pyrosulfite, which is stated as a reducing agent under (3) in Example 3, it is also possible to use sodium hyposulfite, sodium sulfite or thioglycolic acid.

Beispiel 3Example 3

Golfkleidung, Pullover oder Jacken, die aus 100%iger Wolle hergestellt worden sind, sich nach dem Tragen und Waschen verfilzteri und zu 20 bis 30 % knitterten, wurden mit einem Polyesternetz umwickelt und bei 25° Celsius 2 Minuten in einer Trommellösungsmittelmaschine behandelt, die eine Lösung enthielt, die durch Dispergieren von Sorbitanlaurat mit 0,05 ml/I Wasser in 1,1,1-Trichloräthan in einer solchen Weise hergestellt wurde, daß CrF3 zu 35 ppm als Chromion rechnerisch vorlag. Den Materialien wurde Wasser entzogen und das Lösungsmittel wurde entfernt. Danach wurden die Materialien bei 25° Celsius 2 Minuten in einem Natriumhypochloritbad mit einem verfügbaren Chlorgehalt von 5 Gew.-% und einem Badverhältnis von 1 : 10 behandelt, wobei ein pH von 6,5 eingestellt wurde. Den Materialien wurde dann Wasser entzogen, worauf sie mit Wasser gewaschen wurden, um die zersetzten und abgelösten Teile zu entfernen. Danach wurden die Materialien in einer wässrigen Lösung von 3 g/I Natriumpyrosulfit bei einem Badverhältnis von 1 : 10 bei 35° Celsius 5 Minuten behandelt, mit 2 g/1 Natriumhydrogencarbonat neutralisiert und mit Wasser gewaschen, worauf sie zum Abschluß der erfindungsgemäßen Behandlung getrocknet wurden.Golf clothes, sweaters or jackets that were made from 100% wool, felted after wearing and washing and wrinkled to 20 to 30%, were wrapped with a polyester mesh and treated at 25 ° Celsius for 2 minutes in a drum solvent machine, the one Contained solution, which was prepared by dispersing sorbitan laurate with 0.05 ml / l of water in 1,1,1-trichloroethane in such a way that CrF 3 was calculated to 35 ppm as chromium ion. Water was removed from the materials and the solvent was removed. The materials were then treated at 25 ° C. for 2 minutes in a sodium hypochlorite bath with an available chlorine content of 5% by weight and a bath ratio of 1:10, with a pH of 6.5 being set. Water was then removed from the materials and washed with water to remove the decomposed and detached parts. The materials were then treated in an aqueous solution of 3 g / l sodium pyrosulfite at a 1:10 bath ratio at 35 ° C. for 5 minutes, neutralized with 2 g / l sodium hydrogen carbonate and washed with water, after which they were dried at the end of the treatment according to the invention .

Als Ergebnis dieser Behandlung wurden Flecken von der Oberfläche der Faserprodukte sowie verfilzte Abschnitte zusammen mit den Schuppen entfernt, wobei die Maschen wieder sichtbar wurden. Es trat wieder eine Schrumpfung ein, die dem neuen Produkt ähnlich war, wobei die Faserprodukte eine Elastizität und eine Voluminösität zeigten, die bei den neuen Produkten nicht festgestellt werden konnte. Weiterhin wurde die Farbe lebendig, der Griff weich und das kratzige Gefühl, das Wolle eigen ist, verschwand. Den Faserprodukten wurde außerdem eine Waschfestigkeit verliehen.As a result of this treatment, stains were removed from the surface of the fiber products as well as matted sections together with the scales, whereby the stitches became visible again. Shrinkage occurred again, which was similar to the new product, the fiber products exhibiting elasticity and bulkiness which could not be found in the new products. The color also came to life, the feel soft and the scratchy feeling that is inherent in wool disappeared. The fiber products have also been given wash resistance.

Neben 1,1,1-Chloräthan, das als organisches Lösungsmittel im Beispiel 4 genannt ist, ist es möglich, Perchloräthylen, Trichloräthylen, technisches Gasolin No. 5, Kerosin, Kohlenstofftetrachlorid usw. zu verwenden.In addition to 1,1,1-chloroethane, which is mentioned as an organic solvent in Example 4, it is possible to use perchlorethylene, trichlorethylene, technical gasoline no. 5, kerosene, carbon tetrachloride, etc. to use.

Außer Sorbitanlaurat, das im Beispiel 4 genannt ist, ist es auch möglich, anionische oder nichtionische organische oberflächenaktive Mittel für organische Lösungsmittel zu verwenden.In addition to sorbitan laurate, which is mentioned in Example 4, it is also possible to use anionic or nonionic organic surfactants for organic solvents.

Als metallische Verbindungen für den Katalysator, das Oxidationsmittel und das Reduktionsmittel ist es möglich diejenigen zu verwenden, die im Beispiel 2 angegeben sind.As metallic compounds for the catalyst, the oxidizing agent and the reducing agent, it is possible to use those which are given in Example 2.

Die Erfindung kann zur Qualitätsverbesserung von gemischt gesponnenen Produkten verwendet werden, die aus einer tierischen Faser und einer synthetischen Faser bestehen, wobei die Schuppen von der tierischen Faser entfernt werden. Sie kann ebenfalls im großen Umfang als ein Verfahren zur Qualitätsverbesserung von Pelzen verwendet werden, die wegen der Anwesenheit der Schuppen einen geringwertigen Griff besitzen und bei denen die Haarspitzen dazu neigen, sich zu verheddern.The invention can be used to improve the quality of mixed spun products consisting of an animal fiber and a synthetic fiber, the scales being removed from the animal fiber. It can also be used extensively as a quality improvement process for furs which have a poor quality handle due to the presence of dandruff and where the tips of the hair tend to tangle.

Da die erfindungsgemäße Behandlung bei einer Temperatur nahe Normaltemperatur in wenigen Minuten durchgeführt werden kann, zersetzen sich die Farbstoffe kaum und das Aussehen, das dem Faserprodukt beispielsweise durch Verdrehen, Stricken, Nähen und dergleichen verliehen worden ist, geht nicht verloren. Das Faserprodukt kann also zu einem Produkt hoher Qualität modifiziert werden, ohne die Festigkeit der Faser oder die Lederteile des Fells nachteilig zu beeinflussen.Since the treatment according to the invention can be carried out at a temperature close to normal temperature in a few minutes, the dyes hardly decompose and the appearance which has been imparted to the fiber product, for example by twisting, knitting, sewing and the like, is not lost. The fiber product can thus be modified to a high quality product without adversely affecting the strength of the fiber or the leather parts of the fur.

Nachstehend sind wesentliche Punkte der feinen Struktur, der Aufgabe, der Durchführung und der Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Modifizierung von tierischen Faserprodukten durch Ablösen der Schuppen im einzelnen anhand der beigefügten Zeichnung und der Elektronenmikrofotografien beschrieben. Es zeigen :

  • Figur 1 einen vergrößerten Längsschnitt durch eine tierische Faser in Faseraxialrichtung und das Foto Nr. 1 (Fig. 4) eine Rasterelektronenmikrofotographie dieser Feinstruktur in 2000 facher Vergrößerung ;
  • Figur 2 einen vergrößerten Längsschnitt der tierischen Faser, von der die Schuppen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren abgelöst worden sind, und Foto Nr. 2 (Fig. 5) eine Rasterelektronenmikrofotografie dieser feinen Oberflächenstruktur mit 2 000 facher Vergrößerung ;
  • Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des in einem Kreis dargestellten Abschnitts der Figur 1.
Essential points of the fine structure, the task, the implementation and the effect of the method according to the invention for modifying animal fiber products by detaching the scales are described in detail with reference to the attached drawing and the electron micrographs. Show it :
  • 1 shows an enlarged longitudinal section through an animal fiber in the fiber axial direction and photo No. 1 (FIG. 4) is a scanning electron microphotograph of this fine structure in 2000 times magnification;
  • FIG. 2 shows an enlarged longitudinal section of the animal fiber from which the scales have been detached using the method according to the invention, and photo No. 2 (FIG. 5) is a scanning electron microphotograph of this fine surface structure with a magnification of 2,000;
  • FIG. 3 shows an enlarged illustration of the section of FIG. 1 shown in a circle.

Figur 1 und Foto Nr. 1 zeigen die Anordnung der Schuppen 1, die auf der Oberfläche tierischer Fasern übereinander wie Dachziegel angeordnet sind. Spulenartige Zellen, die als « Cortex 5 bezeichnet sind, bilden deren innere Schicht, wobei die Schuppen 1 mit Epikutikula 4 bedeckt sind, die einen wasserabstoßenden Film darstellt. Die Oberfläche der tierischen Faser weist deshalb wasserabstoßende Eigenschaften auf. Die Zwischenräume zwischen den Schuppen bilden jedoch einen Kanal 2, der offene hydrophile Abschnitte aufweist, wie in Figur 3 dargestellt ist. Der hydrophile Abschnitt, der den Endokutikulaabschnitt fortsetzt, der durch punktierte Linien dargestellt ist, absorbiert Wasser von dem Kanalabschnitt 2, wenn die tierische Faser in Wasser eingetaucht wird, so daß die Oberfläche wasserabstoßende Eigenschaften aufweist. Die Schuppen werden dadurch angehoben und die Faser kann verfilzen. Dieses Phänomen ist allgemein bekannt und stellt eine der Eigenschaften und Nachteile der tierischen Faser dar, die derselben eigen ist und bei anderen Fasern nicht vorkommt.Figure 1 and photo No. 1 show the arrangement of the scales 1, which are arranged on the surface of animal fibers one above the other like roof tiles. Coil-like cells, which are referred to as Cortex 5, form their inner layer, the scales 1 being covered with patches 4, which represents a water-repellent film. The surface of the animal fiber therefore has water-repellent properties. However, the spaces between the scales form a channel 2, which has open hydrophilic sections, as shown in FIG. 3. The hydrophilic section, which continues the endocuticular section, which is represented by dotted lines, absorbs water from the channel section 2 when the animal fiber is immersed in water, so that the surface has water-repellent properties. The scales are raised and the fibers can become matted. This phenomenon is well known and is one of the properties and disadvantages of animal fiber which is inherent to it and which does not occur with other fibers.

Die Erfindung kehrt diesen Nachteil in einen Vorteil um. Zunächst werden Chemikalien, die als Oxidationskatalysatoren dienen, an dem hydrophilen Kanal 2 und dem hydrophilen Abschnitt des Endokutikulas 3 adsorbiert. Wenn die tierische Faser dann in die Lösung des Oxidationsmittels eingetaucht wird, unterliegen der hydrophile Kanal 2 und der Teil des Endokutikulas 3 einer raschen Zersetzung und Auflösung, so daß die Schuppen 1 zusammenfallen und an der Innenseite, die mit der inneren Schicht 5 in Berührung steht, abgelöst werden.The invention turns this disadvantage into an advantage. First, chemicals which serve as oxidation catalysts are adsorbed on the hydrophilic channel 2 and the hydrophilic section of the endocuticle 3. When the animal fiber is then immersed in the oxidant solution, the hydrophilic channel 2 and the part of the endocuticle 3 undergo rapid decomposition and dissolution so that the scales 1 collapse and on the inside that is in contact with the inner layer 5 , be replaced.

Anschließend wird die Oxidation mit einem Reduktionsmittel abgebrochen, wobei gleichzeitig die restlichen Teile auf reduktivem Wege entfernt werden, so daß lediglich die Schuppenbereiche von der tierischen Faser abgelöst werden, wie es in Figur 2 und Foto Nr. 2 dargestellt ist.The oxidation is then terminated with a reducing agent, at the same time the remaining parts are removed in a reductive way, so that only the scale areas are detached from the animal fiber, as shown in FIG. 2 and photo no.

Mit anderen Worten, obgleich das Innere der Schuppen eine Struktur besitzt, die leicht anschwillt und sich leicht anheben läßt, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren kein Einfluß auf die innere Schicht ausgeübt, sondern es wird lediglich dieser anschwellende Teil gelöst, um die Schuppen abzulösen.In other words, although the inside of the scales has a structure which swells easily and can be easily lifted, the method according to the invention has no influence on the inner layer, but only this swelling part is released in order to detach the scales.

Wie in Figur 1 und in Figur 3, die den Abschnitt im oberen Teil der Figur 1 im Kreis in vergrößerter Wiedergabe darstellt, gezeigt ist, sind die Schuppen 1 der tierischen Faser mit einem wasserabstoßenden Film bedeckt, der als « Epikutikulum 4 bezeichnet wird, wobei innen insgesamt eine wasserabstoßende Eigenschaft verliehen wird und sie akum benetzt werden. An der Rückseite der Schuppen 1 ist jedoch eine Proteinschicht vorhanden, die als « Endokutikulum 3 bezeichnet wird, die eine große Anzahl polarer Gruppen aufweist und zu dem Spalt zwischen den Schuppen hin offen ist, wodurch leicht Wasser hindurchtreten kann.As shown in FIG. 1 and in FIG. 3, which shows the section in the upper part of FIG. 1 in a circle in an enlarged representation, the scales 1 of the animal fiber are covered with a water-repellent film, which is referred to as “epicuticle 4, whereby overall a water-repellent property is imparted and they are wetted acum. On the back of the scales 1, however, there is a protein layer, referred to as “endocuticulum 3 ”, which has a large number of polar groups and is open to the gap between the scales, as a result of which water can easily pass through.

Wenn die tierische Faser einem Strom von Chlorwasserstoffgas oder dergleichen ausgesetzt wird, so wird das Gas in dem Endokutikula gelöst, das einen großen Anteil der gebundenen Feuchtigkeit aufweist, wodurch eine begrenzte Adsorption erfolgt.When the animal fiber is exposed to a stream of hydrogen chloride gas or the like, the gas is dissolved in the endocuticle, which has a large amount of the bound moisture, thereby causing limited adsorption.

Wenn nach einem anderen Verfahren die tierische Faser in eine wässrige Lösung getaucht wird, in der, bezogen auf das wässrige Ion oder Komplexion, rechnerisch 20 bis 50 ppm Spuren eines Übergangsmetalls (Übergangselements), wie Kobalt, Nickel, Palladium, Platin, Kupfer, Eisen, Chrom, Zink usw. oder Aluminium oder Magnesium enthalten sind, oder in ein organisches Lösungsmittel, in dem die vorstehend erwähnte wässrige Lösung dispergiert ist, so dringt die Behandlungsflüssigkeit durch jene Abschnitte, die leicht zu durchdringen sind, in der gleichen Art und Weise wie die vorstehend beschriebene Säure, so daß das Metall in einem Zustand adsorbiert wird, in dem es durch Koordination an die polaren Gruppen des Endokutikulas gebunden ist.If, according to another method, the animal fiber is immersed in an aqueous solution in which, based on the aqueous ion or complex ion, 20 to 50 ppm traces of a transition metal (transition element), such as cobalt, nickel, palladium, platinum, copper, iron, are calculated , Chromium, zinc etc. or aluminum or magnesium, or in an organic solvent in which the above-mentioned aqueous solution is dispersed, the treatment liquid penetrates through those portions which are easy to penetrate in the same manner as the above described acid, so that the metal is adsorbed in a state in which it is bound by coordination to the polar groups of the endocuticle.

Wenn die tierische Faser in eine wässrige Lösung eingetaucht ist, die eine bestimmte Menge eines Oxidationsmittels, wie Natriumhypochlorid, Natriumchlorit, Natriumchlorcyanurat, Kaliumhydrogenperoxisulfat oder Kaliumpermanganat enthält, so entwickelt das Natriumhypochlorid daraufhin daraus Chlor durch die Gegenwart der Säure, wie es in dem nachstehenden Reaktionsschema wiedergegeben ist :

Figure imgb0001
Figure imgb0002
Figure imgb0003
When the animal fiber is immersed in an aqueous solution containing a certain amount of an oxidizing agent such as sodium hypochlorite, sodium chlorite, sodium chlorocyanurate, potassium hydrogen peroxysulfate or potassium permanganate, the sodium hypochlorite then develops chlorine therefrom by the presence of the acid, as shown in the reaction scheme below is:
Figure imgb0001
Figure imgb0002
Figure imgb0003

Wenn das Übergangsmetall anwesend ist, so wird das Natriumhypochlorit anschließend durch die katalytische Wirkung der Säure zersetzt, die eine Wasserstoffionenquelle darstellt, die an dem Endokutikula adsorbiert ist, oder die in den Ansprüchen angegebenen Metalle führen zur Bildung von Chlor und Sauerstoff und damit zu einer raschen örtlichen oxidativen Zersetzung, wie es in dem nachstehenden Reaktionsschema wiedergegeben ist:

Figure imgb0004
wobei M das Übergangsmetall darstellt.If the transition metal is present, the sodium hypochlorite is subsequently decomposed by the catalytic action of the acid, which is a source of hydrogen ions adsorbed on the endocuticle, or the metals specified in the claims lead to the formation of chlorine and oxygen and thus to a rapid local oxidative decomposition as shown in the reaction scheme below:
Figure imgb0004
where M represents the transition metal.

In diesem Fall wird Natriumhypochlorit in einer Menge von 3 bis 12 Gew.%, berechnet nachdem verfügbaren Chlorgehalt, eingesetzt, bezogen auf das Gewicht der zu behandelnden tierischen Faser.In this case, sodium hypochlorite is used in an amount of 3 to 12% by weight, calculated on the basis of the available chlorine content, based on the weight of the animal fiber to be treated.

Aufgrund der vorstehend erwähnten oxidativen Zersetzung werden die Schuppen der tierischen Fasern von innen in einem solchen Ausmaß zersetzt, daß sie ihre ursprüngliche Form verlieren und dadurch abgelöst werden.Due to the oxidative decomposition mentioned above, the scales of the animal fibers are decomposed from the inside to such an extent that they lose their original shape and are thereby detached.

Claims (1)

  1. A process for upgrading animal fibers, wherein (a) an oxidation catalyst is absorbed by the hydrophilic interportions of the scales and the endo cuticle, (b) the fibers are immersed in a solution of a chlorinating agent and an oxidizing agent to attack the scales by oxidation, and (c) the fibers are treated with a solution of a reducing agent, characterized in that in step (a) the oxidation catalyst is selected from acids being applied on the fibers as vapor or aqueous solutions of organic solvent dispersions of salts of transition metals, magnesium or aluminium in form of a chloride, sulfate, nitrate or acetate, in which the fibers are immersed, and that in step (b) the concentration of the solution of the chlorinating agent and the oxidizing agent is measured as high that the hydrophilic interportions are subjected to a vigorous oxidation and the scales are removed completely.
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