EP0164534A2 - Verfahren zum Bleichen von baumwollhaltigen Geweben mit Hypochlorit bei höheren Temperaturen - Google Patents

Verfahren zum Bleichen von baumwollhaltigen Geweben mit Hypochlorit bei höheren Temperaturen Download PDF

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    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06L—DRY-CLEANING, WASHING OR BLEACHING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR MADE-UP FIBROUS GOODS; BLEACHING LEATHER OR FURS
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    • D06L4/20—Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs using agents which contain halogen
    • D06L4/21—Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs using agents which contain halogen combined with specific additives

Definitions

  • Cotton fabrics and blends containing cotton are bleached in the textile industry mainly with hydrogen peroxide or with hypochlorite. Under certain circumstances, both bleaching processes are used in succession.
  • Hypochlorite bleaching is usually carried out at room temperatures of 20 to 25 * C and a pH of 9.5 to 12.
  • the duration of the treatment varies between about 20 minutes and several hours, depending on the amount of active chlorine used.
  • hypochlorite has a more or less damaging effect on cotton fibers.
  • handbook of textile auxiliaries by Chwala / Angerer, Verlag Chemie, Weinheim-New York, 1977, pages 343/344 clearly shows that in technical textile bleaching with sodium hypochlorite at temperatures of at most 35 * C and within a pH Range of 9.5 to 12 must be worked to keep the fiber damage as low as possible. Increasing the temperature by 10 ° C causes the bleaching speed to double, but it also causes greater fiber damage.
  • hypochlorite bleach can be combined with a subsequent hydrogen peroxide bleach in order to obtain a special degree of whiteness and high absorbency.
  • the alkaline peroxide solution first removes the remaining hypochlorous acid, the chloramines formed from accompanying substances in the cotton, in order to then develop their actual bleaching effect. Fiber protection agents are essential.
  • the object of the invention is to demonstrate a bleaching process with hypochlorite which can be carried out at higher temperatures.
  • the invention lies in the combination of hypochlorite or hypochlorite-releasing compounds with an easily oxidizable substance and the unforeseeable effect lies in particular in the fact that higher alkali concentrations, for example from 8 to 60 g / l sodium hydroxide, can be used as previously, without the fibers are damaged and the bleaching effect is not lost.
  • Cotton-containing fabric is to be understood as meaning pure cotton and in particular polyester blended fabric with a cotton content of at least 20%. Of course, the corresponding yarns are also included.
  • Alkali hypochlorite in particular sodium hypochlorite, and also compounds which split off hypochlorite, such as dichloro- and trichloroisocyanurate, are used as hypochlorite.
  • the bleaching liquors contain 1 to 8, preferably 2 to 6 g of active chlorine / 1 or the amount that this amount of active chlorine can release.
  • N is the alkaline aqueous liquors according to the inventive bleaching proceed advantageously have a pH of at least 10 degrees.
  • This pH range is expediently set by adding alkali metal hydroxide, in particular sodium hydroxide, generally in an amount of 8 to 60 g / 1, preferably 10 to 25 g / 1.
  • the liquors optionally contain 5 to 15 g / 1 alkali carbonate, preferably sodium carbonate.
  • the entire fleet is generally advantageously about 100% by weight, based on the weight of the fabric.
  • a special feature of the method according to the invention is that it is carried out at temperatures from 80 to 110 ° C.
  • the preferred temperature range is from 90 to 103 ° C.
  • Another special feature is the implementation of the bleaching process in the presence of a water-soluble polyhydroxy compound which is stable to hypochlorite in the cold and at room temperature and easily oxidized in the heat, i.e. with the hypochlorite reacts faster than this with the cellulose units of the cotton.
  • polyhydroxy compounds with an ⁇ -hydroxycarbonyl group from the series of mono-, di- and oligosaccharides and the series of o-hydroxycarboxylic acids and their derivatives are outstandingly suitable.
  • Polyols such as mannitol, sorbitol, glucitol, glycerol and polyglycerol, and mucochloric acid can also be used.
  • Particularly preferred polyhydroxy compounds to be used according to the invention are glucose, cane sugar and hydroxyacetone.
  • the polyhydroxy compounds are added to the bleaching liquors in an amount of 0.5 to 20 g / 1, preferably 1.5 to 10 g / 1.
  • the term easily oxidizable is intended to encompass the gradations relatively stable in the cold to hypochlorite and increasing redox potential with increasing alkali concentration and increasing temperature. It is only through this interaction that work can be carried out in the temperature range according to the invention, which was previously not accessible for an industrial textile bleaching process.
  • a particularly noteworthy advantage is that in the bleaching process according to the invention the active chlorine has a very short half-life. As a rule, all active chlorine is used up within the temperature range according to the invention after one minute and is no longer detectable even on the tissue.
  • the method according to the invention is advantageously carried out within 30 seconds to 25 minutes, preferably 1 to 5 minutes.
  • the short half-life has the advantage that, for example when the machine is at a standstill, no damage to the tissue can occur due to a longer oxidation time.
  • peroxides there is no need for stabilization measures, as are usual with peroxides, and a much lower sensitivity to contamination should be emphasized with heavy metal.
  • the customary additives such as the addition of surfactants as wetting agents and detergents, are advantageously used in an amount of 3.0 to 10 g / l and of which alkylphenol ethoxylates with 5 to 10 ethylene oxide units and fatty alcohol ethoxylates with approximately the same degree of ethoxylation are particularly mentioned be.
  • additives relate, for example, to the sequestering agents which are stable to oxidation because of the water hardness and which can additionally increase the whiteness. Hydroxyethane diphosphonic acid is particularly suitable for this.
  • the tissue pieces were enzymatically desized and then washed out.
  • the next pre-treatment step is an alkaline decoction (conditions: 40 g / 1 NaOH, 10 g / 1 decoction aid, liquor absorption: 100 X, time and temperature: 10 minutes at 100 ° C).
  • the fabric pieces were then soaked in bleaching liquor and squeezed to a liquor intake of 100%.
  • Polyester / cotton fabric (50/50), desized and boiled with a Tegewa value of 7 to 8, a whiteness of 71.5 (Elrepho units) and a DP value of 2100.
  • Bleaching liquor 10 g sodium hydroxide / l, 5 g / 1 surfactant, 2.5 g / 1 active chlorine in the form of sodium hypochlorite.
  • Treatment time 2 minutes at 100 ° C.
  • Bleaching liquor 10 g sodium hydroxide / 1.5 g / 1 surfactant, 3.0 g / 1 active chlorine in the form of dichloroisocyanate.
  • Treatment time 2 minutes at 103 ° C.
  • Treatment time 3 minutes at 100 ° C.
  • Cotton shirt poplin desized (Tegewa value 7-8) and boiled, with a whiteness of 70.5 and a DP value of 2500.
  • Bleaching liquor 8.5 g / 1 NaOH, 5 g / 1 surfactant, 2.5 g / 1 active chlorine in the form of sodium hypochlorite, 3.5 g / 1 glucose.
  • Cotton raincoat poplin desized (Tegewa value: 6-7), boiled, with a whiteness of 68 and a DP value of 2220.
  • Bleaching liquor 15 g / 1 NaOH, 7 g / 1 surfactant, 4 g / 1 active chlorine in the form of chlorine solution, 6 g / l maltose.
  • Treatment time 90 seconds at 103 ° C.
  • Cotton nettle desized (Tegewa value: 7), boiled, with a whiteness of 69 and a DP value of 2320.
  • Bleaching liquor 10 g / 1 NaOH, 7 g / l surfactant, 3 g / 1 active chlorine in the form of chlorine bleach.
  • Treatment time 1 minute at 101 ° C.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bleichen von baumwollhaltigen Geweben mit Hypochlorit in alkalisch wäßrigen Flotten bei höheren Temperaturen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Bleiche bei Temperaturen von 80 bis 110°C innerhalb von 30 Sekunden bis 25 Minuten in Gegenwart einer wasserlöslichen Polyhydroxyverbindung als leicht oxidierbare Substanz in einer Menge von 0,5 bis 20 g/l durchgeführt wird.

Description

  • Baumwollgewebe und baumwollhaltige Mischgewebe werden in der Textilindustrie überwiegend mit Wasserstoffperoxid oder aber auch mit Hypochlorit gebleicht. Unter Umständen werden auch beide Bleichverfahren nacheinander angewandt.
  • Die Hypochloritbleiche wird in der Regel bei Raumtemperaturen von 20 bis 25*C und einem pH-Wert von 9,5 bis 12 durchgeführt. Die Dauer der Behandlung schwankt dabei etwa zwischen 20 Minuten und mehreren Stunden, je nach der Menge des eingesetzten Aktivchlors.
  • Es ist dem Fachmann bekannt, daß Hypochlorit je nach den Bedingungen mehr oder weniger schädigend auf Baumwollfasern wirkt. So geht beispielsweise aus dem Handbuch der Textilhilfsmittel von Chwala/Angerer, Verlag Chemie, Weinheim-New York, 1977, Seiten 343/344 klar hervor, daß.bei der technischen Textilbleiche mit Natriumhypochlorit bei Temperaturen von höchstens 35*C und innerhalb eines pH-Bereichs von 9,5 bis 12 gearbeitet werden muß, um die Faserschädigungen möglichst gering zu halten. Erhöhung der Temperatur um 10°C bewirkt zwar Verdoppelung der Bleichgeschwindigkait, aber auch stärkere Faserschädigung.
  • Weiterhin wird ausgeführt, daß für Weißware aus Baumwolle die Hypochloritbleiche mit einer anschließenden Wasserstoffperoxidbleiche kombiniert werden kann, um einen besonderen Weißgrad und hohe Saugfähigkeit zu erhalten. Die alkalische Peroxidlösung entfernt dabei zunächst auf reduktivem Wege die restliche unterchlorige Säure, die aus Begleitsubstanzen der Baumwolle gebildeten Chloramine, um dann ihre eigentliche Bleichwirkung zu entfalten. Dabei sind Faserschutzmittel unbedingt erforderlich.
  • Eine strenge Überwachung der Bleichbedingungen für eine einwandfreie Chlorbleiche, d.h. pH von 9 bis 11,5, Temperatur der Bleichbäder nicht höher als 20°C, laufende Kontrolle des Alkaligehalts und des Bleichmittelverbrauchs wird ebenso im Lehrbuch der Textilchemie einschließlich der textilchemischen Technologie, Springer-Verlag, Berlin, Göttingen, Heidelberg, 1963, S. 65-77, empfohlen.
  • Eigene Versuche haben ergeben, daß man entschlichtetes Baumwollgewebe im sodaalkalischen Bereich bei einem pH-Wert von 10 bis 13 in einer Kurzzeitreaktion von etwa 30 Sekunden bis 20 Minuten bei Temperaturen von 90 bis 105°C zwar gut bleichen kann, aber damit in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik eine deutliche Schädigung der Fasern verbunden ist, wie ein stark erniedrigter DP-Wert (durchschnittlicher Polymerisationsgrad der Cellulosemoleküle der Baumwolle) zeigt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bleichverfahren mit Hypochlorit aufzuzeigen, das bei höheren Temperaturen durchgeführt werden kann.
  • Es wurde nun gefunden, ein Verfahren zum Bleichen von baumwollhaltigen Geweben mit Hypochlorit in alkalisch wäßrigen Flotten bei höheren Temperaturen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Bleiche bei Temperaturen von 80 bis 110'C innerhalb von 30 Sekunden bis 25 Minuten in Gegenwart einer wasserlöslichen Polyhydroxyverbindung als leicht oxidierbare Substanz in einer Menge von 0,5 bis 20 g/1 durchgeführt wird.
  • Die Erfindung liegt in der Kombination von Hypochlorit oder Hypochlorit abgebenden Verbindungen mit einer leicht oxidierbaren Substanz und der nicht vorhersehbare Effekt liegt insbesondere darin, daß bei höheren Alkalikonzentrationen, beispielsweise von 8 bis 60 g/1 Natriumhydroxid, als bisher üblich gearbeitet werden kann, ohne daß die Fasern geschädigt werden und ohne daß der Bleicheffekt verlorengeht.
  • Unter,baumwollhaltigem Gewebe soll reine Baumwolle und insbesondere Polyestermischgewebe mit einem Baumwollanteil von mindestens 20 X verstanden werden. Selbstverständlich sind auch die entsprechenden Garne mit eingeschlossen.
  • Als Hypochlorit werden Alkalihypochlorit, insbesondere Natriumhypochlorit, und auch Hypochlorit abspaltende Verbindungen, wie Dichlor- und Trichlorisocyanurat, verwendet. Dabei enthalten die Bleichflotten 1 bis 8, bevorzugt 2 bis 6 g Aktivchlor/1 bzw. die Menge, die diese Menge Aktivchlor freisetzen kann.
  • Die alkalisch-wäßrigen Flotten nach dem erfindungsgemäßen Bleichverfahren weisen zweckmäßigerweise einen pH-Wert von wenigstens 10 auf.
  • Dieser pH-Bereich wird zweckmäßigerweise eingestellt durch den Zusatz von Alkalihydroxid, insbesondere Natriumhydroxid, in der Regel in einer Menge von 8 bis 60 g/1, bevorzugt 10 bis 25 g/1. Daneben enthalten die Flotten gegebenenfalls 5 bis 15 g/1 Alkalicarbonat, bevorzugt Natriumcarbonat.
  • Die gesamte Flotte beträgt in der Regel vorteilhaft etwa 100 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Gewebes.
  • Ein besonderes Kennzeichen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es bei Temperaturen von 80 bis 110°C durchgeführt wird. Der bevorzugte Temperaturbereich liegt bei Temperaturen von 90 bis 103°C.
  • Ein anderes besonderes Kennzeichen ist die Durchführung des Bleichverfahrens in Gegenwart einer wasserlöslichen Polyhydroxyverbindung, die in der Kälte und bei Raumtemperaturen gegenüber Hypochlorit stabil und in der Hitze leicht oxidierbar ist, d.h. mit dem Hypochlorit schneller als dieses mit den Celluloseeinheiten der Baumwolle reagiert.
  • Hierfür sind in hervorragender Weise Polyhydroxiverbindungen mit einer α-Hydroxycarbonylgruppe aus der Reihe der Mono-, Di- und Oligosaccharide und der Reihe der oo-Hydroxycarbonsäuren und ihrer Derivate geeignet.
  • Im einzelnen seien genannt Saccharose, Lactose, Maltose, Glukose, Pentose, Galactose, Mannose, Arabinose, Sorbose, Erythrose sowie Hydroxyaceton und Glukose-6-phosphat und weiterhin Glukonsäure, Glukonolacton, Glukoheptonsäure und Ascorbinsäure. r
  • Weiterhin können Polyole, wie Mannit, Sorbit, Glucit, Glycerin und Polyglycerin sowie Mucochlorsäure verwendet werden.
  • Als erfindungsgemäß zu verwendende Polyhydroxyverbindungen sind besonders bevorzugt Glucose, Rohrzucker und Hydroxyaceton.
  • Die Polyhydroxyverbindungen werden den Bleichflotten in einer Menge von 0,5 bis 20 g/1, bevorzugt 1,5 bis 10 g/1 zugesetzt.
  • Der Begriff leicht oxidierbar soll die Abstufungen umfassen in der Kälte gegenüber Hypochlorit relativ stabil und ansteigendes Redoxpotential mit steigender Alkalikonzentration und steigender Temperatur. Nur durch dieses Zusammenspiel kann in dem erfindungsgemäßen Temperaturbereich, der bisher für ein technisches Textilbleichverfahren nicht zugänglich war, gearbeitet werden.
  • Ein besonders hervorzuhebender Vorteil ist, daß bei dem erfindungsgemäßen Bleichverfahren das Aktivchlor eine sehr kurze Halbwertszeit aufweist. In der Regel ist innerhalb des erfindungsgemäßen Temperaturbereichs nach einer Minute alles Aktivchlor verbraucht und auch auf dem Gewebe nicht mehr nachweisbar.
  • Demnach wird das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise innerhalb von 30 Sekunden bis 25 Minuten, bevorzugt 1 bis 5 Minuten durchgeführt.
  • Gegenüber einer Peroxidbleiche hat die kurze Halbwertszeit den Vorteil, daß beispielsweise bei Maschinenstillständen keine Schädigung des Gewebes durch eine längere Oxidationszeit auftreten kann, gegenüber Peroxiden entfällt der Aufwand von Stabilisierungsmaßnahmen, wie sie bei Peroxiden üblichen sind, und hervorzuheben ist eine wesentlich geringere Empfindlichkeit gegenüber von Verunreinigungen mit Schwermetall.
  • Im übrigen sind die für das erfindungsgemäße Verfahren einzuhaltenden Bedingungen dem Fachmann bekannt:
    • Als Vorrichtung für die Ausführung sind die üblichen Dämpfaggregate zweckmäßig.
  • Für die Bleichflotten kommen die üblichen Zusätze in Betracht, wie Zusatz von Tensiden als Netz- und Waschmittel, zweckmäßig in einer Menge von 3,0 bis 10 g/1 und von denen Alkylphenolethoxylate mit 5 bis 10 Ethylenoxideinheiten und Fettalkoholethoxylate mit etwa gleichem Ethoxylierungsgrad besonders genannt seien.
  • Andere Zusätze betreffen beispielsweise wegen der Wasserhärte oxydationsstabile Sequestriermittel, die zusätzliche eine Erhöhung des Weißgrades bewirken können. Dafür ist die Hydroxyethandiphosphonsäure besonders geeignet.
    • Beispiele
  • Die Gewebestücke sind in allen Beispielen enzymatisch entschlichtet und danach ausgewaschen worden. Als nächster Vorbehandlungsschritt folgt eine alkalische Abkochung (Bedingungen: 40 g/1 NaOH, 10 g/1 Abkochhilfsmittel, Flottenaufnahme: 100 X, Zeit und Temperatur: 10 Minuten bei 100°C).
  • Die Gewebestücke wurden dann mit Bleichflotte getränkt und bis zu einer Flottenaufnahme von 100 Z abgequetscht.
  • Nach der Bleichreaktion in einem Heißaggregat wurden sie mit Wasser ausgewaschen. Waschbedingungen: zweimal 2 Minuten bei 95*C, zweimal 2 Minuten bei 35°C.
  • Beispiel 1
  • Polyester/Baumwollgewebe (50/50), entschlichtet und abgekocht mit einem Tegewa-Wert von 7 bis 8, einem Weißgrad von 71,5 (Elrepho-Einheiten) und einem DP-Wert von 2100.
  • Bleichflotte: 10 g Natriumhydroxid/l, 5 g/1 Tensid, 2,5 g/1 Aktivchlor in Form von Natriumhypochlorit.
  • Behandlungszeit: 2 Minuten bei 100°C.
  • Ergebnis:
    Figure imgb0001
    • Beispiel 2
  • Entschlichteter Baumwollnessel mit einem Tegewa-Wert von 9, einem Weißgrad von 67,5 und einem DP-Wert von 2050.
  • Bleichflotte: 10 g Natriumhydroxid/1, 5 g/1 Tensid, 3,0 g/1 Aktivchlor in Form von Dichlorisocyanat.
  • Behandlungszeit: 2 Minuten bei 103°C.
  • Ergebnis:
    Figure imgb0002
    • Beispiel 3
  • Entschlichteter und abgekochter Baumwollköper mit einem Tegewa-Wert von 8, einem Weißgrad von 69,0 und einem DP-Wert 2410.
  • Bleichflotte gemäß Beispiel 2 mit 3 g/1 Aktivchlor in Form von Trichlorisocyanurat.
  • Behandlungszeit: 3 Minuten bei 100°C.
  • Ergebnis:
    Figure imgb0003
    • Beispiel 4
  • Baumwoll-Hemdenpopeline entschlichtet (Tegewa-Wert 7-8) und abgekocht, mit einem Weißgrad von 70,5 und einem DP-Wert von 2500.
  • Bleichflotte: 8,5 g/1 NaOH, 5 g/1 Tensid, 2,5 g/1 Aktivchlor in Form von Natriumhypochlorit, 3,5 g/1 Glucose.
    • a) Behandlungszeit: 3 Minuten bei 102°C.
      Figure imgb0004
    • b) Behandlungszeit: 10 Minuten bei 102°C.
      Figure imgb0005
    Beispiel 5
  • Baumwoll-Regenmantelpopeline entschlichtet (Tegewa-Wert: 6-7), abgekocht, mit einem Weißgrad von 68 und einem DP-Wert von 2220.
  • Bleichflotte: 15 g/1 NaOH, 7 g/1 Tensid, 4 g/1 Aktivchlor in Form von Chlorlauge, 6 g/l Maltose.
  • Behandlungszeit: 90 Sekunden bei 103°C.
    Figure imgb0006
    • Beispiel 6
  • Baumwollnessel entschlichtet (Tegewa-Wert: 7), abgekocht, mit einem Weißgrad von 69 und einem DP-Wert von 2320.
  • Bleichflotte: 10 g/1 NaOH, 7 g/l Tensid, 3 g/1 Alktivchlor in Form von Chlorbleichlauge.
  • Behandlungszeit: 1 Minute bei 101°C.
  • Ergebnis:
    Figure imgb0007
  • Aus den vorliegenden zahlenmäßigen Angaben geht hervor, daß eine erfindungsgemäße Heißbleiche mit Hypochlorit bezüglich der Weißgraderhöhung ausgezeichnete Ergebnisse liefert. Dabei liegt die Faserschädigung, ausgedrückt durch die Abnahme des DP-Wertes, im Rahmen dessen, wie es von Peroxidbleichen bekannt ist. Die DP-Werte in den Vergleichsversuchen ohne Zusatz von einer Polyhydroxyverbindung bestätigen eine deutliche Faserschädigung, die in der Praxis nicht hingenommen werden kann.

Claims (2)

1. Verfahren zum Bleichen von Baumwolle und baumwollhaltigen Geweben mit Hypochlorit in alkalisch wäßrigen Flotten bei höheren Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bleiche bei Temperaturen von 80 bis 110°C innerhalb von 30 Sekunden bis 25 Minuten in Gegenwart einer wasserlöslichen Polyhydroxyverbindung als leicht oxidierbare Substanz in einer Menge von 0,5 bis 20 g/1 durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß als Polyhydroxyverbindung Glucose, Rohrzucker oder Hydroxyaceton zugesetzt wird.
EP85104913A 1984-05-16 1985-04-23 Verfahren zum Bleichen von baumwollhaltigen Geweben mit Hypochlorit bei höheren Temperaturen Expired EP0164534B1 (de)

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DE19843418109 DE3418109A1 (de) 1984-05-16 1984-05-16 Verfahren zum bleichen von baumwollhaltigen geweben mit hypochlorit bei hoeheren temperaturen
DE3418109 1984-05-16

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EP0164534A2 true EP0164534A2 (de) 1985-12-18
EP0164534A3 EP0164534A3 (en) 1987-04-29
EP0164534B1 EP0164534B1 (de) 1989-04-05

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