FI91782B - Tekstiililoimen liima-aine ja menetelmä loimilankojen käsittelemiseksi - Google Patents

Description

91782

Tekstiililoimen liima-aine ja menetelmä loimilankojen käsittelemiseksi

Limmedel för textilvarp samt förfarande för behandling av varpträdar

Keksintö kohdistuu tekstiililoimilankojen liima-aineeseen sekä menetelmään tekstiililoimilankojen käsittelemiseksi liima-aineella siten, että saadaan lankojen parantuneet kudontaominai-suudet. Keksinnön mukaan loimia käsitellään liima-aineella käyttäen sellaista loimille tarkoitettua liima-ainevalmistet-ta, joka sopii paremmin yhteen tekstiilin liimakäsittelyssä käytettyjen voiteluaineiden kanssa, mikä lisäksi parantaa voiteluaineen poistettavuutta liima-aineen poistamisen aikana.

Ohessa käytetyllä käsitteellä "loimi" tarkoitetaan kaikkia pituussuuntaan kulkevia lankoja kudotussa kankaassa. Loimen liima-aine on mitä tahansa sellaista materiaalia, jota levitetään loimilankojen päälle, ja jonka perustavoitteena on vahvistaa lankoja ja suojata niitä kulumiselta, mihin tavallisesti päästään materiaalin tarttuvan, kalvon muodostavan vaikutuksen ansiosta. Loimien liima-aineet tekevät kuiduista jäykkiä ja sileitä, mikä vähentää kudontavaiheen aikana kuitujen sotkeutumisen ja katkeilun mahdollisuutta, ja lisäksi nämä liima-aineet saavat kuituihin aikaan kulumisvastusta, jolloin käsittelyn aikana vältytään katkeamiselta ja vahingoittumiselta.

Tekstiililoimilankojen käsittely liima-aineella, eli liistaus, joksi sitä usein kutsutaan, käsittää näiden lankojen kyllästämisen liima-aineen liuoksella tai dispersiolla. Tämän jälkeen liiallinen liima-aine poistetaan johtamalla märät langat useiden puristustelojen läpi, mitä seuraa lankojen kuivaaminen.

Loimen käsittely liima-aineella toteutetaan liistaus, joka käsittää pupiinikehäkkeen, johon tavallisesti liittyy yksi tai useampia osatukkeja. Nämä osatukit sisältävät yleensä 200... v 500 langanpäätä. Useasta tällaisesta osatukista peräisin ole- 2 91782 vat langanpäät tuodaan yhteen siten, että saadaan muodostetuksi noin 1500...8000 päätä käsittävä lanka-arkki. Sitten tämä arkki joutuu liima-ainesäiliöön, jossa se ohjataan liima-aine-liuoksen sekä yhden tai useamman puristustelaparin läpi liiallisen liima-aineen poistamiseksi, joka poistettu liima-aine valuu takaisin liima-ainesäiliöön. Kuivaaminen toteutetaan johtamalla langat kuumennetun kammion läpi tai sisäisesti lämmitettyjen kuivaussylintereiden pinnan ylitse.

Tämän jälkeen kuivattu lanka erotetaan vaakasuorien jakosau-vojen avulla osiin, jotka vastaavat alkuperäisten osatukkien osia. Sitten lanka yhdistetään lähes välittömästi uudestaan johtamalla se vaakasuoran kampauskoneen läpi ja sen jälkeen vastaanottotukille, jota nimitetään kutomakoneen tukiksi.

Lanka on tällä kutomakoneen tukilla niin kauan, kunnes sitä käytetään kudontaprosessissa.

Selitetyn liimausmenetelmän eräänä pääasiallisena tavoitteena on kutomakoneen kulumisen vähentäminen. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi liima-aineella on oltava kalvon muodostava vaikutus, ja tuloksena olevan kalvon on kyettävä vastustamaan lankojen kanssa kosketuksiin joutuvien koneen eri osien kuluttavaa vaikutusta sekä itse erillisten lankojen hankautumista toisiinsa.

Tyypillisiä kalvon muodostavia, loimen liima-aineena käytettyjä materiaaleja ovat muun muassa tärkkelykset, dekstriinit, liimat, jauhot, kumit, gelatiini, selluloosat (kuten karboksi-metyyliselluloosa), polyvinyylialkoholi sekä polyakryylihappo.

Monet tekijät, kuten esimerkiksi liima-aineella käsiteltävien kuitujen tyyppi ja koostumus, rakenne sekä langan numero (paino pituusyksikköä kohden), määräävät sen, mitä liima-aineita tai niiden yhdistelmää olisi käytettävä.

Tärkkelyksen ja tärkkelysjohdannaisten vesidispersioita on käytetty monien loimena käytettyjen luonnonkuitujen, synteettisten kuitujen tai seoskuitujen käsittelemiseen liima-aineella. Katso esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 2 946 705 (myön- 3 91782 netty heinäkuun 26. päivänä 1960 nimellä H. Olsen) kuvattuja loimen liima-aineita, joissa käytetään tärkkelyksen amiinijoh-dannaisia; tai US-patenttijulkaisuissa 3 650 787 ja 3 673 171 (myönnetty maaliskuun 21. päivänä, sekä vastaavasti kesäkuun 27. päivänä 1972) kuvattuja loimen liima-aineita, joissa käytetään amfoteerisiä ja oksialkyloituja amfoteerisiä tärkkelyksiä; sekä US-patenttijulkaisussa 4 421 566 (myönnetty joulukuun 20. päivänä 1983, nimellä M. Hasuly et ai.) kuvattuja loimen liima-aineita, joissa käytetään runsaasti amyloosia sisältäviä, kationisia, juoksevia tärkkelysjohdannaisia.

Loimien liima-ainevalmisteissa käytetään myös tavanomaisesti voitelevia aineita kudontavaiheen suorituskyvyn parantamiseksi. Voitelevat aineet pienentävät erillisten lankojen välistä sekä kutomakoneen ja lankojen välistä kitkaa. Lisäksi on todettu, että niillä on kutomakoneen osia voiteleva vaikutus kudontaprosessin myöhemmissä vaiheissa. Erityisen edullisia ovat sellaiset liima-ainevalmisteet, jotka dispergoivat voiteluaineen tasaisesti, sillä voiteluaineen tasainen jakautuminen edesauttaa kudontavaiheen optimaalisen suorituskyvyn saavuttamista. Mikäli kutomakoneen tehokkuutta (jolloin 100 % tarkoittaa sitä, ettei kutomakone seiso lainkaan) saataisiin parannetuksi niinkin vähän kuin 1...2 %, sitä pidettäisiin alalla merkittävänä parannuksena.

Tähän voiteluun on edullisesti käytetty lukuisia erilaisia rasvoja, öljyjä sekä vahoja, joita saadaan erilaisista eläin-, kasvi- tai mineraalilähteistä tai synteettisesti, käytettyjen määrien ollessa tyypillisesti alueella 0,5...10 % kalvon muodostavan aineen painosta. Liima-aineen voiteluaineina käytetään tyypillisesti tehdasvahoja, jotka tavallisesti käsittävät . talia sekä hydratun talin glyseridejä.

Vaikka liima-aineen läsnäolo onkin välttämätöntä, jotta lankaa voitaisiin kutoa tyydyttävästi, pätee kuitenkin samoin, että liima-aineen täydellinen poistaminen on onnistuneen viimeistelyn olennainen edellytys. Näin ollen, useimmissa tapauksissa > · · kutomisen jälkeen liima-aine on poistettava kudotusta teks- 91782 4 tiilistä, jotta voitaisiin välttää se, ettei liima-aine vaikuta häiritsevästi viimeistelytoimenpiteisiin, kuten esimerkiksi valkaisuun, värj äämiseen, painamiseen tai käsittelyyn, jolla tekstiilistä tehdään vettä hylkivää. Käytetystä liima-aine-valmisteesta riippuen liima-aineen poistaminen toteutetaan yhdessä tai useammassa vaiheessa, joita ovat esimerkiksi seu-raavat: entsymaattinen tai hapettava hajottaminen, pesu kor keassa lämpötilassa, höyrykäsittely, pesu emäksellä, sekä käsittely liuottimella tai pinta-aktiivisella aineella.

Vaikka kalvon muodostava osa liima-ainevalmisteesta saadaankin tavallisesti täydellisesti poistetuksi edellä mainituilla menetelmillä, on kuitenkin voiteluaineen poistaminen merkittävästi vaikeampaa, ja siihen tarvitaan usein kalliita ja aikaa vieviä poistotekniikoita. On arvioitu, että ainoastaan noin 25. . . 30 % tavanomaisista, kankaan pinnalla olevista liima-aineen vahoista saippuoituu tai muuttuu vesiliukoisiksi materiaaleiksi, jotka saadaan tämän jälkeen poistetuiksi. Loppuosa ei liukene täydellisesti, joten se jää kankaaseen ja muodostaa pinttyneitä läiskiä, jotka nähdään erityisen hyvin värjäämisen jälkeen, mikä johtuu värin epätasaisesta tunkeutumisesta kankaaseen. Näin ollen, vaikka voiteluaineen tasainen jakautuminen johtaakin kutomisvaiheen parhaaseen suorituskykyyn, sen poistaminen on kuitenkin yhtä tärkeätä tekstiilin viimeis teli j än kannalta, sillä vaikkei hän kykenisikään pois- • · tamaan voiteluainetta täydellisesti, hän voi kuitenkin saada aikaan sellaisen tilan, joka mahdollistaa tekstiilituotteen säännöllisemmän ja tasaisemman ulkonäön värjäämisen jälkeen.

Johtuen siitä, että nykyään käytetään erittäin nopeita, ilma-suihkulla toimivia kutomakoneita (joissa langan syöttö tapahtuu nopeudella 400...650 langanpäätä minuutissa, verrattuna tavanomaisten kutomakoneiden nopeuteen, joka on 170...240 langanpäätä minuutissa), voiteluainetta käytetään joskus suurempia määriä, millä pyritään estämään lankaan kohdistuva suurempi rasitus kutomisvaiheen aikana. Suurempia ♦ *. voiteluaineen määriä käytettäessä sen poistaminen, joka on aina olennainen huolen aihe, vaikeutuu edelleen.

1: 5 91782 Näin ollen on olemassa tarve sadaa aikaan sellainen loimen liima-ainevalmiste, joka kykenee muodostamaan yhdenmukaisen kalvon loimilankojen päälle, joka kalvo vahvistaa ja suojaa loimilankoja riittävästi tavanomaisen ja erittäin nopean kuto-misvaiheen aikana, ja joka liima-ainevalmiste kykenee disper-goimaan tasaisesti tekstiilien voiteluainetta määrinä, jotka ovat yhtä suuria tai suurempia kuin loimilangoille tavanomaisesti käytetyt määrät, ja joka liima-aine mahdollistaa voiteluaineen täydellisemmän poistamisen kudontavaiheen jälkeen halpoja, vähemmän aikaa vieviä poistomenetelmiä käyttäen.

Tämän keksinnön tunnusmerkit ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista. Erityisesti keksinnössä saadaan aikaan loimilankojen liima-ainevalmiste, joka käsittää 100 osaa vettä ja 2. . . 40 osaa tärkkelyksen hydrofobista eetteri- tai esterijohdannais -ta, jossa eetteri- tai esterisubstituentti käsittää vähintään 5 ja mielellään alle 22 hiiliatomia sisältävän tyydyttyneen tai tyydyttymättömän hiilivetyketjun; sekä 3...50 %, mielellään 5...20 % voiteluainetta, perustuen tärkkelysjohdannaisen painoon.

Edullisessa suoritusmuodossa tärkkelyksen sukkinaateilla, jotka valmistetaan antamalla perusaineena toimivan juoksevan maissitärkkelyksen reagoida 1. . . 10 % kanssa oktenyyli-meri- pihkahapon anhydridä, päästään erinomaisiin kudontaominaisuuk-siin sekä voiteluaineen tasaiseen dispergoitumiseen tekstiilikuitujen päälle. Liima-aineen poistamisen aikana sekä tärkkelyksen johdannaiset että käytetty voiteluaine saadaan helposti poistetuksi.

Oheisen tärkkelysjohdannaisen lisäksi loimen liima-ainevalmis- « teeseen voidaan myös lisätä muita kalvon muodostavia aineita. Eräässä suoritusmuodossa loimen liima-ainevalmiste käsittää lisäksi synteettistä hartsimaista polyvinyylialkoholia, jota käytetään yhtä suuria määriä kuin tärkkelyksen johdannaista- kin.

•

Ohessa kuvataan samoin.menetelmä tekstiilikuitujen käsittelemiseksi keksinnön mukaisella loimen liima-ainevalmisteella.

6 91782 Käyttökelpoisia perusaineena toimivia tärkkelyksiä, joita voidaan käyttää valmistettaessa tämän keksinnön mukaisia loimen liima-ainejohdannaisia, ovat esimerkiksi kaikki tärkkelys-mäiset aineet, kuten käsittelemätön tärkkelys, sekä tärkkelyksen johdannaiset, joista mainittakoon yhä tärkkelysmäistä materiaalia sisältävät dekstrinoidut, hydrolysoidut, hapetetut, esteröidyt ja eetteröidyt tärkkelykset. Tärkkelykset voivat olla peräisin mistä tahansa lähteestä, kuten esimerkiksi maissista, runsaasti amyloosia sisältävästä maissista, vehnästä, perunasta, tapiokasta, vahamaissista, sagosta tai riisistä. Tärkkelyslähteenä voidaan myös käyttää tärkkelysjauhoja.

Käsitteellä "hydrofobinen tärkkelys" tarkoitetaan tärkkelyksen esteri- tai eetterijohdannaista, jossa eetteri- tai esterijoh-dannainen käsittää tyydyttyneen tai tyydyttymättömän hiilive-tyketjun, jossa on vähintään 5 hiiliatomia. Tulisi ymmärtää, että hiilivetyketju voi olla haaroittunut. Kuitenkin mieluummin käytetään sellaisia tärkkelysjohdannaisia, joissa hiili-vetyketju on haaroittumaton. Lisäksi tulisi ymmärtää, että eetteri- tai esterisubstituentti voi sisältää hiilivetyketjun lisäksi myös muita ryhmiä, mikäli nämä muut ryhmät eivät häiritse substituentin hydrofobisia ominaisuuksia.

Ohessa käyttökelpoisten tärkkelyksen puolihappoestereiden valmistamiseksi soveltuvien reagenssien luokka käsittää subs-tituoituneiden dikarboksyylihappojen syklisiä anhydridejä, joita kuvataan esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 2 661 349, joka on myönnetty joulukuun 1. päivänä 1953, nimellä Caldwell et ai. , ja joilla syklisillä anhydrideillä on rakenne 0 I! c </ \ - A’

V

II

o 7 91782 missä R on dimetyleeni- tai trimetyleeniradikaali ja A' käsittää vähintään 5, mielellään 5 —14 hiiliatomia sisältävän hiilivetyketjun. Edellä esitetyn rakennekaavan mukaiset, subs-tituoituneiden dikarboksyylihappojen sykliset anhydridit ovat substituoituneen meripihkahapon ja substituoituneen glutaari-hapon anhydridejä. Substituenttina olevan hiilivetyketjun lisäksi anhydridissä voi olla läsnä myös muita substituentti-ryhmiä, kuten sulfonihapporyhmä tai alempi alkyyliryhmä, jotka eivät vaikuta liima-aineen suorituskykyyn.

Keksinnön mukaisessa loimen liima-aineessa käyttökelpoisten, tärkkelyksen esterijohdannaisten valmistamiseksi soveltuvien reagenssien toinen luokka käsittää karboksyyli-tai sulfonihap-pojen imidatsolidit tai N,N'-disubstituoituneet imidatsolium-suolat, joita kuvataan esimerkiksi uusitussa US-patenttijulkaisussa Re 28 809, joka on myönnetty toukokuun 11. päivänä 1976 nimellä M. Tessler, joka julkaisu on US-patenttijulkaisun 3 720 663 (myönnetty maaliskuun 13. päivänä 1973 nimellä M. Tessler) uusinta, sekä US-patenttijulkaisussa 4 020 272, myönnetty huhtikuun 26. päivänä 1977 nimellä M. Tessler, ja joilla yhdisteillä on yleinen kaava

CH *= CH CH = CH

/ _ / A-Z-N ^ A-Z-N+ \ v.__- 0 CH = N XCH— N-R2

Rl X- 0 ff missä Z on -C- tai -S02~r A käsittää hiilivetyketjun, jossa on vähintään 5, mieluummin 5...14, hiiliatomia, r! on H tai Ci-C4~alkyyli, r2 on C]_-C4-alkyyli ja X“ on anioni.

Ohessa käyttökelpoisten reagenssien kolmas luokka käsittää eetteröivät reagenssit, jotka kuvataan US-patenttijulkaisussa 2 876 217, joka on myönnetty maaliskuun 3. päivänä 1959 nimellä E. Paschall, ja näihin eetteröiviin reagensseihin kuuluu reaktiotuote, joka saadaan, kun epihalogeenihydriini reagoi tertiäärisen amiinin kanssa, jolla amiinilla on rakenne 8 91782 R3 R4-N-A2 missä r3 ja ovat toisistaan riippumatta H tai Ci-C4-alkyyli ja käsittää hiilivetyketjun, jossa on vähintään 5, mielellään 5...14 hiiliatomia.

Tärkkelyksen eetteröinti- ja esteröintireaktiot voidaan toteuttaa lukuisilla alalla tunnetuilla tekniikoilla, joita tarkastellaan kirjallisuudessa, käyttäen esimerkiksi reaktion väliaineena vettä tai orgaanista liuotinta, tai käyttäen kuivaan lämpöön perustuvaa reaktiotekniikkaa. Näitä tekniikkoja on kuvattu esimerkiksi julkaisuissa R.L. Whistler, Methods in Carbohydrate Chemistry, Voi. IV, 1964, sivut 279-311; R.L. Whistler et ai. , Starch: Chemistry and Technology, toinen painos, 1984, sivut 311-366; sekä R. Davidson ja N. Sittig, Water-Soluble Resins, 2. painos, 1968, kappale 2. Loimen liima-aineeseen soveltuvat, oheiset tärkkelysjohdannaiset valmistetaan mieluiten käyttämällä reaktion väliaineena vettä ja lämpötiloja, jotka ovat alueella 20...45 °C.

Tärkkelysjohdannaiset, joita on tarkoitus käyttää loimien liima-ainekäsittelyssä, voidaan valmistaa joko gelatinoituun tai gelatinoimattomaan muotoon. Gelatinoimattomaan muotoon valmistetun johdannaisen etuna on se, että se voidaan suodattaa, pestä, kuivata ja kuljettaa tehtaalle kuivana jauheena.

Kun reagenssina käytetään dikarboksyylihapon syklistä anhydri-diä, käsitellään tärkkelys mieluummin raemaisena reagensseil-la, jotka ovat reaktion väliaineena toimivassa alkalisessa vedessä, jonka pH on vähintään 7 ja korkeintaan 11. Tämä voidaan toteuttaa suspendoimalla tärkkelys veteen, johon on lisätty (joko ennen tärkkelyksen lisäämistä tai sen jälkeen) niin paljon emästä, kuten alkalimetallin hydroksidia, maa-al-kalimetallin hydroksidia, kvaternääristä ammoniumhydroksidia, tai vastaavaa, että .seos saadaan pysymään alkalisena reaktion aikana. Tämän jälkeen lisätään tarpeellinen määrä reagenssia, ja sekoittamista jatketaan niin kauan, kunnes toivottu reaktio 9 91782 on edennyt täydellisesti loppuun. Lämpöä voidaan käyttää toivottaessa nopeuttamaan reaktiota; kuitenkin, mikäli lämpöä käytetään, tulisi lämpötila pitää noin alle 40 °c. Edullisessa menetelmässä alkali ja reagenssina toimiva anhydridi lisätään samanaikaisesti tärkkelyslietteeseen, säätäen kuminankin näiden materiaalin virtausnopeutta siten, että lietteen pH pysyy mieluiten alueella 8...11.

Johtuen ohessa käyttökelpoisten, reagenssina toimivien tiettyjen substituoituneiden dikarboksyylihappojen syklisten an-hydridien suuremmasta hydroforbisesta luonteesta (eli niiden anhydridien, joissa on C^q- tai sitä suurempia substituentte-ja) nämä reagenssit reagoivat tärkkelyksen kanssa pelkästään vähäisessä määrin tavanomaisia vedessä toteutettuja reaktioita käytettäessä. Tärkkelysreaktion tehokkuuden parantamiseksi tärkkelyksen annetaan reagoida hydrofobisen reagenssin kanssa tavanomaisessa vesiympäristössä siten, että läsnä on vähintään 5 %, mieluummin 7...15 % (reagenssin painosta laskien) veteen liukenevaa orgaanista kvaternääristä suolaa, jota käytetään faasinsiirtoaineena. Näitä orgaanisia suoloja, joista käytetään mieluiten trioktyylimetyyliammoniumkloridia sekä trikap-rylyylimetyyliammoniumkloridia, kuvataan US-patenttijulkaisussa 3 992 432 (myönnetty marraskuun 16. päivänä 1976 nimellä D. Napier et ai.).

• Käytettävän eetteröivän tai esteröivän reagenssin osuus vaih- telee erityisesti valitun reagenssin mukaan (koska niiden reaktiivisuudessa ja niiden aiheuttaman reaktion tehokkuudessa esiintyy luonnollista vaihtelua), sekä toivotun substituoitu-misasteen mukaan. Täten tekstiililoimea varten tarkoitetun liima-aineen tehokkuutta on saatu parannetuksi olennaisesti käyttämällä tärkkelysjohdannaista, joka on valmistettu käyttäen 1 % reagenssia, tärkkelyksen painosta laskien. Määrä on mieluiten suurin piirtein 1...5 %.

On välttämätöntä, että loimen liima-ainevalmisteet pysyvät jähmettymättä vesidispersioina. Tämän ansiosta liima-aineen käsiteltävyys liistauskoneessa paranee, sen levittyminen on 10 91 782 tasaisempaa ja siinä esiintyy vähemmän geeliytymistä ja kokka-roitumista, mikä johtaa liima-ainelinjojen tukkeutumismahdol-lisuuksien vähenemiseen sekä siihen, että mekaanisia vaurioitumisia tapahtuu harvemmin.

On todettu, että eräät ohessa käyttökelpoiset eetteröivät ja esteröivät reagenssit, joissa on vähintään 12 hiiliatomia käsittäviä suoraketjuisia hiilivetysubstituentteja, saavat aikaan sen, että vesidispersioina olevat tärkkelykset kykenevät muodostamaan erittäin viskooseja komplekseja amyloosin kanssa lämpötiloissa, jotka ovat yli 70 °C. Loimien liima-ai-nevalmisteita levitetään tyypillisesti lämpötiloissa, jotka ovat alueella 75...98 °C. Levitysvaikeuksien välttämiseksi saattaa täten olla välttämätöntä pitää loimen liima-aineval-misteen lämpötila suurempana kuin se lämpötila, jossa tärkke-lysjohdannaisen tiedetään muodostavan komplekseja.

Vahamaisia tärkkelysjohdannaisia (jotka muodostuvat pääasiallisesti amylopektiinistä) käytettäessä kompleksien muodostumista ei esiinny korkeissa lämpötiloissa. On havaittu, että kompleksien muodostumisesta aiheutuva viskositeetin kasvaminen voidaan myös välttää käyttämällä muunnettujen tärkkelysperus-tojen, jotka on valmistettu tavanomaisilla toimenpiteillä, kuten hapolla muuntamalla, entsymaattisella hydrolyysillä tai hapettamalla, johdannaisia, jotka ovat muuntuneet riittävässä määrin riippuen tärkkelysperustasta sekä käytetystä hydrofobisen johdannaisen valmistusmenetelmästä. Esimerkiksi, maissi-tärkkelyksen tetradekenyyli-sukkinaatti muodostaa komplekseja korkeissa lämpötiloissa; kuitenkaan hapolla hydrolysoidulla maissitärkkelysperustalla, jonka juoksevuus vedessä (water fluidity WF) on vähintään 40, ja joka on käsitelty samalla reagenssina toimivalla meripihkahapon anhydridillä, ei esiinny kompleksien muodostumisesta johtuvia haitallisia vaikutuksia, ja näin ollen sitä voidaan käyttää kaikissa tyypillisissä levityslämpötiloissa.

Käytännössä on todettu, että hydrofobisia tärkkelysjohdannaisia voidaan tehokkaimmin käyttää loimien liima-aineina, kun u 91782 niitä dispergoidaan veteen määrinä 2...40 osaa johdannaista sataan osaan vettä. Käytetyn tärkkelyksen täsmälliset määrät vaihtelevat riippuen kutomiseen käytettävästä laitteistosta, kankaan rakenteesta (eli kuosista) sekä käsiteltävien kuitujen tyypistä.

Loimen liima-ainevalmisteessa käytetyt voiteluaineet voidaan valita useista erilaisista tunnetuista synteettisistä ja luonnossa esiintyvistä rasvoista, öljyistä sekä vahoista, joita käytetään tyypillisesti kitkan pienentämiseen kutomisvaiheen aikana. Edullisia voiteluaineita ovat esimerkiksi kasvi- ja mineraaliöljyt sekä tali. Tärkkelysjohdannaisen määrän tavoin käytetyn voiteluaineen määrä vaihtelee riippuen pääasiallisesti kutomiseen käytettävästä laitteistosta sekä voideltavista kuiduista. Tyypilliset määrät ovat suurin piirtein alueella 0,5...15 %, tärkkelyksen pitoisuudesta laskien. Suurempia määriä ei tyypillisesti käytetä, mikä johtuu niistä vaikeuksista, joita kohdataan pyrittäessä saamaan aikaan voiteluaineen tasainen jakautuminen liima-aineella käsittelyn aikana, sekä pyrittäessä poistamaan voiteluaine hyväksyttävässä määrin liima-aineen poistamisen aikana. Kuitenkin käytettäessä ohessa kuvattuja tärkkelysjohdannaisia voiteluainetta voidaan käyttää suurempia määriä (esimerkiksi 20...50 %) , koska mainitut johdannaiset parantavat voiteluaineen jakautumisominaisuuksia sekä sen poistettavuutta.

Keksinnössä käytettävien hydrofobisten tärkkelysjohdannaisten sekä voiteluaineiden lisäksi loimen liima-ainevalmisteessa voidaan käyttää myös muita tavanomaisia tekstiililoimen liima-ainevalmisteen lisäaineita, kuten pehmintimiä, akryylistä ja polyesteristä valmistettuja sideaineita, antistaattisia aineita, sekä homeiden estoaineita, tavanomaisina määrinä. Koska monilla lisäaineina käytetyillä materiaaleilla on sekä voiteleva että pehmittävä vaikutus, kutsutaan voiteluaineita joskus virheellisesti pehmintimiksi ja päinvastoin. Kuitenkin pehmintimiä (esimerkiksi glyseriini ja saippuat) käytetään, jotta loimesta sekä liima-ainekalvosta saataisiin pehmeän tuntuisia, 12 91 782 ja jotta kalvon hauraus pienenisi pehmittävän vaikutuksen ansiosta.

Toivottaessa, hydrofobisten tärkkelysjohdannaisten lisäksi voidaan käyttää myös muita kalvon muodostavia aineita. Sopivia, ohessa käyttökelpoisia aineita ovat esimerkiksi polyvi-nyylialkoholi, karboksimetyyliselluloosa sekä polyakryylihap-po. Mikäli näitä kalvon muodostavia aineita käytetään, niitä on mieluiten läsnä korkeintaan yhtä suurina määrinä kuin hydrofobista tärkkelystäkin.

Ohessa valmistettuja loimen liima-aineita voidaan käyttää käsiteltäessä tavanomaisesti liima-aineella mitä tahansa luonnonkuitua, synteettistä kuitua tai seoskuitua, kuten esimerkiksi puuvillaa, polyesteriä, villaa, nyloneita, viskoosia sekä lasikuituja.

Seuraavissa esimerkeissä kaikki osuudet ja prosenttiset osuudet on laskettu painoon perustuen, ja kaikki lämpötilat ovat Celsius-asteina. Loimen liima-aineessa käytetyn vahan poistet-tavuus määritettiin kvalitatiivisesti seuraavaa koemenetelmää käyttäen:

Koe, jolla määritetään kyky vastaanottaa väriainetta

Vesiliete, joka käsittää 8,8 % testattavaa tärkkelysjohdan

naista sekä 1,8 % tehdasvahaa (20 % vahaa tärkkelyksestä laskien) , keitetään kiehuvassa vesihauteessa 30 minuuttia tasaisen dispersion muodostamiseksi. Käytetty vaha on tavaramerkkiä North Wax 686 (hydrattua talia) , jota on saatu yhtiöstä North Chemical Co., Marietta, Ga. Jotta kankaan päälle saataisiin 10 painoprosenttia liima-ainetta, 0,305 x 0,305 m suuruinen, polyesteristä ja puuvillasta suhteessa 65/35 valmistettu kangaskappale kyllästetään dispersiossa, jonka jälkeen se johdetaan laboratoriomitan kyllästyslaitteen (valmistaja: L & W

Machine Works, Rock Hill, Etelä-Carolina) läpi liiallisen dispersion poistamiseksi käyttäen paineenasetusarvoa 20. Tämän jälkeen kangasta kuivataan pakotetun ilmavirran avulla toimi- 13 91 782 vassa uunissa 132 °C lämpötilassa kolme minuuttia.

Liima-aine poistetaan kankaasta upottamalla kappale entsyymi-liuokseen, joka koostuu 2 osasta entsyymiä (Super Exsize TX-2h, saatu yhtiöstä Premier Malt, Peoria, Illinois), 0,75 osasta pinta-aktiivista ainetta (Triton X-100, saatu yhtiöstä Rohm & Haas, Philadelphia, Pennsylvania), sekä 97,25 osasta vettä, ja jonka lämpötila oli 71 °C, 15 minuutin ajaksi. Tämän jälkeen kangas puristetaan kyllästyslaitteella, sitä huuhdellaan vedellä, jonka lämpötila on 85...88 °C, kymmenen minuuttia ja pestään kylmällä vesijohtovedellä 3 minuuttia, ja puristetaan jälleen kyllästyslaitteella. Sitten kangasta kuivataan neula-kehikossa 149 °C lämpötilassa kolme minuuttia. Lopuksi kangasta lämpökäsitellään koelaitteella AATCC Scorch Tester (saatu yhtiöstä Atlas Electric Devices Co., Chicago, Illinois) 218 °C lämpötilassa 1 minuutin ajan, mikä korostaa kankaassa mahdollisesti läsnä olevan jäännösvahan vaikutusta kankaan kykyyn absorboida väriä.

Käytetty väriliuos on vesiliuos, joka käsittää 0,3 % etikka-happoa ja 0,1 % väriainetta Sevron Brill Red 4G (saatu yhtiöstä Plyam Chemical, Queens Village, New York). Kangas, josta liima-aine on poistettu, upotetaan väriliuokseen, joka pidetään 21...24 °C lämpötilassa, 5 sekunniksi, jonka jälkeen sitä huuhdotaan kylmällä vesijohtovedellä suurin piirtein 15 sekun-* t ia.

Sitä tasaisuutta, jolla kangas vastaanottaa väriä, pidetään kvalitatiivisena mittana värin poistumisesta. On selvää, että mitä syvemmälle ja mitä tasaisemmin väri on tunkeutunut kankaaseen sitä täydellisempää vahan poistuminen on liima-aineen poistamisen aikana.

Esimerkki 1 Tässä esimerkissä havainnollistetaan laboratoriossa toteutettavilla toimenpiteillä ohessa käyttökelpoisen, muunnetun, 14 91 782 puolihappoesterin muodossa olevan tärkkelyksen sukkinaattijohdannaisen valmistamista.

Noin 100 osaa maissi tärkkelystä lietetään 150 osaan vettä, johon lisätään sitten 0,55 osaa reagenssilaatuista väkevää suolahappoa. Lietteen lämpötila nostetaan 52 °C:een ja seoksen annetaan reagoida jatkuvasti sekoittaen 16 tuntia. Tämän jälkeen hydrolysoidun tärkkelyslietteen pH asetetaan arvoon 4,5 natriumkarbonaatilla. Sen jälkeen, kun liete on jäähdytetty huoneen lämpötilaan, pH asetetaan arvoon 7,5 laimeata natrium-hydroksidia (3 %) lisäämällä. Tärkkelyslietteeseen, jota sekoitetaan, lisätään hitaasti yhteensä 1 osa reagenssina toimivaa oktenyylimeripihkahapon anhydridiä (OSA), pitäen lietteen pH arvossa 7,5 laimeata natriumhydroksidia lisäämällä, ja pH:ta mittaamalla seuraten. Sen jälkeen, kun reaktio on edennyt täydellisesti loppuun, pH asetetaan suurin piirtein arvoon 5,5 laimealla suolahapolla (3:1). Tämän jälkeen tärkkelys otetaan talteen suodattamalla, se pestään kolmasti vedellä ja kuivataan ilmassa. Tuotteen juoksevuus vedessä on (WF) suurin piirtein 40 ja sen karboksyylipitoisuus on noin 0,8 %.

Esimerkki 2 Tässä esimerkissä havainnollistetaan keksinnön mukaisen tuotteen käyttöä tavanomaisessa, paineen avulla toimivassa 11-sy-linterisessä liistauslaitteessa, jolla liima-aine levitetään polyesteri-puuvilla-sekoitteen päälle. Esimerkissä 1 valmistettua tärkkelyssukkinaattia käytettiin käsiteltäessä liima-aineella 26/1-lankoja suhteessa 65/35 valmistettua polyesteri-puuvilla-sekoitteista popliinikangasta, jonka rakenne on 96 x 60, varten.

Ensin valmistettiin liima-aine A, joka käsittää 45,36 kg tärkkelyssukkinaattia, jonka juoksevuus vedessä on (WF) 40, ja joka on valmistettu esimerkissä 1 kuvatusti käyttäen 1 % rea-genssia OSA (tärkkelyksen muodostamasta kiintoaineesta laskien); 6,35 kg tehdasvahaa; 45,36 kg polyvinyylialkoholia; 36,29 kg sideaineena toimivan polyesterin 25-prosenttista is 91782 vesiseosta sekä 568 litraa vettä. Levittäminen toteutettiin liistauslaitteella, painemittarin lukeman ollessa 1,1 kg/m^, jolloin liima-aineen pitoisuudeksi saatiin 15,0 %. Vertailun vuoksi testattiin myös tällaiselle kangaskuosille tavanomaisesti käytetty liima-aine B, joka käsitti 45,36 kg juoksevaa maissitärkkelystä (juoksevuus vedessä, WF 20); 6,35 kg tehdas-vahaa; 45,36 kg polyvinyylialkoholia; 36,29 kg sideaineena toimivan polyesterin 25-prosenttista vesiseosta sekä 644 litraa vettä, jolloin liima-aineen pitoisuudeksi saatiin 14,1 %.

Loimilangat kudottiin tavanomaisella Draper X-3-kutomakoneella käyttäen syöttönopeutena 178 lankaa minuutissa. Kutomisvaiheen tehokkuus liima-aineella A oli paremi kuin vertailuna toimivalla liima-aineella B kutomakoneen suorituskykynä mitattuna (97...98 % liima-aineella A ja 95...96 % liima-aineella B) .

Loimen liima-aineen A käyttö johti myös vähäisempään valumiseen tiuhtavarvoissa sekä kutomakoneessa liima-aineeseen B verrattuna. Vähäisempi valuminen parantaa kutomakoneen puhtaana pysymistä ja johtaa laadullisesti parempiin kankaisiin. Lisäksi liima-aineen ja vahan poistaminen liima-ainetta A käyttäen kudotusta kankaasta oli mahdollista tyydyttävällä tavalla käyttäen pelkästään tavanomaista entsyymitekniikkaa, kun taas liima-ainetta B käyttäen kudotun kankaan tapauksessa liima-aine oli poistettava liuottimena, jotta vahakin saatiin poistetuksi tyydyttävästi.

Esimerkki 3

Liima-aineseokset C-E valmistettiin ja arvioitiin esimerkissä 2 esitetyllä tavalla käyttäen 26/1-lankoja suhteessa 65/35 valmistettua polyesteri-puuvilla-sekoitteista kangasta, jonka rakenne oli 96 x 60, varten. Taulukossa I esitetään tiedot, jotka liittyvät liima-aineseoksiin sekä liima-aineen pitoisuuteen ja kutomisvaiheen suorituskykyyn.

16 91 782

Taulukko I

Seos C D E

Esimerkin 1 mukainen tärkkelyssukki- naatti, kg 45,36 45,36 45,36

Polyvinyylialkoholi, kg 45,36 45,36 0

Tehdasvaha, kg 6,35 4,99 3,63

Vesi, 1 662,4 473,1 265

Lopullinen määrä, 1 889,5 662,4 378,5

Liima-aineen pitoisuus (%) 11,8 11,5 12,5

Kutomisvaiheen suorituskyky (%) 98,2 98,8 98,9

Edellä esitetyistä tuloksista voidaan nähdä, että kaikilla kolmella seoksella päästiin erinomaiseen suorituskykyyn kuto-misvaiheessa.

Tärkkelysten voidaan myös antaa reagoida edellä esitetyllä, tavalla muiden sopivien, substituoituneiden dikarboksyylihap-pojen anhydridien kanssa, joiden anhydridien esimerkkejä on lueteltu seuraavassa, ja niitä voidaan käyttää loimen liima-ainevalmisteissa, joilla voidaan odottaa saatavan samankaltaisia tuloksia: pentyyli-mer ipihkahapon anhydridi pentenyyli-mer ipihkahapon anhydr idi heksyyli-meripihkahapon anhydridi oktyyli-meripihkahapon anhydridi nonenyyli-meripihkahapon anhydridi dekyyli-meripihkahapon anhydridi dekenyyli-meripihkahapon anhydr idi dodekyyli-mer ipihkahapon anhydr id i dodekenyyli-meripihkahapon anhydridi i 17 91 782 tetradekyyli-meripihkahapon anhydridi tetradekenyyli-mer ipihkahapon anhydr idi heksadekyyli-meripihkahapon anhydridi heksadekenyyli-mer ipihkahapon anhydr id i oktadekyyli-meripihkahapon anhydridi 3-metyyli-heksenyyli-meripihkahapon anhydridi

Esimerkki 4 Tässä esimerkissä havainnollistetaan tämän keksinnön soveltamista erittäin nopeisiin kutomakoneisiin. Esimerkissä 1 valmistettua tärkkelyksen sukkinaattia käytettiin käsiteltäessä liima-aineella 35/1-lankoja suhteessa 50/50 valmistetun polyester i/puuvilla-sekoitteista kangasta, jonka rakenne on 74 x 54 (painokangas), varten.

Ensin valmistettiin liima-aine F, joka koostui 90,72 kilogrammasta tärkkelyssukkinaattia, jonka juoksevuus vedessä on 40, ja joka on valmistettu esimerkin 1 mukaisesti käyttäen 1 % reagenssia OSA (laskettuna tärkkelyksen muodostamasta kiintoaineesta); 13,61 kg:sta tehdasvahaa; 90,72 kg:sta polyvinyyli-alkoholia; sekä 890 litrasta vettä. Sitten valmistettiin vertailuna toimivaa liima-ainetta G, joka on toinen tavanomainen, tälle kuosille käytetty liima-aine, käyttäen 79,38 kg asety-loitua, juoksevaa maissitärkkelystä (juoksevuus vedessä 50) , joka on valmistettu antamalla tärkkelyksen reagoida asetanhyd-ridin, jota käytetään 4 %, kanssa menetelmällä, joka kuvataan US-patenttijulkaisussa 2 461 139, myönnetty helmikuun 8. päivänä 1949 nimellä C. Caldwell; 11,34 kg tehdasvahaa; 79,38 kg polyvinyylialkoholia; 31,75 kg (70 paunaa) sideaineena toimivan polyesterin 50-prosenttista vesiseosta sekä 890 1 vettä.

Liima-aineet levitettiin loimilankoihin, jotka kudottiin,erittäin nopealla, ilmasuihkun avulla toimivalla Ruti-kutomako-neella, käyttäen syöttönopeutena 450 lankaa minuutissa. Taulukossa II esitetään tiedot, jotka liittyvät liima-aineen pitoi-.. suuteen sekä kutomisvaiheen suorituskykyyn.

ie 91782

Taulukko li

Liima-aine F Liima-aine G

Liima-aineen pitoisuus (%) 10,4 10,3

Kutomisvaiheen suorituskyky (%) 97...98 94...96

Esimerkki 5 Tässä esimerkissä havainnollistetaan laboratoriossa suoritettua tutkimusta siitä, miten vaha saadaan poistetuksi tämän keksinnön mukaisten liima-ainevalmisteiden tapauksessa, ja tässä tutkimuksessa seurataan kankaan, joka oli kyllästetty 20 % (tarkkelyspitoisuudesta laskien) vahaa sisältävillä liima-ainevalmisteilla, ja josta liima-aine oli tämän jälkeen poistettu entsymaattisesti, kykyä vastaanottaa väriainetta.

Tärkkelyksen sukkinaattijohdannaiset valmistettiin esimerkissä 1 kuvatusti käsittelemällä juoksevaa maissitärkkelystä (juok-sevuus vedessä 40) reagenssilla OSA, jota käytetään 1, 3, 5 tai 10 %, tärkkelyksen muodostamasta kiintoaineesta laskien. Reaktion tehokkuuden määrittämiseksi tärkkelyksen puolihappo-esterit arvioitiin karboksyylititrauksen avulla, ja niiden todettiin sisältävän 0,85, 2,96, 3,74 ja 6,42 % karboksyyli-ryhmiä, vastaavasti.

Tehdasvahaa sisältävät liima-ainedispersiot valmistettiin ja ne arvioitiin edellä kuvatulla koejärjestelyllä, jolla voidaan määrittää kyky vastaanottaa väriainetta, käyttäen tärkkelyksen sukkinaattijohdannaisia sekä vertailuna toimivaa juoksevaa maissitärkkelystä (juoksevuus vedessä 40). Kaikkien kankaiden, jotka oli käsitelty tärkkelyssukkinaattien dispersioilla, ja joista liima-aine oli sitten poistettu, ulkonäkö värjäämisen jälkeen oli samankaltainen. Näillä liima-aineilla käsitellyt kankaat olivat värjäytyneet tasaisemmin ja väri oli tunkeutunut niissä merkittävästi syvemmälle verrattuna kankaaseen, joka oli käsitelty vertailuna toimivasta tärkkelyksestä valmistetulla liima-aineella. Tämä osoittaa, että vaha oli saatu I: tehokkaammin poistetuksi liima-aineen poistamisen aikana niis tä kankaista, jotka oli käsitelty tärkkelyksen sukkinaattijoh dannaisia sisältävillä liima-aineseoksilla.

19 91 782

Esimerkki 6 Tässä esimerkissä havainnollistetaan oheisten tärkkelysjohdannaisten kykyä helpottaa suurehkojen vahamäärien poistamista vertaamalla kahta liima-ainevalmistetta, jotka sisältävät 50 % vahaa (laskettuna tärkkelyspitoisuudesta).

Esimerkin 5 mukaiset tärkkelyksen sukkinaattijohdannaiset, jotka oli valmistettu maissitärkkelyksestä, jonka juoksevuus vedessä on 40, käyttäen 1 tai 3 % reagenssia OSA (laskettuna tärkkelyksen muodostamasta kiintoaineesta) , arvioitiin edellä esitetysti kokeella, jolla määritetään kyky vastaanottaa väriä paitsi, että kukin liima-aineen dispersio sisälsi 8,8 % tärkkelystä ja 4,4 % tehdasvahaa (eikä 1,8 % vahaa).

Kankaassa, joka oli käsitelty 3 % tärkkelyksen OSA-johdannaista sisältävällä liima-aineella, ja josta liima-aine oli poistettu, väri oli tunkeutunut merkittävästi syvemmälle kuin siinä kankaassa, joka oli käsitelty substituoitunutta tärkke-lysjohdannaista vähemmän sisältävällä liima-aineella. Nämä tulokset osoittavat, että kun liima-aineseoksessa käytetään '· suurempia vahamääriä, niin tällöin suuremmassa määrin substi- tuoidun tärkkelyksen sukkinaattijohdannaiset helpottavat enemmän vahan poistamista liima-aineen poistamisen aikana.

Esimerkki 7 Tässä esimerkissä havainnollistetaan sitä, miten oheiset tärk-kelysjohdannaiset helpottavat paraffiinin poistamista, joka paraffiini on toinen tyypillinen, loimen liima-aineseoksissa käytetty voiteluaine.

Liima-aineen dispersiot valmistettiin ja ne arvioitiin toimen- m piteellä, joka kuvataan kokeen, jolla voidaan määrittää kyky 20 9 1 7 8 2 vastaanottaa väriä, yhteydessä, kuitenkin siten, että paraf-fiinia käytettiin tehdasvahan sijasta määrinä, jotka olivat 10 ja 20 % tärkkelyksen muodostamasta kiintoaineesta laskien.

Dispersiot valmistettiin esimerkin 1 mukaisesta OSA-tärkkelyk-sestä sekä vertailuna toimivasta juoksevasta maissitärkkelyk-sesta (juoksevuus vedessä 40). Paraffiinin huolelliseksi dis-pergoimiseksi liima-ainevalmisteita sekoitettiin jatkuvasti keittämisen aikana.

Kankaiden, jotka oli käsitelty OSA-tärkkelyksellä sekä 10 tai 20 % paraffiinia, ja joista liima-aine oli poistettu, ulkonäkö oli melko samanlainen, ja väri tunkeutui erinomaisesti molempiin kankaisiin, mikä osoittaa paraffiinin täydellisen ja lähes täydellisen poistumisen, vastaavasti. Siinä tapauksessa, että paraffiinia käytettiin 10 %, päästiin vertailuna toimivalla tärkkelysliima-aineella hieman heikompaan paraffiinin poistumiseen kuin OSA-tärkkelyksestä valmistetulla liima-aineella, joka sisälsi 20 % paraffiinia. Kuitenkin 20 % paraffiinia sisältävä, vertailuna toimiva tärkkelysliima-aine oli erittäin paljon huonompaa, mikä nähtiin siitä, että kangas, josta liima-aine oli poistettu, sisälsi lukuisia pinttyneitä täpliä.

Esimerkki 8 Tärkkelyksen sukkinaattijohdannaiset valmistettiin esimerkissä 1 kuvatusti käsittelemällä juoksevaa maissitärkkelystä (juoksevuus vedessä 41) pentenyyli-meripihkahapon anhydridillä tai heksenyyli-meripihkahapon anhydridillä, joita käytettiin 3 % tärkkelyksen muodostamasta kiintoaineesta. Kankaat, jotka oli käsitelty tärkkelysjohdannaisia ja 20 % vahaa (laskettuna tärkkelyspitoisuudesta) sisältävillä liima-ainedispersioilla, arvioitiin kokeella, jolla voitiin määrittää kankaan kyky vastaanottaa väriä. Samoin arvioitiin kangas, joka oli käsitelty vertailuna toimivalla juoksevalla maissitärkkelyksellä (juoksevuus vedessä 40).

21 91782

Kankaiden, jotka oli käsitelty tärkkelyksen sukkinaattijohdannaisia sisältävillä dispersioilla, ja joista liima-aine oli sitten poistettu, ulkonäkö värjäämisen jälkeen oli samankaltainen. Värin tasaisuus ja sen tunkeutumissyvyys olivat merkittävästi paremmat kuin sen kankaan tapauksessa, joka oli käsitelty vertailuna toimivasta juoksevasta tärkkelyksestä valmistetulla dispersiolla, ja josta liima-aine oli sitten poistettu.

Esimerkki 9 Tässä esimerkissä havainnollistetaan toisen tärkkelysjohdannaisen, jota voidaan käyttää loimen liima-ainevalmisteissa, kyky parantaa vahan poistettavuutta liima-aineen poistamisen aikana.

Hydrolysoimattoman vahamaissitärkkelyksen annettiin reagoida esimerkissä 1 esitetysti tetradekenyyli-meripihkahapon anhyd-ridin (TDSA) kanssa, jota anhydridiä käytettiin 5 tai 10 % siten, että läsnä oli 0,7 osaa (perustuen tärkkelyksen muodostamaan kiintoaineeseen) faasinsiirtoaineena toimivaa trikap-ryylimetyyliammoniumkloridia, pH-arvon ollessa 8 eikä 7,5.

Ensin valmistettiin tehdasvahaa sisältävät liima-ainedisper-siot käyttäen TDSA-johdannaisia sekä kahta vertailuna toimi- « * vaa, juoksevaa maissitärkkelystä, joiden juoksevuus vedessä oli 20 ja 40, ja nämä dispersiot arvioitiin kokeella, jolla määritetään kankaan kyky vastaanottaa väriä.

Väri oli tunkeutunut merkittävästi syvemmälle niissä kankaissa, jotka oli käsitelty TDSA-johdannaisilla ja joista liima-aine oli tämän jälkeen poistettu (värin ollessa tummin siinä kankaassa, joka oli käsitelty eniten substituoituneella TDSA-johdannaisella). Nämä tulokset osoittavat, että vaha saatiin erinomaisesti poistetuksi TDSA-tärkkelyksiä sisältäviä liima-aineita käytettäessä.

• · 22 91782

Esimerkki 10 Tässä esimerkissä havainnollistetaan vahan parantunutta poistettavuutta, joka on saatu aikaan loimen liima-ainevalmistei-siin sopivilla tärkkelysjohdannaisilla/ jotka on valmistettu käsittelemällä tavanomaisia liima-aineissa käytettyjä tärkkelyksiä lisäksi sellaisilla meripihkahapon anhydrideillä, jotka käsittävät substituenttina pitkän hiilivetyketjun.

A. Esimerkissä 4 kuvattua asetyloitua juoksevaa maissitärkke- lystä valmistettiin. Osa tästä tärkkelyksestä käsiteltiin lisäksi OSA-reagenssilla, jota käytettiin 3 %. Näitä kahta tärkkelystä sisältäviä liima-ainevalmisteita verrattiin toisiinsa vahan poistettavuuden suhteen kokeella, jolla voitiin määrittää kankaan kyky vastaanottaa väriä. Todettiin, että väri oli tunkeutunut tasaisemmin siihen kankaaseen, joka oli käsitelty tärkkelyksen OSA-johdannaisella, mikä osoittaa, että hydrofobiset johdannaiset paransivat vahan poistettavuutta.

B. Toinen tavanomainen loimen liima-aineena käytetty tärkkelys valmistettiin antamalla runsaasti amyloosia sisältävän maissitärkkelyksen (sisältää suurin piirtein 50 % amyloosia) reagoida dietyyliaminoetyylikloridi-hydrokloridin, jota käytetään 6 %, kanssa US-patenttijulkaisussa nro 2 876 217 (mainittu edellä) kuvatulla tavalla. Osa tästä tärkkelyksestä käsiteltiin lisäksi OSA-reagenssilla, jota käytettiin 3 %. Näitä kahta tärkkelystä sisältäviä liima-ainevalmisteita vertailtiin samoin edellä esitetysti. Todettiin, että väri oli tunkeutunut syvemmälle siinä kankaassa, joka oli käsitelty tärkkelyksen OSA-johdannaisella, mikä osoittaa, että hydrofobiset johdannaiset paransivat vahan poistettavuutta liima-aineen poistamisen aikana.

Esimerkki 11

Loimen liima-ainevalmisteissa voidaan myös käyttää tärkkelyksen esterijohdannaisia, jotka on valmistettu käyttäen pitkän ' hiilivetyketjun käsittävien karboksyylihappojen N,N'-disubsti- i 23 9 1 7 8 2 tuoituja imidatsoliumsuoloja. Tässä esimerkissä havainnollistetaan näiden johdannaisten kykyä parantaa vahan poistettavatta liima-aineen poistamisen aikana.

Maissitärkkelys hydrolysoitiin hapolla siten, .että sen juok-sevuudeksi vedessä saatiin 41, jonka jälkeen sen annettiin reagoida N-dekanoyyli-N-metyyli-imidatsoliumkloridin kanssa, jota kloridia käytettiin 5 tai 10 % tärkkelyksen muodostamasta kiintoaineesta, käyttäen menetelmää, joka kuvataan US-patent-tijulkaisussa 4 020 272 (mainittu edellä). Tässä menetelmässä 100 osaa maissitärkkelykstä (sellaisenaan) lietetään 150 osaan vettä, jonka pH on 8, jonka jälkeen reagenssi lisätään lietteeseen. Reaktion annettiin edetä 2...3 tuntia huoneen lämpötilassa, pitäen pH arvossa 8 esimerkissä 1 kuvatulla tavalla.

Kun reaktio oli edennyt täydellisesti loppuun, lietteen pH asetettiin arvoon 4 suhteessa 3:1 laimennetulla suolahapolla. Tärkkelyksen esterijohdannaiset otettiin talteen suodattamalla, pestiin kolmasti vedellä, jonka pH on noin 4, ja kuivattiin ilmassa.

Näitä esterijohdannaisia sekä tehdasvahaa sisältävät liima-ainevalmisteet arvioitiin kokeella, jolla voidaan määrittää kankaan kyky vastaanottaa väriä, ja niitä verrattiin samankaltaisiin dispersioihin, jotka sisältävät johdannaisekseen muuttamatonta, juoksevaa maissitärkkelystä (juoksevuus vedessä 40).

Väri tunkeutui syvemmälle kankaissa, jotka oli käsitelty tärkkelyksen esterijohdannaisilla, kuin niissä kankaissa, jotka oli käsitelty johdannaisekseen muuttamattomasta tärkkelyksestä valmistetulla liima-aineella. Samoin todettiin, että koesar-:· jassa värin tasaisuus oli selvästi paras kankaassa, joka oli käsitelty eniten substituoituneella tärkkelysesterillä. Nämä tulokset osoittavat, että hydrofobisilla tärkkelysestereillä voidaan parantaa vahan poistettavuutta liima-aineen poistamisen aikana.

„ 91782 24

Muita sopivia esteröiviä reagensseja, joita voidaan käyttää loimen liima-ainevalmisteisiin soveltuvien tärkkelysjohdannaisten valmistamiseksi, joiden liima-ainevalmisteiden odotettu tehokkuus on edellä kuvatun kaltainen, ovat esimerkiksi seuraavien happojen N,N'-disubstituoituneet imidatsoliumsuo-lat: heksaanihappo 2-etyyliheksaanihappo kapryylihappo lauriinihappo myristiinihappo palmitiinihappo.

Esimerkki 12

Loimen liima-ainevalmisteissa voidaan käyttää tärkkelyksen eetterijohdannaisia, jotka on valmistettu käyttäen reagens-seina pitkän hiilivetyketjun käsittäviä, kvaternäärisen amiinin epoksideja. Tässä esimerkissä havainnollistetaan myös näiden johdannaisten kykyä parantaa vahan poistettavuutta liima-aineen poistamisen aikana.

Maissitärkkelys hydrolysoitiin hapolla siten, että sen juokse-vuudeksi vedessä saatiin 41, jonka jälkeen sen annettiin reagoida dimetyyliglysidyyli-N-dodekyyli-ammoniumkloridin kanssa, jota kloridia käytettiin 5 tai 10 % (tärkkelyksen muodostamasta kiintoaineesta), käyttäen menetelmää, joka kuvataan US-pa-tenttijulkaisussa 2 876 271 (mainittu edellä). Tässä menetelmässä 100 osaa tärkkelystä (sellaisenaan) lietetään 150 osaan vettä, joka sisältää 40 osaa natriumsulfaattia ja 3 osaa nat-riumhydroksidia. Reagenssi lisättiin, ja seosta sekoitettiin 16 tuntia (40 °C) lämpötilassa. Tämän jälkeen pH asetettiin arvoon 3 suhteessa 3:1 laimennetulla suolahapolla. Tärkkelys-eetterit suodatettiin (suodatuksen apuaineena toimivaa metano-lia lisättiin), ja sitten ne pestiin kolmasti vedellä, jonka pH on noin 3, ja kuivattiin ilmassa.

91782 25

Ensin valmistettiin tehdasvahaa sisältävät liima-ainedisper-siot käyttäen tärkkelyksen eetterijohdannaisia sekä vertailuna toimivaa, johdannaisekseen muuttamatonta, nestemäistä maissi-tärkkelystä (juoksevuus vedessä 40), jonka jälkeen liima-aine-valmisteet arvioitiin kokeella, jolla voidaan määrittää kankaan kyky vastaanottaa väriä.

Väri oli tunkeutunut huonommin siihen kankaaseen, joka oli käsitelty tärkkelyksen vähemmän substituoituneella eetterijohdannaisella, verrattuna kankaaseen, joka oli käsitelty johdannaisekseen muuttamattomasta maissitärkkelyksestä valmistetulla liima-aineella. Kuitenkin värin tunkeutuminen ja sen tasaisuus oli selvästi parempaa siinä kankaassa, joka oli käsitelty suuremmassa määrin substituoituneella tärkkelyseetterillä, kuin vertailuna toimineessa näytteessä. Nämä tulokset osoittavat, että vaikka tärkkelyksen molempia eetterijohdannaisia voidaankin käyttää loimen liima-ainevalmisteissa helpottamaan riittävällä tavalla vahan poistettavuutta (kun vahaa käytetään suurina pitoisuuksina, eli suurin piirtein 20 % tärkkelysmää- rästä), käytetään kuitenkin liima-aineessa mieluummin suuremmassa määrin substituoituja tärkkelyseettereitä.

Tärkkelysten voidaan antaa reagoida samalla tavalla myös muiden reagensseina toimivien substituoituneiden kvaternääristen amiinien epoksidien kanssa, ja niitä voidaan käyttää loimen liima-ainevalmisteissa, joiden odotettu tehokkuus on tällöin edellä esitetyn kaltainen. Sopivia reagensseja ovat esimerkiksi reaktiotuotteet, joita saadaan, kun epihalogeenihydriinien annetaan reagoida jonkun seuraavassa luetellun, pitkäketjuisen tertiäärisen amiinin kanssa: pentyylidimetyyliamiini heksyylidimetyyliamiini oktyylidimetyyliamiini 2-etyyliheksyylidimetyyliamiini nonyy 1 i di me t yyl i ami i ni dekyylidimetyyliamiini .· dekenyylidimetyyliamiini dode kenyyl i di metyyl i ami i ni 26 9 1 7 8 2 tetradekyylidimetyyliamiini tetradekenyylidimetyyliami ini heksadekyylidimetyyliamiini heksadekenyylidimetyyliamiini oktadekyylidimetyyliamiini oktadekenyylidimetyyliamiini didekyylimetyyliamiini.

Yhteenvetona esitettäköön, että tässä keksinnössä saadaan aikaan loimen liima-ainevalmiste sekä menetelmä sen käyttämiseksi, joka valmiste kykenee vahvistamaan ja suojaamaan loimi-lankoja siten, että ne kestävät kutomakoneen aiheuttamaa kuluttavaa vaikutusta, ja joka valmiste helpottaa tekstiileissä käytettävän voiteluaineen dispergoitumista tasaisesti loimi-lankojen päälle ja jonka ansiosta voiteluaine saadaan poistetuksi tehokkaasti liima-aineen poistamisen aikana.

l·

Claims (10)

91782

1. Tekstiililankojen loimen liima-ainevalmiste, joka sisältää vettä ja vähintään 5 hiiliatomia sisältävällä hiilivetyketjulia substituoitua tärkkelysjohdannaista sekä voiteluainetta, tunnettu siitä, että valmisteen tärkkelysjohdannaisena on hydrofobinen tärkkelysjohdannainen, joka sisältää eetteri -tai esterisubstituentin, jossa on vähintään 5 hiiliatomia sisältävä tyydyttynyt tai tyydyttämätön hiilivetyketju, ja että voiteluainetta on läsnä noin 3. . . 50 % hydrofobisen tärkkelys j ohdannaisen painosta, jolloin voiteluaine on synteettinen tai luonnollinen rasva, öljy tai vaha.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen loimen liima-ainevalmiste, tunnettu siitä, että siinä on läsnä 100 osaa vettä ja 2...40 osaa tärkkelysjohdannaista.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen loimen liima-ainevalmiste, tunnettu siitä, että voiteluaine on talia, hydrattua talia tai parafiinia määränä, joka on 5. . . 20 %.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen loimen liima-ainevalmiste, tunnettu siitä, että voiteluainetta on läsnä määränä, j oka on 11...50 %.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen loimen liima-ainevalmiste, tunnettu siitä, että hydrofobinen tärkkelyses-teri on esterireaktion tuote, joka saadaan antamalla tärkkelyksen reagoida hiilivetyketjun käsittävän karboksyylihapon tai sulfonihapon imidatsolidin tai N, N-disubstituoituneen imidatsoliumsuolan kanssa, tai puolihappoesterireaktion tuote, joka saadaan antamalla tärkkelyksen reagoida hiilivetyketjun sisältävän, substituoituneen dikarboksyylihapon syklisen an-hydridin kanssa.

6. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen loimen liima-aineval-miste, tunnettu siitä, että hydrofobinen tärkkelys- 91782 eetteri on tärkkelyksen ja eetteröivän reagenssin välisen reaktion tuote, tämän reagenssin ollessa epihalogeenihydridin ja hiilivetyketjun sisältävän tertiäärisen amiinin välisen reaktion tuote.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen loimen liima-aine-valmiste, tunnettu siitä, että hiilivetyketju sisältää 5. . . 14 hiiliatomia.

8. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen loimen liima-aineval-miste, tunnettu siitä, että tärkkelys valitaan ryhmästä, joka koostuu vahamaissista, maissitärkkelyksestä, runsaasti amyloosia sisältävästä maissitärkkelyksestä, tuotteista, jotka on saatu muuntamalla näitä tärkkelyksiä, sekä tuotteista, jotka on saatu muodostamalla näistä tärkkelyksistä johdannaisia, joiden muodostamiseen on käytetty sellaista ionista tai ei-ionista eetteröivää tai esteröivää reagenssia, joka on muu kuin vähintään 5 hiiliatomin muodostaman hiili-vetyketjun sisältävä reagenssi.

9. Menetelmä tekstiilin loimilankojen käsittelemiseksi liima-aineella, jossa menetelmässä loimilangat johdetaan liima-ainevalmisteen läpi, joka sisältää vettä ja vähintään 5 hiili-atomia sisältävällä hiilivetyketjulia substituoitua tärkkelys-johdannaista sekä voiteluainetta, tunnettu siitä, että valmisteen tärkkelysjohdannaisena on hydrofobinen tärkkelys-johdannainen, joka sisältää eetteri- tai esterisubstituentin, jossa on vähintään 5 hiiliatomia sisältävä tyydyttynyt tai tyydyttämätön hiilivetyketju, ja että voiteluainetta on läsnä noin 3. . . 50 % hydrofobisen tärkkelysjohdannaisen painosta, jolloin voiteluaine on synteettinen tai luonnollinen rasva, öljy tai vaha.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että liima-ainevalmisteessa on läsnä 100 osaa vettä ja 2...40 osaa tärkkelysjohdannaista; että voiteluaine väli-taan talin, hydratun talin sekä parafiinin muodostamasta ryh- 91782 mästä, jolloin läsnä olevan voiteluaineen määrä on 5...20 %; että hydrofobinen tärkkelysesteri on puolihappoesterireaktion tuote, joka saadaan antamalla tärkkelyksen reagoida hiilivety-ketjun sisältävän, substituoituneen dikarboksyylihapon syklisen anhydridireagenssin kanssa, tai esterireaktion tuote, joka saadaan antamalla tärkkelyksen reagoida hiilivetyketjun sisältävän karboksyylihapon tai sulfonihapon imidatsolidin tai N, N-disubstituoituneen imidatsoliumsuolan kanssa, ja että hydrofobinen tärkkelyseetteri on tärkkelyksen ja eetteröivän reagenssin välisen reaktion tuote, tämän reagenssin ollessa epihalogeenihydriinin ja hiilivetyketjun sisältävän tertiääri -sen amiinin välisen reaktion tuote.