FI94154B - Menetelmä kankaan käsittelemiseksi - Google Patents

Description

Q Λ 1 C Λ 7-r i -) 1t

Menetelmä kankaan käsittelemiseksi

Keksintö koskee menetelmää selluloosakankaan käsittelemiseksi sen tekemiseksi vaikeasti syttyväksi ja 5 rypistymättömäksi.

Puuvillakankaiden palamista on hidastettu kyllästämällä niitä tetrakis(hydroksimetyyli)fosfoniumyhdis-teillä (THP-yhdisteillä) tai niiden esikondensaateilla, minkä jälkeen seuraa kovetus lämmön tai ammoniakin avul-10 la. Näiden kankaiden palamisenesto-ominaisuudet ovat pesunkestäviä. Niiden muut fysikaaliset ominaisuudet, erityisesti rypistymättömyys ja kutistuvuus, ovat kuitenkin usein heikompia, mikä rajoittaa niiden käyttöä helppohoitoisina kankaina esimerkiksi vaatteisiin.

15 Pyrittäessä voittamaan näitä rajoituksia on the

Southern Regional Research Centerissä tutkittu kovetetun THP-kankaan käsittelyä hartsilla, jota seuraa lämpökove-tus [Rowland ja Mason, Textile Research Journal (1977) 365-71 ja 721-8].

20 Esillä olevan keksinnön avulla saadaan aikaan pa- lamisenestoaineella käsitellyn kankaan, jolla on myös parannettu lujuus- ja helppohoitoisuusominaisuuksien yhdistelmä.

Keksintö koskee menetelmää selluloosakankaan kä-25 sittelemiseksi sen tekemiseksi vaikeasti syttyväksi ja rypistymättömäksi impregnoimalla tunnetuissa olosuhteissa tetrakis(hydroksimetyyli)fosfoniumyhdisteellä ja itsekon-densoitumattomalla metyloliamidilla. Menetelmälle on tunnusomaista, että impregnointi suoritetaan kahdessa vai-30 heessa mielivaltaisessa järjestyksessä, jolloin vaiheessa : 1 impregnoidaan fosfoniumyhdisteen tai sen kondensaatin liuoksella, minkä jälkeen suoritetaan kovetus polymeeriksi, ja vaiheessa 2 impregnoidaan vähintään kaksi metylo-liryhmää sisältävän metyloliamidin, kuten metyloloidun 35 syklisen urean tai sen O-alkyloidun johdannaisen, erityisesti 1,3-N,N-dimetyloli-4,5-dihydroksietyleeniurean, , liuoksella, minkä jälkeen kangasta käsitellään vesipitoi- sissa happamissa olosuhteissa pH-arvossa alle 3, edulli- 941 54 2 sesti alle 1, metyloliamidin saattamiseksi reagoimaan kankaan kanssa.

Menetelmä suoritetaan edullisesti siten, että kangas, joka sisältää tetrakis(hydroksimetyyli)fosfoniumyh-5 disteestä tai sen kondensaatista johdettua kovetettua polymeeriä, kyllästetään itsekondensoitumattomalla metylo-liamidilla, jossa on vähintään 2 metyloliryhmää (jotka voivat mahdollisesti olla alkyloituja), ja saatetaan me-tyloliamidi reagoimaan kankaan kanssa vesipitoisissa hap-10 pamissa olosuhteissa pH-arvossa alle 3.

Tässä edullisessa menetelmässä kangas sisältää alussa kovetettua THP-polymeeriä. Kangas voi olla impregnoitu THP-suolan vesiliuoksella, johon on sekoitettu THP:n kanssa kondensoitavissa olevaa typpiyhdistettä, 15 kuten melamiinia, metyloloitua melamiinia tai ureaa, tai mainitun suolan ja typpiyhdisteen esikondensaatin liuoksella tai THP-suolan tai vähintään osittain neutraloidun THP-suolan, esimerkiksi THP-hydroksidin, liuoksella, joka sisältää tai on sisältämättä typpiyhdistettä, minkä jäl-20 keen kyllästetty kangas voi olla kuivattu ja kovetettu lämmön ja/tai ammoniakin avulla. Kangas kyllästetään edullisesti THP-suolan, esimerkiksi kloridin tai sulfaatin, ja urean esikondensaatin liuoksella, jolloin urean ja THP:n välinen moolisuhde on 0,05-0,8:1, esimerkiksi 25 0,05-0,6:1, esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 2 983 623 tai 4 078 101 kuvatulla tavalla, ja kovetetaan ammoniakilla, esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 2 983 623, 4 068 026 tai 4 494 951 kuvatulla tavalla. Kovetuksen jälkeen kangas tavallisesti jälkikäsitellään hapettamalla 30 vetyperoksidilla, huuhtomalla, neutraloimalla ja huuhto- : maila uudelleen. Sitten kangas kuivataan. Kovetettu kan- • 1 - gas sisältää tavallisesti 8-25, esimerkiksi 8-20 tai 14-20 % kovetettua THP-polymeeriä (käsittelemättömän kankaan massasta laskettuna); kevyiden kankaiden THP-osuus on 35 suurempi kuin raskaampien kankaiden.

Kovetettua THP:tä sisältävä kangas kyllästetään it-. sekondensoitumattoman metyloliamidin, jossa on vähintään kaksi metyloliryhmää, tai mahdollisesti sen alkyylieetterin 1 tiu i i lli 1 i , t 3 941 54 vesiliuoksella. Nämä metyloliamidit, joita kutsutaan myös "reagenssihartseiksi", eivät oleellisessa määrin itsekon-densoidu olosuhteissa, joissa ne saatetaan reagoimaan eli . kovetetaan kankaan selluloosan kanssa. Nämä yhdisteet ei- 5 vät yleensä sisällä N-H-ryhmiä, lukuun ottamatta pientä määrää tällaisia ryhmiä, joita voi olla läsnä hajoamistuotteissa tasapainossa mainittujen yhdisteiden kanssa. Nämä metyloliamidit ovat edullisesti metyloloituja syklisiä ureoita tai niiden O-alkyloituja johdannaisia. Tällaisil-10 la yhdisteillä saattaa olla kaava Z - N (R*) - CO - N (R2) - Z , jossa kukin ryhmä Z on ryhmä CH2OH tai CH2OR, jossa R on alkyyliryhmä, esimerkiksi 1-6 hiiliatomia sisältävä alkyy- 2 liryhmä, kuten metyyliryhmä, R' ja R muodostavat yhdessä 15 divalenttisen alifaattisen ryhmän, joka 2 typpiatomin ja karbonyyliryhmän kanssa muodostaa 5-, 6- tai 7-atomisen renkaan. Divalenttisen alifaattisen ryhmän kaava voi olla -CR2R^-(Y) n~CR^R^-, jossa kukin ryhmistä R^, R^, R~* ja R^ , jotka voivat olla samanlaisia tai erilaisia, on vetyatomi, 20 hydroksyyliryhmä tai alkoksyyliryhmä, esimerkiksi 1-6 hiiliatomia sisältävä alkoksyyliryhmä, kuten metoksyyliryhmä, n on 0, 1 tai 2, edullisesti 0 tai 1, ja Y on happiatomi 4 7 tai ryhmä NR , jossa R on alkyyliryhmä, esimerkiksi 1-6 hiiliatomia sisältävä alkyyliryhmä, kuten metyyliryhmä, 8 9 8 9 25 tai ryhmä CR R , jossa kumpikin ryhmistä R ja R , jotka voivat olla samanlaisia tai erilaisia, on vetyatomi tai alkyyliryhmä, esimerkiksi 1-6 hiiliatomia sisältävä alkyyliryhmä, kuten metyyliryhmä, tai hydroksyyliryhmä tai alkoksyyliryhmä, esimerkiksi 1-6 hiiliatomia sisältävä al-30 koksyyliryhmä, kuten metoksyyliryhmä sillä edellytyksellä, että kahden tai useamman hydroksyyli- tai alkoksyyliryhmän, 3 6 8 9 jotka ovat ryhmiä R -R , R tai R , tulee olla liittyneinä eri hiiliatomeihin, ja että n:n ollessa 2 vähintään yksi 8 9 ryhmä Y on ryhmä CR R .

35 Niinpä divalenttinen alifaattinen ryhmä, jossa va paat valenssit ovat kahden atomin päässä toisistaan, voi 4 94154 olla 2-6 hiiliatomia sisältävä ryhmä, esimerkiksi 1,2-etyleeniryhmä tai 1 ,2-dihydroksietyleeniryh- mä /-CH(OH)-CH(OH)-7· Divalenttinen alifaattinen ryhmä, jossa vapaat valenssit ovat kolmen atomin päässä toisis-5 taan, voi olla 3-10 hiiliatomia sisältävä ryhmä, esimerkiksi 1,3-propyleeniryhmä, jossa on mahdollisesti vähintään yksi hydroksisyyli-, alkyyli- (esimerkiksi metyyli-) tai metoksyylisubstituentti, esimerkiksi hiiliatomissa 2 8 9 6 8 tai 3, kuten ryhmissä -CH0-CR R -CHR -, jossa R on vety 9 10 tai metyyliryhmä, R on vety tai hydroksyyli- tai metyyli- g ryhmä ja R on vety tai metyyli- tai metoksyyliryhmä. Divalenttinen alifaattinen ryhmä, jossa vapaat valenssit ovat kolmen atomin päässä toisistaan, voi olla myös 2-6 3 5 hiiliatomia sisältävä ryhmä, jonka kaava on -CHR -O-CHR -3 7 5 3 5 15 tai -CHR -NR -CHR -, joissa R ja R ovat edellä määriteltyjä, edullisesti kuitenkin vetyatomeja. Divalenttinen alifaattinen ryhmä, jossa vapaat valenssit ovat neljän atomin päässä toisistaan, voi olla 4-10 hiiliatomia sisältävä ryhmä, esimerkiksi 1,4-butyleeniryhmä, jossa on mah-20 dollisesti vähintään yksi hydroksyyli-, alkyyli- (esimerkiksi metyyli-) tai metoksyylisubstituentti.

Eräässä toisen tyyppisessä metyloloidussa sykli- 1 2 sessä ureassa edellä esitetyt ryhmät R ja R muodostavat yhdessä tetravalenttisen alifaattisen ryhmän, niin että ne 25 yhdessä kahden ryhmän Z-N-CO-N-Z typpiatomien ja karbonyy- liryhmien kanssa muodostavat kaksi fuusioitunutta 5-, 6- tai 7-atomista rengasta. Tällaisilla tetravalenttisilla 3 5 3 5 ryhmillä on yleensä kaava -CR -(YJ^-CR , jossa R , R , Y ja n ovat edellä määriteltyjä. Edullisesti n on 0, ja ryh-30 mä on asetylenyyliryhmä, jolla on kaava -CH-CH-.

Esimerkkejä metyloloiduista syklisistä ureoista ovat dimetylolietyleeniurea ja erityisesti 1,3-N,N-di-metyloli-4,5-dihydroksietyleeniurea, mutta myös dimetyloli-propyleeniurea ja sen kanssa analogiset 4-metoksi-, 5,5-35 dimetyyli- ja 5-hydroksiyhdisteet ja dimetylolipropyleeni-urean ja tetrametyloliasetyleenidiurean 5-oksa- ja 5-alkyyli-iminoanalogit.

• m-t ntt i t i mi 5 941 54

Kovetettua THP-polymeeriä sisältävä kangas kyllästetään metyloliamidin vesiliuoksella, joka sisältää esimerkiksi 40-250, kuten 80-180, erityisesti 110-180 g/1 metyloliamidia ja jonka pH on happamalla alueella, ta-5 vallisesti alle 3, esimerkiksi 1-2 tai erityisesti alle 1. Metyloliamidiliuoksen pH säädetään tavallisesti hapolla erityisesti alhaisessa lämpötilassa, esimerkiksi lämpötilassa alle 50 °C, tapahtuvaa kovetusta varten; mineraali-hapot, kuten vetykloridi- ja erityisesti rikkihappo ovat 10 edullisia. Mitä suurempi lisätyn hapon määrä on, sitä suurempi kovettumisnopeus tai kovettumisaste on; kylläs-tysliuos on tavallisesti 0,1-10, esimerkiksi 0,5-10, edullisesti 1-6, kuten 1-4 tai 4-6 M hapon suhteen. Liuos voi sisältää lisättyjä liukoisia suoloja, esimerkiksi mono-, 15 di- tai trivalenttisten metallien ja vahvoista hapoista tulevien anionien suoloja, kuten klorideja, nitraatteja ja sulfaatteja 2-200, esimerkiksi 2-50 tai 10-200, esimerkiksi 10-70, kuten noin 50 g/1; esimerkkejä suoloista ovat ammoniakin suolat, esimerkiksi ammoniumkloridi, ja alkali-20 metallien, maa-alkalimetallien, kuten magnesiumin, ja sinkin ja alumiinin suolat, ja nämä suolat voivat suurentaa kovettumisnopeutta. Sinkkisuolojen, esimerkiksi sink-kinitraatin, määrä voi olla 2-20 g/1, ja magnesiumsuolojen, esimerkiksi magnesiumkloridin määrä voi olla 10-50 g/1.

. t ' 25 Liuos voi sisältää kostutusainetta, kuten ionitonta ja/tai anionista kostutusainetta, esimerkiksi 0,1-5 g/1, sekä myös optista kirkastetta, joka on stabiili happamissa olosuhteissa, esimerkiksi 10-30 g/1.

Erityisesti korkeassa lämpötilassa, esimerkiksi 30 lämpötilassa yli 50 °C, tapahtuvan kovetuksen ollessa kyseessä voidaan metyloliamidin vesiliuoksessa käyttää niitä edellä kuvattuja liukoisia suoloja, jotka johtavat happamien vesiliuoksiin, erityisesti silloin, kun impregnointi-liuoksen pH on määrä säätää arvoon 2-6, esimerkiksi 3-6.

35 Tällaisissa käsittelyissä voidaan käyttää edellä mainitun . liukoisen suolan rinnalla tai sijasta vesiliukoista kar- QA 1 E Λ 6 7 Η ι u t boksyylihappoa, jossa on esimerkiksi 2-6 hiiliatomia ja tavallisesti 1-3 hydroksyyliryhmää, kuten glykoli-, sitruuna-, omena-, maito-, viini- ja mantelihappoa, esimerkiksi 3-100, kuten 10-70 g/1.

5 Kangas kyllästetään liuoksella ja märkä kangas ta vallisesti puristetaan siten, että impregnointiaineen vastaanotto märkänä on 50-120 %, esimerkiksi 60-90 % (laskettuna kovetettua THP:tä sisältävän kankaan kuivamassasta). Liuosta voidaan vaihtoehtoisesti levittää pienimmän mah-10 dollisen lisäyksen menetelmällä, jolloin vastaanotto märkänä on vain 10-50 %. Metyloliamidin kuivamassavastaanot-to on tavallisesti 3-20, esimerkiksi 6-20, kuten 7-15 % (samalla perusteella laskettuna). Kangas voidaan sitten kovettaa kosteuspitoisuuden ollessa 6-90 %, kuten 30-90 %, 15 esimerkiksi edellä mainitun puristuksen jälkeen, tai kosteuspitoisuuden ollessa 6-30 %, esimerkiksi pienimmän mahdollisen lisäyksen jälkeen sellaisenaan tai kuivauksen jälkeen tai puristetun kankaan osittaisen kuivauksen jälkeen.

20 Kankaan kosteuspitoisuus kovetuksen alkaessa voi daan laskea kyllästetyn kankaan senhetkisestä massasta, kankaan alkuperäisestä massasta ja sen kosteuspitoisuudesta (saadaan massanmenetyksestä kuivauksessa), kylläs-tysliuoksen kiintoaine- ja vesipitoisuudesta ja märkä-’ 25 vastaanotosta.

Vesiliuoksen läsnäolo kankaassa turvottaa tätä, ja kovetuksessa kangas reagoi metyloliamidin kanssa, jolloin saadaan kovetettu kangas, jossa metyloliamidi on kovetettuna kankaalle, esimerkiksi sitoutuneena sellu-30 toosaan, esimerkiksi selluloosan silloitusaineena ja/tai sitoutuneena kovetettuun THP-polymeeriin. Kankaalla on läsnä vesiväliainetta koko kovetuksen ajan, niin että kovetuksen lopussa kovetettu kangas on kyllästettynä vesi-väliaineella ja siksi edelleen paisuneessa tilassa. Täl-35 laista kovetusta voidaan kutsua kostea- tai märkäkovetuk-seksi erotukseksi kuivakovetuksesta, jossa märkä kyllästet-

I »S i liiti i i 'i"*C

7 941 54 ty kangas kuivataan sen sisältämän kosteuden poistamiseksi ja siten luhistetun kyllästetyn kuivan kankaan muodostamiseksi ja kovetetaan sitten tämä kuiva kangas.

Jos kankaan kosteuspitoisuus kovetuksen alussa on 5 6-30 %, on kankaaseen imeytetyn metyloliamidin vesiliuok sen pH tavallisesti 1-2, edullisesti 1-2. Kankaan annetaan tavallisesti seistä lämpötilassa alle 50 °C, esimerkiksi 10-40 °C ja edullisesti ympäristön lämpötilassa, kuten lämpötilassa 15-40 °C 5-50, esimerkiksi 10-30 ja erityises-10 ti 15-30 tuntia, samalla kun huolehditaan siitä, ettei kankaan kosteuspitoisuus joudu edellä mainitun alueen 6-90 %, edullisesti 6-30 %, ulkopuolelle, esimerkiksi käärimällä kangas muovikalvoon. Kangas voidaan haluttaessa kovettaa lämpötilassa 50-180 °C 1 min - 6 tuntia, esimerkiksi läm-15 pötilassa 90-140 °C 2-20 min, tosin voidaan käyttää myös lämpötiloja 140-180 °C; kaikissa tapauksissa pidetään jälleen hyvin huolta siitä, että kosteuspitoisuus pysyy annetulla alueella koko kovetuksen ajan, esimerkiksi tekemällä kovetus höyrykammiossa, tarvittaessa korotetussa painees-20 sa ja edullisesti kylläisellä höyryllä. Näissä korkealämpö-tilaolosuhteissa kankaassa olevan liuoksen pH voi olla 2-6, edullisesti 3-5, kun kankaat on määrä kuumentaa esimerkiksi lämpötilaan yli 90 °C, ja 2-3 kuumennettaessa kankaat lämpötilaan 50-90 °C. Kovetusaika, pH ja lämpö-25 tila valitaan tavallisesti siten, että kovettumisnopeus on mahdollisimman suuri mutta kankaan mahdollinen heikkeneminen mahdollisimman vähäistä.

Jos kankaan kosteuspitoisuus on 30-90 %, esimerkiksi 30-60 % tai 40-75 %, kuten 45-65 %, kovetuksen alussa, 30 on kankaassa olevan vesipohjaisen impregnointiliuoksen pH tavallisesti alle 1, ja kankaan kovetuksen kesto, lämpötila ja muut olosuhteet ovat muuten samalla alueella kuin kuivemman kankaan kovetuksessa. Kosteuspitoisuus pidetään alueella 6-90 %, esimerkiksi 30-90 %, kovetuksen ajan. Jos 35 impregnointiliuokseen on lisätty suuri määrä happoa, esimerkiksi niin paljon, että kylpy on 3-10, kuten 3-6 N hapon 8 941 54 suhteen, kovetusaika voidaan lyhentää 1 min:ksi - 5 tunniksi, kuten 0,5-4 tunniksi, tehtäessä kovetus ympäristön lämpötilassa, kuten lämpötilassa 15-40 °C.

Kangas voidaan kovettaa ilman ulkopuolista vetoa 5 tai puristusta. Kyllästetty kangas kovetetaan edullisesti jännitettynä vähintään joko loimen tai kuteen suunnassa, esimerkiksi ulkoisten voimien ja/tai kankaan sisäisten voimien aikaansaamien jännitysten alaisena. Niinpä jatkuvassa prosessissa, jossa kyllästetty kangas johdetaan 10 kyllästyskylvystä, edullisesti puristustelojen kautta, ja sitten vastaanottoteloille kovetusta varten, voidaan kangas kietoa vastaanottoteloille vähintään sellaisen jännityksen alaisena, että estetään kankaan riippuminen, ja on edullista säilyttää vastaanottoteloilla olevassa kan-15 kaassa suurin piirtein tämä jännitys kovetuksen aikana; jännitys voi jopa kasvaa kovetuksen aikana. Kangas voidaan myös ottaa vastaanottoteloille voimakkaasti jännitettynä, joka jännitys pidetään vähintään ennallaan kovetuksen ajan, mutta on edullista, että kankaan jännitys on pienin riip-20 pumisen estävä jännitys. Ellei kyllästettyä kangasta kuivata, on kovetuksen aikana edullista estää nesteen valuminen telan läpi, esimerkiksi pyörittämällä telaa hitaasti, jolloin kosteuden häviäminen ei ole merkittävää; kangas voidaan haluttaessa kiertää uudelleen teloille kan-” 25 kaassa vallitsevien jännitysten vähentämiseksi. Kangas kuivataan tavallisesti myös rypvttömänä, ellei tarvita jotakin erikoisvaikutusta, esimerkiksi laskostusta. Suuri-nopeuksisessa kuivauksessa, esimerkiksi kuivausajan ollessa alle 30 min, kuivaus voidaan tehdä höyrykammiossa kan-. 30 kaan ollessa jännityksen, tässäkin tapauksessa edullisesti pienimmän riippumista estävän jännityksen alaisena.

Kovetuksen jälkeen kangas huuhdotaan, neutraloidaan ja huuhdotaan uudelleen ennen puristusta ja kuivausta. Kiintoaineen lisäys on hartsikäsittelyssä tavallisesti 35 1-6 %, erityisesti 2-4 %.

:I uu.1 nil > ; > st 9 941 54

Metyloliamidijälkikäsittely ei tavallisesti vaikuta oleellisesti kankaan palamattomuusominaisuuksiin/ mutta kankaan helppohoitoisuusominaisuudet paranevat usein merkittävästi. Verrattuna kovetettuna THP:tä si-5 sältävään kankaaseen ennen metyloliamidikäsittelyä on käsitelty kangas tavallisesti vähemmän rypistyvää, sen sileänäpysyvyys on parempi, ryppyjen palautumiskulma märkänä on suurempi, kosteudenimemiskyky (tasapainokosteus-pitoisuus) on suurempi, ja jäännösvesipitoisuus (kankaa-10 seen linkoamisessa jäävä vesipitoisuus) on pienempi; myös ryppyjen palautusmiskulma kuivana voi olla parempi, erityisesti silloin, jos metyloliamidin kovetus tehdään jännityksen alaisena. Käsitellyn kankaan repeämislujuuden ja hankauksenkeston säilymisasteet käsittelemättömään kan-15 kaaseen verrattuna ovat yleensä paljon suurempia, kuin mitä on havaittu käsitellyissä kankaissa, jotka on saatu käsittelemällä THP-kangas metyloliamidilla ja kuumakovet-tamalla, ja siten tämän keksinnön menetelmällä käsitellyt kankaat saattavat olla kestävämpiä kuin kuumakovetetut 20 kankaat.

Vähemmän edullisessa vaihtoehtoisessa menetelmässä alkuperäinen kangas voidaan käsitellä ensin metyloliamidilla ja saattaa reagoimaan ja käsitellä se sitten THP-. yhdisteellä tai sen kondensaatilla ja kovettaa tämän jäl- ' 25 keen. Niinpä tässä menetelmässä kangas, joka on saatettu reagoimaan itsekondensoitumattoman metyloliamidin, jossa on vähintään 2 metyloliryhmää (jotka voivat mahdollisesti olla alkyloituja), kanssa happamissa vesipitoisissa olosuhteissa, esimerkiksi pH-arvossa alle 3, käsitellään tet-30 rakis(hydroksimetyyli)fosfoniumyhdisteellä tai sen kondensaatilla, joka sitten kovetetaan.

Metyloliamidin luonne, kyllästysliuos ja sen pH ja kankaalle käytettävä kyllästys- ja kovetusmenetelmä ovat suurinpiirtein samoja kuin vastaavassa metyloliamidikä-35 sittelyssä, joka tehdään kovetettua THP-polymeeriä jo sisältävälle kankaalle, lukuun ottamatta metyloliamidilla 10 941 54 kyllästetyn kankaan märkävastaanottoa/ joka on tavallisesti 50-120 %, esimerkiksi 60-110 % (kankaan kuivamas-sasta laskettuna), metyloliamidin kuivavastaanottoa, joka on tavallisesti 4-25, esimerkiksi 6-18, kuten 8-14 % (sa-5 maila perusteella laskettuna), ja kankaan kosteuspitoisuutta kovetuksen alkaessa, joka voi olla 6-30, mutta edullisemmin 30-90, esimerkiksi 30-60 tai 45-80, on edullisesti kuitenkin 60-90, erityisesti 70-90 % (kankaan alkuperäisestä massasta), sillä tällaiset korkeat alkukos-10 teuspitoisuudet mahdollistavat tehokkaamman THP-käsittelyn, jolloin saadaan kankaita, joilla on paremmat palamisenesto-ominaisuudet kuin kankailla, jotka on Valmistettu kankaista, jotka on kovetettu metyloliamidin kanssa kosteuspitoisuudessa 6-30 %.

15 Verrattuna märkäkovetetun metyloliamidipitoisen kan kaan ominaisuuksiin parantaa THP-jälkikäsittely voimakkaasti palamisenesto-ominaisuuksia ja voi myös parantaa ryppyjen palautumiskulmaa märkänä ja kuivana, suurentaa kosteuden imukykyä (eli tasapainokosteuspitoisuutta ilmas-20 toinnin jälkeen) ja alentaa linkoamisen jälkeistä kosteuspitoisuutta (jäännösvesi). Verrattuna kovetettua THP-poly-meeriä sisältävään kankaaseen on ensin metyloliamidin kanssa kovetetulla ja sitten THP:n kanssa kovetetulla kankaalla tavallisesti pienempi rypistyvyys ja suurempi ryppyjen 25 palautumiskulma märkänä ja kuivana.

Verrattuna kankaisiin, jotka on kovetettu metyloliamidin kanssa ennen THP-käsittelyä, ovat kankaiden, jotka on jälkikovetettu metyloliamidin kanssa THP-käsittelyn jälkeen, ominaisuudet yleensä parempia, erityisesti kutis-30 tuvuus on jälkikovetetui 11a kankailla usein pienmpi kuin esikovetetuilla kankailla.

Jotta saataisiin vähennetyksi käsitellyn kankaan repäisylujuuden vähenemistä THP-kankaaseen tai alkuperäiseen käsittelemättömään kankaaseen verrattuna, kankaaseen, 35 joka sisältää kovetettua THP:tä ja kovetettua metyloli- amidia, voidaan lisätä ennen loppukuivausta tai sen jälkeen • lii [ i I li I I l lfl > Π 94154 0,1-5 m-% (kankaan massasta) pehmitintä; esimerkkejä tällaisista pehmittimistä ovat rasvahappojen, esimerkiksi 8-20 hiiliatomia sisältävien, kondensaatiotuotteet ja polyamiinit tai niiden syklisointituotteet, joista kukin 5 voi olla protoituneena tai kvaternaarisen suolan muodossa, sekä myös kvaternaariset ammoniumsuolat, joissa on 2 alifaattista rasvahapporyhmää, esimerkiksi 8-20 hiili-atomia sisältävää alkyyliryhmää, ja 2 lyhytketjuista al-kyyliryhmää, esimerkiksi 1-6 hiiliatomia sisältävää al-10 kyyliryhmää, kuten metyyliryhmää.

On myös havaittu, että kovetettua THP:tä ja kovetettua metyloliamidia sisältävän kankaan ollessa kyseessä, käsittelyjärjestyksestä riippumatta, kankaan mekaaninen kutistus, esimerkiksi mekaaninen puristuskutis-15 tus, vähentää merkittävästi kankaiden jatkuvaa kutistumista useissa toistuvissa pesuissa. Tämä puristuskutistus sisältää yleensä seuraavat vaiheet: kankaan kostutus vedellä ja/tai höyryllä, jolloin saadaan turvonnut kangas, turvotetun kankaan leveyden säätäminen halutuksi, kankaan 20 kutistus puristamalla ja kankaan kuivaus. Puristuskutistus voidaan tehdä saattamalla kangas tiiviiseen kosketukseen venytetyn elastomeeripeitteen kanssa ja pitämällä yllä tämä kosketus, samalla kun peitteen venymisaste . alennetaan, esimerkiksi nollaan. Kuivaus voidaan tehdä !* 25 kankaan ollessa jännitettynä, esimerkiksi puristamalla kostea kutistettu kangas kuumennetun metallisylinterin ja imukykyisen kankaan välissä. Kangas voidaan lopuksi valssata tai rullata. Eräs esimerkki tällaisesta menetelmästä on Sanforized-menetelmä, jota kuvataan julkaisussa Inter-30 national Textile Bulletin Dyeing/Printing/Finishing 2/86 s. 14, 16, 20, 22 ja 27. Tuloksena vaiheyhdistelmästä, jossa tehdään metyloliamidikäsittely THP-käsittelyn jälkeen tai ennen sitä ja sen jälkeen mekaaninen kutistus, on se, että valmiin kankaan ja kerran pestyn kankaan väliset 35 mittaerot, esimerkiksi loimen suunnassa, voivat olla pieniä, esimerkiksi alle 2,5 tai 2 %, tai hyvin pieniä, esi- 12 941 54 merkiksi alle 1 %, ja kutistumisen eteneminen sen jälkeisissä pesuissa, esimerkiksi 50 pesussa, voi olla pieni, esimerkiksi alle 5 %, tai erityisen pieni, esimerkiksi alle 2 tai 1 %. Jos kankaalle mekaanisesti aiheutetun 5 kutistumisen määrä on enemmän kuin riittävä kompensoimaan kankaan kutistumisen yhdessä pesussa, voi THP:tä ja me-tyloliamidia sisältävä kovetettu kangas mekaanisen kutis-tuksen jälkeen venyä yhdessä pesussa esimerkiksi jopa 5 %, ja tämän venymisaste voi säilyä suurin piirtein muut-10 tumattomana seuraavissa 50 pesussa, niin että etenevän kutistumisen aste on hyvin pieni. Mekaaninen kutistus voidaan haluttaessa tehdä metyloliamidijälkikäsittelyllä THP:n kovetuksen jälkeen ja ennen metyloliamidin reaktiota, sen sijasta tai myös sen jälkeen, tai menetelmässä, jossa käy-15 tetään metyloliamidiesikäsittelyä, ennen THP:n kovetusta ja metyloliamidin reaktion jälkeen tai viimeksi tehtävän reaktion sijasta tai myös sen jälkeen. Mekaaninen kutistus tehdään yleensä viimeisen kovetusvaiheen jälkeen, olipa se sitten metyloliamidin tai THP:n kovetus, ja se voidaan 20 tehdä kovetusvaiheiden välissä. Ellei mekaanista kutistusta tehdä, on edullista levittää metyloliamidi THP:n jälkeen, sillä täten saadulla kankaalla on pienempi kutis-tumistaipumus kuin päinvastaisessa järjestyksessä käsitel-. lyillä kankailla.

25 Kangas koostuus tavallisesti pääasiassa selluloosa- kuiduista ja on edullisesti 100-%:isesti selluloosaa, kuten luonnonpuuvilla, joka on edullinen, mutta myös rami, pellava tai regeneroidut kuidut, esimerkiksi viskoosi tai kuprammoniumviskoosikuidut. Kangas voi olla merseroitu emäk-30 sen vesiliuoksella tai nestemäisellä ammoniakilla, mahdollisesti amiineilla, THP-yhdisteen lisäämisen jälkeen tai edullisesti ennen sitä. Selluloosakuidut ovat erityisesti kudottuja, mutta ne voivat olla neulottujakin. Niihin voidaan myös sekoittaa jokin määrä, esimerkiksi pienempi 35 määrä, esimerkiksi korkeintaan 50 %, kuten 1-5 %, selluloosan kanssa sekoitettavissa olevia kuituja, kuten poly- 941 54 1 3 esterikuituja, jolloin saadaan esimerkiksi sekoitteita, joissa on 60-80 % puuvillaa ja 20-40 % polyesteriä. Tämä menetelmä on kuitenkin erityisen käyttökelpoinen suurin piirtein kokonaan selluloosasta koostuville kuiduille, eri- 5 tyisesti puuvillakuiduille. Kankaan neliömetripaino ennen 2 THP-käsittelyä voi olla 0,05-1,00 kg/m , kuten 0,1-2 1,0 kg/m ; esimerkkejä tällaisista kankaista ovat puuvil-lareivas, -lakanakangas, -paitakangas tai -verhokangas.

Kangas voi ennen THP- tai metyloliamidikäsittelyä 10 olla värjätty, esimerkiksi kyyppi- tai atsoväreillä, vaikka myös emäksisiä, reaktiivisia, suoraan tarttuvia, happamia tai dispersiovärejä voidaan käyttää. Jos kangas on määrä värjätä THP-käsittelyn jälkeen, ovat reaktiiviset värit edullisia. Jos kangas on määrä värjätä ennen metyloli-15 amidikäsittelyä, ovat sellaiset värit kuin kyyppi- ja atso-värit edullisia. Niinpä kyyppi- tai atsovärien ollessa kyseessä on edullista värjätä kangas, käsitellä se THP-yhdis-teellä, kovettaa, käsitellä sitten metyloliamidilla ja saattaa reagoimaan sen kanssa. Vaihtoehtoisesti, joidenkin 20 kyyppi- tai at«sovärisävyjen ollessa kyseessä, saattaa olla parempi käsitellä kangas ensin metyloliamidilla ja saattaa se reagoimaan tämän kanssa, tehdä sitten värjäys, käsitellä sen jälkeen kangas THP-yhdisteellä ja tehdä sitten kovetus.

‘ 25 Käsiteltyjä kankaita, jotka ovat hitaasti palavia ja helppohoitoisia, voidaan käyttää virkapuvuissa, esimerkiksi vartijoiden ja palomiesten työpuvuissa. Kevyem-mistä kankaista voidaan valmistaa virkapaitoja, joissa sileänä pysyminen ja helppohoitoisuus ovat erityisen tär-30 keitä, ja raskaammista kankaista, esimerkiksi puuvilla-reivaskankaista, voidaan valmistaa työasuja, kuten haalareita ja housuja, joissa kutistumattomuus on erityisen tärkeää.

Keksintöä valaistaan seuraavissa esimerkeissä, 35 joissa käytettiin seuraavia testimenetelmiä. Kangasta il-·. mastoitiin kaikissa tapauksissa lämpötilassa 20 °C suhteel lisen kosteuden ollessa 65 % 24 tuntia ennen testausta.

14 94154 1. Ryppyjen palautuminen

Ryppyjen palautumiskulmat mitattiin sekä kuivana että märkänä verrattuina käsittelemättömään kankaaseen käyttämällä MONSANTO WRINKLE RECOVERY TESTER -laitetta, 5 jossa käytettiin 500 g:n kuormitusta ja 3 min:n kuormitus-ja palautumisaikoja; koe tehtiin loimen suuntaan ja kankaan oikea puoli ulospäin.

2. Sileyden säilyminen (D.P., durable press rating)

Esimerkeissä 1-15 kangas tutkittiin AATCC-testimene- 10 telmällä nro 88 (wash and wear standards), ja DP-arvosanat perustuivat kankaan sileysvaikutelmaan verrattuna standardeihin 1-5 (1 on heikoin arvosana), kun taas esimerkeissä 16-26 käytettiin AATCC-testimenetelmää 124.

3. Kutistuvuus 15 Kutistuminen loimen ja kuteen suunnassa määritet tiin standardin BR 4923 (1973) mukaisella menettelyllä, kun kangas oli pesty 40 kertaa (esimerkit 1-15) tai 50 kertaa (esimerkit 16-27) (standardissa DIN 53920 kuvatulla tavalla pehmeällä vedellä) lämpötilassa 93 °C.

20 4. Lujuus

Vetolujuus mitattiin standardin BS 2756 mukaisesti, ja määritettiin myös repäisylujuus kuteen suunnassa (Elmendorf-menetelmällä).

5. Palamattomuus 25 Kankaan palamattomuusominaisuudet määritettiin vii meistellystä kankaasta 12 lämpötilassa 93 °C tehdyn pesun jälkeen ja 40 pesun (93 °C) jälkeen (esimerkit 1-15) tai 50 pesun jälkeen (esimerkit 16-26) (pesu tehtiin standardissa DIN 53920 kuvatulla tavalla pehmeällä vedellä). Käy- 30 tetty testimenetelmä oli standardin BS 3119 mukainen.

6. Kankaasta tehdyt kemialliset määritykset

Viimeistellystä kankaasta määritettiin P (%), N (%) ja formaldehydi (ppm). P (%) ja N (%) määritettiin myös 12 ja 40 pesun (esimerkit 1-15) tai 50 pesun (esi- 35 merkit 16-19), jotka tehtiin lämpötilassa 93 °C, jälkeen.

\ Laskettiin atomisuhde N:P.

,s 94154 7. Hankauksenkesto

Accelerotor-testi tehtiin menetelmällä ATCC-99-1984 A, ja siinä hangattiin kangasta 250 meshin smirgelikan- kaalla, jota pyöritettiin 3 min kierrosnopeudella 3000 -1 5 min , ja määritettiin massahäviö.

Kovetettua THPitä sisältävät kankaat Kangas A

Esimerkeissä 1-13, 15 ja 27 käytettyä kovetettua THP:tä sisältävä kangas valmistettiin impregnoimalla puu- 10 villareivaskangas 3111, jonka neliömetripaino oli 0,285 2 g/m ja joka oli ennalta värjätty kauas näkyvällä oranssilla atsovärillä ja jätetty sanforoimatta, vesiliuoksella, jonka pH oli 4,5 ja joka sisälsi THP-kloridin ja urean esikondensaattia (moolisuhde 1:0,5) sellaisen määrän, että 15 liuoksen THP-ionipitoisuus oli 25 %, sillä tavalla, että vastaanotto märkänä oli noin 80 %, kuivaamalla kyllästetty kangas lämpötilassa 120 °C 1 min ja kovettamalla sitten kaasumaisella ammoniakilla pakkopuhalluskaasuammonointi-laitteessa US-patenttijulkaisussa 4 145 463 kuvatulla ta-20 valla. Kovetettu kangas hapetettiin vetyperoksidilla, neutraloitiin natriumkarbonaattiliuoksella, huuhdottiin ja kuivattiin.

Kankaat B, C, D ja E

Kankaan A yhteydessä kuvattua menettelyä käytettiin ' 25 neljälle muulle puuvillakankaalle seuraavin muutoksin: huuhteluvesi sisälsi kankaanpehmennysainetta ("Alkamine" FPS) 2 % kovetettua THP:tä sisältävän kankaan massasta, ja kukin kovetettu THP-kangas puristuskutistettiin sitten mekaanisesti "Sanforize"-menetelmällä. Kankaat olivat mer- 2 30 seroitu työasusatiini, jonka neliömetripaino oli 2,270 kg/m ja joka oli ennalta kyyppivärjätty siniseksi (kangas B), punaisella atsovärillä värjätty reivas 3111, neliömetri- 2 paino 0,346 kg/m (kangas C), punaisella atsovärillä vär- jätty satiinireivas 3113, 0,28 kg/m (kangas D) ja opti- 2 35 sesti kirkastettu tvillikangas 3117, 0,192 kg/m (kangas E) .

94154 16

Esimerkki 1

Paloja kovetettua THP:tä sisältävästä kankaasta A pohjustettiin märkävastaanottoarvoon 80 % impregnointi-liuoksella, joka sisälsi 250 ml/1 di-1,3-N,N-metyloli-5 4,5-dihydroksietyleeniurean DMDHEU (myydään kauppanimellä FIXAPRET CPN) 45-%:ista vesiliuosta ja 50 ml/1 98-%:ista rikkihappoa, jolloin liuoksen pH oli alle 1 ja kylpy oli 1,88 N hapon suhteen. Märkä pohjustettu kangas, jonka ko-konaiskosteuspitoisuus oli noin 68 % (kovetetusta THP-10 kankaasta laskettuna), laskostettiin huolellisesti ja laitettiin polyeteenipussiin, joka sitten suljettiin ja pidettiin vapaana ulkopuolisista jännityksistä 22 tuntia huoneen lämpötilassa kovettumisen aikaansaamiseksi. Sitten kangas poistettiin pussista, pestiin peräkkäin kyl-15 mällä vedellä, vesiliuoksella, joka sisälsi 10 g/1 natriumkarbonaattia, lämpötilassa 50 °C vesiliuoksella, joka sisälsi 2 g/1 natriumkarbonaattia ja 2 g/1 pinta-aktiivista pesuainetta, kuumalla vedellä (60 °C) ja kylmällä vedellä. Sitten kangas kuivattiin ja testattiin käyttämällä 20 vertailunäytteinä kovetettua THP:tä sisältävää kangasta (vertailunäyte A). Tulokset ovat seuraavat: » • · 941 54 17 c φ

<D «τ O

m (N

rH '"s* - * Ä2 M r j •n — - —" ^ <y> (n C c*o *“ Γ- D ^ (/)2^ pm 0)--- Q*—. oo c#> r- r- ow’ ** v

Tl· CU PM (N

«P--- (U :r0 ko *r w c cu m <n

Λ >iX

0 «P 2 CM iN

f-H »H — — —— 0 φ —k <τ σ» +j jj a» m o •H W w - tn *H 2 n n >1 Φ--- >t e — cr> m

H «HöP CO O

ro *H ^ C > ft n en <___

tA

3 3 ε E G -h 0 <u .* ~ JJ 0) IA E Φ m JJ C O E lD i/1 cfl >,.* in ~~ E 4J 3

ΛΗ C 3 i—C *H (0 JJ

«rl Ul-d λ k o cu (A to m ί· E-t -H 3 «T T- in M *3 Jl > en α-r-i »- «- se ω 3 o k ή ►J---

D

H I

O

> c

0 V

<0 ia <D

1 c m λ:

O, (0 I CM >-H

D IA TT :cö ___-n tn c 3 3 3 (0 tn > tn <0 • 3 tn O.

”J -M Π (0 tn a) G — m o o •H E C o» ' »

jJ -H 3 ~ en O

3 0 3 «- G

>S rH tn

•H

---JJ

I -M

tn I :<0 in in <0 h — M C m σι jj

CEO Λ Λ *- -H

01 3 WS Jt E

n JJ___ >i 3 cd tn 04 CO E I Cd 3

Oi·—C r-t Ή C O O 3

>t cfl 3 3 (0 oO σι E

te o,.v se > o

---JJ

I JJ

•H Ή I CO

a ra >, E

I X JJ :<0 < CO

-rl 14 r· U C -H

tn o tu s to co W E > i—t JJ CL4 94154 18

Esimerkki 2

Meneteltiin esimerkin 1 mukaisesti seuraavin muutoksin: Impregnointiliuos sisälsi lisäksi 0,5 g/1 kostu-tusainetta, joka oli ionittoman ja anionisen kostutus-5 aineen seos, jota myy Brookstone Chemicals Staffordshire, Englanti, kauppanimellä WA100, ja kovetuksen jälkeen kangas pestiin kylmällä vedellä, neutraloitiin natriumkarbo-naattiliuoksella, huuhdottiin kylmällä vedellä ja kuivattiin lämpötilassa 100 °C. Saadusta kankaasta ja alkupe-10 räisestä kovetettua THP:tä sisältävästä kankaasta leikattuja neliöitä pestiin pesukoneessa lämpötilassa 60 °C

10 min, huuhdottiin sitten kolmesti kylmällä vedellä ja -1 lingottiin 4 min kierrosnopeudella 1000 min . Kangas-neliöt kuivattiin sitten narulla pyykkipojilla kiinni-15 tettynä huoneen lämpötilassa tai kuivausrummussa 15 min lopullisen maksimilämpötilan ollessa 70 °C.

Kangasneliöistä testattiin sileyden säilyminen verrattuna kovetettua THP:tä sisältävään kankaaseen (ver-tailunäyte B). Tulokset olivat seuraavat: 20 _ DP-arvosana_

Kangas_Narulla kuivattu_Rumpukuivattu_

Esimerkki 2 4-5 3-5

Vertailunäyte B 2 2 • 25 -

Esimerkki 3

Esimerkissä 3 meneteltiin esimerkin 1 mukaisesti seuraavin muunnoksin: Impregnointiliuos, jonka pH oli alle 1 , sisälsi 70 ml/1 väkevää (35-%:ista) suolahappoa 30 (rikkihapon sijasta), jolloin liuos oli 0,82 N hapon suhteen, sekä myös 0,5 ml/1 esimerkin 2 mukaista kostutusai-netta, ja kangasta kovetettiin 16 tuntia. Kankaan kosteuspitoisuus kovetuksen alkaessa oli noin 72 % (THP:tä sisältävän kankaan massasta).

,9 94154

Kankaiden ominaisuudet testattiin, ja tuloksia verrattiin kovetettua THP:tä sisältävästä kankaasta (vertailunäyte C) saatuihin tuloksiin. Tulokset olivat seuraavat: 5 Ryppyjen palautumiskulmat (astetta)

Esimerkki märkänä-Lavana_ __Loimi _Kude__Loimi_Kude

Vertailunäyte C 95 85 91 89 10 Esimerkki 3_ 139_131 92_88

Kutistuminen

Esimerkki__Loimi_Kude

Vertailunäyte C 8 2,5 1 5 Esimerkki 3__4_0,5_

Palamattomuus (standardin BS 3119 mukaisesti)

Hiiltyneen osan keskim. pituus (mm)

Esimerkki ~ Γ 12 pesun 40 pesun 20 _ Viimeisteltynä jälkeen__jälkeen

Vertailunäyte C 70 69 53

Esimerkki 3__70__70__54_

Analyysitulokset 25 ______ " Esimerkki Viimeisteltynä Η,Ρ®5™ J palkeen jälkeen _P(%) IN (%) IHCHO(ppm) P(%)|N(%) P(%)|N(%)

Vertailunäyte C 3,70 3,22 300 2,87 2,80 2,74 2,72

Esimerkki 3 12,91 | 3,50 320 2,75| 3,1 5| 2,70| 3,13 30

Esimerkit 4-12

Meneteltiin esimerkin 1 mukaisesti käyttämällä erilaisia kovetusaineen ja lisätyn väkevän rikkihapon määriä ja osuuksia. Kussakin tapauksessa märkävastaanotto 35 hartsikyllästyskylvystä säädettiin suunnilleen arvoon 80 %, ja kankaiden kosteuspitoisuus oli kovetuksen alussa noin 20 94154 63-72 % (kovetettua ΤΗΡ:tä sisältävän kankaan massasta) . Tulokset esitetään seuraavassa:

Tulokset

Hankauk- 5 Kutis- sen kes- tumi- Ryppyjen to no- itove- Rikki- nen palautu- peutetus- tus- hap- Kiinto- loimen miskulma sa tes- ainet- poa aineen suunnas- märkänä Repäi- tissä ta kyl- kyl- lisään- sa (%) loimen sylu- massa- vyssä vyssä tyminen 40 pesun suuntaan juus häviö 10 Esim, (ml/1) (ml/1) (%) jälkeen (astetta) (kg) (%)_ 4 200 25 2,09 5,0__135__1,18 5 50 2,62 5,0 142 1,12 __6___75 3,22 4,0__148__1 ,12__ 7 250 25 2,62 5,0 135 1,25 15 8 50 3,43 3,5 155 1,15 9,8 _9___75 3,42 3,0__152__1,15__ 10 300 25 2,77 4,5 137 1,25 11 50 3,35 4,0 146 1,15 12 __75 3,86 4,0__1_50__1,15__ 20 Käsittelemätön, ts. ko- - 10 95 1 ,54 9,2 vetettu ΊΉΡ- kangas_______

Kaikki kankaat täyttävät standardin BS 3120 syttyvyysvaa-timukset.

s « 25 Esimerkki 13

Toistettiin esimerkkien 7-9 mukainen menettely, mutta korvattiin lisätty rikkihappo 100 ml :11a väkevää suolahappoa (noin 35 m-%:ista), jolloin liuoksen pH oli alle 1 ja se oli 1,17 N hapon suhteen. Kankaan kosteuspitoisuus 30 kovetuksen alussa oli noin 71 % (kovetettua THPrtä sisältävän kankaan massasta). Käsitellystä kankaasta testattiin hankauskesto Accelerotor-testillä, ja todettiin massahäviön olevan 10,6 %. Muiden testien tulokset olivat seuraavat: kutistuminen loimen suunnassa 3,5 %, ryppyjen palautus-35 kulma märkänä 150°, repäisylujuus (Elmendorf, kude) 1,10 kg, hiiltyneen osan keskimääräinen pituus palamattomuuskokees-sa 40 pesun jälkeen 68 mm.

UH I «iti I I i -k i 94154 21

Esimerkki 14

Menetelmiin esimerkkien 7-9 mukaisesti seuraavien muutoksin: kovetettua THP:tä sisältävä kangas B, kylläs-tyskylvyssä 140 ml/1 väkevää rikkihappoa (5,25 N hapon 5 suhteen), kovetusaika 3 tuntia. Kankaan kosteuspitoisuus oli kovetuksen alkaessa noin 57 % (kovetettua THP:tä sisältävän kankaan massasta). Käsitellyllä kankaalla saadut tulokset olivat käsittelemättömällä THP-kankaalla saatuihin tuloksiin verrattuna seuraavat: 10 __

Ryppyjen Hiiltyneen palautumis- osan pituus (nm) kulma märkänä Repeämis- palamat tomuus- loimen suun- lujuus kokeessa 40 pesun

Esimerkki_nassa (°)_Elmendorf (kg) jälkeen_ 15 Esimerkki 14 150 2,112 56

Vertailunäyte__90__2,976__52_

Esimerkki 15

Toistettiin esimerkin 14 mukainen menettely käyt-20 tämällä kovetettua THP:tä sisältävää kangasta A. Käsitellylle kankaalle saadut tulokset olivat THP-kankaalle A saatuihin tuloksiin verrattuna seuraavat:

Ryppyjen Hiiltyneen Hankauk- . palautusmis- osan pituus sen kes- 25 kulma märkänä Repeämis- (nm) palamat- to Ase- loimen suun- lujuus tomuuskokees sa elerotor

Esimerkki ' nassa (°) Elmendorf (kg) 40 pesun jälkeen (%)

Esimerkki 15 140 1,056 70 11 ,0

Vertailunäyte__95__1,540__55__9,2 30 Esimerkit 16-19 20 m kangasta A, 30 m kangasta C, 50 m kangasta D ja 30 m kangasta E ommeltiin yhteen ja johdettiin jatkuvasti kahdesti pohjustusliuoksen läpi, joka sisälsi 350 g/1 esimerkissä 1 käytettyä DMDHEU:n vesiliuosta, 35 90 g/1 98-%:ista rikkihappoa (pH liuoksessa alle 1 ja liuos 1,84 N hapon suhteen) ja 2 g/1 esimerkissä 2 käytettyä 94154 22 kostutusainetta. Ylimääräinen pöhjustusliuos puristettiin pois paisutetusta kankaasta, joka sitten kosteuspitoisuuden ollessa noin 52-60 % (kovetettua THP:tä sisältävän kankaan massasta) ja riippumisen estävän pienimmän jän-5 nityksen alaisena johdettiin telalle, käärittiin muovi-kelmuun ja pyöritettiin hitaasti huoneen lämpötilassa (18 °C) 22 tuntia DMDHEU:n kovettamiseksi. Kankaiden vastaanotto märkänä oli A 72 %, C 59 %, D 72 % ja E 70 %. Kukin kovetettu kangas pestiin sitten vedellä, neutraloi-10 tiin ja pestiin uudelleen vedellä värjäyskoneessa, minkä jälkeen seurasi pehmitysvaihe, jossa kukin kangas johdettiin kolmesti pehmitinkylvyn läpi, jonka lämpötila oli 40 °C ja joka sisälsi pehmittimenä ionitonta rasvahappo-esteri johdannaista, jota myy Crosfield Textile Chemicals 15 nimellä CROSOFT XME. Märkä kangas imettiin sitten kuivaksi ja kuivattiin sitten lämpötilassa 150 °C tasokuivaus-koneessa, jolloin saatiin käsitelty kangas.

Saadut neljä kangasta testattiin sitten, jolloin saatiin tulokset, jotka esitetään seuraavassa taulukossa, 20 jossa verrataan kankaiden A, C, D ja E ominaisuuksia käsiteltyjen kankaiden A, C, D ja E ominaisuuksiin, ts. ominaisuuksia ennen DMDHEU-käsittelyä ja sen jälkeen.

1. Kutistuvuus

Kutistuminen loimen ja kuteen suunnassa määritet- ♦ '* 25 tiin edellä kuvatulla tavalla, mutta 50 pesun jälkeen.

----)- ------ - -

Esimerkki Kangas_Loimi (%)__Kohde (%)_ A 13,2 6,0 16__Käsitelty A__5^5__4/0_ 30 C 9,9 5,1 1 7__Käsitelty C__4^0__4^3_ D 8,0 6,3 18__Käsitelty D__2,7__4,6 _ E 5,7 7,1 35 19__Käsitelty E__3,6__4,2_ 94154 23 2. Repeämislujuus kuteen suunnassa Elmendorfin mukaan

Esimerkki__Kangas__Lujuus (kg) 5 A 1,94 1 6__Käsitelty A__1 ,87__ C 4,64 1 7__Käsitelty C__3,46__ D 2,68 1 0 18__Käsitelty D__1,91__ E 1 ,63 1 9_Käsitelty E__1,30_ 3. Vetolujuus standardin BS 2756 mukaan, käsitellyt kankaat ja käsitelty kangas C 50 pesun jälkeen (93 °C, 15 standardin DIN 53920 mukaisesti pehmeällä vedellä)

Lujuus (N)_

Esimerkki__Kangas__Loimi__Kude A 1252 690 20 1 6__Käsitelty A__1030__619 C 1237 794 1 7__Käsitelty C__1179__609

Pesty C 1251 800

Pesty, 25__käsitelty C__1183__683_ E 760 529 1 9__Käsitelty E__617__406_ « 94154 24 4. Palamattomuus määritettynä edellä kuvatulla tavalla 50 pesun jälkeen

Hiiltyneen osan 5 Esimerkki__Kangas_keskim. pituus (mm) A 52 1 6__Käsitelty A__56_ C 57 1 7__Käsitelty C__56_ 10 D 58 18 __Käsitelty D__68_ E 77 19 _ Käsitelty E__79_ 5. Ryppyjen palautumiskulma 15 Esimerkki__Kangas_Märkänä (°)__Kuivana (°)_ A 100 90 16 __Käsitelty A 145__105_ C 95 130 17 __Käsitelty C 145__1_35_ 20 D 95 95 18 __Käsitelty D__1 45__11 0_ E 95 110 19 _ Käsitelty E| 145_ 1 30_ * 25 6. Kankaiden edellä määritelty DP-arvosana esimer kin 2 mukaisen yhden pesun (95 °C) ja kuivauksen jälkeen DP-arvosana_

Esimerkki__Kangas_ Narulla kuivattu Rumpukuivattu A 2 2-3 30 16__Käsitelty A__3-3,5_3-3,5_ C 2 2 1 7__Käsitelty C__3-3,5_3-3,5_ D 2 2-3 18_ Käsitelty p__3-3,5_3,5-4,0_ 35 E 1-2 2 . 1 9___Käsitelty E__3_3-3,5_ 941 54 25 7. Käsitellyn kankaan analyysitulokset ennen pesua ja 50 pesun jälkeen (93 °C, standardin DIN 53920 mukaisesti pehmeällä vedellä) 5 Ennen pesua Pesun jälkeen

Esimerkki__Kangas__P (%) N (%) P (%) N (%) A 3,2 3,1 2,6 2,5 16__Käsitelty A 3,0 3,5 2,7 3,1 C 2,9 2,9 2,3 2,2 10 1 7__Käsitelty C__2,7 3,3__2,6__3,0_ D 2,3 2,1 2,0 1,8 1 8__Käsitelty D__2,2 2,6__2,0__2,3_ E 2,6 2,3 2,4 2,0 19__Käsitelty E |2,4 12,7 2,3 | 2,5 ^ 8. Värin valonkestävyys

Valonkestävyys mitattiin ksenonkaarivaloa käyttämällä standardin BS 1006, 1978, B 02 mukaisesti. Kankaiden A, C, D ja E saamissa tuloksissa ei ollut eroa verrattuina käsiteltyjen kankaiden A, C, D ja vastaavasti E 20 saamiin tuloksiin.

9. Tuntu

Kankaiden A, C, D ja E tunnussa ei ollut havaittavissa olevaa eroa käsiteltyihin kankaisiin A, C, D ja vas-• taavasti E verrattuina.

« 25 10. Kosteuspitoisuus

Kankaiden A ja C-E ja vastaavien käsiteltyjen kankaiden A ja C-E kosteuspitoisuudet määritettiin ilmastoituina 24 tuntia suhteellisessa kosteudessa 65 % kuivaamalla ilmastoituja punnittuja kankaita 2 tuntia lämpötilas-. 30 sa 105 °C ja punnitsemalla sitten uudelleen. Alkuperäis ten kankaiden kosteuspitoisuudet olivat noin 0,5 % pienempiä kuin käsiteltyjen kankaiden. Niinpä DHDMEU-käsittely lisäsi kosteudenimemiskykyä suhteellisessa kosteudessa 65 %.

94154 26 11. Jäännösvesi

Kankaille A ja C-E ja käsitellyille kankaille A

ja C-E tehtiin HLCCl-pesu Servis Quartz -koneessa, ja määritettiin kankaisiin jäänyt vesi, kun märkiä kankaita -1 5 oli lingottu 4 min kierrosnopeudella 100 min . Käsiteltyihin kankaisiin jäi vähemmän vettä kuin alkuperäisiin, eli DHDMEU-käsittely pienensi jäännösveden määrää.

Esimerkit 10-26 Kangas 10 Kahdelle 100 m:n palalle koneessa kudottua puuvil- lareivaskangasta 3111, jonka neliömetripaino oli 0,295 2 kg/m , tehtiin entsymaattinen viimeistelyaineen poisto, kankaat pestiin perusteellisesti emäksellä ja valkaistiin emäksisellä vetyperoksidiliuoksella. Valkaistusta 2 15 kankaasta, jonka neliömetripaino oli 0,27 kg/m , leikattiin 50 m:n paloja, joille tehtiin käsittelyt V, X, Y ja vastaavasti Z (käsittelyjen laajat yksityiskohdat annetaan seuraavassa: käsittely DHDMEU:11a ja kovetus, käsittely THP-yhdisteellä ja kovetus ja mekaaninen pu-20 ristuskutistus toteutetaan erilaisina yhdistelminä).

Käsittely V__X__Y__Z_ 1 . vaihe DHDMEU-kovetus THP-kovetus ΊΗΡ-kovetus THP-kovetus 2. vaihe - - Mek.kutistus t ·. 2 5 3. vaihe ΊΗΡ-kovetus - DHDMEU-kovetus DHDMEU-kovetus 4. vaihe Mek.kutistus Mek.kutistus Mek.kutistus Mek.kutistus THP:n kovetusvaihe käsittelyissä V, X, Y ja Z Kangas käsiteltiin kankaan A yhtedessä kuvatulla ta-30 valla. Märkävastaanotot olivat noin 80 % käsittelyssä V . (kovetettua DHDMEU:ta sisältävän kankaan massasta) ja 100 % käsittelyissä X, Y ja Z (valkaistun kankaan massasta). DHDMEU:n kovetusvaihe käsittelyissä V, X ja Z Kangas käsiteltiin esimerkeissä 16-19 kuvatulla ta-35 valla, mutta käytettiin pöhjustusliuosta, joka sisälsi 325 g/1 DHDMEU:n vesiliuosta, 90 g/1 98-%:ista rikkihappoa, 27 941 54 2 g/1 esimerkissä 2 käytettyä kostutusainetta ja 18 g/1 fluoresoivaa, haponkestävää kirkastetta, jota myy Sandoz nimellä Leucophor BCR liquid. Märkävastaanotot olivat 100 % käsittelyssä V (valkaistun kankaan massasta) ja 5 75 % käsittelyissä Y ja Z (kovetettua THP:tä sisältävän kankaan massasta), ja kankaiden kosteuspitoisuudet kove-tuksen alkaessa olivat noin 60 % esimerkeissä 20-34 (THP:n ja kankaan massasta) ja 79 % esimerkeissä 25 ja 26 (alkuperäisen kankaan massasta).

10 Mekaaninen puristuskutistus

Kangas kutistettiin mekaanisesti "Sanforizer"-koneessa julkaisussa International Textile Bulletin Dyeing/Printing/Finishing 2/86 sivuilla 14, 16, 20, 22 ja 27 kuvatulla tavalla tekemällä alkuhöyrytys, leveyden sää-15 tö, puristus venytettyä kumipeitettä vasten, jonka sitten annettiin vapautua jännityksestä, jolloin kangas kutistui, sen jälkeen kuivaus puristamalla kangas kuumennetun metal-lisylinterin ja imukykyisen peitteen välissä ja rullaus. Koneeseen säädetty kutistumisaste oli 5 % käsittelyissä 20 V, X, Y ja Z.

Optinen kirkastus

Optista kirkastetta lisättiin kankaaseen osana DHDMEU-kyllästystä käsittelyissä V, Y ja Z, ja käsittelyssä X kirkaste lisättiin THP-kovetuksen jälkeiseen huuh-• 25 teluliuokseen.

Tulokset

Testattiin käsittelyjen V, Y ja Z neljännessä vaiheessa saatujen käsiteltyjen kankaiden ominaisuudet ja käsittelyn X viimeisessä vaiheessa ja käsittelyjen X, Y 30 ja Z aiemmissa vaiheissa saatujen kankaiden jotkut omi-naisuudet.

Seuraavissa tulostaulukoissa esimerkit 20-26 ja vertailunäytteet D-G viittaavat kankaisiin, jotka saatiin seuraavissa käsittelyissä: 35 28 9 4 1 54

Kangas_ Käsit-

Esimerkki__Vaihe tely Yhteenveto käsittelyistä

21 3 Y THP, DHDMEU

22 3 Z THP, mek.kutistus, DHDMEU

5 23 4 Y THP, DHDMEU, mek'.kutistus 24 4 Z THP, mek.kutistus, DHDMEU, mek.kutistus

25 3 V DHDMEU, THP

26 __4__V__DHDMEU, THP, mek.kutistus 10 Vertailunäyte D 4 X THP, mek.kutistus

Vertailunäyte E 1 X THP

Vertailunäyte F - - Alkuperäinen valkaistu kangas

Vertailunäyte G 1 V__Pelkkä DHDMEU_ 15 1. Kutistuvuus

Kutistuminen loimen ja kuteen suunnassa määritettiin esimerkeissä 16-19 kuvatulla tavalla 1 ja 50 pesun jälkeen 20 Kutistuminen (%) pesu(j)en jälkeen_ _1_50_

Esimerkki__Loimi__Kude__Loimi__Kude_ , Vertailunäyte G 1,2 2,2 2,3 2,5 25 Vertailunäyte F - - 12,8 5,6

Vertailunäyte E 3,9 3,5 12,4 8,8

Vertailunäyte D 1,0 2,8 7,3 5,9 21 1,4 2,1 4,4 3,5 22 1,8 2,2 4,7 3,3 . i’ 30 23 +2,9 1 ,6 +2,3 2,1 24 - - +2,3 1,8 25 2,0 2,4 6,3 4,0 26 _ +3,1 2,1 +2,4 2,5_ NB Postitiivinen merkki, esimerkiksi +2,3 %, merkitsee venymistä pesussa kutistumisen sijasta.

94154 2. Repeämislujuus loimen suunnassa Elmendorfin mukaan

Lujuus (kg)_ 5 Esimerkki__Loimi__Kude_

Vertailunäyte D 3,00 3,00 23 2,20 2,20 24 2,50 2,40 26__2,40 2,20_ 10 3. Vetolujuus standardin BS 2756 mukaisesti

Lujuus (N)_

Esimerkki__Loimi__Kude_

Vertailunäyte D 1262 751 15 23 1010 572 24 1012 575 26_ 1014_ 580_ 4. Palamattomuus mitattuna edellä kuvatulla ta-20 valla 50 pesun jälkeen

Esimerkki_Keksim. pituus (mm)

Vertailuesimerkki D 60 23 62 : 25 24 67 26_53_ 5. Ryppyjen palautusmiskulma

Esimerkki__Märkänä (°) Kuivana (°)_ . 30 Vertailunäyte G 130 90

Vertailunäyte F 65 90

Vertailunäyte D 95 70 23 140 100 24 140 100 35 26_135 100_

Q A 1 C A

7-t i w»T

30 6. DP-arvosana annettuna edellä kuvatulla tavalla esimerkin 2 mukaisesti tehdyn yhden pesun (95°) ja kuivauksen jälkeen 5 DP-arvosana_

Esimerkki Narulla Rumpu- __kuivattu kuivattu

Vertailunäyte G 3-3,5 3-3,5

Vertailunäyte F 1-2 1-2 10 Vertailunäyte D 2 2 23 3-3,5 3-3,5 24 3-3,5 3-3,5 26__3_ 3_ 7. Kosteuspitoisuus 15 Kankaiden kosteuspitoisuudet määritettiin esimer keissä 16-19 osassa 10 kuvatulla tavalla. Esimerkkien 23, 24 ja 26 mukaisten kankaiden kosteuspitoisuus oli 0,5-1 % suurempi kuin vertailunäytteen D kosteuspitoisuus lämpö-kaappikuivauskokeissa. DHDMEU-käsittely lisäsi siten kos-20 teudenimukykyä suhteellisen kosteuden ollessa 65 %.

8. Jäännösvesi

Kankaisiin sentrifugoinnissa jäävä kosteus mitattiin esimerkeissä 16-19 osassa 11 kuvatulla tavalla; tutkittavat kankaat olivat vertailunäyte D ja esimerkkien 25 23, 24 ja 26 mukaiset kankaat. Esimerkkien 23, 24 ja 26 mukaisiin kankaisiin jäi 22 % vähemmän kosteutta kuin vertailunäytteeseen D. DHDMEU-käsittely pienensi jäännös-veden määrää.

Esimerkki 27 ; 30 Kovetettu kangas A pohjustettiin impregnointiliuok- ♦ sella, joka sisälsi 250 ml/1 esimerkissä 1 käytettyä 45-%:ista DMDHEU-liuosta ja 1C g/1 98-%:ista rikkihappoa, jolloin liuoksen pH oli noin 1,7 ja se oli 0,2 N hapon suhteen. Pohjustettu kangas puristettiin märkävastaan-35 ottoarvoon 75 % ja pidettiin sitä sitten lämpökaapissa 90 °C:ssa 3 min, jolloin saatiin kangas, jonka kosteus-

Il UU l 111; 1 i I UI I

31 94154 pitoisuus oli 10 %. Kangas suljettiin välittömästi muovipussiin sen kosteuspitoisuuden pitämiseksi ennallaan ja sen annettiin seistä 22 tuntia huoneen lämpötilassa ja jännittämättömänä. Sitten kangas poistettiin pussista ja 5 pestiin esimerkin 1 mukaisesti. Lopuksi se kuivattiin ja pestiin sitten 50 kertaa lämpötilassa 93 °C. Mitattiin kutistuminen loimen suunnassa pesujen jälkeen, ja sen havaittiin olevan 5 %; vastaava arvo oli 10 % samalla tavalla pestyssä kovetettua THPrtä sisältävässä kankaassa 10 ennen DMDHEU-käsittelyä.

Claims (13)

1. Menetelmä selluloosakankaan käsittelemiseksi sen tekemiseksi vaikeasti syttyväksi ja rypistymättömäksi im- 5 pregnoimalla tunnetuissa olosuhteissa tetrakis(hydroksime-tyyli)fosfoniumyhdisteellä ja itsekondensoitumattomalla metyloliamidilla, tunnettu siitä, että impregnoin-ti suoritetaan kahdessa vaiheessa mielivaltaisessa järjestyksessä, jolloin vaiheessa 1 impregnoidaan fosfoniumyh-10 disteen tai sen kondensaatin liuoksella, minkä jälkeen suoritetaan kovetus polymeeriksi, ja vaiheessa 2 impregnoidaan vähintään kaksi metyloliryhmää sisältävän metylo-liamidin , kuten metyloloidun syklisen urean tai sen O-alkyloidun johdannaisen, erityisesti 1,3-N,N-dimetyloli-15 4,5-dihydroksietyleeniurean, liuoksella, minkä jälkeen kangasta käsitellään vesipitoisissa happamissa olosuhteissa pH-arvossa alle 3, edullisesti alle 1, metyloliamidin saattamiseksi reagoimaan kankaan kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n-20 n e t t u siitä, että ensimmäinen käsittely on käsittely mainitulla fosfoniumyhdisteellä tai sen kondensaatilla, minkä jälkeen seuraa kovetus ammoniakin avulla.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toinen käsittely on käsittely mai- 25 nitulla fosfoniumyhdisteellä tai kondensaatilla, minkä jälkeen seuraa kovetus ammoniakin avulla.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metyloliamidi reagoi kankaan kanssa, jonka kosteuspitoisuus on 6-90 %.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että vesiliuoksessa oleva metyloliamidi reagoi kankaan kanssa, jonka kosteuspitoisuus on 6-30 %.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesiliuoksessa, jonka 35 pH on alle 1, oleva metyloliamidi reagoi kankaan kanssa, jonka kosteuspitoisuus on 30-90 %. 0/11 E Λ / *t I J*t

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metyloliamidi reagoi kankaan kanssa vesiväliaineessa, joka on 1-6 N hapon suhteen.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetel-5 mä, tunnettu siitä, että kangas käsitellään tetra- kis(hydroks ime tyyli )fosfoniumyhdisteen ja urean kondensaa-tin vesiliuoksella ja kovetetaan sitten kaasumaisella ammoniakilla.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen mene-10 telmä, tunnettu siitä, että kangas on valmistettu puuvillakuiduista tai niiden seoksesta polyesterikuitujen, joiden osuus on korkeintaan 50 paino-% (kankaasta), kanssa.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen mene-15 telmä, tunnettu siitä, että metyloliamidin vastaanotto kuivamassana laskettuna kankaalle on 6-20 % ja tetrakis(hydroksimetyyli)fosfoniumyhdisteestä tai konden-saatista valmistetun polymeerin vastaava arvo on 8-20 %.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen mene-20 telmä, tunnettu siitä, että metyloliamidi saatetaan reagoimaan kankaan kanssa tämän ollessa jännitettynä vähintään loimen tai kuteen suunnassa.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kankaalle tehdään toi- 25 sen käsittelyn jälkeen mekaaninen puristuskutistus.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 9-12 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että puuvillakuidut käsitellään tetrakis(hydroksimetyyli)fosfoniumyhdisteen ja urean kondensaatin vesiliuoksella ja kovetetaan kaasumai- 30 sella ammoniakilla, ja sitten kangas impregnoidaan 1,3,- : N,N-dimetyloli-4,5-dihydroksietyleeniurean vesiliuoksella ja saatetaan reagoimaan tämän kanssa vesipitoisissa olosuhteissa, joissa pH on alle 1 ja vesiliuos on 1-4 N hapon suhteen kankaan kosteuspitoisuuden ollessa 30-90 %, minkä 35 jälkeen saatu kangas puristuskutistetaan mekaanisesti. 94154