NO137161B - Fremgangsm}te for behandling av cellulosefiberholdige tekstilmaterialer - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til behandling av cellulosefiberholdige stoffer for å forbedre deres krollbestandighet og deres jevne torkeegenskaper med et minimalt tap av fysiske egenskaper.

Det er en alltid akende ettersporsel etter lettstelte klesplagg med permanentpress, dvs. etter klesplagg som har folder og plisséer permanent presset i seg, og som så å si forblir krollfrie ved vanlig bruk, og som kan bæres etter vask uten å kreve mye, hvis noen, pressing.

Det er vel kjent å gi cellulosetekstiler slik som bomull permanent motstandsdyktighet mot krolling ved impregnering ved en vandig opplosning av et egnet varmeherdende harpiksatig forkondensat eller cellulosekryssbindende middel, vanligvis med en egnet katalysator, og eventuell herdning av det impregnerte teksti].

Slik behandling har vært effektiv i utviklingen 'av formebevarende egenskaper i bomullstekstiler og har resultert i en sterkt oket etterspørsel etter strykefrie bomullstekstiler fordi disse kombi-nerer den naturlige fibers tradisjonelle komfort, vaskbarhet og okonomi med de lettstelte egenskaper som kreves i dagens tekstil-marked.

Spesielt gode formbevarende egenskaper ble oppnådd hvis herdningen av slike harpiksbehandlede tekstiler ble utsatt til etter at de behandlede tekstil var skåret og sydd for å lage det onskede ferdige klesplagg og etter at slike klesplagg var gitt den onskede form ved pressing.

En spesielt lovende tilnærmelse til fremstillingen av lettstelte klesplagg med permanentpress omfatter våtfiksering av harpiks eller polymerdannende krollsikre midler slik som formaldehyd-melamin forkondensater, som nevnt, f.eks. i U.S. patent nr. 3138.802. Ved denne type fremgangsmåte beskyttes et fibersystem slik som et bomullstekstil mot overdrevent styrketap og gjores på forhånd folsomt for behandling for permanentpress ved fiksering av en egnet polymerdanner og krollsikkert middel i fibrene mens de er våte og svellede, men uten stor forandring av krollgjenvinningsvinkelen i torr tilstand eller permanentpressegenskapene til fibersystemet. De sistnevnte egenskaper gis bare i den onskede grad ved en etterfølgende torrherdning. I henhold til dette tillater en slik fremgangsmåte ferdig folding eller annen spesiell forming av fibersystemet under stoffproduksjonen eller lignende, etter våtfikserings-trinnet og for den utsatte torrherdning. Imidlertid har våtfikser-ingsfremgangsmåter hittil kjent vanligvis krevet nøytralisering og awasking av den sterkt sure våtfikseringskatalysator etter våtfik-seringstrinnet, fulgt av torking og deretter omkatalysering og torking igjen for den virkelige herdning, noe som krevde bket fremstillingstid og anstrengelse.

En annen lovende tilnærmelse til fremstilling av lettstelte klesplagg med permanentpress har vært å utsette kondisjonerte bomullstekstiler til en reaktiv atmosfære av formaldehyd og svoveldioksyd i gassform, som nevnt f.eks. i kanadisk patent nr. 856.132. Imidlertid resulterer denne fremgangsmåte direkte i et

herdet tekstil og er derfor ikke egnet til en fremgangsmåte med ut-

satt herding. I tillegg til dette kommer at tekstiler behandlet ved en slik fremgangsmåte tenderer til å lide av varig styrketap.

I henhold til dette er den primære gjenstand for foreliggende oppfinnelse a frembringe en fremgangsmåte for å oke krollmot-standsdyktigheten og de jevne torkeegenskapene til cellulosefiberholdige stoffer, hvor nevnte fremgangsmåte i det vesentlige unngår eller reduserer problemene fra den tidligere kjente teknikk, som er diskutert ovenfor.

En annen gjenstand for foreliggende oppfinnelse er å frembringe en fremgangsmåte for å oppnå en gunstig balanse mellom lettstelte og fysiske egenskaper i cellulosefiberholdige stoffer, hvor nevnte fremgangsmåte tillater bruk av både forsinket herding og forherdingsfremgangsmåter.

Ytterligere en gjenstand for foreliggende oppfinnelse er

å frembringe en fremgangsmåte for å forbedre krollmotstandsdyktig-heten i cellulosefiberholdige stoffer, hvor nevnte fremgangsmåte tillater forenkling av fremstilling ved minimalisering av fremstil-lingstiden.

Disse og andre gjenstander for foreliggende oppfinnelse vil fremkomme klarere av folgende beskrivelse.

I henhold til dette frembringer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å gi et cellulosefiberholdig tekstilmateriale evnen til å motstå krolling og å gi det fordelaktige egenskaper med hensikt på jevn torking og varig press, ved tilforing til materialet av en vandig opplosning omfattende minst ett vannopploselig polymerdannende forkondensat med reaktive N-metylolgrupper og polymerisering av nevnte forkondensat i nevnte materiale, i nærvær av en sur katalysator mens cellulosefibrene er svellet på grunn av fuktighet, for derved å danne et i det vesentlige vannuopploselig polymer i de svellede fibre, hvilke deretter kan kryssbindes ved herding for å oppnå de onskede egenskaper, og fremgangsmåten karakteriseres ved at materialet med det påforte vannopploselige polymerdannende N-metylolforkondensat og i vannsvellet tilstand i en dampbehandlingssone ved en temperatur på mellom 80 og l80°C, helst mellom 120 og 170°C, utsettes for en reaktiv atmosfære, omfattende damper av formaldehyd og damper av en flyktig syre med et kokepunkt under 120°C

1 et tidsrom på mellom 10 sek. og 15 min., fortrinnsvis 30 sek. til

2 min., og tilstrekkelig til i cellulosefibrene å fiksere fra 3 til 12% polymer og formaldehyd i en i det vesentlige vannuopploselig form, og at materialet deretter delvis torkes til et fuktighetsinnhold på ikke mindre enn 6%, mens rester av flyktig syrekatalysator drives av som forberedelse for fremstilling av et plagg som kan gis "varig press"-egenskaper ved herding i en i det vesentlige torr tilstand i nærvær av en latent sur fast katalysator.

Gjenstanden med permanent press, kan lages ved forst å lage et klesplagg med varmepressede folder av det ikke-herdede stoff og deretter å herde klesplagget (forsinket herding), eller ved forst å herde stoffet og deretter lage klesplagget av det herdede stoff (forherding).

Det vesentlige ved foreliggende oppfinnelse er -oppdagelsen av at N-metylolforbindelser kan gjores uoppløselige eller polymeriseres i fuktighetssvellede cellulosefibre, dvs. fikseres i stoffet til vannuopploselige produkter eller harpikser ved eksponering til en reaktiv atmosfære som inneholder formaldehyd og en gassformig sur katalysator, og derved samtidig effektivt kontrollere og be-grense den svekkelseseffekt som ellers oppnås hvis et tekstil, slik som bomull torrherdes, og å frembringe et tekstil som til slutt kan torrherdes uten å kreve noen videre påforing av kryssbindemid-del eller katalysator etter fikseringstrinnet. Ved å kontrollere mengdene og de relative tidssekvenser hvor den gassformige sure katalysator og formaldehyddampen innfores i prosessen, kan man oppnå spesielt god prosesskontroll.

Det er foreslått at den gassformige syre, som er fort inn i systemet, fremmer fikseringen av det metylolerte melamin eller lignende forkondensat på de reaktive steder i cellulosefibrene i bomullen, som ifolge sakens natur også kan reagere med en kryssbinder, slik som formaldehyd. Ved eksponering av cellulosestoffet i prosesskammeret til formaldehyd forst etter en forberedende eksponering til den sure katalysator, kan graden av direkte kryssbinding av cellulosefibrene med formaldehyd reduseres og på den måten styrken i bomullen bedre holdes ved like.

På den måte oppnås en balanse mellom de fysiske og de lettstelte egenskaper, men ennu er ingen nøytralisering eller avvasking av katalysator nodvendig, og det resulterende stoff er egnet enten til utsatt herding eller til forherdingsbehandling.

I henhold til den nettopp foretrukne utforming av foreliggende oppfinnelse, impregneres cellulosestoffet forst med en vandig dpplbsning som inneholder én eller flere polymeriserbare N-metylolforbindelser og et vannopploselig salt som tjener som

en latent herdningskatalysator, og deretter oppvarmes det impregnerte stoff som inneholderen passende mengde fuktighet og det eksponeres til en reaktiv atmosfære av gassformig svoveldioksyd og formaldehyddamp ved en temperatur på minst 100°C, for der-

ved å gjore det mulig for N-metylolforbindelsen å fikseres i stoffet og for formaldehydet å bindes til det for at det siden skal kunne forårsake den onskede kryssbinding ved det siste herdningstrinn.

I en annen utforming av foreliggende oppfinnelse eksponeres forst det impregnerte stoff til en varm gassformig atmosfære under betingelser av relativ hoy fuktighet for å oppvarme stoffet og for å optimalisere distribusjonen og/eller fikseringen eller polymeriseringen av N-metylolforbindelsen i fibersystemet ved absolutt fravær av uvedkommende formaldehyd for å forårsake oppvarming og å gjore harpiksen uopploselig i et enkelt trinn eller i en sekvens av trinn, og deretter eksponeres det oppvarmede og forkondisjonerte stoff til en annen atmosfære ved en lavere fuktighetsgrad i et senere trinn for å optimalisere fiksering av formaldehyd i systemet for den endelige herdning.

Disse og andre synspunkter, fordeler og utforminger av foreliggende oppfinnelse vil fremgå mer tydelig av den folgende mer detaljerte beskrivelse.

Foreliggende oppfinnelse er egnet til behandling av forskjellige naturlige eller kunstige cellulosefibre alene eller som blandinger med hverandre i forskjellige forhold eller som blandinger med andre fibre. De omfatter naturlige cellulosefibre slik som bomull, lin og hamp, såvel som regenererte eller kunstige cellulosefibre slik som viskoserayon og kobberammoniumrayon. Andre fibre som kan brukes i blandinger med én eller flere av de ovenfor nevnte cellulosefibre er f.eks. celluloseacetat, polyamider (dvs. nylon), polyestere (dvs. polyetylentereftalat), akryler, polyole-finer (dvs. polypropylen), polyvinylklorid, polyvinylidenklorid og polyvinylalkoholfibre. Slike blandinger inneholder helst minst 20 vektprosent, aller helst minst 40 vektprosent, bomull eller naturlig eller regenerert cellulose.

Stoffet kan være et strikket, vevet, ikke-vevet eller

på annen måte konstruert tekstil, eller foreliggende oppfinnelse kan benyttes på fibre eller garn for de er overfort til mere kom-plekse strukturer. Stoffet kan være flatt, foldet, plissert, med fall eller i realiteten formet til en hvilken som helst form etter kontakt med den formaldehydholdige atmosfære. Etter avsluttet behandling, vil det formede krollfrie ekstil beholde den onskede form så å si for artiklens levetid, dvs. det vil produseres et tekstil med permanent press som vil beholde den onskede form gjen-norn tallrike "bær-vask-tork"-perioder, og kun krever liten eller ingen pressing.

Anvendelsen av foreliggende oppfinnelse omfatter typisk bruk av minst én vannopploselig polymerdannende forbindelse med reaktive N-metylolgrupper, formaldehyd som kryssbindingsmiddel og en latent fast herdningskatalysator. På den ene side, ved eksponering i en varm, fuktig, sur dampatmosfære polymeriseres den polymerdannende forbindelse på innsiden av bomullsfibrene mens de siste er våte og svellet, slik at det polymere stoff dannet på denne måte fikseres inne i fibrene og beskytter dem mot urimelig styrketap som normalt forårsakes av vanlig behandling mot krblling; og, på den annen side, tar det fikserte polymere stoff kryssbindings-midlet etterhvert del i kryssbindingen av cellulosen når den herdes i torr tilstand i nærvær av den latente herdningskatalysator.

De idag foretrukne polymerdannende N-metylolforbindelser omfatter melamin-formaldehyd og fenol-formaldehyd-forkondensater, selv om andre N-metylol-holdige polymerdannende forbindelser slik som urea-formaldehyd-forkondensater også er brukbare.

Hertil egnede polymerdannere omfatter spesielt lett herd-bare forkondensater som er helt vannopplbselige og som oppnås ved kondensering av formaldehyd med en forbindelse slik som melamin

eller et lavere alkyl-substituert melamin, et urea eller en hydrok-sybenzen slik som fenol eller resorcinol. Den resulterende metylol-holdige forbindelse eller forkondensat kan videre foretres ved reak-sjon med en lavere alkanol slik som metanol eller butanol. Som vel kjent i tekstilbehandlingsfaget kan disse forkondensater på-fores cellulosestoffet fra en vandig opplbsning, og de- kan raskt våtfikseres eller gjores ulbselige deri som beskrevet f.eks. i U.S. patent nr. 3-138.802. Triaziner oppnådd ved kondensering av metyl eller andre lavere alkylsubstituerte melaminer og formaldehyd

er videre eksempler på slike forkondensater.

Gode resultater oppnås f.eks. ved forkondensater oppnådd ved konsensering av 1 mol melamin eller en alkylsubstituert melamin med fra 2 til 6 mol formaldehyd, dvs. ved bruk av di-, tri-, tetra-, penta- eller heksametylol-melamin. Slike produkter egner seg godt som polymerdannere som raskt kan våtfikseres i stoffet ved oppvarming eller damping som heri beskrevet.

Kommersielt tilgjengelige produkter av denne type omfatter "Aerotex 23", et alkylert melamin-formaldehyd-forkondensat; "Aerotex M-3", et dimetoksymetylhydroksymetylmelamin; "Aerotex P-225",

et heksakis (metoksymetyl) melamin; og "Aerotexl9", som er en mindre kompleks fraksjonert modifikasjon av "Aerotex P-225". Disse produkter leveres i form av vandige oppløsninger.

Anvendelsen av foreliggende oppfinnelse omfatter også bruk av en vandig latent herdningskatalysator. F.eks. kan man bruke et vannopploselig salt av en sterk syre med en svak base slik som ammoniumsalter av saltsyre, svovelsyre, salpetersyre, oksalsyre, melkesyre eller andre uorganiske eller organiske syrer, forskjellige aminhydroklorider, såvel som surt reagerende salter av metaller slik som sink eller magnesium, f.eks. sinknitrat eller magnesiumklorid eller en blandet katalysator slik som MgC^/ZnC^, MgC^/sitronsyre eller Zn (NO^/vinsyre. Sinknitrat, sinkklorid, magnesiumklorid og ammoniumklorid representerer latente herdnings-katalysatorer hvis bruk spesielt foretrekkes i forbindelse med foreliggende oppfinnelse.

For å behandle cellulosestoffer i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse, er det mest hensiktsmessig å påfore den onskede N-metylol—polymerdannende forbindelse slik som et metylolert melamin eller en blanding av slike forbindelser og en latent herdningskatalysator på tekstilet til å begynne med fra en vanlig vandig opplosning eller et impregneringsbad. Herdningskatalysa-toren kan imidlertid utelates fra dette begynnelsestrinn og på-fores på et senere trinn i prosessen, ettersom dens nærvær kun er krevet i det endelige herdningstrinn.

F.eks. ved bruk av konvensjonell impregnering ved bruk

av vanlig utstyr, eller ved spraying eller andre kjente metoder,

kan den polymeriserbare N-metylolforbindelse eller forkondensat opploses i vann for å danne en opplosning som inneholder fra om-

trent 3 til 25 prosent, helst fra 5 til 15 <fo, av N-metylolf orbind-elsen. Por å muliggjbre dens endelige herdning i cellulosestoffet, kan en herdningskatalysator innbefattes i denne samme opplosning, eller i en separat opplosning, i en mengde av omtrent 1 til 10 <fi, fortrinnsvis mellom 4 og 6 $, basert på vekten av N-metylolforbindelsen. Den optimale konsentrasjon avhenger noe av den spesielle katalysator og spesielle N-metylolforbindelse som brukes, og kan be-stemmes på forhånd ved rutineundersokelser.

Avhengig av kravene til det endelige stoff eller tekstil, utfores impregneringen på en slik måte at den påfbrte N-metylolforbindelse avsatt på stoffet er mellom 3 og 12 %, fortrinnsvis mellom 6 og 8 tfo, beregnet som torr, fast avsetning basert på vekten av tort fibermateriale ("owf"). Impregneringen foregår vanligvis ved omgivelsestemperatur, dvs. mellom omtrent 10° og 30°C.

Et vesentlig trekk ved denne del av foreliggende fremgangsmåte er at den avsatte N-metylolforbindelse fikseres i det fibrede stoff sammen med et kryssbindende middel mens fibrene er spent eller svellet med vann, slik at forbindelsen eller forkondensatet blir gjort uopploselig i det fibrede cellulosemateriale uten å omforme det sistnevnte til en utforming med krollmotstandsdyktig form på dette trinn, dvs. uten å forandre krollgjenvinningsvinkelen i torr tilstand til fibersystemet i en slik grad at det vanskeliggjbr folding eller annen spesiell forming av et slikt fibersystem ved etter-følgende produksjon av klesplagg eller andre produkter. Uten å bnske å være bundet av noen spesiell teori, er det antatt at en mulig for-klaring kan være at slik fiksering oppnår dette resultat fordi fib-renes vannsvellede tilstand enten forhindrer utstrakt kryssbinding av cellulosen ved ethvert tilstedeværende kryssbindende middel eller, selv om slik kryssbinding inntrer, at fibrene er meget utspente når de behandles og at derfor den behandlede struktur fremdeles opprett-holder en hby grad av mobilitet når den tbrkes.

Det vandige impregneringsbad kan også inneholde andre konvensjonelle behandlingsmidler for tekstiler, f.eks. fuktemidler og mykningsmidler for tekstiler, dvs. polymere som kan danne en myk film på stoffet eller tekstilet. F.eks. inneholder "egnede tekstil-myknere en lateks eller en fin vandig dispersjon av polyetylen, forskjellige alkyl-akrylatpolymere, akrylonitril-butadien-kopolymere, deacetylerte tylen-vinylacetat-kopolymere, polyuretaner og lignende. Polymeradditiver egnet for slik generell anvendelse er ellers vel kjent i faget og er i de fleste tilfeller kommersielt tilgjengelige i form av en konsentrert vandig lateks. Til bruk i foreliggende oppfinnelse, fortynnes en slik dispersjon helst for å oppnå omtrent 0,1 til 4 1° mykner basert på vekten av tekstilet ("owf").

Etter at cellulosestoffet er impregnert med en N-metylolforbindelse eller har fått den påfbrt på annen måte, varmes tekstilet opp mens dets fuktighetsinnhold er mellom omtrent 15 og omtrent 90 f°, fortrinnsvis mellom 30 og 70 $ ("owf"), i nærvær av en gassformig, sur katalysator, slik at N-metylolforbindelsen fikseres i stoffet.

Det er viktig å opprettholde en egnet mengde av fuktighet

i tekstilet, innen de nevnte grenser, ettersom det underkastes eksponering til den varme dampatmosfære eller atmosfærer. Ved fravær av tilstrekkelig fuktighet viser det seg at ikke nok polymer fikseres inne i fibrene på et tidlige trinn av dampbehandlingen for å spenne ut fibrene og beskytte dem mot overdreven kryssbinding ved formaldehyd under de senere trinn av dampbehandlingen eller under den endelige herdning. Som et resultat tenderer sluttproduktet i et slikt tilfelle til å lide av et hbyt styrketap analogt det tap det lider av ved den vanlige "impregner-tork-herd"-fremgangsmåte.

På den annen side, hvis det er for mye fuktighet tilstede, og spesielt hvis vanndamp som er tilstede i den reaktive dampfase kondenserer på tekstilet som en væske, viser det seg at dette unbdig fortynner syren som vandrer fra dampfasen til tekstilet. Som et resultat etterlates den polymerdannende forbindelse utilstrekkelig katalysert til å fremstille den onskede grad av polymerisering eller mengde av fiksert polymer i fibrene. Folgelig kan mye av den poten-sielle fordel som kan fremkomme ved bruk av foreliggende oppfinnelse tapes enten på grunn av for mye eller for lite fuktighet i systemet. Imidlertid er fuktighetsbetingelsene som leder til produksjon av optimale resultater raskt bestemt fra forutgående empiriske forsok.

Por å oppnå optimal prosessfleksibilitet eller prosesskontroll, kan det være av fordel å oppdele prosessen i flere mer eller mindre bestemte trinn, enten ved å benytte separate kammer for hvert slikt trinn eller ved å tilfore de forskjellige behandlingsvæsker i en romlig eller kronologisk sekvens langs banen hvor tekstilet be-veger seg. F.eks., etter at tekstilet er impregnert i væskebadet som inneholder polymerdanneren, .kan det være nyttig å fore det mellom pressruller hvor overskytende væske presses ut som forberedelse for dampbehandlingen som representerer den vesentlige del av foreliggende oppfinnelse.

De pressede impregnerte tekstiler fores der inn i et forste trinn i et reaksjonskammer hvor de oppvarmes til den onskede reaksjonstemperatur, dvs. minst 80°C, men helst mellom omtrent 100 og 170°C, i en dampatmosfære hvor fuktigheten i tekstilet oppnås eller justeres til det onskede nivå. Det varme tekstil fores så over ruller til et annet trinn i kammeret hvor en sur gass, dvs. SO^ eller maursyre, fores inn slik at den stbter på tekstilet mens det sistnevnte holdes på en forut bestemt temperatur og fuktighetsgrad. Dette forårsaker at polymerdanneren fikseres fast på innsiden av fibrene. Man kan anta at dette holder de reaktive stedene i cellulosen fra etterhvert å reagere med overskudd av den aktive kryssbinder, dvs. formaldehyd.

Fra det innledende polymeriseringstrinn fores tekstilet

til et tredje trinn hvor formaldehyd fores inn slik at det treffer på tekstilet mens det opprettholdes hensiktsmessige kontrollerte betingelser med henblikk på temperatur, fuktighet og syregrad, som kan være de samme eller forskjellige fra de tilsvarende betingelser opprettholdt ved tidligere trinn. F.eks., etter at polymerdanneren er tilstrekkelig fiksert i fibrene ved passering gjennom det annet trinn, er det tillatelig og kan være fordelaktig å opprettholde en noe lavere fuktighetsgrad i det tredje trinn enn i de tidligere trinn. En slik lavere fuktighetsgrad i det tredje trinn kan gjore ikke bare den videre polymerisering av polymerdanneren i fibrene,

men også fikseringen av formaldehyd i systemet lettere.

Ved å oppdele behandlingen i slike separate trinn, kan egnede justeringer i reaksjonstemperatur, fuktighetsnivå, syregrad og formaldehydfiksering. gjbres mest hensiktsmessig ettersom det trengs eller bnskes. Oppdeling av prosessen i trinn kan tilfredsstillende gjennomføres ved å fore tekstilet gjennom et enkelt reaksjonskammer over en rekke ruller arransjert langs en bane formet som en omvendt V. Damp fremstilles fra den gjenværende fuktighet i tekstilet etter at tekstilet kommer inn i det oppvarmede kammer.

SOg eller annen syredamp fores inn og stbter imot tekstilet nær inn-gangen til kammeret. Formaldehyd i reaktiv form fores inn nær toppen av den omvendte V og stbter på'det oppvarmede tekstil. Det opp-

IO I J Ul

varmede tekstil med polymerdanneren i det minste delvis polymeri-sert i seg fores deretter langs det nedadgående ben av den omvendte V mot utgangen av kammeret.

Alternativt kan de forskjellige faser av prosessen utfores ved å fore tekstilet gjennom en serie helt separate etter hverandre fblgende kammere, eller hele dampbehandlingen kan utfores ved å fore det impregnerte tekstil rett igjennom ett enkelt trinn som inneholder en blandet atmosfære av vanndamp, gassformig sur katalysator og formaldehyd. Imidlertid er det fordelaktig selv i den sistnevnte ut-formingen å ha i det minste en romlig atskillelse mellom stedene for innforing av syredamp og av den reaktive formaldehyd, for å tillate i det minste noe beskyttende polymer å bli fiksert inne i de fuktighetssvellede fibre for tekstilet eksponeres til noen hoyere konsentrasjon av formaldehyd.

Mens fuktighetsinnholdet i tekstilet som skal behandles er viktig, kan konsentrasjonene av vann, syre og formaldehyd i den be-handlende atmosfære eller gassfase varieres innen vide grenser og er ikke spesielt viktige i og for seg. For å oppnå optimale resultater for et spesielt tilfelle, kan de lett koordineres med andre faktorer slik som art og mengde av den påfbrte polymerdanner, type av syredamp som benyttes, reaksjonstemperatur og eksponeringstid for tekstilet på grunnlag av forutgående forsoksdrift og tekstilutvik-ling. Generelt sagt er mengden av syredamp og formaldehyd tilstede i dampfasen eller fasene som fyller behandlingskammerne godt i overskudd av de små mengder av slike kjemikalier som virkelig "trengs for å fullfore de onskede kjemiske reaksjoner i tekstilet som behandles.

Svoveldioksyd er funnet å gi spesielt gode resultater og

er den mest foretrukne gassformige sure katalysator i henhold til foreliggende oppfinnelse, fordi den er spesielt egnet til å danne en sterk syre i nærvær av formaldehyd, sannsynligvis i form av en sul-fonsyre, og dog er den lett å fjerne fra tekstilet ved tbrking etter dampbehandlingen. Imidlertid kan andre syrer som har et kokepunkt

under 120°C, dvs. maursyre eller eddiksyre, brukes i stedet for SC^. Saltsyre er likeledes brukbar, selv om den kan forårsake storre morkning i tekstilet hvis den etterlates i tekstilet uten noen motvirkende syreakseptor i en lengre periode for den endelige herdning og vasking.

I den foretrukne fremgangsmåte fores det våte bomullstekstil kontinuerlig gjennom én eller flere soner som inneholder den reaktive syre og formaldehyddamp og som holdes på en temperatur på minst 8o°C, helst fra 100 til 170°C. Tekstilet fores gjennom et slikt kammer eller flere slike kammere eller reaksjonstrinn i en slik hastighet at det oppnås en total eksponeringstid på fra omtrent 10 sekunder til omtrent 15 minutter, helst 30 sekunder til 2 minutter. Typisk for en flertrinnsprosess som beskrevet tidligere heri er en tekstileksponeringstid på omtrent 1 minutt ved 102°C til en atmosfære av vanndamp og S02 i det eller de fdrste trinn og fra omtrent ytterligere 30 sekunder til 1 minutt i et etterfølgende form-aldehydinneholdende trinn ved samme temperatur, noe som bor betrak-tes som representativt for tilfredsstillende driftsbetingelser.

Den optimale dampfasereaksjonstid er en som er akkurat lang nok til å forårsake den onskede grad av fiksering av N-metylolforbindelsen (dvs. 3 til 12 * ?<> polymer beregnet på tekstilet) og aktiv formaldehydkryssbinder (dvs. 0,2 til 5,0 fo beregnet på tekstilet), uten overeksponering av tekstilet til den reaktive atmosfære. I tillegg til formaldehyddamp og gassformig sur katalysator kan den reaktive dampfase også inneholde inerte gasser slik som luft, nitrogen, karbondioksyd, helium og lignende. Selvfølgelig er damp tilstede i den varme dampfase i det minste som et resultat av fordampning av vann fra det passerende impregnerte tekstil, eller det kan forsettlig tilfores som sådant til behandlingskammeret som et middel til oppvarming av det impregnerte tekstil til den onskede temperatur eller som et middel til å holde fuktighetsnivået i tekstilet på det onskede nivå eller nivåer mens det behandles. Imidlertid kan man, i stedet for å bruke damp for å oppnå den onskede reaksjonstemperatur, bruke andre varmekilder slik som infrarode lamper.

Formaldehyden kan fremskaffes for prosessen på en hvilken som helst hensiktsmessig måte, slik som å oppvarme en suspensjon av paraformaldehyd i mineralolje for å fremskaffe formaldehydgass, eller ved å fore luft gjennom en vandig formaldehydopplbsning og dosere den resulterende formaldehyddamp eller dampblanding i egnede por-sjoner til reaksjonssonen. Hvis det brukes et hoyt metylolert melamin som polymerdanner, kan en slik forbindelse selv også levere noe aktiv formaldehydkryssbinder hvis den utsettes for hoy temperatur i det avsluttende torrherdningstrinn.

Etter eksponering til den reaktive atmosfære, torkes cellulosestoffet direkte, hvis det opprinnelige impregneringsbad inneholdt en latent herdningskatalysator, i forberedelse for produk-sjonen av artikler med permanent press. Ingen annen skylling eller behandling er nodvendig i et slikt tilfelle. Bare hvis den latente katalysator ikke var 'innbefattet i det opprinnelige impregneringsbad, er det nodvendig, etter dampbehandlingen og foran torketrinnet, å fore tekstilet gjennom et andre impregneringsbad som inneholder en vandig opplosning av en egnet latent herdningskatalysator, hvorved tekstilet blir katalysert for den avsluttende torrherdning. Torke-betingelsene er ikke spesielt kritiske, men torkning bor -begrenses slik at fuktighetsinnholdet i tekstilet ikke faller under 6 til 10 $ og slik at utilsiktet forherdning unngås. F.eks. kan de behandlede cellulosestoff torkes ved temperaturer mellom ca. 20 og 60°C i et egnet tidsrom.

Artiklene med permanent press kan lages ved forst å lage et klesplagg med varmpressede folder av det torre, uherdede stoff, ("forsinket herdning'), eller ved forst å herde stoffet i flat tilstand og deretter lage et endelig produkt av det herdede stoff ("forherdning").

Herdningen eller den endelige behandling for å gjore de behandlede tekstiler krollfrie kan utfores ved torrherdning i en varmluftsovn ved temperaturer på mellom 100°C og forkullingstempe-raturen til tekstilet, helst ved temperaturer på ca. 120 til 180°C, eller i et hvilket som helst annet hensiktsmessig oppvarmingsutstyr. Herdning kan også f.eks. utfores i utstyr som en toypresse som er utstyrt med egnede oppvarmings- og oppholdstidskontroll-midler. En oppholdstid på omtrent 5 minutter i en luftovn ved 160°C gir tilfredsstillende herdning i de fleste tilfeller, selv om herdnings-tider i området fra omtrent 2 til 10 minutter vanligvis kan brukes.

Man vil selvfølgelig forstå at cellulosestoffet i henhold til foreliggende oppfinnelse kan behandles med andre konvensjonelle tekstilbehandlingsmidler slik som vannavstøtende midler, antimikro-bielle midler, flammesikre midler, smussfjernende midler, flekkhind-rende midler og lignende som ellers er vel kjent i faget.

Foreliggende oppfinnelse illustreres i tillegg ved folgende eksempler. Alle deler og prosentsatser er i vekt i eksemplene såvel som i andre deler av spesifikasjonen og kravene, hvis ikke annet er bemerket.

Alle eksempler ble utfort i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse, ved bruk av 100 % bomullskypertekstil med en

2

vekt pa 257,7 g pr. m og en tradtetthet pa 166 x 52.

Eksemplene 1- 4

Eksemplene ble utfort med bruk av den foretrukne enkle foulard-fremgangsmåte.

Prover på bomullskypertekstilet, omtrent 4,6 meter lange

og 43 cm brede, vekt ca. 500 g, ble foret fra en forerulle og impregnert til omtrent 70 i» våtopptak i et vandig bad som ble holdt på romtemperatur (ca. 22°C), og som inneholdt forskjellige mengder av heksakis (metoksymetyl) melamin forkondensat ("Aerotex P-225") eller dimetoksymetylhydroksymetylmelamin-forkondensat ("Aerotex M-3"), 0,5 f° sinknitrat-heksahydrat, 0,5 1° "Triton X-100" ikke-ionisk fuktemiddel, og 1,0 $> fint fordelt polyetylen tekstilmykner ("Velvamine 732"), som videre vist i tabell I.

Etter lett å ha presset ut overskytende væske ved foring gjennom et par presseruller, ble hver av disse provene fort over tre transportruller gjennom et behandlingskammer med et volum på ca. 0,085 m^ (ca. 45,7 cm bredde, 30,5 cm lengde og 61 cm hoyde), hvor en av de nevnte ruller var plasert nærliggende til tekstil-inntaksspalten på en side av grunnflaten av kammeret, den andre rull plasert nær toppen av kammeret på en linje mellom de to sideveggene i kammeret og den tredje rull plasert nærliggende tekstil-utlbpsspalten ved grunnflaten i kammeret overfor inntaksspalten hvorved tekstilet fores gjennom kammeret langs en omvendt V-formet bane med ca. 1,22 m lengde.

Formaldehyd ble oppnådd ved oppvarming av en paraformaldehyd-mineralolje-blanding i en tank av rustfritt stål. Den oppvarmede damp ble båret av en målt mengde komprimert luft gjennom oppvarmede rorledninger og et av mange gassinnledningsrbr inn i reak-sjonskammeret. Svoveldioksyd ble tatt fra en tank og dosert gjennom de samme eller lignende tilfbrselsledninger. I noen forsok ble både svoveldioksyd og formaldehydgass innfort til kammeret gjennom et forgreningsrbr plasert nær tekstilinngangen, men i den foretrukne utforelse ble bare SOg innfort nær tekstilinngangen. ved bunnen mens formaldehyden ble innfort i det indre av kammeret nær topprullen. Dampinnfbring kunne også gjennomfbres og ble brukt i noen tilfeller, men ble vanligvis funnet unbdvendig i dette utstyr for liten skala fordi et passende fuktighetsinnhold var lett å oppnå i det impregnerte tekstil uten dampinnfbring. Ved utstyr for kommersiell skala kan imidlertid dampinnforing gi oket fuktighetskontroll for optimal harpiksfiksering.

Ved å variere tekstilhastigheten, kunne oppholdstiden til tekstilet i kammeret varieres fra 30 sekunder til 3 minutter som onsket.

Ved begynnelsen av hvert forsok ble formaldehydgeneratoren fylt med 200 g paraformaldehyd. Luftstrbmmen inn i generatoren var vanligvis 0,14 m^/time mens svoveldioksyd ble tilfort med 0,11 m^/ time, målt ved ca. 22°C og ca. 1 atmosfære. Formaldehydgenerator-temperaturen var mellom 120 og 140°C, og behandlingskammeret ble i de fleste tilfeller holdt enten på ca. 102°C eller ca. 118°C, avhengig av de onskede reaksjonsbetingelser.

I typiske forsok ble omtrent 100 g SO2 og 50 g formaldehyd fort inn i behandlingskammeret ved behandling av en bomulls-tekstilprbve på ca. 500 g av 4,6 meters lengde. Imidlertid lå

disse dampmengder flere ganger over minimumskravene. I et kammer av kommersiell stbrrelse med meget stbrre volum og proporsjonalt mindre gasslekkasje skulle tilfredsstillende resultater kunne oppnås ved innforing av så lite som 3 til 5 g SC^ og 2 til 3 g formaldehyd pr. 100 g bomullstekstil i et slikt kammer.

Etter dampbehandlingen ble tekstilet tbrket i en luftovn ved 52°C i ca. 20 minutter og, etter pressing, luftherdet ved 160°C

i 5 minutter, vasket (AATCC 124-1967 III B), og bedbmt på utseende og andre egenskaper etter en omgang vasking og trommeltbrking (1 L+D). I tillegg ble inoen tilfeller tekstilet også bedbmt foran herdningen, etter dampbehandlingen og tbrkingen. Ut over dette ble noen av de behandlede, tbrkede prover vasket for herdning og deres egenskaper ble målt..

Til sammenligning ble en prove på den samme bomullskyper også behandlet ved en tidligere brukt "damp-våtfiksering"-fremgangsmåte, lik den som er beskrevet i svensk patent nr. 364320.

Mere spesielt ble tekstilet i dette forsok impregnert

til 60 io våtopptak i et bad som inneholdt 29 i° "Aerotex 19", metylolert melamin (65 1° aktivf orbindelse), 38 $ "Fixapret PCL", metylolert melamin (50 <f° aktivf orbindelse), 0,1 <fo "Triton X-100" fuktemiddel, badet ble justert til en pH på 2 ved tilsetning av en egnet mengde svovelsyre.

Etter impregnering ble denne prove dampet i dampkammeret ved 102°C i 45 sekunder, nøytralisert i 0,5 $ig natriumkarbonatopp-løsning, skyllet, vasket og torket, Deretter ble den katalysert ved impregnering til 60 $ våtopptak i en opplosning som inneholder 0, 8 fo ZnN0^.6H20 og 2 % polyetylen myknere. Etter torking ble prbven torket, presset og luftherdet ved 160°C i 10 minutter, det samme som alle andre prover, og dens utseende og andre fysiske egenskaper ble bestemt.

Data i forbindelse med antall forsok som er representa-tive for foreliggende oppfinnelse, såvel,som forsok hvor prbven ble behandlet i henhold til den tidligere "damp-våtfiksering"-fremgangsmåte, er oppfort i tabell I.

Som man kan se av tabell I får tekstiler behandlet i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse en bnsket balanse mellom lettstelte egenskaper (varig press, krbllretensjon, folde-gjenvinning) og fysiske egenskaper (brudd- og rivefasthet, "Stoll flex abrasion"), sammen med den kommersielt viktige fordel av kort fremstillingstid (ingen nodvendig avvasking og bare 1-2 minutters reaksjonstid). En sammenligning mellom eksempel 5 og eksempel 1 - 4, viser til det faktum at innsprøyting av S02 og formaldehyd etter hverandre heller enn samtidig resulterer i bedre strykeretensjon.

I alle tilfeller var foldegjenvinningsevnen til det uherdede tekstil lav nok til forsinket herdningsbehandling. Videre hadde, hvis man sammenlignet det med det samme bomullskypertekstil behandlet ved vanlig damp-våtfikserings-fremgangsmåte, de herdede tekstiler behandlet i henhold til foreliggende oppfinnelse, vanligvis bedre lettstelte egenskaper ved sammenlignbare fysiske egenskaper.

Eksempel 2/ l - 2/ 4

I en annen serie forsok ble prover på bomulls-kypertek^-stiler impregnert til omtrent 70 $ våtopptak i et vandig bad som inneholdt 10 $ "Aerotex P-225" forkondensat eller "Aerotex M-3" forkondensat, 0,5 1» ("owf") sinknitrat, 0,5 1° "Triton X-100" ikke-ionisk fuktemiddel, og 1,0 <fo ("owf") finfordelt polyetylen tekstilmykner ("Velvamine 732"), og deretter behandlet fortlbpende i to forskjellige dampatmosfærer som nevnt. Data fra disse forsok er oppfort i tabell II.

I den forste dampbehandlingen ble provene eksponert til en atmosfære som bestod av mettet vanndamp, eller en atmosfære som inneholdt gassformig svoveldioksyd og mettet vanndamp, ved omtrent 102°C i enten 1 eller 3 minutter for å feste eller fiksere forkondensatet på innsiden av fibrene, som vist i tabell II.

I den andre dampbehandlingen ble provene eksponert til en atmosfære som inneholdt en blanding av formaldehyddamp, luft og gassformig svoveldioksyd ved 102°C i 3 minutter i forsok 2/1, 2/2 og 2/3, og ved 115°C il minutt i forsok 2/4.

De på denne måte behandlede prover ble så lufttorket ved omtrent 50°C.

Noen av de tbrkede prover ble vasket og deres tekstilegenskaper målt slik det- ble gjort i eksempel 1-5.

De gjenværende prover ble foldet ved pressing med varmt jern, luftherdet ved omtrent 160°C i 5 minutter, vasket, og deres tekstilegenskaper målt slik det ble gjort i eksempel 1-5.

Som man kan se av tabell II, har tekstiler behandlet i henhold til denne side av foreliggende oppfinnelse også et brukbart nivå av lettstelthet og fysiske egenskaper. Generelt viser de imidlertid ingen viktig fordel i forhold til tekstilene fra eksempel 1-5 som ble behandlet ved den raskere og noe enklere fremgangsmåte, uten noe tilfort vanndamp.

Eksempel 3/ 1

Por å anskueliggjore dampfasebehandlingens effektivitet ved fiksering av en polymerdanner i cellulosefibre, ble det utfort et par sammenligningstester, hvor en av dem omfattet en dampbehandling i henhold til foreliggende oppfinnelse, mens den andre ikke gjorde det.

Mer spesielt, de to prover av bomullskypertekstil, slik som beskrevet tidligere heri, ble impregnert i et bad som inneholdt 4 $ "M-3" metyldtert melamin pluss 4 1° "P-225" metylolert melamin,

og 0,8 io Zn(N0^)6H2O. Etter en slik impregnering ble en av disse provene underkastet en dampfasefikseringsbehandling med SO^ og formaldehyd analog den beskrevet tidligere for eksempel 1-4 (tabell i) hvoretter den ble vasket, omkatalysert ved impregnering i en opplosning som inneholdt 0,8 i Zn(N0^)2« åRgO, tbrket, herdet i 5 minutter ved 160°C, og vasket og tbrket igjen, mens den andre prbven ble vasket, katalysert, tbrket, herdet, vasket og tbrket igjen på nby-aktig samme måte, men uten noen mellomgripende dampfasefikserings-trinn.

Resultatene blir oppsummert i tabell III.

Som det tydelig fremgår av tabell III, omformer dampbehandlingen i henhold til foreliggende oppfinnelse aminoplast-forkondensatet til en ulbselig form som motstår vasking og som ved re-katalysering av tekstilet kan tjene til å fremme permanentpressegenskapene i tekstilet når det herdes. I motsetning til dette forblir mesteparten av forkondensatet vannopplbselig hvis en dampbehandling mangler, slik at det fjernes ved vasking, og ikke er istand til å fremskaffe tilfredsstillende varige pressegenskaper ved en etterfølgende herding.

Forskjellen i tillegg bestemt på grunnlag av de endelig herdede prover bekrefter videre effektiviteten til foreliggende oppfinnelse til fiksering av aminoplasten i en så å si ulbselig form i tekstilet, mens kun en liten fraksjon av den opprinnelig påforte aminoplast forblir på tekstilet etter vasking hvis en slik dampbehandling mangler.

'Man bor merke seg at i sammenligning med fremgangsmåten

i eksempel 3/l-A med fremgangsmåten brukt i alle tidligere eksempler ble et vasketrinn og et rekatalyseringstrinn skutt inn mellom damp-

behandlingstrinnet og torrherdingstrinnet. Denne fremgangsmåte tillater utviklingen av effektiviteten til harpiksfikseringen som ble oppnådd ved dampbehandling, men er ikke nodvendig av noen praktiske grunner. Som vist i tabell III er de lettstelte egenskaper til tekstilet i eksempel J>/ l- B ikke utviklet fordi det er en utilstrekkelig harpiksfiksering når dampbehandlingen mangler.

De forannevnte spesifikasjoner beskriver de generelle prinsipper og trekk såvel som foretrukne utforelser og modifika-sjoner av foreliggende oppfinnelse.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for å gi et cellulosefiberholdig tekstilmateriale evnen til å motstå krolling og å gi det fordelaktige • egenskaper med henblikk på jevn torking og varig press, ved til-føring til materialet av en vandig opplosning omfattende minst ett vannopploselig polymerdannende forkondensat med reaktive N-metylolgrupper og polymerisering av nevnte forkondensat i nevnte materiale, i nærvær av en sur katalysator mens cellulosefibrene er svellet på grunn av fuktighet, for derved å danne et i det vesentlige vannuopploselig polymer i de svellede fibre hvilke deretter kan kryssbindes ved herding for å oppnå de onskede egenskaper, karakterisert ved at materialet med det påforte vannopploselige polymerdannende N-metylolforkondensat og i vannsvellet tilstand i en dampbehandlingssone ved en temperatur på mellom 80°C og l80'°C, helst mellom 120°C og 170°C, utsettes for en reaktiv atmosfære, omfattende damper av formaldehyd og damper av en flyktig syre med et kokepunkt under 120°C i et tidsrom på mellom 10 sek. og 15 min., fortrinnsvis 30 sek. til 2 min., og tilstrekkelig til i cellulosef ibrene å fiksere fra 3 til 1258 polymer og formaldehyd i en i det vesentlige vannuopploselig form, og at materialet deretter delvis torkes til et fuktighetsinnhold på ikke mindre enn 6%, mens rester av flyktig syrekatalysator drives av som forberedelse for fremstilling av et plagg som kan gis "varig-press"-egenskaper ved herding i en i det vesentlige torr tilstand i nærvær av en latent sur fast katalysator.

2. Fremgangsmåte ifolge krav 1, karakterisert ved at det som sure damper anvendes svoveldioksyd, maursyre eller eddiksyre.

3. Fremgangsmåte ifolge krav log2,karakterisert ved at materialet med den påforte N-metylolforbindelse forkondenseres ved oppvarming til en temperatur på mellom 100°C og l80°C, mens fuktighetsinnholdet i materialet holdes til mellom 15 Og 90, helst 30 til 70 vekt-%, for det således svellede materiale eksponeres til de reaktive damper av formaldehyd og svoveldioksyd.

4. Fremgangsmåte ifolge et hvilket som helst av.de foregående krav, karakterisert ved at materialet behandles i dampbehandlingssonen i et antall etter hverandre folgende trinn, der svoveldioksyd tilfores i et forste trinn, mens formaldehyd tilfores i et etterfølgende trinn.

5. Fremgangsmåte ifolge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den latente sure faste katalysator som er nodvendig for den endelige torrherding, tilfores til materialet fra den samme vandige opplosning som det polymerdannede forkondensat.