NO891759L - Fremgangsmaate ved bleking av bomullsplagg og avslitbare pellets for bruk ved fremgangsmaaten. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår behandling av farvede, blekbare bomullsplagg med avslitnings- og/eller blekemidler for å frembringe et "rimet" ("frosted") utseende.

I U.S.A. og faktisk i hele verden, gjør det seg gjeldende et stort behov for denimplagg av bomull, som har et tydelig falmet, spesielt slitt utseende. Disse plagg betegnes som "rimede" ("frosted"), "isede" ("iced"), "hvitvaskede"

("whitewashed") eller "syrevaskede" ("acid-washed"). Skjønt denim av bomull utgjør mesteparten av de "rimede" tøyer,

blir også andre bomullsmaterialer, som f.eks. forskjellige typer kipervevede stoffer og bomull kordfløyel underkastet "rimbehandling" ("frosting").

Det har vært kjent i mange år å benytte avslipende materialer, som f.eks. pimpstein, for "steinvasking" ("stone-wash") av farvede kipervevede stoffer av bomull for å frembringe et slitt utseende. Nylig er dette "slitte" utseende kommet spesielt på mote når det gjelder klær og utstyr fremstilt av denim eller lignende bomullstøy, som tradisjonelt er blitt farvet med fra blå til sort farve. Tidligere besto behandlingen først og fremst i å tørrtromle bomullsplaggene med et kvantum pimpstein i kommersielle vaskemaskiner, slik at en del av farven ble fjernet mekanisk fra tøyet. Imidlertid er det blitt foreslått en ikke-avslitende blekeprosess for blå dongeriplagg (US patentskrift nr. 4 218 220). For tiden foretrekker dongerifabrikantene metoder som innbefatter mekanisk avsliting i kombinasjon med kjemisk bleking.

I henhold til én industriell metode blir naturlig forekommende pimpstein, som er porøs, forhåndsbløtet i en vandig oppløsning av et blekemiddel av oxyderende type. I

US patentskrift nr. 4 740 213 beskrives denne prosedyre med spesiell henvisning til natriumhypoklorittimpregnering av pimpsteinen. I industrien foretrekkes for tiden kaliumpermanganat som det impregnerende blekemiddel. Hypokloritt har tendens til å skade tøyet. Rester av mangandioxyd fra perman-ganatbleking kan fjernes med et nøytraliseringsmiddel, som f.eks. natriumbisulfitt.

Ved bruk av naturlig pimpstein som er blitt forhånds-bløtet i en vandig oppløsning av et blekemiddel, har det gjort seg gjeldende en rekke praktiske ulemper. Selv om man lar overskudd av oppløsning avrenne fra steinene, kan de fortsette å avgi blekeoppløsningen ved utsiving under lagring. Dessuten kan den første kontakt mellom steinene og de fuktige denimplagg resultere i overbleking. Etter hvert som behandlingen skrider frem, avtar graden av bleking. En slik uregelmessig bleking kan resultere i et stripet, utiltalende utseende. Videre blir blekeoppløsningen i det vesentlige ut-brukt for hver bruk av steinene og de må bløtes på ny ofte.

Flere forbedringer er blitt foreslått. Ved én metode som benyttes kommersielt i noen grad, forimpregneres den naturlig forekommende pimpstein under trykk-/vakuumbetin-gelser, under nærmere betingelser som ikke er kjent. Denne prepareringsbehandling kan avstedkomme en høyere grad av impregnering og lengre bruk av steinene uten ny opplading. Imidlertid fortsetter disse steiner å utsondre oppløsning ved henstand, og den første bruk av steinene kan resultere i en flekkvis bleking som vanligvis er uønsket.

Et annet alternativ som også har funnet en viss kommersiell anvendelse, går ut på å benytte en løs blanding av et blekemiddel og et inert, men noe avslitende fyllstoff, som f.eks. kaliumpermanganatpulver og fin kvartssand eller annet silisiumoxydmateriale. Rimvirkningen som oppnåes med en slik frittstrømmende blanding, er temmelig "flat" og an-sees for å være mindre attraktiv.

Kaliumpermanganat og andre blekemidler er blitt innkapslet eller adsorbert på bærermaterialer eller innlemmet i formede legemer for andre formål, se f.eks. US patentskrif-ter nr. 3 535 262, 4 279 764, 4 460 490, 4 665 782, 4 657 784 og 4 711 748. I tysk (DE) patentskrift nr. 2 311 964 beskrives en fremgangsmåte for fremstilling av et produkt for av-forurensning av mangandioxyd ( MnO^) som inneholder radio-aktivt avfall, i gips. Det dannes en oppslemning av mangan-sulfat (MnSO^), kaliumpermanganat (KMn04) og gips, som støpes i blokker. MnSO^og KMnO^reagerer med hverandre i oppslem-ningen under dannelse av MnO^, som dispergeres i gipsmassen og fjerner radionuklider ved adsorpsjon.

Med den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en sterkt forbedret fremgangsmåte for rimbehandling av farvede, blekbare bomullsplagg. Istedenfor naturlig forekommende pimpstein benyttes spesialfremstilt, kunstig stein. I henhold til oppfinnelsen er den kunstige stein sammensatt av sementerte aggregater av mineralske partikler som gir avslitnings-overflater. Det dispergeres i steinen et blekemiddel som blir innleiret i det sementerte aggregat. Dette blekemiddel, som fortrinnsvis er et alkalimetallpermanganat, opptrer i form av fra findelte til mikroskopiske partikler, istedenfor å være tilstede som en vandig oppløsning, slik tidligere praksis har vært.

Når plaggene tumles i fuktig miljø i kontakt med de kunstige steiner, avlites den ytre overflate av steinene, slik at blekemidlet avgies gradvis. Det kan oppnåes en bleking med fra lett via moderat til høy kontrast uten overbleking og uten skade på fibrene, og steinene kan benyttes på. ny gjentatte ganger, inntil de er fullstendig oppsmuldret.

De kunstige steiner kan t.ransporteres og lagres etter fremstilling, uten at man trenger bekymre seg om noen ut-sondring av blekeoppløsning. De vil bibeholde sin evne til å avstedkomme en gradvis blekevirkning. Innledende overbleking og påfølgende underbleking unngåes. Sist, men ikke minst, gjør dette produkt rimbehandlingen av plaggene mindre arbeids-krevende og eliminerer det meste av den risiko som normalt er forbundet med behandling av blekemidler i konsentrert form.

De kunstige steiner ifølge oppfinnelsen er særlig anvendelige når de benyttes sammen med kaliumpermanganat (KMnO^) og natriumpermanganat (NaMnO^) som blekemidler. De kan imidlertid også med fordel benyttes sammen med andre blekemidler, deriblant kaliummanganat eller andre alkali-metallmanganater, f.eks. K2Mn04. Også blekemidler på klor- basis kan benyttes, deriblant natriumhypokloritt og andre alkalimetallhypokloritter. Andre aktivt-klor-avgivende blekemidler som kan benyttes, innbefatter organiske halogen-blekemidler, f.eks. klorcyanurater. Blant blekemidler i denne klasse foretrekkes natriumdiklorisocyanurat-dihydrat.Bleke-midlet settes til sementblandingen i enten fast form eller væskeform, dvs. som en vandig oppløsning. KMnO^og natriumdiklorisocyanurat tilsettes fortrinnsvis som partikkelformige faste stoffer, mens natriumpermanganat og natriumhypokloritt fortrinnsvis tilsettes i oppløsning. Ved væsketilsetning foretrekkes bruk av en hydratiserbar, selvherdende sement, slik det vil bli forklart nedenfor. Selv om blekemidlet tilsettes som en vandig oppløsning, kan sementens vannbindende virkning medføre at det meste av blekemidlet forblir i form av sterkt dispergerte, faste partikler.

Selv om enkelte andre blekemidler enn kalium- og natriumpermanganat, nemlig natriumhypokloritt og natriumdiklor-cyanurat-dihydrat, også virker som aktive bestanddeler i de kunstige rimbehandlingssteiner, er deres ydelse langt mindre enn ydelsen av de permanganatholdige blandinger. For å oppnå rimbehandling med høy intensitet foretrekkes kombinasjoner av natrium- eller kaliumpermanganat i enten gipssement eller magnesiumoxydsement. Når det ønskes bleking med lav intensitet (som f.eks. ved kjemisk forbedret steinvasking), kan det benyttes kombinasjoner av Na- eller K-permanganat med Portlandsement, fortrinnsvis hvit sement.

De kunstige steiner ifølge oppfinnelsen fremstilles med avslitbare overflater. Nærmere bestemt omfatter de sementerte aggregater av mineralske partikler med et innleiret blekemiddel, som fortrinnsvis foreligger i partikkelform. Blekemidlet kan være blitt blandet i tørr form eller som

en vandig oppløsning med aggregatmaterialet, og det kan være selvherdende i sementert form, eller det kan være innlemmet et bindemiddel i tillegg til aggregatmaterialet. En passende mengde vann settes til blandingen. Steinene kan formes fra blandinger som inneholder lite fuktighet, og som kan ha

form av en pasta eller en tykk oppslemning, og de kan formes ved bruk av formeprosesser som f.eks. ekstrudering, forming, agglomerering, osv.

En foretrukken hovedbestanddel av steinmatriksmate-rialet er en selvherdende uorganisk sement. Gips er et særlig ønskelig materiale. Hydratiserbar gips kan anvendes i en tilsvarende form som den som benyttes for fremstilling av gipsplater. Når gipsen blandes med en liten mengde vann, vil den hydratisere og herdes til et sammenhengende, fast legeme. Ved forhåndsblanding av det hydratiserbare gipspul-ver med det partikkelformige blekemiddel, under tilsetning av en liten mengde vann for dannelse av en tykk pasta, kan de kunstige steiner dannes med blekemiddelpartiklene dispergert i massen i det vesentlige i innkapslet eller innleiret form. Selv om porøsiteten av de kunstige steiner er begrenset, kan blekemidlet avgies progressivt gjennom avsliting av overflaten.

Avhengig av den valgte aggregeringsmetode, kan forskjellige kommersielle former for gips benyttes. Ublandet gips,

i hemihydratformen, er et hurtigherdende materiale som bare gir meget begrenset tid til rådighet for forming av massen til pellets. Spesielt når ekstrudering benyttes som aggregeringsmetode, akselereres hydratiseringen av gipsen ved tilsetning av permanganat. Herdehastigheten kan reguleres gjennom tilsetning av én eller flere forsinkere, slik at man får tid til å blande materialet og forme dette til pellets, før herding finner sted. Kommersielt tilgjengelige langsomtherdende gipstyper blir vanligvis forsinket ved tilsetning av en organisk komponent, f.eks. sitronsyre eller hydrolysert protein, som angripes av oxydasjonsmidlet. Forsinkerne som benyttes ved denne fremgangsmåte, bør være uorganiske stoffer, som f.eks. H3P04 , NaH2P04, Ca(H2PC>4)2, Na2B407, osv.

Også forhøyet temperatur og forhøyet trykk akselererer herdingen av gips, slik at en meget tørr blanding, hvor det vil genereres varme og trykk under opparbeidelsen, bør unngåes .

Andre selvherdende sementer innbefatter klassen av magnesiumoxydsementer, nemlig magnesiumoxyklorid og magnesium-oxysulfat. Disse sementer betegnes også som "Sorel"-sementer. Andre anvendelige sementer innbefatter Portlandsementer (hvit Portlandsement er særlig anvendelig, på grunn av dens lave jerninnhold), Pozzolansement, kaliumaluminatsement og be-slektede sementer.

En fordel med å forme steinene'fra en selvherdende eller hydratiserbar sement består deri at sementbestanddelen gir en tilstrekkelig slipevirkning, slik at tøyet samtidig underkastes både bleking og avsliting. Når det benyttes et bindemiddel som ikke selv er slipende, kan det benyttes et mineralsk fyllstoff i kombinasjon med bindemidlet. Steinene kan være sammensatt av et slipende, mineralsk fyllstoff,

som holdes sammen av et uorganisk bindemiddel, og det partikkelformige eller væskeformige blekemiddel kan være fordelt i dette på samme måte som forklart for steinene av typen med selvherdende sement. Et foretrukket uorganisk bindemiddel er natriumsilicat (vannglass) eller kaliumsilicat. Alternativt kan det benyttes natriumaluminatbindemidler eller andre alkalimetallaluminatbindemidler eller vannoppløselige aluminatbindemidler. De slipende, mineralske fyllstoffer kan velges fra et stort utvalg av materialer, innbefattende leirmaterialer, diatoméjord, malt pimpstein, utfelt silica, findelt kvartssand, findelt perlitt, naturlig forekommende eller syntetiske zeolitter, osv.

Representative sammensetninger av de kunstige steiner er angitt nedenfor.

Generelle resepter for kunstige steiner

dannet ut fra selvherdende sementer

Resepter for kunstige steiner fremstilt ut fra mineralske fyllstoffer og uorganiske bindemidler

For å kunne anvendes effektivt som rimbehandlingsmid-ler blir den blekemiddelholdige, størknede sement formet til egnet klump- eller pelletform. Steinenes størrelse og form kan innvirke på det blekemønster som oppnåes under rimbehandlingstrinnet. Forutsatt sammenlignbare tumletider vil regelmessigheten og ensartetheten av blekevirkningen øke med avtagende steinstørrelse. Omvendt vil de blekede områder bli desto mer flekkvise og uregelmessige jo større steinene er. Fremstilling av steiner av varierende størrelse kan fore-taes på en rekke forskjellige måter. Eksempelvis kan den blekemiddelholdige sementpasta helles over i former av for-skjellig form og størrelse. Eksempelvis kan det dannes store skiver av tykkelse fra 12,7 mm til 38,1 mm, som så kuttes opp i rektangulære eller kvadratiske stykker med sidekant fra 25,4 mm eller med hvilke som helst andre ønskelige dimensjoner. Alternativt kan skivene knuses mekanisk, slik at det fåes stykker med uregelmessig form, hvorpå stykker av størrlse i ønskede størrelsesområder skilles ut i en klas-sifiseringsanordning. I henhold til en annen metode kan se-mentpastaen helles direkte over i individuelle former av ønsket form og størrelse. For agglomerering ved formning bør pastaens vanninnhold være noe høyere (for å gjøre pastaen hellbar) enn ved de nedenfor beskrevne aggregeringsmetoder. Steiner som egner seg for rimbehandling av plagg, kan også fremstilles ved ekstrudering, skivepelletisering, brikett-fremstilling, tablettfremstilling eller andre metoder som vil være velkjente for fagfolk på området.

Eksempelvis blandes 60-95 deler av et langsomtherdende gipsmateriale (fortrinnsvis 80-90 deler) med 5-15 deler KMnO^og 0-25 deler av et fortykningsmiddel (fortrinnsvis 0-10 deler) og med en tilstrekkelig mengde vann til at det dannes en stiv deig. Denne deig kan så formes til pellets ved hjelp av en hvilken som helst av de for fagfolk velkjente metoder, f.eks. ved ekstrudering eller ved valsing mellom teksturerte valser, eller ved pelletisering, ' osv.: Etter at de er blitt dannet, er pellettene selvtørrende og selvherdende som følge av rehydratiseringen og herdingen av gipsen. Den benyttede mengde KMnO^gir en ytterligere regulering av blekeinten-siteten, sammen med tumletiden og vektforholdet mellom plagg og pellets som velges under "rimbehandlingstrinnet" ved denne fremgangsmåte.

Oppfinnelsen illustreres ytterligere i de følgende eksempler.

Eksempel 1

En utmålt mengde krystallinsk eller pulverformig kaliumpermanganat tørrblandes med en forhåndsbestemt mengde fyllstoff. Etter at det er blitt dannet en homogen blanding blir en forhåndsbestemt mengde bindemiddel pluss den passende mengde vann innarbeidet i blandingen, slik at det fåes en ekstruderbar masse. Denne masse vil i de fleste tilfeller utgjøres av et fortsatt pulverformig men svakt sammenhengende materiale. Massen ekstruderes deretter for dannelse av runde stykker 6,35-12,7 mm og lengde 19,05-38,1 mm. Produktets form og størrelse velges ut fra hva som er hensiktsmessig og ut fra et ønske om maksimal produksjonshastighet. Diame-tere på ca. 1,59 mm eller sågar mindre eller på 25,4 mm eller mer er mulige. Istedenfor runde stykker eller steiner kan det anvendes andre geometriske former, som f.eks. triangulær form, rektangulær form eller stjerneform. Etter ekstruderin-gen herdes produktet enten ved omgivelsenes temperatur eller ved forhøyet temperatur (60-110°C). Herding ved høyere tem-peraturer gir produkter med større hårdhet og med langsommere avgivelseskarakteristikk.

Det ekstruderte produkt, inneholdende ca. 10% KMnO^

(eller ca. 12% K^MnO^) tumles med fuktige denimplagg i 5-25 minutter. Forholdet mellom vektmengden av rimbehandlingsmid-let og plaggenes tørrvekt kan være i området fra 3 til 0,1, avhengig av den ønskede grad av bleking. I løpet av tumle-operasjonen slites de ekstruderte pellets ned, idet de til slutt blir redusert til et pulver. På denne måte kommer plaggene i kontakt, på et stort antall punkter, med de permanganatholdige ekstrudater av varierende størrelse, hvorved hver kontakt avstedkommer en lokal blekevirkning.

Etter fullført rimbehandlingstrinn behandles plaggene med et reduksjonsmiddel - vanligvis natriummetabisulfitt - for å fjerne de brune flekker som forårsakes av mangandioxyd.

Eksempel 2

40,4 kg gips ble blandet med 0,454 kg Ca(H2PC>4)2(for å forsinke hydratiseringen) og 4,54 kg KMnO^-krystaller, slik at det ble dannet en ensartet, tørr blanding. Vann ble satt til denne blanding i en blander under anvendelse av store skjærkrefter for å danne en fuktig deig, som så ble ekstrudert gjennom en dyseplate med kvadratiske åpninger med sidekant 12,7 mm. De dannede myke pellets ble ledet ut på et transportbelte for herding.

Ca. 9,07 kg vann ble benyttet for å danne denne deig. Etter hvert som gipsen hydratiseres, tar den opp ca. 6,80

kg av det tilstedeværende vann

(CaS04-l/2 H20 +1,5 H20—>-CaS04• 2 H20), mens hydratise-ringsvarmen forårsaker fordampning av en del av det gjen-værende vann. En viss mengde fritt vann ble åpenbart til-bake i sterkt dispergert form. Det ble erholdt hårde, tørre gipspellets inneholdende KMnO^krystaller.

Eksempel 3

40,4 kg gips ble blandet med 0,454 kg Na2B4C>7som forsinkelsesmiddel og 4,54 kg KMnC>4-krystaller, slik at det ble dannet en ensartet, tørr blanding, som så ble blandet med vann for å danne en våt deig. Deigen ble ekstrudert gjen-

nom kvadratiske åpninger med sidekant 12,7 mm for dannelse av myke pellets, som ble ført vekk på et transportbelte. Disse pellets ble sprøytet med en 10% SO^-oppløsning for akselerere herdingen av gipsen. Omsetningen av gips-hemi-hydratet til dihydrat absorberte det meste av vannet i sys-temet, og mesteparten av det tilbakeblivende vann ble av-drevet som følge av den utvidlede hydratiseringsvarme. Det ble dannet harde, tørre pellets.

Eksempel 4

36,3 kg langsomtherdende gips ble blandet med 0,454 kg av et leireekstruderingshjelpemiddel og 0,454 kg KMnO^-krystaller i en tørrblandeoperasjon. En deig ble dannet av denne blanding ved tilsetning av ca. 9,07 kg vann. Som følge av tilstedeværelsen av leire tyknet deigen, slik at det ved ekstrudering gjennom en dyseplate med runde åpninger av dia-meter 12,7 mm ble dannet faste, seige pellets. Disse pellets ble selvtørket og herdet som angitt i eksempler 2 og 3.

Eksempel 5

260 g langsomtherdende gips ble blandet grundig med 72 ml av en kommersiell 40%-ig oppløsning av natriumpermanganat og 30 ml vann. Den resulterende mørkt purpurfargede pasta ble overført til plastformer som hver hadde et volum på ca. 3,5 mm. Massen begynte å stivne etter ca. 20 minutter og var herdet etter 45 minutter, på hvilket tidspunkt gips-støpestykkene ble fjernet fra formene. Stykkene, som hadde farve som sorte kirsebær, inneholdt 10,3% natriumpermanganat i høydispers form

En rimbehandlingstest utført med dette produkt (50

g rimbehandlingsmiddel med 60 g blå denim tumlet i 30 minutter) ga bleking med høy intensitet og stor kontrast.

Eksempler 6- 11

Ytterligere steinresepter og testresultater er sammen-fattet i Tabell A.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte for selektiv bleking av farvede, blekbare bomullsplagg, karakterisert ved at man tumler plaggene i fuktig tilstand med forhåndsdannede, faste pellets med avslitbar overflate, hvilke pellets omfatter sementerte aggregater av mineralpartikler med, faste partikler av et blekemiddel innleiret og fordelt deri, hvilket partikkelformige blekemiddel blir i stand til å bleke plaggene ved at overflaten av pelletene slites av under tumlingen, slik at partiklene av blekemidlet gradvis frigjøres, mens pelletene gjentatte ganger kommer i kontakt med plaggene.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som partikkelformig blekemiddel anvendes kaliumpermanganat.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som partikkelformig blekemiddel anvendes natriumpermanganat.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at de aggregerte mineralpartikler omfatter en selvherdende sement.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at de aggregerte mineralpartikler omfatter gips.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at de aggregerte mineralpartikler omfatter et mineralsk fyllstoff som er sementert ved hjelp av et uorganisk bindemiddel.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at mineralpartiklene omfa- omfatter et mineralsk fyllstoff som er sementert med et vann-oppløselig silicatbindemiddel.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at mineralpartiklene omfatter en leire som er sementert med et natrium- eller ka-liumsilicatbindemiddel.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at mineralpartiklene omfatter en leire som er sementert med et natriumaluminatbinde-middel.

10. Fremgangsmåte for selektiv bleking av farvede, blekbare bomullsplagg, karakterisert ved at man tumler plaggene i fuktig tilstand med ekstruderte staver med avslitbar overflate, hvilke staver er dannet av hydratisert gips med faste partikler av et permanganatblekemiddel innleiret og fordelt deri, hvilket partikkelformige permanganatblekemiddel blir i stand til å bleke plaggene ved at overflaten av stavene slites av under tumlingen, slik at partiklene av blekemidlet gradvis frigjøres mens stavene gjentatte ganger" kommer i kontakt med plaggene.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at det anvendes et permanganatblekemiddel valgt blant kaliumpermanganat og natriumpermanganat.

12. Kunstige steiner for gradvis frigivelse av et perman-ganatoxydasj onsmidde1, karakterisert ved at de omfatter et fast legeme dannet av sementerte aggregater av mineralpartikler med et partikkelformig permanganatoxydasjonsmiddel fordelt og innleiret deri, hvilket legeme har avslitbar overflate for frigjøring av permanganatoxydasjonsmidlet gjennom avsliting.

13. Kunstige steiner ifølge krav 12, karakterisert ved at mineralpartiklene er av gips, og at oxydasjonsmidlet er valgt blant kaliumpermanganat og natriumpermanganat.

14. Kunstige steiner ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at de inneholder fra 0,5 til 30 vekt% av oxydasjonsmidlet <.>' '

15. Kunstige steiner ifølge krav 12 - 14, karakterisert ved at steinene omfatter ekstruderte staver.