PL8666B1 - Sposób obróbki materjalów celulozowych. - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest ulepszony sposób obróbki tkanin i in¬ nych wyrobów, zawierajacych celuloze, ta¬ kich jak: bawelna, juta, plótno, ramja, drewno oraz inne wlókna roslinne, np. prze¬ dza bawelniana i plótno bawelniane, rów¬ niez przedmiotem wynalazku jest ulepszo¬ ny produkt otrzymany powyzszym sposo¬ bem.Dotychczas materjaly te poddawano dzialaniu rozpuszczalnika, albo tez czescio¬ wo rozpuszczalnika, oraz innemu dzialaniu chemicznemu w celu zniszczenia ich budowy oraz przeprowadzenia ich w pochodne celu¬ lozy o zmienionych i ulepszonych wlasciwo¬ sciach fizycznych w porównaniu (z materja¬ lem, wyjsciowym wlókien lub tkanina, Wynalazek niniejszy ma na celu ulep¬ szenie stadjów przeróbki jednego z powy¬ zej wymienionych materjalów pod wzgle¬ dem ekonomji czasu i materjalu, zapewnie¬ nie dobrych wyników oraz polepszenie ja¬ kosci produktu ostatecznego.Dawnemi metodami nie mozna bylo o- siagnac wyników, otrzymywanych wedlug niniejszego wynalazku, a co wiecej metody te byly trudne wogóle do wykonania skut¬ kiem nietrwalosci oraz zmiennych wlasci¬ wosci niezbednych do ich wykonania od¬ czynników. Najchetniej stosowanym od¬ czynnikiem np. w starych metodach jest a- monjakalny roztwór miedzi tak zwana miedz amonjakalna albo ,,cuprammonium'\ Dotychczas stosowano zwykle, a nawet z koniecznosci, roztwór zawierajacy alkalja zrace, bez których odczynnik ten nie dzia¬ lalby pewnie i dostatecznie czynnie na ce¬ luloze wlóknista. Lecz koniecznosc dodawa-nia alkaljów przemawia przeciw stosowaniu tego odczynnika, poniewaz zalkalizowany Tpztwór miedzi amonjakalnej latwo sie roz¬ klada z wydzieleniem tlenku miedziowego.Topowoduje niepewnosc wyników oraz ko¬ niecznosc czestego odnawiania roztworu, jak równiez obróbke tkaniny nieskuteczna oraz gorsza, jezeli roztwór rozlozy sie w ciagu procesu.Takie obróbki wyrobów z wlókien ro¬ slinnych moJzna .podzielic na grupy mniej wiecej w (zaleznosci od rodzaju otrzymywa¬ nych produktów koncowych, a wiec produk¬ tów merceryzowanych i pergaminowanych z malemi izanianami fizycznego stanu po¬ wierzchni tych produktów, przyczem o- trzymany produkt przez merceryzacje i wy¬ ciaganie moze miec polysk jedwabisty, al¬ bo moze byc pomarszczony, lub tez moze przypominac welne, Wynikiem stosowania sposobu wedlug wynalazku jest nadanie przedzy naturalnego wygladu plótna dlu- gowlóknistego (long-linelinem), chlodnego w dotknieciu, gladkiego, polyskujacego, pokrytego na powierzchni jakby przezroczy¬ sta skórka, nieco mniej lamliwego wykazu¬ jacego znaczne wlasciwosci absorbcyjne oraz duza trwalosc, wieksza wytrzymalosc na rozciaganie a takze brak przypadkowych cienkich wlókien czyli tak zwanychwlosków (furz). Najodpowiedniejszym materjalem do takiej obróbki jest bawelna.W praktyce najlepiej jest materjal przeznaczony do obróbki nasycic odmierzo¬ na iloscia odczynnika, zatrzymywana przez materjal dizieki jego budowie fizycznej. Od¬ czynnik ten wplywa aktywujaco na rozpu¬ szczalnik celulozy, mianowicie zwieksza jego zdolnosc rozpuszczania lub zdolnosc innego dzialania na materjal celulozowy.Jako jeden z wypadków zastosowa¬ nia wynalazku opisano ponizej zastosowa¬ nie odmierzonej ilosci odpowiedniego od¬ czynnika dla materjalu itekstylnegot prze¬ znaczonego do przeróbki. Jezeli rozpu- szczalniktem jest amonjakalny roztwór mie¬ dzi, to najlepszym odczynnikiem do przesy¬ cania materjalu jest roztwór alkaliczny np. lug sodowy, którym mozna nasycic mate¬ rjal w dowolny odpowiedni sposób, zapew¬ niajacy nasycenie równomierne np. przez nasycanie tego materjalu po zanurzeniu go w lugu, a nastepnie wyzymanie (albo cze¬ sciowe wysuszenie lub jedno i drugie); al¬ bo tez mozna stosowac wszelki inny sposób zapewniajacy równomierne rozproszenie odczynnika lub roztworu aktywujacego na powierzchni i w przestrzeniach wloskowa- tych przedzy czy innego (materjalu. Jed¬ nakze proces powyzszy nie ogranicza za¬ stosowania wynalaizku do pewnej czesci tkanin, poniewaz oczywiscie da sie on sto¬ sowac szerzej wedlug zadan i potrzeb.Stosujac w ten sposób alkaliczny od¬ czynnik latwo tmozna zgóry okreslic po¬ trzebne stezenie tego odczynnika oraz za¬ wartosc wody i alkaljów w stosunku do ob¬ jetosci, wzglednie powierzchni czynnej ce¬ lulozy/ Osiaga sie to tern latwiej, jezeli ste¬ zenie uzytego alkali, zgodnie ze wskazów¬ kami nie przekracza 12,5° Be i dlatego nie¬ domiar lugu dziala na materjal w ten spo¬ sób, jak merceryzacja w temperaturze nor¬ malnej, lecz w innym przeciagu czasu niz czas trwania aibsorbeji przy powyzszych zawartosciach alkaljów w celulozie.W materjale w ten spcisób nasyconym odczynnikiem alkalicznym wloskowatosc oraz zdolnosc absorbcyjna tego materjalu przeznaczonego do obróbki z odczynnikiem alkalicznym nie pozwalaja czynnikowi ak¬ tywujacemu na opuszczenie powierzchni o- raz przestrzeni wloskowatych tego wytwo-' ru wzglednie materjalu w nastepujacej po¬ tem kapieli.Jest to wazne z tego wzgledu, ze od¬ czynnik ten jest niezbedny do aktywowa¬ nia rozpuszczalnika i w ten sposób ma sie pewnosc, ze roztwór rozpuszczalnika nie u- legnie rozkladowi, coby moglo nastapic przy znaczniejszej dyfuzji czynnika ak¬ tywujacego z materjalu przeznaczonego do -- 2 —obróbki do roztworu rozpuszczalnika. To lokalizuje reakcja na powierzchni oraz w przestrzeniach wloskowatych pomiedzy wlókienkami przedzy, zapobiega aktywacji, a co zatem idzie i przyspieszonemu rozkla¬ dowi calego roztworu rozpuszczalnika, o- raz przynosi ii*ne jeszcze korzysci.Ilosc odczynnika, wchlaniajacego przez materjal przy nasycaniu, w praktyce moze sie zmieniac w zaleznosci od rodzaju ma- terjalu, od rodzaju samego odczynnika, od jego stezenia, od sposobu wyparowywania w celu zmniejszenia zawartosci wody oraz zwiekszenia poprzedniego stezenia przy obróbce na mokro odpowiednim rozpu¬ szczalnikiem. Stwierdzono, ze w niektórych przypadkach przy nasyceniu materjalu od¬ mierzona iloscia czynnika aktywujacego, który przedewszystkieim dziala zgodnie ze swa natura chemiczna, fizyczna, czy kata¬ lityczna w obecnosci rozpuszczalnika (np. w wypadku przedzy bawelnianej nasyco¬ nej lugiem sodowym w obecnosci amonja- kalnego roztworu miedzi), to nastepuje re¬ akcja potrójna, w której biora udzial: czyn¬ nik aktywujacy, roztwór rozpuszczalnika i powierzchnia, celulozy in statu nascendi, przyczem w przestrzeni reakcyjnej tworzy sie roztwór lub koloid. Ta reakcja pojeta w jej sensie fizycznym czy chemicznym jest bardzo skuteczna nietylko przy obrób¬ ce tkanin z przedzy innych wlókien roslinnych, lecz takze przebiega z da¬ jaca sie kontrolowac prawidlowoscia przy mozliwie duzych dajacych sie zastosowac w praktyce szybkosciach i specjalnie w przypadku aktywowane¬ go roztworu miedzi amonjakalnej da¬ je duza oszczednosc na odczynnikach sto¬ sowanych jako rozpuszczalnik, a straty na kapieli lugowej i rozpuszczalniku równo¬ waza sie bezposrednio przez ulepszenie ma¬ terjalu celulozowego, W mysl wynalazku zwiekszenie aktywnosci rozpuszczalnika o- raz regularnosc reakcji zawdziecza sie te¬ mu, ze rozpuszczalnik jest wszedzie jed¬ nakowy i tylko lokalnie zaktywowany pfzez zawarty w materjale odczynnik aktywuja¬ cy, jak równiez powyzszemu wyzyskaniu powierzchni komórek przez 'zapewnienie zwiazania w nich i na nich aktywnosci che¬ micznej, oraz stosunkowo duzej ilosci ce¬ lulozy zdolnej do reakcji wobec calkowitej czynnej ilosci roztworu rozpuszczalnika, tak skutecznie zabezpieczonego.Szczególy przeróbki moga sie zmieniac zaleznie od rodzaju materjalu oraz zadane¬ go stopnia jego przemiany.Od ilosci wagowej albo masy celulozy zawartej w przedzy, przeznaczonej do ob¬ róbki, np. w pewnych granicach, zalezne jest stezenie odczynników, szczególniej ste¬ zenie alkalicznego odczynnika aktywuja-- cego, równiez nalezy brac pod uwage stan materjalu po uprzedniej jego zwyklej ob¬ róbce, jak bieleniu albo merceryzacji. Jed¬ na z zalet tej obróbki polega na tern, ze stan pierwotny, ciezar, gestosc (i wogóle zdolnosc reakcyjna) materjalu mozna zre¬ kompensowac. Dalsza zaleta wynalazku jest moznosc stosowania go ze zgóry przewi¬ dzianym i okreslonym stopniem ostatecz¬ nym przemiany materjalu, do przedzy ba¬ welnianej i innych materjalów o masie i budowie zmiennej w szerokich granicach o- raz obrabianych uprzednio wedlug rozmai¬ tych sposobów.Nizej podane przyklady sluza do wyja¬ snienia wynalazku.Stosunkowo ciezka ciagla tkanine bawel¬ niana (np. z podwójnej przedzy, sluzacej do wyrobu odziezy, kolnierzyków i koszul) bez uprzedniej przeróbki, jedynie oczy¬ szczona dla nadania jej zdolnosci chlon¬ nych, albo w razie zyczenia wybielona, przepuszcza sie w sposób ciagly iz okreslona szybkoscia przez kapiel alkaljów zracych przy odpowiedniem zanurzaniu i wyzyma¬ niu materjalu albo tez przesycaniu go w inny sposób. Roztwór alkaliczny mozna równiez stosowac w odpowiedni sposób inaczej byleby tylko osiagnac efekt krótkor — 3 —trwafegb moczenia materjalu w roztworze tak, zeby roztwór ten przyczepil sie do po¬ wierzchni oraz wniknal* W przestrzenie wlc- skowate materjalu. Tkanina przechodzi przez ten roztwór w ciagu krótkiego czasu (nie wystarczajacego przy danem stezeniu ltigu do reakcji •rozpuszczenia celulozy w znaczeniu cheimcznem) i po wyparowaniu albo bez parowania pochlonietego odczyn¬ nika dostaje .-sie dc kapieli roztworu rozpu¬ szczalnika, najlepiej amonjakalnegb roz¬ tworu miedzi, jak wspomniano powyzej. Tu równiez czas obróbki, zalezny od dlugosci kapieli oraz szybkosci przeprowadzania przez nia materjalu, jest bardzo krótki, Prócz tego tkanine sie zobojetnia, plócze, rozciaga i suszy, W danym wypadku wystarcza roztwór handlowego wodorotlenku sodowego o (2,5° Be ciezar wlasc, 1 095) w zwyklej tem¬ peraturze pokojowej od 20° do 30° C, dzia¬ lajacy na materjal w ciagu 6 do 8 sekund pomiedzy pierwszem jego zetknieciem sie z materjalem a praejsclem materjalu do ka¬ pieli rozpuszczalnika bez znaczniejszego bezposredniego odparowywania. Nasycenie materjalu alkaljami jest zapewnione przez przepuszczanie go przez walki w kadzi z roztworem i przez nastepujace potem wy- zecfe miedzy walkami wyzymajacemi, po^ czem materjal natychmiast przechodzi do podobnego urzadzenia, które go nasyca rozpuszczalnikiem, Maszyny do nasycania powiamy byc blisko siebie, a szybkosc prze¬ chodzenia przedzy przez nie powinna wy¬ nosic 27 do 37 metrów na minute.Kapiel rozpuszczalnika zawiera w da¬ nym wypadku 18 kg siarczanu miedziowe¬ go i 31115 1 handlowego stezonego wodoro¬ tlenku amonowego rozpuszczonych w 112,5 1 wody, Czas dzialania nasycajacej kapieli rozpuszczalnika zgodnie z jej wymiarami oraz szybkoscia ptochlniania jej przez tka¬ niny wynosi od trzech do pieciu sekund.Po opuszczeniu walków wyzymajacych drugiej czyli nasycajacej rozpuszczalni-^ kiem maszyny; m&terfal itactagfet sie* utt- zwyklej ramie krosnowej* ^ celu odparo¬ wania amonjaku z rozpttszczalTtik^; otrzy¬ many produkt staje sie przytenr niebieski* od straconego tlenku nriecfer z realfeej* w kapieli nasycajacej. Podczas albo-po, ko- izystniej po rozciaganiu, zakwasza sie-plót¬ no- rofisclenezonym kwasem* siarkowym o stezeniu 42Q Be (ciezar wlasciwy l,©a^ plócze duza itoscia wedy, suszy i prasuje aibo» magkije stosownie doi zadania, Stezenie kapieli tegówej* mozna wyko¬ rzystac w celu kontoolowsania wyników o- raz nafezy je oslabic przy anaiej masie tka^ niny, albo- w razie gdy obróbka praedwstep- na, jak merceryzacja przedzy Mb tkaariny, dostatecznie wzmogla izdolnosc celulozy do reagowania z rozpuszczalnikiem. Prosty muslin, np obrabiany w powyzszych wa¬ runkach zaleca sie nasycac' tegiem1 a steae- niu okolo 9° Be (.ciezar wlasciwy 1*02)-, a mozna; tez stosowac i stezenia, nizsze od 8° Be, jezeli uprzednia obróbka nadala tkani¬ nie wysoka wrazliwosc.Dla materjalów lekkich mozaia zmniej- szyc równiez i stezenie amonfakalnego roz¬ tworu miedzi, np, dwukrotnie w stosunku db stezenia wymienionego powyzej.Odnosnie nasycania materjalu rozpu¬ szczalnikiem nie koniecznem calkowite jest jego nasycenie np, jak gabki woda. W nie¬ których wypadkach korzystne jest i poza¬ dane zatrzymanie tego odczynnika jedynie na powierzchni albo tylko na niektórych jej czesciach wedlug sizablonu, W tym ce¬ lu nasycanie moze byc wykonane przez na¬ tryskiwanie, drukowanie, malowanie przy pomocy szablonu albo zapomoca ochron, które sie naklada na powierzchnie mate¬ rjalu, albo któremi sie przesyca wewnetrz¬ na jego budowe. Lecz nawet i przy tak lzmienionem stosowaniu odczynnika akty¬ wujacego nalezy nadmiar zawartej w nim wilgoci usunac z materjalu jeszcze przed zetknieciem z kapielia rozpuszczalnika, a? to w celu unikniecia rozkladu rozpuszczasz — 4 —mka wobec ewentualnego nadmiaru wol¬ nych alkaljów. Proces ten cechuje czescio¬ wo przedwstepne przesycenie budowy 'we¬ wnetrznej materjalu substancja aktywuja¬ ca oraz kolejne zetkniecie tego polaczenia z rozpuszczalnikiem, przeznaczonym do zak- tywowania.Jakiekolwiek byloby wzajemne dzialanie na siebie celulozy, alkaljów i miedzi amo- njakalnej, wynik ostateczny tej reakcji wskazuje na jej charakter katalityczny. Je¬ zeli dzialac na celuloze wylacznie roztwo¬ rem amonjakalnym miedzi o tern samem stezeniu, to okazuje sie on w stosunku do celulozy zupelnie nieczynny; roztwór alka¬ ljów sam jest róhvniez odpowiednio nie^ czynny, natomiast rozpuszczanie celulozy w ukladzie trójskladnikowym: celulozy, al¬ kaljów i miedzi amonjakalnej jest naj- wyrazniejsze i nadzwyczaj szybkie. Moz¬ na reakcje przeprowadzic w ten spo¬ sób, zeby tlenek miedzi wytwarzal sie w reakcji miedzy zwiazkiem miedzio- amonjakalnym a lugiem i zeby ten tle¬ nek miedzi in statu nascendi, a wiec bardzo rozdrobniony, sluzyl jako kata¬ lizator na powierzchni zetkniecia pozosta¬ lych substancyj rozpuszczalnych z celuloza.Nalezy zaznaczyc, ze sposób powyzszy po¬ zwala na niezbedne zetkniecie sie trzech skladników z materjalem przeznaczonym do obróbki, przyczem materjal ten jest je¬ dyna przestrzenia, gdzie wogóle reakcja zachodzi, poniewaz odczynniki gdzieindziej rie sa zaktywowane. W ten sposób zapew¬ niona jest stalosc wyników, jednakowy rozklad (rozmieszczenie) i niezmienny stopien aktywnosci chemicznej, w zalezno¬ sci od okreslonych stezen, temperatur oraz okresów dzialania.Nalezy zaznaczyc równiez, ze opisane poszczególne przyklady zastosowania wy¬ nalazku sluza jedynie !do zobrazowania je¬ go ziasady i w niczem nie ograniczaja jego zakresu. Jest oczywistem, np. ze mozna od¬ powiednio stosowac i inne odczynniki akty¬ wujace oraz inne roztwory rozpuszczalnika; równiez oczywistem jest, ze zasada wyna¬ lazku jest niezalezna od wyboru materjar lów przeznaczonych do obróbki, albo od- czynników, albo stezen, temperatur i okre¬ sów dzialania, jezeli tylko materjal, od¬ czynnik aktywujacy i roztwór rozpuszczal¬ nika zastosowac lacznie, w celu otrzyma¬ nia korzystnych wyników, lub jednego z nich, otrzymywanych wedlug niniejszego wynalazku.Mater jaly celulozowe obrabiane w po¬ staci wyrobów, jak plótno bawelniane, a szczególniej lzejsze gatunki tkanin jak plót¬ no poscielowe, albo plótno kotnierzykowe i inne otrzymuja po obróbce wedlug wyna¬ lazku gladsza powierzchnie i wiekszy po¬ lysk. Zaleznie od stopnia obróbki, usuwa sie mniej lub wiecej wlosków z materjalu i po szczególne wlókna staja sie sklonne do la¬ czenia sie w wiazki otrzymuja przekrój ó- kraglejszy bez znaczniejszego zmniejszenia srednicy, a blomka na wlóknach staje sie slabo prazkowana, gladsza, sztywniejsza i twardsza. Na oko obrobione wlókna bar¬ dziej polyskuja i maja bardziej przezroczy¬ sta powierzchnie. Nalezy równiez podkre¬ slic, ie rozmaite tkaniny, jezeli wyrób jest dzierzgany lub tkany, nieco sztywnieje, sta¬ ja sie wytrzymalsze na rozciaganie, ze w punktach zetkniecia sie wlókien powstaje lub nie, niewielka sklonnosc ich do laczenia sie, i ze stale zlekka utwardnione po¬ wierzchnie daja w dotknieciu wrazenie cze¬ gos gladkiego i chlodnego, jak plótno,wresz¬ cie ze wszystkie te wlasciwosci w ten spo¬ sób nabyte przez wlókna sa trwale i nie wrazliwe na pranie oraz zwykle noszenie (np. w postaci odziezy).Otrzymane produkty osiagaja w ten spo¬ sób w stanie stalym i bez rozpuszczania wyglad zlekka nakrochmalonych, lecz, jak sie mozna przekonac, wyciagajac nitke z materjalu, obróbka powyzsza nie powoduje zlepiania isie wlókien jak w papierze, przy¬ czem latwosc zginania i zwijania materja- — 5 —lu zmniejsza sie jedynie w stopniu tak nie¬ znacznym, ze nie wplywa to ujemnie na wlasciwosci plótna. Daje sie ono faldowac i bez trudnosci szyc na maszynie, nie la¬ miac sie przytern.Korzysci osiagniete zapomoca niniejsze¬ go wynalazku sa wiec znaczne i cenne. Im lzejsze gatunki wyrobów poddaje sie ob¬ róbce, tern bardziej przezroczyste otrzy¬ muje sie produkty ostateczne, wykazujace równiez wszystkie wlasciwosci wymienione powyzej. Stopien oraz jednolitosc dokona¬ nej obróbki zalezy calkowicie od wykonaw¬ cy. Obróbka ta zwieksza wartosc handlowa oraz ustala jakosc produktów, pozwala na prace w sposób ciagly, daje znaczna o- szczednosc na odczynnikach w porównaniu z innemi zwyklemi sposobami gladzenia al¬ bo przemiany materjalów, i daje produkt pnzy którym osiagniecie polysku nie powo¬ duje rozciagania materjalu na dlugosc ze znaczna strata na srednicy wlókien, sklada¬ jacych dany materjal, jak to sie dzieje z wyrobami, którym nadawano polysk przy reakcji alkalicznej przy jednoczesnem roz¬ ciaganiu. PL PL

Claims (10)

1. Zastrzezenia patentowe, 1. , Sposób obróbki materjalów celulo^ izowych, zapomoca rozpuszczalnika lub roz¬ puszczalników celulozy, znamienny tern, ze materjal poddaje sie najprzód dzalaniu od¬ czynnika aktywujacego albo ulatwiajacego dzialanie rozpuszczalnika.

2. , Sposób obróbki materjalów celulo¬ zowych wedlug zastrz, 1, znamienny tern, ze odczynnik ten stosuje sie w postaci roz¬ tworu.

3. , Sposób obróbki materjalów celulozo¬ wych wedlug zastrz. 112, znamienny tern, ze wewnetrzne przestrzenie w mater jale na¬ pelnia sie tym odczynnikiem,

4. Sposób obróbki materjalów celulo¬ zowych wedlug .ziastrz. 1 — 3, znamienny tern, ze nadmiar tego odczynnika usuwa sie przed poddaniem materjalu dzialaniu roz¬ puszczalnika,

5. Sposób obróbki materjalów celulozo¬ wych wedlug zastrz. 1—4, znamienny tern, ze ^ako odczynnik stosuje sie alkalja zrace, np. lug sodowy,

6. Sposób obróbki materjalów celulo¬ zowych wedlug zastrz, 5, znamienny tern, ze alkalja zrace stosuje sie o stezeniu nie- zdolnem do wywolania zmian chemicz¬ nych podczas dzialania na materjal.

7. Sposób obróbki materjalów celulo¬ zowych wedlug zastr«z, 6, znamienny tern, ze alkalja zrace stosuje sie w postaci roz¬ tworów o stezeniu nie wiekszem niz 12,5° Be.

8. Sposób obróbki materjalów celulo¬ zowych wedlug któregokolwiek z zastrze¬ zen poprzednich, znamienny tern, ze mate¬ rjal poddaje sie powierzchownemu dziala¬ niu rozpuszczalnika celulozy.

9. Sposób obróbki materjalów celulo¬ zowych wedlug zastriz, 8, znamienny tern, ze materjal przeprowadza sie poprzez roz¬ puszczalnik celulozy,

10. Sposób obróbki materjalów celulo¬ zowych wedlug zastrz. 1 — 9, znamienny tern, ze sie stosuje amonjakalny roztwór miedzi. Arnold P r i n t Works, Zastepca: I. Myszczynski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawo. : K £\ PL PL