DE1000008B

DE1000008B - Verfahren zur Behandlung von Textilfaserstoffen

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Publication number: DE1000008B
Application number: DED17821A
Authority: DE
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1954-05-21
Filing date: 1954-05-21
Publication date: 1957-01-03
Also published as: FR1149667A; NL197394A; BE538321A; GB792624A; CH336796A; NL109797C

Description

DEUTSCHES

Es ist bereits bekannt, Textilfaserstoffe zur Erhöhung des Reibungswiderstandes der einzelnen Fasern mit kolloidalen Kieselsäurelösungen zu behandeln. Dabei hat es sich gezeigt, daß nicht bei allen Faserarten gleich gute Wirkungen erzielt werden können. Beispielsweise können bei vollsynthetischen Fasern die Mängel nicht behoben werden, die als sogenannte Vernoppung beim Verspinnen derselben in Erscheiwmg treten.

Es wurde nun gefunden, daß man eine wesentlich weitergehende Veredelung von Textilfasergut aller Art, namentlich der unversponnenen Fasern, erhält, wenn man das Fasergut mit Dispersionen behandelt, die neben Kieselsäure als Hauptbestandteil einen Anteil an einem oder mehreren Oxyden, wie Titandioxyd, Zirkonoxyd usw., enthalten. Es hat sich gezeigt, daß durch die gleichzeitige Anwendung mehrerer feinverteilter Oxyde im dispergierter Form potenzierte Effekte erzielt werden. So können z. B. ausgezeichnete Ergebnisse erhalten werden mit Dispersionen im flüssigen Medium, z. B. Wasser, die außer Kieselsäure noch Aluminiumoxyd enthalten. Dabei ergab sich, daß die Haftfestigkeit der Oxydteilchen an dem Fasergut wesentlich größer ist als bei Anwendung einer Dispersion, die Kieselsäure allein enthält. Gleichzeitig erhält das Fasergut mit zunehmendem Gehalt an Aluminiumoxyd in der verwendeten Dispersion hydrophobe Eigenschaften, die häufig erwünscht sind. Dabei wird der Reibungswiderstand der einzelnen Fasern untereinander durch den Zusatz des Aluminiumoxyds nicht etwa verringert, sondern eher erhöht. Offenbar wird hierbei durch die Gegenwart von Aluminiumoxyd eine Wirkung in der Richtung eines Substantiven Aufziehens der Oxydteilchen einschließlich der Kieselsäure auf dem Fasergut erzielt, was keineswegs zu erwarten war.

In ähnlicher Weise können Sondereffekte erreicht werden, wenn man Kieselsäuredispersionen anwendet, die einen Gehalt an Titandioxyd aufweisen, wobei neben einer Aufrauhung der Oberfläche der Fasern auch ein Mattierungseffekt erhalten wird.

Die Menge der feinverteilten Oxyde, die in der Kieselsäuredispersion enthalten sind, kann zweckmäßig o,s bis 2O, insbesondere ι bis io°/o, bezogen auf 'die gesamte Oxydmenge, betragen.

Für die Praxis ist es wesentlich, daß die Dispersionen stabil und damit lagerfähig sind. Man verwendet deshalb vorteilhaft die Oxyde in einer möglichst feinen Verteilung, wobei die Größe der Oxydteilchen zweckmäßig unter 0,6 μ, vorzugsweise unter 0,15 μ liegt.

Gute Ergebnisse werden mit kolloidalen Lösungen der obenerwähnten Metalloxyde erzielt, wie sie nach an sich bekannten Methoden, beispielsweise auf dem Verfahren
zur Behandlung von Textilfaserstoffen

Anmelder:

Deutsche Gold- und Silber-Scheideanstalt ίο vormals Roessler, Frankfurt/M.,

Weißfrauenstr. 9

Wege der Dialyse, Ionenaustauschung oder Peptisation, hergestellt werden können. Die Oxyde können auch in manchen Fällen in hydratisierter Form zur Anwendung gelangen. Nach einer Abwandlung des Verfahrens kann die Kieselsäuredispersion an Stelle des zusätzlichen Oxyds auch eine entsprechende, zweckmäßig leicht zersetzliche Metallverbindung enthalten, die im Verlaufe des Imprägnierungsverfahrens und des ihm folgenden Trocknungsvorganges zu vorwiegend das Oxyd enthaltenden Stoffen hydrolysiert. Dieses gilt beispielsweise für leicht hydrolysierbare Salze des Aluminiums, wie einer Lösung von basischem Aluminiumacetat oder -formiat, die Kieselsäure stabil dispergiert enthält.

Es war nicht ohne weiteres vorauszusehen, daß derartige Dispersionen verschiedener Oxyde mit zum Teil entgegengesetzter Ladung, wie bei Kieselsäure und Aluminiumoxyd, ohne besondere Schwierigkeiten in einer stabilen lagerfähigen Form hergestellt werden können. Selbstverständlich ist es möglich, auch Schutzkolloide, wie z. B. lösliche Stärke- oder Cellulosederivate, oder Netz- bzw. Dispergierungsmittel, wie z. B. Fettalkoholsulfonate, Fettalköholpolyglykoläther oder Alkylpyridiniumverbindungen, den Dispersionen zuzusetzen. Es ist im allgemeinen zweckmäßig, darauf zu achten, daß die Dispersionen keine überschüssigen fremden Anionen wie Cl- und S O₄-Ionen enthalten. Der p_H-Wert der Dispersionen liegt vorteilhaft über 6, zweckmäßig zwischen 7 und 9.

Besonders günstige Wirkungen werden erhalten, wenn man gemäß der Erfindung stabile flüssige Dispersionen verwendet, die mindestens eines der dispergierten Oxyde in einer Aerogelform aufweisen.

3 4

Hierbei kann man sich zur Herstellung des Aerogels Beispiel 2

bekannter Methoden bedienen, bei denen flüchtige

Verbindungen des entsprechenden Metalls oder Metal- 20 kg eines Aerogeles, das durch thermische Um-

loids, τ.. B. Halogenide des Siliciums und bzw. oder Setzung aus einem dampfförmigen Gemisch von 5 Tei-Aluminiums in verdampftem Zustand thermisch, vor- 5 kn Siliciumtetrachlorid und einem Teil Aluminiumteilhaft durch Hydrolyse, zersetzt werden. Aus dem chlorid gewonnen sind, werden durch Einrühren in gebildeten Oxydaerosol wird das Aerogel nach erfolg- 82 1 Wasser in die Form einer stabilen Emulsion überter Koagulation gewonnen. Die Haftfestigkeit und geführt, die in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 veredelnde Wirkung der Aerogele ist ausgezeichnet. verwendet wird.

Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß die Beständig- 10 Vor der im Beispiel 1 beschriebenen, ein Gemisch keit einer Kieselsäuredispersion wider Erwarten durch von Kieselsäure und Aluminiumoxyd enthaltenden einen Anteil an Aluminiumoxyd in Aerogelform nicht Dispersion zeichnet sich die vorstehend beschriebene etwa vermindert, sondern sogar gesteigert wird. Dispersion durch eine besonders gute Stabilität und

Gemäß der Erfindung ist es also auch ohne weiteres Haltbarkeit aus. möglich, flüssige Dispersionen zu verwenden, bei denen 15

die Oxyde zum Teil durch Fällung aus wäßrigem Beispiel 3

Medium, zum anderen Teil aus der Gasphase gewonnen wurden. Polyacrylnitrilspinnfaser vom Einzeltiter von 3 De-

Die Behandlung des Textilfasergutes mit den Dis- niers werden mit einer Dispersion, die 4% ihres Gepersionen kann in üblicher Weise erfolgen, z. B. durch 20 wichtes an Mineralöl, 0,35% Kieselsäureaerogel und Eintauchen des Fasergutes in eine flüssige Dispersion 0,15% eines durch Dialyse einer Lösung von basi- oder durch Versprühen der Dispersion auf das zu be- schein Aluminiumformiat gewonnenen Aluminiumhandelnde Gut. Dabei kann von Fasergut aller Art hydrates enthält, durch Besprühen mit einem Zerausgegangen werden. So wird eine veredelnde Wir- stäuber präpariert und mit Wolle zu einem Gemisch, kung sowohl bei Gespinsten wie auch Geweben durch 25 das 90% Wolle und 10% Polyacrylnitrilfaser enthält, die Behandlung mit Dispersionen erzielt. Besonders zusammengewolft. Die Mischung wird gleichmäßiger günstige Ergebnisse werden erhalten, wenn man die als bei dem vergleichsweise unbehandelten Versuchsunversponnenen Fasern, z. B. in Form der Flocken material, so daß eine leichtere Verarbeitung desselben oder Stapelfasern, der Behandlung unterzieht. Dabei zu Kammgarn unter Vermeidung von Noppenbildunkann die lose Faser in der geschilderten Weise mit 30 gen möglich ist. Weiterhin ist der unangenehme Glanz einer wäßrigen Dispersion imprägniert werden. Es ist und die gelbliche Eigenfarbe der Polyacrylnitrilfaser jedoch auch möglich, die Oxydteilchen in der Schmälz- gemildert. Die aus diesem Fasergemisch hergestellten emulsion, mit der das Fasergut behandelt wird, stabil Herrenanzugstoffe zeigen eine gesteigerte Bügelechtzu verteilen. heit. Das von der Konfektion gefürchtete Kleben am

Die Menge der aufzubringenden Oxyde auf das 35 Bügeleisen ist durch die verfahrensgemäße Behand-Fasergut richtet sich nach dem anzustrebenden Effekt. lung aufgehoben. Im allgemeinen beträgt sie von 0,05 bis 10%, bezogen auf das Fasergewicht. Durch das anmeldungs- Beispiel 4 mäßige Verfahren wird ein sehr erheblicher Fortschritt erzielt, da es nun möglich ist, in einem einzigen 40 100 kg Baumwollabfälle in Flockenform werden Arbeitsgang, zum Unterschied von der bisherigen mit einer feinverteilten Dispersion gleichmäßig beArbeitsweise, gleichzeitig verschiedene wichtige sprüht, die 6 kg einer 3o°/oigen wäßrigen Mineralöl-Effekte zu erzielen, die, wie sich gezeigt hat, über eine emulsion und 5 kg einer 2o°/oigen feinverteilten wäßadditive Wirkung hinausgehen. rigen, 0,959 kg Kieselsäure und 0,05 kg Alutninium-

45 oxyd enthaltenden Suspension, die durch Peptisation

Beispiel 1 eines durch Ausfällung von Wasserglaslösungen mit

aluminiumchloridhaltiger Salzsäure gebildeten Hydro-

4 kg Aluminiumoxydaerogel und 16 kg Kieselsäure- geles in kleine Mengen Ätznatron enthaltendem Wasser aerogel werden mit 82 1 destilliertem Wasser benetzt gewonnen ist, enthält.

und durch 1 stündiges Verrühren in einem Rührwerk, 50 Das auf diese Weise präparierte Fasergemisch läßt das etwa 5000 Umdrehungen pro Minute macht, in die sich nach kurzer Lagerzeit sehr gut zu Garnen verForm einer stabilen Dispersion übergeführt. spinnen, die sich vor nicht mit aluminiumoxydhalti-

100 kg Kupferzellwollgarn werden in Strangform gen Kieselsäuredispersionen präparierten Garnen in einem Färbepackapparat mit periodischer Um- durch eine gute Gleichmäßigkeit und erhöhte Festigkehrung der Flüssigkeitspumprichtung während 55 keit auszeichneten. 20 Minuten bei einer Temperatur von 25 bis 30⁰ mit

einem Bad behandelt, welches in 1000 1 Weichwasser Beispiel 5

2 kg der vorstehend beschriebenen Dispersion und 2 kg

eines kationenaktiven oberflächenwirksamen Mittels 15 kg hochdisperses Titandioxyd, das durch hydro-

enthält. Dabei wird das Behandlungsbad erschöpft. 60 lytische Zersetzung von Titantetrachlorid in der Gas-Zum Schluß wird die Zellwolle in der üblichen Weise phase gewonnen ist, und eine 25 kg Kieselsäure entzentrifugiert und getrocknet. haltende wäßrige Suspension werden mit Wasser mit

Die so erhaltene Kupferzellwolle zeichnet sich durch Hilfe eines schnell laufenden Rührwerks in eine haltweichen Griff und durch Mattglanz aus. Daraus ge- bare 2o°/oige Suspension übergeführt. Das zur Herwebte und gerauhte Decken zeigen vollen Griff und 65 stellung dieser Suspension verwendete Kieselsäureregelmäßige flauschige, vliesartige Oberfläche. Ver- hydrat ist durch Peptisierung eines durch Ausfällung gleichsweise hergestellte Decken, die nicht mit alumi- von Wasserglaslösungen mit Salzsäure gebildeten niumoxydhaltigen Kieselsäuredispersionen vorbehan- Kieselsäuregels, die durch eine bei Kochtemperatur delt sind, sind den erfindungsgemäß hergestellten erfolgende Behandlung mit ganz geringen Mengen von Decken unterlegen. 70 Alkalien vorgenommen ist, gewonnen.

Von der vorbeschriebenen feinverteilten titandioxydhaltigen Kieselsäuredispersion werden 40 kg mit 80 1 Kondenswasser verdünnt und auf 60 kg Viskosegewebe durch Passage über einen Foulard als Oberflächenmattierung aufgebracht, wobei die Suspension etwa zur Hälfte verbraucht wird.

Man trocknet, quetscht nochmals auf dem Foulard mit einem Bad, das 4 g je Liter eines kationenaktiven Aviviermittels enthält, ab und trocknet nochmals. Man erhält auf die vorgeschilderte Weise ein mattiertes und gleichzeitig schiebefestes Gewebe.

Beispiel 6

Man verwendet an Stelle der im Beispiel 5 verwendeten Dispersion eine solche, die durch inniges Vermischen einer 3 kg Zirkondioxyd in Solform, die durch Dialyse von Zirkonoxychlorid gewonnen wurde, und einer wäßrigen 15% SiO₂ enthaltenden Suspension, die durch Peptisation eines durch Ausfällung von Wasserglaslösungen mit Säuren gewonnenen Kieselsäurehydrogele, hergestellt ist. Diese Mischung wird auf ein Volumen von 99 1 durch Zusatz von Wasser eingestellt und mit einem Zusatz von 250 g Methylcellulose und 100 g Dodecylsulfat stabilisiert.

25 Beispiel 7

100 kg Wollfasern werden mit einer feinverteilten Dispersion gleichmäßig besprüht, die aus 15 kg einer 3o°/oigen wäßrigen Mineralölemulsion und 15 kg einer 20°/oigen wäßrigen feinverteilten, 2 kg Kieselsäure und ι kg Aluminiumoxyd enthaltenden Suspension, die durch Peptisation eines durch Ausfällung von Wasserglaslösungen mit aluminiumchloridhaltiger Salzsäure gebildeten Hydrogels in geringen Mengen Ätznatron enthaltenden Wassers gewonnen ist, zusammengesetzt.

Die mit dieser Dispersion besprühten und einige Zeit abgelagerten Wollfasern zeichnen sich durch eine sehr gute und gleichmäßige Verspinnbarkeit zu Garnen aus, die im Vergleich zu nicht mit Kieselsäure und Aluminiumoxyd enthaltenden Dispersionen imprägnierten Garnen eine beträchtlich erhöhte Reißfestigkeit zeigen. Teppiche, die aus den die erfmdungsmäßigen Imprägniermittel enthaltenden Garnen hergestellt sind, zeigen eine weit bessere Gebrauchstüchtigkeit als solche, die aus Garnen angefertigt sind, welche keine aluminiumoxyd- und kieselsäurehaltigen Imprägniermittel enthalten.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Veredelung von Textilfasern und -fäden und deren Verarbeitungsprodukten durch Behandlung mit Kieselsäuredispersionen, dadurch gekennzeichnet, daß Dispersionen, z. B. in Wasser, angewendet werden, die neben Kieselsäure als Hauptbestandteil einen Anteil an einem oder mehreren Oxyden, wie Titandioxyd, Zirkonoxyd, vorzugsweise Aluminiumoxyd, enthalten, zweckmäßig in Mengen zwischen 0,5 bis 20, insbesondere ι bis 10%, bezogen auf die gesamte Oxydmenge.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Oxydteilchen in der Dispersion im wesentlichen unter 0,6 μ, vorzugsweise unter 0,15 μ, liegt.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der in der Dispersion enthaltenen Oxyde in Form eines Aerogels zur Anwendung gelangt.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Dispersionen mit einem p_H-Wert über 7, zweckmäßig zwischen 7 und 9, verwendet werden.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Dispersionen verwendet werden, die praktisch frei von fremden Anionen, wie Cl- und S O₄-Ionen, sind.

6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das die Dispersionen Schutzkolloide, z. B. lösliche Stärke, enthalten.

7. Abwandlung des Verfahrens nach Ansprüchen ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kieselsäuredispersion an Stelle des zusätzlichen Oxyds eine entsprechende, zweckmäßig leicht hydrolysierbare Verbindung, z. B. Aluminiumacetat oder -formiat, enthält, die im Laufe des Imprägnierungsverfahrens und des ihm folgenden Trocknungsvorganges zu dem Oxyd hydrolysiert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 741 887.