DE1011391B - Process for the treatment of non-porous and preferably smooth surfaces, natural or artificial fibers or threads - Google Patents
Process for the treatment of non-porous and preferably smooth surfaces, natural or artificial fibers or threadsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von nicht porösen und vorzugsweise glatte Oberflächen aufweisenden natürlichen oder künstlichen Fasern bzw. Fäden sowie daraus hergestellten Geweben, wie Tuche, Wandverkleidungen, Vorhänge usw., und betrifft insbesondere die Behandlung von Geweben aus Glasfasern.The invention relates to a method for improving the properties of non-porous and preferably smooth surfaces having natural or artificial fibers or threads and made therefrom Fabrics such as cloths, wall coverings, curtains, etc., and particularly relates to treatment of fabrics made from glass fibers.
Obwohl im folgenden das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel von Glasfasergeweben beschrieben wird, ist die Erfindung auch zur Verbesserung der Eigenschaften von Naturfasern, beispielsweise Baumwollfasern, Seidenfasern oder synthetischen organischen Fasern, wie aus Polyamiden, Polyestern, Polyvinylen, Polyvinylidenchloriden u. dgl., geeignet. Für Gewebe werden die Glasfasern gewöhnlich nach der Faserbildung und bzw. oder vorzugsweise im Gewebe nach einer Wärmebehandlung zur Entspannung der Fasern beispielsweise mit organischen Siliciumverbindungen, einem Butadienacrylnitril-Mischpolymerisat od. dgl., oder mit einer üblichen Glasfaserappretur aus dextrinierter Stärke, öl oder Gelatine mit oder ohne Zusatz von Netzmitteln und Weichmachern behandelt.Although the method according to the invention is described below using glass fiber fabrics as an example, is the invention also for improving the properties of natural fibers, for example cotton fibers, silk fibers or synthetic organic fibers, such as those made from polyamides, polyesters, polyvinyls, polyvinylidene chlorides and the like, are suitable. For fabrics, the glass fibers are usually after fiber formation and / or preferably in the fabric after a heat treatment to relax the fibers, for example with organic ones Silicon compounds, a butadiene acrylonitrile copolymer or the like, or with a conventional glass fiber finish made from dextrinated starch, oil or gelatine with or without the addition of wetting agents and plasticizers treated.
Werden solche Fasern oder daraus hergestellte Gewebe durch öligen Ruß oder andere schmierige Substanzen beschmutzt, dann klebt der Schmutz hartnäckig an der Faseroberfläche. Reinigen durch normales Spülen ist unwirksam, und man muß drastischere Verfahren anwenden. Dabei wird aber häufig auch die Appretur der Fasern entfernt, so daß sie anfälliger werden und viele ihrer wünschenswerten Eigenschaften, beispielsweise Aussehen, Festigkeit und Abriebfestigkeit, dauernd verlieren.Such fibers or fabrics made from them are caused by oily soot or other greasy substances dirty, then the dirt sticks stubbornly to the fiber surface. Cleaning is by normal rinsing ineffective and more drastic procedures must be used. However, the finishing of the fibers is often also a factor here removed so that they become more vulnerable and many of their desirable properties, such as appearance, Permanently lose strength and abrasion resistance.
Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung von Fasern der beschriebenen Art, durch die die Oberflächeneigenschaften der Fasern verbessert, das Entfernen von Schmutz vereinfacht und verbilligt und weder die Appretur der Fasern noch Eigenschaften der Fasern und aus ihr hergestellter Gewebe verlorengehen. Insbesondere will die Erfindung ein neues und verbessertes Behandlungsverfahren für Glasfasern und daraus hergestellte Gewebe schaffen, wonach die Fasern durch Spülen in einem wäßrigen Medium ohne Verlust der Glasfaserappretur oder Zerstörung des Fasergewebes gereinigt werden können; das neue Verfahren soll den Geweben auch eine Kräuselungverleihen, diebesonders beiVerwendung als Dekorations- und Vorhangstoff wünschenswert ist. Außerdem lassen sich erfindungsgemäß behandelte Glasfasergewebe auch zu leichten Vorhängen, Dekorationen usw. auf mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Nähmaschinen verarbeiten, wie sie gewöhnlich zur Herstellung von Vorhängen, Drapierungen usw. Verwendung finden.The aim of the invention is a method for treating fibers of the type described, by means of which the surface properties the fibers are improved, the removal of dirt is simplified and cheaper and neither the Finishing of the fibers, properties of the fibers and the fabrics made from them are lost. In particular the invention aims to provide a new and improved treatment process for glass fibers and those made therefrom Create fabric, after which the fibers can be rinsed in an aqueous medium without loss of the glass fiber finish or destruction of the fiber fabric can be cleaned; the new process is said to be the tissues as well impart a curl, which is particularly desirable when used as a decorative and curtain fabric. aside from that glass fiber fabrics treated according to the invention can also be used to make light curtains, decorations, etc. on high-speed sewing machines, such as those commonly used to make curtains, Draperies, etc. find use.
Gemäß der Erfindung werden die Fasern bzw. das Gewebe mit einem wäßrigen Behandlungsmittel aus PoIyvinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid und einem Vinylmischpolymerisat, z. B. einem Buthylmethacrylatvinyl-Verfahren zur Behandlung von nichtAccording to the invention, the fibers or the fabric are treated with an aqueous treatment agent made from polyvinyl methyl ether-maleic anhydride and a vinyl copolymer, e.g. B. a butyl methacrylate vinyl process to treat not
porösen und vorzugsweise glatteporous and preferably smooth
Oberflächen aufweisenden, natürlichenNatural surfaces with surfaces
oder künstlichen Fasern bzw. Fädenor artificial fibers or threads
Anmelder:Applicant:
Owens-Corning Fiberglas Corporation,
Toledo, Ohio (V. St. A.)Owens-Corning Fiberglas Corporation,
Toledo, Ohio (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Bahr, Patentanwalt,
Herne (Westf.), Schaeferstr. 60Representative: Dipl.-Ing. H. Bahr, patent attorney,
Herne (Westphalia), Schaeferstr. 60
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 10. Juni 1953Claimed priority:
V. St. v. America June 10, 1953
Remus F. Caroselli, Manville, R. I. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt wordenRemus F. Caroselli, Manville, RI (V. St. A.),
has been named as the inventor
acetat-, Maleinsäureanhydridpolyvinylacetat- oderStyrolvinylacetatmischpolymerisat, überzogen.acetate, maleic anhydride polyvinyl acetate or styrene vinyl acetate copolymer, overdrawn.
Nach dem unter Wärmezufuhr erfolgenden Abbinden folgt eine Behandlung der überzogenen Fasern mit einer komplexen Wernerschen Chromverbindung, in der die Säuregruppe des dreiwertigen Chromkernatoms wenigstens 10 und vorzugsweise zwischen 12 und 18 Kohlenstoffatome enthält, wie z. B. Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Leinölsäure usw. Man verwendet das Vinylmischpolymerisat alsDispersion in einem wäßrigen Medium in Mengen von 10 bis 20 Gewichtsprozent. Besonders bevorzugt sind Zusammensetzungen, in denen das Vinylmischpolymerisat in einer Konzentration von 3 bis 7 Gewichtsprozent vorhanden ist. Die besten Resultate werden mit Polyvinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid in Mengen bis 1Z10 der Konzentration des Vinylmischpolymerisats oder in Konzentrationen in der Behandlungszusammensetzung von 0,1 bis 2,0 Gewichtsprozent erzielt. After the setting, which takes place with the supply of heat, the coated fibers are treated with a complex Werner's chromium compound in which the acid group of the trivalent chromium atom contains at least 10 and preferably between 12 and 18 carbon atoms, e.g. B. palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, etc. The vinyl copolymer is used as a dispersion in an aqueous medium in amounts of 10 to 20 percent by weight. Compositions in which the vinyl copolymer is present in a concentration of 3 to 7 percent by weight are particularly preferred. The best results are achieved with polyvinyl methyl ether-maleic anhydride in amounts up to 1 Z 10 of the concentration of the vinyl copolymer or in concentrations in the treatment composition of 0.1 to 2.0 percent by weight.
Die Beseitigung des Lösungsmittels und das Absetzen der Bestandteile der Überzugszusammensetzung auf der Glasfaseroberfläche erfolgt durch Erwärmung, vorzugsweise auf 160 bis 200°. Die in einem wäßrigen Lösungs-The elimination of the solvent and the settling of the ingredients of the coating composition on the The glass fiber surface is made by heating, preferably to 160 to 200 °. The in an aqueous solution
709 586/385709 586/385
1 Oil1 Oil
mittel lösliche komplexe Chromverbindung wird zweck- ■ mäßig in Konzentrationen von 0,5 bis 5,0, besonders 2 und 3 Gewichtsprozent, aufgebracht. Sie wird auf den behandelten Glasfaseroberflächen nach dem Trocknen unlöslich. Vorzugsweise polymerisiert man jedoch die komplexe Chromverbindung auf den Glasfaseroberflächen durch Wärmebehandlung bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 145 bis 200°.Medium-soluble complex chromium compound is useful in ■ concentrations of 0.5 to 5.0, especially 2 and 3 percent by weight applied. It becomes insoluble on the treated glass fiber surfaces after drying. Preferably, however, the complex chromium compound is polymerized through on the glass fiber surfaces Heat treatment at elevated temperature, preferably at 145 to 200 °.
Im folgenden ist ein Beispiel für die erfindungsgemäße Behandlung von Bespännungs- und Vorhangstoffen aus Glasfasern angegeben. Es ist jedoch selbstverständlich, daß sich die beschriebenen-Verbesserungen auch bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf Baumwolle, Seide und synthetische' Fasern ergeben.The following is an example of the invention Treatment of covering and curtain fabrics made of glass fibers specified. It goes without saying, however, that the improvements described also apply when the method according to the invention is applied to cotton, Silk and synthetic 'fibers result.
Behandlungsmittel Nr. 1: 5,0 Gewichtsprozent Vinylmischpolymerisat, z. B. Buthylmethacrylatvinylacetatmischpolymerisat (20%ige Dispersion in wäßrigem Medium), 0,5 Gewichtsprozent Polyvinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid, 94,5 Gewichtsprozent Wasser.Treatment agent No. 1: 5.0 percent by weight vinyl copolymer, z. B. Buthyl methacrylate vinyl acetate copolymer (20% dispersion in aqueous Medium), 0.5 percent by weight polyvinyl methyl ether maleic anhydride, 94.5 percent by weight water.
Behandlungsmittel Nr. 2: 2,0 Gewichtsprozent Chromstearatchlorid, 98,0 Gewichtsprozent Wasser.Treatment agent # 2: 2.0 percent by weight chromium stearate chloride, 98.0 percent by weight water.
Bei der Herstellung der Zusammensetzung Nr. 1 wird das Wasser zur Lösung der Dispersion des Vinylmischpolymerisats unter Rühren in einem Mischer zugefügt. Die Polyvinylmethyläther-Maleinsäureanhydridlösung wird dann unter weiterem Rühren beigegeben.In the preparation of Composition No. 1, the water becomes the solution of the dispersion of the vinyl copolymer added with stirring in a mixer. The polyvinyl methyl ether-maleic anhydride solution is then added with continued stirring.
Wird der Zusammensetzung Nr. 1 ein Farbstoff zugefügt, so verwendet man nur die Hälfte der Wassermenge zur Auflösung der Dispersion des Vinylmischpolymerisats und löst den Farbstoff im restlichen Wasser, das der Dispersion des Vinylmischpolymerisats zugefügt wird. Schließlich wird wie vorher unter Rühren die Polyvinylmethyläther-Maleinsäureanhydridlösung beigegeben.When a dye is added to composition No. 1, only half the amount of water is used to dissolve the dispersion of the vinyl copolymer and dissolve the dye in the remaining water, that of the dispersion of the vinyl copolymer is added. Finally, as before, the polyvinyl methyl ether-maleic anhydride solution is added while stirring added.
Beim Aufbringen dieser Appretur auf die Glasfasergewebe, die durch eine wenige Sekunden dauernde Erhitzung auf 560 bis 625° vorbereitet sind, wird das Gewebe nach der Wärmebehandlung mit der Zusammensetzung Nr. 1 z. B. durch Eintauchen und Auswinden appretiert und dann in einem Ofen bei einer Temperatur von etwa 160° ausgesetzt. Nach dem Trocknen wird das behandelte Gewebe mit der Zusammensetzung Nr. 2 z. B. durch Eintauchen und anschließendes Auswinden überzogen, worauf sich wieder eine Wärmebehandlung bei etwa der gleichen Temperatur anschließt.When this finish is applied to the glass fiber fabric, it is heated up for a few seconds are prepared to 560 to 625 °, the fabric after heat treatment with the composition No. 1 z. B. finished by dipping and wringing and then in an oven at a temperature of about 160 ° exposed. After drying, the treated fabric is coated with Composition No. 2 e.g. B. by immersion and subsequent wringing covered, which is followed by a heat treatment at about the same Temperature.
Es hat sich herausgestellt, daß man eine weitere Verbesserung besonders in bezug auf die Schmutzfestigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeitsaufnahme erzielen kann, wenn man Glycerin oder einen anderen flüssigen mehrwertigen Alkohol, beispielsweise Äthylenglykol und Propylenglykol, in beschränkten Mengen den zuerst auf die Glasfasern aufgebrachten Behandlungsmittel zufügt. Wenn beispielsweise Glycerin in Mengen von 0,1 bis 10,0 Gewichtsprozent in Verbindung mit dem Vinylmischpolymerisat und dem Polyvinyhnethyläther-Maleinsäureanhydrid in der Behandlungszusammensetzung vorhanden ist, erhält man ein Gewebe, das sich weicher und griffiger anfühlt. Es ist anzunehmen, daß Glycerin und mehrwertige Alkohole überhaupt derart reagieren, daß sie sich mit den harzbildenden Bestandteilen in solcher Weise verbinden, daß die behandelten Fasern eine Verminderung der Feuchtigkeitsaufnahme erfahren.It has been found that there is a further improvement, particularly with regard to dirt resistance and resistance to moisture absorption can be achieved by using glycerol or another liquid polyhydric alcohol, such as ethylene glycol and propylene glycol, in limited amounts, the treating agent first applied to the glass fibers inflicts. For example, if glycerin in amounts of 0.1 to 10.0 percent by weight in conjunction with the Vinyl copolymer and the polyvinyl ethyl ether-maleic anhydride in the treatment composition is available, the result is a fabric that is softer and more grippy to the touch. It can be assumed that Glycerin and polyhydric alcohols react in such a way that they combine with the resin-forming constituents combine in such a way that the treated fibers have a reduction in moisture absorption Experienced.
Wenn Glycerin in einem Anteil von 10% wesentlich übersteigenden Mengen vorhanden ist, ändert sich der Effekt beträchtlich. Die Feuchtigkeitsaufnahme wird ganz bedeutend und führt eher zu einer Neigung zurStaub- und Schmutzansammlung statt zu einer Verhinderung derselben.If glycerine is present in an amount substantially in excess of 10%, this changes Effect considerable. The moisture absorption becomes very significant and leads to a tendency towards dust and dirt accumulation rather than preventing it.
Im folgenden Beispiel wird die Verwendung von Glycerin in einer Zusammensetzung erläutert, die bei der Behandlung von Glasfaser Verwendung findet.The following example shows the use of glycerin illustrated in a composition used in the treatment of fiberglass.
5,0 Gewichtsprozent Vinylmischpolymerisat, z. B. Buthylmethacrylat-Vinylacetatmischpolymerisat, 0,5 Gewichtsprozent Polyvinylmethyläther-Maleinsäureanhydrid, 94,0 Gewichtsprozent Wasser, 0,5 Gewichtsprozent Glycerin.5.0 percent by weight vinyl copolymer, e.g. B. butyl methacrylate-vinyl acetate copolymer, 0.5 percent by weight Polyvinyl methyl ether maleic anhydride, 94.0 percent by weight water, 0.5 percent by weight Glycerin.
Nach der hiermit erfolgten Ausrüstung in der im Beispiel 1 erwähnten Weise können Schmutz, Ruß und andere ölige und schmierige Bestandteile leicht und schnell von den Oberflächen der Fasern'oder Fäden bzw. der daraus hergestellten Gewebe lediglich durch Abspülen mit Wasser beseitigt werden. Vorhangstoffe od. dgl. mit einer Appretur gemäß der Erfindung erhalten eine wünschenswerte Kräuselung, und das Aussehen des Gewebes ist bedeutend verbessert. Völlig unerwartet hat sich herausgestellt, daß dort, wo es schwierig war, Glasfasergewebe mit mit hoher Geschwindigkeit laufenden Nähmaschinen zu nähen, solche Schwierigkeiten nicht mehr auftreten, wenn die Glasfasern eine Appretur gemäß der Erfindung erhalten haben.After finishing in the manner mentioned in Example 1, dirt, soot and others can oily and greasy components easily and quickly from the surfaces of the fibers or threads or from them fabricated tissue can only be removed by rinsing with water. Curtain fabrics or the like with a finish in accordance with the invention, desirable crimp is obtained and the appearance of the fabric is significant improved. Completely unexpectedly it has been found that where it was difficult to use fiberglass fabrics with high Sewing speed running sewing machines, such difficulties no longer occur when the Glass fibers have received a finish according to the invention.
WerdenFarbstoffe in dieBehandlungszusammensetzung nach Beispiel 1 eingeführt, so können die Färbemittel aus den bekannten Textilfarbstoffen und Pigmenten ausgewählt werden, und ihre Konzentrationen in der Behandlungszusammensetzung lassen sich über einen ziemlich weiten Bereich ändern, abhängig von der Intensität der Farbe, der Art des Farbstoffes oder Pigmentes und dem Zweck, für den die Farbe zugegeben wurde. Im allgemeinen reichen Zusammensetzungen im Bereich von 1 bis 10°/0 aus. Pigmente geben in Mengen von 3 bis 15% für viele Zwecke eine ausreichende Färbung.If dyes are introduced into the treatment composition according to Example 1, the colorants can be selected from the known textile dyes and pigments, and their concentrations in the treatment composition can be changed over a fairly wide range, depending on the intensity of the color, the type of dye or pigment and the purpose for which the color was added. In general, rich compositions in the range of 1 to 10 ° / 0 out. Pigments in amounts of 3 to 15% give a sufficient color for many purposes.
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