DE102008007759B4

DE102008007759B4 - Mittel zum Verhindern von Verfärbungen beim Waschen von Textilien

Info

Publication number: DE102008007759B4
Application number: DE102008007759A
Authority: DE
Inventors: Christoph Dr. Hartmann; Florian Dr. Göbel
Original assignee: ATLANTICHEM GmbH
Current assignee: ATLANTICHEM GmbH
Priority date: 2007-12-04
Filing date: 2008-02-05
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2028-02-06
Also published as: DE102008007759A1

Abstract

Mittel zum Verhindern von Verfärbungen und Vergrauungen beim Waschen von Textilien mittels eines Farbstoff bindenden Substrats, auf Basis kationisierter Cellulose, wobei das Mittel einen wieder verwendbaren Behälter umfasst, der einen zum Öffnen und Verschließen dienenden Verschluss aufweist, der Behälter das kationisierte Substrat enthält und der Behälter Durchlässe für das Durchtreten von Waschflüssigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat in Form von Stapelfasern oder Cordfadenabschnitten vorliegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mittel zum Verhindern von Verfärbungen und Vergrauung beim Waschen von Textilien, welches ein Substrat enthält, ein Substrat, das aus den Waschbädern freifließende Farbstoffe aufnimmt und ein Verfahren zur Herstellung derartiger Substrate.
Das Problem des Verfärbens von Textilien beim Waschen, sei es nun im Haushalt bei der Handwäsche oder in Waschmaschinen oder auch in größeren Waschmaschinen bei gewerblichen Unternehmen oder in der Industrie, ist seit langem bekannt.
Verursacht werden beim Waschen von Textilien Verfärbungen dadurch, dass gefärbte Textilien beim Waschen Farbstoffe in das Waschwasser, Waschbad bzw. die Waschflotte abgeben und die dann in der Waschflotte frei verfügbaren ungebundenen Farbstoffe sich auf anderen Textilien absetzen und so nicht nur bei weißen ungefärbten Textilien zu den gefürchteten Verfärbungen führen sondern auch Farbtöne von heller gefärbten Textilien verändern, sei es dadurch, dass ein zarter Farbton in einen stärker gefärbten Farbton umschlägt oder sogar die Färbung als solche verändert wird.
Dieses Phänomen, das nicht nur der Schrecken für jede Hausfrau ist sondern auch beim Waschen im gewerblichen und industriellen Maßstab als großer Nachteil empfunden wird, tritt besonders auf, wenn gefärbte Wäsche nicht farbecht gefärbt ist und die Farben zum Ausbluten neigen. Aber auch bei wertvolleren Textilien lässt es sich nicht immer vermeiden, dass Farbstoff sich doch vom gefärbten Textil löst und frei in dem Waschwasser herumvagabundiert.
Häufig versucht man diesem unliebsamen Phänomen dadurch auszuweichen, dass man die Wäsche nach Farben sortiert und Weißwäsche für sich wäscht und nach Möglichkeit Wäsche mit gleichem Farbton separat wäscht. Ein solches Verfahren ist natürlich umständlich, arbeitsintensiv und vielen Fällen auch nicht durchzuführen. Andererseits hat man sich bemüht, Mittel zu entwickeln, die man dem Waschgut zugibt und welche die vagabundierenden Farbstoffe absorbieren sollen, bevor sie auf den zu waschenden Textilien Schaden anrichten können.
In der US 4 582 917 A wird ein Verfahren beschreiben, bei dem Salze von neuen Derivaten des N-Oxiranmethan-N,N,N-trialkylammonium hergestellt werden. Diese Substanzen dienen dazu textilem Material permanente bakteriostatische und/oder pilzhemmende Eigenschaften zu verleihen.
In der US 4 615 709 A werden kationische Verbindungen und deren Herstellung beschrieben, die zur Behandlung von textilem Material dienen sollen, um diesem eine verbesserte Anfärbung zu verleihen.
In der US 4 380 453 A wird ein Mittel beschrieben, das als Farbstofffänger fungieren soll und aus einem zellulosischen Substrat besteht, das durch Behandlung mit einer quaternären Ammoniumverbindung wie Glycidyltrimethylammoniumchlorid oder entsprechenden Halogenhydroxyverbindungen katonisiert worden ist und das die frei vagabundierenden Farbstoffe aus dem Waschwasser entfernen soll. Das Substrat wird der Waschflotte zugesetzt und kann in verschiedenster Form vorliegen z. B. als Gewebe, Vliese, geflochtene Taue oder Balle usw.
Von Nachteil bei diesem Verfahren ist u. a., dass es oft schwierig ist, diese Substrate nach dem Waschvorgang von der Wäsche zu entfernen. Darüber hinaus führen derartige Zusätze häufig zu Verfilzungen oder zum Verknäueln von Waschgut. Auch wurde gefunden, dass z. B. die dort angegebenen Gewebe für den wiederholten Gebrauch nicht besonders geeignet sind.
Deshalb hat es eine ganze Reihe von Weiterentwicklungen gegeben. So werden in der DE 697 10 724 T2 Verfahren beschrieben, mit denen ein verbessertes Substrat erhalten werden soll. Das dort beschriebene Verfahren besteht aus einer ganzen Reihe von Verfahrensschritten wie Ammonisierung des Zellulosesubstrats, Behandlung desselben unter einem Druck von 0,6 bis 1,37 MPa, Erhitzen des Substrats auf eine Temperatur zwischen 30°C und 40°C, Einhüllen des Substrats in einem wasserundurchlässigem Material und Rotieren des Materials bei Temperaturen zwischen 15 und 100°C für eine Zeitdauer zwischen 1 und 12 Stunden, Entfernen der Umhüllung, Durchleiten des Substrats durch ein Säurebad, eine weitere Druckbehandlung und Trocknung des Substrats.
Diese Verfahrensschritte sind sehr arbeitsintensiv und führen letzten Endes nicht zu einer wesentlichen Verbesserung.
In US 2002/0119721 A1 und US 2006/0019564 A1 werden weitere Substrate für die Entfernung von Farbstoffen aus der Waschflotte beschrieben, die aus zwei oder mehreren Schichten bestehen und dem Waschgut zugegeben werden. Dabei können die Farbstoff aufnehmenden Verbindungen auf einzelnen Oberflächen der Schichten oder auch auf mehreren Oberflächen aufgebracht sein. Aber auch diese Ausführungsformen bringen keine wesentlichen Verringerungen der vorstehend beschriebenen Nachteile.
Ein weiterer Versuch um die in dem Waschbad freifließenden Farbstoffe zu entfernen wird in der WO 99/63142 A1 beschrieben. Dabei ist es vor allem Ziel der dort beschriebenen Entwicklung das Verknäueln der Substrate mit dem Waschgut zu reduzieren. Dabei weisen die dort beschriebenen Mittel Schwimmkörper auf oder auch zusätzlich noch Randverstärkungen. Dabei können die Farbstoff aufnehmenden Körper zum Beispiel in Form eines kontinuierlichen Rings ausgeführt sein, der auf den Rührer aufgesetzt wird, oder sie sind mit Schwimmkugeln versetzt oder sie sind in Form eines hohlen Balls ausgeführt, der einige größere Öffnungen für den freien Durchlass von Waschflotte aufweist und über ein Seil und eine Klammer an der Waschmaschine befestigt wird.
Abgesehen davon, dass die dort beschriebenen Verfahrensweisen umständlich, kompliziert und teuer sind, können diese Vorrichtungen nur ein oder wenige Male benutzt werden und müssen dann verworfen werden.
Obwohl bereits zahlreiche Mittel bekannt sind, um frei vagabundierende Farbstoffe während des Waschvorgangs zu absorbieren und zu entfernen, besteht immer noch ein Bedürfnis nach verbesserten Mitteln, die geeignet sind den frei vagabundierenden Farbstoff während des Waschvorgangs zu entfernen und zu verhindern, dass während des Waschens eine Verfärbung von Wäschestücken stattfindet.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Mittel zur Verfügung zu stellen, das die vorstehend genannten Nachteile nicht aufweist, das einfach herzustellen ist und dessen Herstellung nicht so arbeitsintensiv ist wie bei vielen der bekannten Mittel, das einfach in seiner Anwendung ist, das weitgehend beliebig oft wieder verwendet werden kann, das während des Waschvorgangs nicht zu Verknäulen und Verfilzungen führt und das nach dem Waschvorgang problemlos von der gewaschenen Wäsche getrennt werden kann und bei dessen Herstellung man auch auf preiswerte, billige Ausgangsstoffe nämlich auf Abfallstoffe und Mindersorten zurück greifen kann, die bei der Herstellung von textilen Produkten wie Fasern, Filamenten, Garnen, textilen Flächengebilden und dergleichen anfallen, und das im Übrigen ohne Schwierigkeiten im Haushalt bei der Handwäsche und in Waschmaschinen, in gewerblichen Wäschereien und im industriellen Maßstab benutzt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Mittel zum Verhindern von Verfärbungen und Vergrauungen beim Waschen von Textilien mittels eines Farbstoff bindenden Substrats, auf Basis kationisierter Cellulose, wobei das Mittel einen wieder verwendbaren Behälter umfasst, der einen zum Öffnen und Verschließen dienenden Verschluss aufweist, der Behälter das kationisierte Substrat enthält und der Behälter Durchlässe für das Durchtreten von Waschflüssigkeit aufweist, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Substrat in Form von Stapelfasern oder Cordfadenabschnitten vorliegt.
Vorzugsweise weisen die Durchlässe einen Durchmesser von 0,01 bis 1 mm auf. Der Durchmesser kann im Übrigen auf das Substrat abgestimmt werden.
Der Verschluss ist vorzugsweise ein Reißverschluss, ein Klettverschluss, ein Zippverschluss oder ein Druckknopfverschluss. Es ist auch möglich, insbesondere bei flexiblen Behältern wie Säckchen, Beuteln und dergleichen aus Geweben, Gewirken, Geflechten usw. das Verschließen durch einfaches Zubinden zu bewirken, z. B. mit einer Schnur, einem Seil etc.
Es ist vorteilhaft, wenn der Behälter eine säckchenförmige Form aufweist. Es ist vorteilhaft, wenn der Behälter maximal zur Hälfte vorzugsweise maximal bis zu einem Viertel seines Füllvolumens mit Substrat gefüllt ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Substrat in Tablettenform ausgebildet.
Das Substrat ist auf Basis von Stapelfasern oder Cordabschnitten aufgebaut. Die Cordabschnitte weisen vorzugsweise eine Länge von 1 bis 5 cm auf.
Es ist vorteilhaft, wenn das Substrat neben dem kationisierten Polymer 0,2 bis 2 Gew.-% eines Bindemittels enthält. Das Bindemittel kann z. B. Carboxylmethylcellulose, Stärke oder dergleichen sein.
Das Substrat kann vorteilhaft auch aus einer Mischung von kationisiertem Zellstoff und kationisierten Cellulosefasern insbesondere auch Stapelfasern aufgebaut sein.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Substrat auf der Basis von Faserabfällen und Mindersorten aufgebaut, aber auch Abfallstücken, Reklamationsteilen von textilen Flächenprodukten.
Das Substrat kann auch Baumwollfasern im Gemisch mit Cellulosefasern, d. h. Fasern aus regenerierter Cellulose umfassen. Unter Fasern aus regenerierter Cellulose sind insbesondere Fasern zu verstehen, die auf bekannte Weise nach dem Viskoseverfahren hergestellt werden. Es sind aber auch Fasern geeignet, die nach dem Cupraminprozess hergestellt werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines kationisierten Substrats, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man Cellulosestapelfasern ggf. in Mischung mit Zellstoff kationisiert, mit Wasser wäscht und ggf. unter Zusatz eines Bindemittels zu Platten verpresst, die Platten trocknet und nach dem Trocknen zu tablettenförmigen Formkörpern ausstanzt.
In Abwandlung dieses Verfahrens wird das breiartige kationische Gemisch aus Cellulosestapelfasern, Zellstoff und ggf. Bindemittel auf ein gelochtes Blech gestrichen, bei dem die Löcher eine runde oder eckige Form aufweisen. Das breiartige Gemisch wird noch im gelochten Blech entwässert und getrocknet und dem Blech die Formkörper in Tablettenform entnommen.
Die Erfindung kann ganz allgemein ausgedrückt auf folgende Weise ausgeführt werden.
Es wird zunächst ein Körper, der aus cellulosischem Material oder einem anderen geeigneten Polymer mit Hydroxylgruppen besteht, kationisiert.
Das Kationisieren derartiger Substrate ist an sich bekannt. Es wird in diesem Zusammenhang insbesondere auf die US PS 4 380 453 A , die US 2 002/0119 721 A1 und US 2 006/0019564 A1 , die WO 99/63142 A1 verwiesen, denen zahlreiche Beispiele zum Kationisieren entsprechender Substrate beschrieben sind. Auf die diesbezügliche Offenbarung in diesen Dokumenten wird hiermit Bezug genommen.
Im Rahmen der Erfindung können die Substrate u. a. in folgender Form vorliegen:
Als textile Flächengebilde wie Gewebe, Tücher, gewirkte Stoffe, als Vliese, als Abschnitte von Cordfäden, als Stapelfasern, als Zellstoff, der vorzugsweise aus Linters gewonnen wird, in Form von Granulaten, als Würfel, als Kugeln insbesondere aber in Form von Tabletten.
Diese kationisierten Formkörper werden sodann in den geöffneten Behälter gegeben, der sodann mittels des Verschlusses verschlossen wird. Die Behälter können z. B. aus Geweben oder Gewirken hergestellt sein und sind mit einem entsprechenden Verschluss versehen, oder können auch einfach zugebunden werden.
Die Größe und das Volumen der Behälter können in weiten Grenzen variiert werden und auf die lokalen Waschbedingungen angepasst werden. So sind Behälter, die die Größe eines Waschlappens oder eines Taschentuchs aufweisen sehr geeignet, da sie sich während des Waschprozesses wie ein Wäschestück verhalten, jedoch strukturbedingt nicht zum Verknäulen neigen.
Es reicht im Allgemeinen aus, dass der Behälter zu einem Viertel bis zur Hälfte mit dem kationisierten Substrat gefüllt ist.
Besteht das Substrat, das in den Behälter gefüllt werden soll, aus Gemischen, die aus cellulosischen Stapelfasern und Zellstoff sowie ggf. einem Bindemittel bestehen, so sollte der Behälter maximal bis zu 50% seines Fassungsvermögens, vorzugsweise nur zu einem Viertel seines Fassungsvermögens mit dem Substrat gefüllt werden, da das Substrat während des Waschens quillt und sich dabei ausdehnt. Dadurch erreicht das Substrat eine besonders große aktive Oberfläche.
Die Behälter weisen vorzugsweise Öffnungen mit einem Durchmesser zwischen 0,01 bis 1 mm auf. Diese Öffnungsgröße kann sehr einfach erreicht werden, z. B. wenn der Behälter beispielsweise aus einem Gewebematerial besteht, durch Einstellen der Kett- und Schussdichte. Entsprechend kann man bei gewirkten Stoffen die Maschendichte entsprechend einstellen, dass diese Werte für die Öffnungen erreicht werden.
Bei diesen Öffnungen kann das Waschwasser noch sehr gut durch den Behälter strömen und mit dem Substrat in Kontakt kommen. Andererseits wird das Substrat daran gehindert aus dem Behälter herauszutreten und die Wäsche zu verschmutzen.
Nach dem Waschvorgang lässt sich der Behälter ohne Schwierigkeiten vom Waschgut trennen, da er sehr gut erkennbar ist und sich nicht in der Wäsche verknäult.
Je nach Intensität der im Waschbad frei herum vagabundierenden Farbstoffmoleküle kann der Behälter mit einer Füllung mehrmals benutzt werden.
Ansonsten ist es äußerst einfach den Behälter zu öffnen und das verbrauchte Substrat aus dem Behälter herauszuziehen oder durch Umstülpen zu leeren, der Behälter kann dann sofort wieder nachgefüllt werden.
Besonders vorteilhaft ist die Erfindung dadurch, dass bei ihr sogenannte Mindersorten von Fäden und Fasern, aber auch von textilen Flächenprodukten eingesetzt werden können.
Derartige Mindersorten fallen stets bei der Herstellung von Fasern und Fäden, Garnen und Cords und auch bei der Herstellung von textilen Flächenprodukten an.
Mindersorten von Stapelfasern können direkt verwendet werden oder eventuell noch einmal einem Zerkleinerungsprozess unterworfen werden. Fäden und Garne können geschnitten oder gerissen werden, Cordgarne und andere gezwirnte Garne sind zweckmäßig auf kürzere Länge zu schneiden, vorzugsweise auf Längen von etwa 0,5 bis 5 cm.
Da gemäß der Erfindung billige Abfallstoffe verwendet werden können, weist die Erfindung einen großen Kosten- und Preisvorteil gegenüber den bekannten Verfahren bzw. Mitteln auf. Die Behälter sind sehr einfach herzustellen und benötigen keine zusätzlichen Verstärkungen. Für die Substrate können auch textile Abfallprodukte in Form von textilen Flächengebilden verwendet werden. Diese brauchen lediglich auf eine entsprechende Größe geschnitten werden, damit sie in die jeweiligen Behälter hereinpassen.
Die Behälter können beliebig oft eingesetzt werden.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Mittels ist der, dass die aktiven Substrate keinen direkten unmittelbaren Kontakt mit dem Waschgut haben und somit auch keine Gefahr besteht, dass durch einen direkten engen Kontakt auch Wechselwirkungen mit dem zu waschenden Gut auftreten. So wird ein direkter unmittelbarer Farbstoffübergang, sei es vom zu waschenden Gut auf das Substrat oder auch umgekehrt, vermieden. Das Mittel gemäß der Erfindung nimmt somit nur die Farbstoffmoleküle auf, die in der Waschflotte frei vagabundieren.
Die Erfindung wird durch folgendes Beispiel näher erläutert.
Beispiel
In einem Becherglas werden 50 g Zellstoff und 50 g auf 1,5 cm kurz geschnittene Viskosefasern mit einer frisch zubereiteten Kationisierungslösung versetzt. Die Kationisierungslösung wurde hergestellt aus 27,55 g 33-%iger Natronlauge, 190,85 g Wasser und 31,60 g einer 65-%igen Lösung von 3-Chloro-2-hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid. Das Gemisch aus Zellstoff, Viskosefasern und Kationisierungslösung wird sodann einige Minuten kräftig geknetet und anschließend in ein Gefäß verschlossen und bei Raumtemperatur 24 Stunden stehen gelassen. Danach wird 4 x mit 2,5 Liter Wasser gewaschen. Nach dem Trockensaugen werden 100 g einer 1-%igen Carboxymethylcellulose-Lösung (CMC-Lösung) und weitere 100 g Wasser zugegeben.
Die maischeartige, tropfnasse Masse wird nun in eine rechteckige Pressform gegeben und gleichmäßig verteilt. Anschließend wird in einer Handpresse die Masse auf eine Schichtdicke von ca. 1 cm verdichtet, wobei der Wassergehalt dann noch ca. 50% beträgt. Nach dem Trocknen werden aus der Platte Tabletten von einem Durchmesser von 3,5 cm ausgestanzt. Diese tablettenartigen Formkörper wiegen etwa 3 g und können sofort gebraucht werden.
Das erfindungsgemäße Mittel nimmt aus einer Waschflotte den frei fließenden Farbstoff sehr gut auf und ist in vieler Hinsicht den im Handel befindlichen Farb- und Schmutzfängertüchern überlegen.

Claims

Mittel zum Verhindern von Verfärbungen und Vergrauungen beim Waschen von Textilien mittels eines Farbstoff bindenden Substrats, auf Basis kationisierter Cellulose, wobei das Mittel einen wieder verwendbaren Behälter umfasst, der einen zum Öffnen und Verschließen dienenden Verschluss aufweist, der Behälter das kationisierte Substrat enthält und der Behälter Durchlässe für das Durchtreten von Waschflüssigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat in Form von Stapelfasern oder Cordfadenabschnitten vorliegt.
Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlässe einen Durchmesser von 0,01–1 mm aufweisen.
Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss ein Reißverschluss, ein Klettverschluss, ein Druckknopfverschluss oder ein Zippverschluss ist oder der Behälter zugebunden ist.
Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter eine säckchenförmige Form aufweist.
Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter maximal zur Hälfte vorzugsweise maximal bis zu einem Viertel seines Füllvolumens mit Substrat gefüllt ist.
Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat in Tablettenform ausgebildet ist und das Substrat 0,5–2 Gew.-% eines Bindemittels enthält.
Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Cordabschnitte eine Länge von 0,5–5 cm aufweisen.
Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus einer Mischung von kationisiertem Zellstoff und kationisierten Cellulosestapelfasern aufgebaut ist.
Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus Faserabfällen und Mindersorten aufgebaut ist.
Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus einem Gemisch von Stapelfasern aus regenerierter Cellulose und Baumwollfasern aufgebaut ist.
Mittel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stapelfasern und die Cordfädenabschnitte nach dem Viskoseverfahren hergestellt sind.
Verfahren zur Herstellung eines kationisierten Substrats, dadurch gekennzeichnet, dass man Cellulosestapelfasern kationisiert, mit Wasser wäscht und unter Zusatz eines Bindemittels zu Platten verpresst, die Platten trocknet und nach dem Trocknen zu tablettenförmigen Formkörpern ausstanzt.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man die Cellulosestapelfasern in Mischung mit Zellstoff kationisiert.
Verfahren zur Herstellung eines kationisierten Substrats, dadurch gekennzeichnet, dass man Cellulosestapelfasern kationisiert, mit Wasser wäscht und unter Zusatz eines Bindemittels als Brei auf ein gelochtes Blech streicht, bei dem die Löcher eine runde oder eckige Form aufweisen, das breiartige Gemisch noch im gelochten Blech entwässert und trocknet und dem Blech die Formkörper in Tablettenform entnimmt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass man die Cellulosestapelfasern in Mischung mit Zellstoff kationisiert.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat in Form von Granulaten, Würfeln, Kugeln vorliegt.