DE2229455A1

DE2229455A1 - Verfahren zum entschlichten, entfetten und bleichen von rohtextilfasern

Info

Publication number: DE2229455A1
Application number: DE2229455A
Authority: DE
Inventors: Leonhard Allan Sitver; Robert Emil Yelin
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1971-08-02
Filing date: 1972-06-16
Publication date: 1973-02-15
Also published as: CA971308A; CH1138972A4; FR2148189A1; AU4344372A; CH560789A; US3765834A; ES404727A1; NL7210352A; ZA723995B; IT962414B; FR2148189B1; AT317139B; BE787058A; JPS5622988B1; AU465649B2; GB1396733A

Description

PATENTANWÄLTE

TE1£FON: SAMMEL-NR. 22S341

TELEGRAMME: ZUMPAT

POSTSCHECKKONTO: MÜNCHEN 91139

BANKKONTO:
BANKHAUS H. AUFHÄUSER

8 MÜNCHEN 2.

Case 1517

FMC CORPORATZON, New York, N,Y./USA

Verfahren zum Entschlichten, Entfetten

und Bleichen von Rohtextilfasern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entschlichten, Entfetten (Beuchen) und Bleichen von Rohtextilfasern.

Textilgewebe werden normalerweise entschlichtet, entfettet (gebeucht) und gebleicht, bevor sie gefärbt oder anderweitig mit einer Appretur versehen werden, um bügelfrei oder fleckenabstoßend zu werden. Zur Erzielung gleichbleibender, qualitativ hochwertiger Ergebnisse bei der Verarbeitung zu Textilien in industriellem Maßstab werden normalerweise die Entschlichtungs-, Entfettung— und Bleich-Schritte getrennt durchgeführt.

Das Entschlichten besteht darin, daß man irgendwelche Schlicht-Verbindungen, die während des Webens zugesetzt worden sind, entfernti Das Entfetten bzw. Beuchen entfernt Fette, Öle oder Wachse, die auf den Geweben vorhanden sein können und die ein gleichförmiges Färben und Bleichen verhindern können. Nach dem Entschlichten und Entfetten wird das Gewebe gebleicht, um dieses weich und für die Appreturchemikalien aufnahmefähiger zu machen. Das Gewebe wird in verschiedener Weise untersucht, um die Wirksamkeit der Entschlichtungs-, Entfettungs- (Beuch-) und Bleichbehandlungen sowie die Eignung des behandelten Gewebes für die

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nach dem Bleichen durchzuführenden Verfahrensschritte zu bestimmen. Die Gewebeeigenschaften, die normalerweise untersucht werden, sind das Reflexionsvermögen (Weißgrad), das durchschnittliche Tropfenabsorptionsvermögen, der Tropfenabsorptionsbereich, der prozentuale Gehalt an wasserextrahierbaren Materialien, der prozentuale Gehalt an mit Enzym extrahierbaren Materialien und der prozentuale Gehalt an Fetten, Ölen und Wachsen.

Durch getrennte Entschiichtungs-, Entfettungs- und Bleich-Behandlungen wurden Gewebe mit annehmbaren Werten hinsichtlich der oben angegebenen Eigenschaften erhalten. Z.B. werden Gewebe mit Enzymen, heißen Ätzlaugen, alkalischen Peroxyverbindungen oder Brom entschlichtet. Nach dieser Entschlichtungsstufe wird das Gewebe mit einer Alkaliverbindung entfettet bzw. gebeucht, um die Fette, Öle und Wachse als auch die übrigen Verunreinigungen, die bei der Entschlichtungsbehandlung nicht entfernt worden sind, zu beseitigen. Bei diesem Entfettungsverfahren werden normalerweise gute Tropfenabsorptionseigenschaften erzielt. Anschließend wird das Gewebe zur Erzielung eines hohen Weißgrades (Reflexionsvermögen) gebleicht, wobei man Bleichchemikalien, wie Wasserstoffperoxyd, einsetzt.

Mit einem Verfahren, das die Entschlichtungs-, Entfettungs-(bzw. Beuch-) und Bleich-Behandlungen zu einem kontinuierlichen Verfahren zusammenfassen würde, könnte man erhebliche wirtschaftliche Vorteile erzielen. Es wurde jedoch kein wirtschaftlich durchführbares "Einstufen-Bleich"-Verfahren entwickelt, das in der Lage ist, kontinuierlich Produkte hoher Qualität zu liefern.

Ein deutlicher Fortschritt auf dem Wege zu einem "Einstufen-Bleich"-Verfahren ist in der US-Patentschrift 3 026 166 von Gerald Gallagher et al. beschrieben. In dieser Patentschrift ist ein in der Kälte durchzuführendes Bleichverfahren beschrieben, bei dem eine Wasserstoffperoxyd/üipersulfat-Bleichlösung eingesetzt wird und das im folgenden als "Gallagher-Verfahren" bezeichnet wird. Das Gallagher-Verfahren wird bei etwa Raumtemperatur während einer Zeitdauer, die sich von 6 bis 24 Stunden

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erstreckt, durchgeführt. Obwohl das Gallagher-Verfahren Gewebe bleicht und das.Tropfenabsorptxonsvermogen der Gewebe verbessert, ist es nicht leicht auf eine kontinuierliche Verfahrensführung umzustellen, sondern muß wegen der bei der Verarbeitung erforderlichen langen Behandlungszeiten ansatzweise durchgeführt werden. Ein erheblicher Nachteil des Gallagher-Verfahrens liegt darin, daß man ein wirtschaftlich annehmbares Produkt mit gleichbleibender Qualität nur bei niedrigen Bleichtemperaturen, d.h. bei Temperaturen, die sich von etwa 10,0 bis 48^9⁰C (50 bis 120⁰F) erstrecken, erhalten kann, wobei jedoch erhebliche Bleichzeiten von 6 bis 24 Stunden erforderlich sind.

Gemäß dem in der US-Patentschrift 3 148 019 beschriebenen Verfahren wird sowohl eine Hochtemperatur—Entfettungs-Behandlung (Beuch—Behandlung) mit einem Alkali und dann eine Bleich—Behandlung mit einem alkalischen Wasserstoffperoxyd in einer einzigen Vorrichtung durchgeführt, was jedoch nicht die Durchführung der Entschiichtungs-, Entfettungs- und Bleich-Behandlung in einer einzigen Stufe bedeutet.

Erfindungsgemäß wird nun ein kombiniertes Verfahren zum Entschlichten, Entfetten (Beuchen) und Bleichen bereitgestellt, das kontinuierlich zu gebleichten Geweben mit hoher Qualität führt, die für die nach dem Bleichen durchgeführten Appreturbehandlungen, wie das Färben, das Fleckenabstoßendmachen und das Bügelfreimachen, sehr geeignet sind. Dieses Verfahren besteht darin, daß man die Fasern mit einer wäßrigen alkalischen Wasserstoffperoxydlösung, die ein Peroxy-diphosphat enthält, befeuchtet und die angefeuchteten Fasern während einer Zeit von 1,0 bis 90 Minuten auf eine Behandlungstemperatur 82,2°C bis 135°C (180 bis 275°C), vorzugsweise etwa 100⁰C (212°F) erhitzt, wobei man eine qualitativ hochwertige entschlichtete, entfettete und gebleichte Faser erhält. Die Qualität des entschlichteten, entfetteten und gebleichten Produktes kann noch verbessert werden, wenn man zu der wäßrigen alkalischen Wasserstoff peroxyd/Peroxydiphosphat-Lösung ein organisches Kohlen— wasserstof!-Lösungsmittel, ein oberflächenaktives Mittel und/ oder einen Stabilisator zusetzt.

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Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Entschlichten, Entfetten und Bleichen von Textilgeweben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Textilfasern mit einer Bleichlösung befeuchtet, die als wesentliche Bestandteile ein wäßriges alkalisches Wasserstoffperoxyd und ein Peroxydiphosphat enthält, und man die befeuchteten Fasern während einer Zeit von 1,0 bis 90 Minuten auf eine Behandlungstemperatur von etwa 82,2 C bis 135°C (180 bis 275°F) erhitzt.

Es können sowohl synthetische als auch Baumwoll-Fasern sowie Kombinationen dieser Fasern gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren entschlichtet, entfettet und gebleicht werden. Die Qualität des entschlichteten, entfetteten und gebleichten Gewebes kann dadurch verbessert werden, daß man zu der alkalischen Wasserstoff peroxyd/Peroxydiphosphat-Lösung einen Stabilisator, wie Natriumsilicat, ein organisches Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, wie eine Erdöldestillatfraktion, und ein oberflächenaktives Mittel der Art, wie es normalerweise in Bleichmitteln verwendet wird, vorzugsweise entweder ein ionisches oder ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel, zusetzt.

Die Behandlungstemperatur beträgt vorzugsweise etwa 100⁰C (212 F) und wird normalerweise dadurch erreicht, daß man das angefeuchtete Gewebe bei Atmosphärendruck mit Dampf in Berührung bringt. Es können jedoch Temperaturen, die niedriger als 100°C (212°F) liegen, z.B. Temperaturen von etwa 82,2°C (180°F) angewandt werden, obwohl die Behandlungszeit zunimmt, wenn die Temperatur auf unter 100⁰C (212°F) abnimmt. Temperaturen, die höher als 100 C (212 F) liegen, können dadurch erreicht werden, daß man das Verfahren in einem Druck-Bleich-Gefäß durchführt, in dem Temperaturen von bis zu etwa 135°C (275°F) erzielt werden können. Bei diesen erhöhten Temperaturen, die oberhalb 100°C (212 F) liegen, vermindert sich die Behandlungszeit, und es können bereits in 1 Minute gute Ergebnisse erzielt werden.

Das Verfahren wird in der Weise durchgeführt, daß man die Textilfasern mit der Bleichlösung derartig befeuchtet, daß die befeuchteten Fasern etwa 50 bis 150 Gewichtsteile Bleichlösung pro 100

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Gewichtsteile Faser enthalten. Das Befeuchten der Fasern wird in üblicher Weise durchgeführt, indem man sie z.B. in das Bleichbad eintaucht, sie aus dem Bad entnimmt und zur Entfernung der überschüssigen Bleichlösung abquetscht. Andere geeignete Maßnahmen zum Anfeuchten der Fasern sind jedoch dem Fachmann bekannt. . . .

Die Bleichlösung ist eine wäßrige Lösung, die als wesentliche Bestandteile . . . ·

a) 0,5 bis 5,0 % Wasserstoffperoxyd (bezogen auf eine 50%-ige Wasserstoffperoxyd-Lösung) und/oder derartige Mengen anderer Peroxyverbindungen, wie z.B. Perborate oder Percarbonate, die in Lösung Wasserstoffperoxyd ergeben, so daß der Wasserstoffperoxydwert innerhalb des erforderlichen Prozentbereichs von 0,5 bis 5 % liegt,

b) 0,1 bis 1,5 Gewichts-% eines wasserlöslichen Peroxydiphosphats, wie Kaliumdiphosphat, Natriumdiphosphat oder ein ähnliches wasserlösliches Salz der Peroxydiphosphorsaure, und

c) 0,1 bis 2,0 Gewichts-%, vorzugsweise etwa 0,8 bis 0,9 Gewichts-% Alkali, wie Natriumhydroxyd,

enthält.

Die Wirkung der Bleichlösung wird durch Zugabe der im- folgenden angegebenen Materialien noch weiter verbessert:

1) eine stabilisierende Menge eines Silicats, wie Natriumsilicat,

2) mindestens 0,1 % eines organischen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels, wieeine Erdöldestillatfraktion, und

3) mindestens etwa 0,005 %, vorzugsweise etwa 0,1 %, eines Netzmittels oder oberflächenaktiven Mittels, wie Triton X-IOO, oder eines anderen nicht-ionischen oder anionischen Netzmittels, wie ein Alkylarylnatriumsulfonat oder ein Alkylarylpolyätheralkohol. . ·

Die bevorzugte Menge des Lösungsmittels liegt zwischen 0,8 und, 1,0 %, da größere Mengen mit Hinsicht auf die zusätzlichen Ko-

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sten und die erhöhten Abfallbeseitigungsprobleme keine ausreichende Verbesserung ergeben. Die bevorzugten Eigenschaften der als Lösungsmittel verwendeten Erdöldestillatfraktion sind ein Anilin-Punkt zwischen 3 7,8 und 65,6°C (100 und 150°F), ein Kairi-Butanol-Wert zwischen 32 und 47, ein Löslichkeitsparameter zwischen 7,5 und 8,1, ein Flammpunkt TCC zwischen 37,8 und 63°C (100 und 145°F), ein Anfangssiedepunkt von mehr als 149°C ■ (300°F) und ein Endsiedepunkt von weniger als 210⁰C (410⁰F). Typischerweise enthält ein derartiges Lösungsmittel 10 bis 33 Volumen-% Aromaten, weniger als 1 % Olefine, 26 bis 43 % Naphthene und 32 bis 60 % Paraffine und besitzt eine Bromzahl zwischen 0,08 und 0,28.

Wenn die wesentlichen Peroxy-Bestandteile in den angestrebten Konzentrationen enthalten sind, sind Additive zur Einstellung oder zum Puffern des p„-Wertes der Lösung nicht-erforderlich.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, ohne sie jedoch zu beschränken.

Bei der Untersuchung der Eigenschaften der Gewebe vor und nach der Behandlung wurden die folgenden Verfahrensweisen angewandt,

a) Der Nicht-Baumwoll-Gehalt wurde unter Anwendung der AATCC-Testmethode Nr. 97-1960 bestimmt, wobei die Ergebnisse als prozentualer Gehalt an mit Enzymen extrahierbaren Materialien, als prozentualer Gehalt an mit Wasser extrahierbaren Materialien und als prozentualer Gehalt an Fetten, Ölen und Wachsen angegeben sind.

b) Die Reflexionswerte wurden mit einer zur Bestimmung des Weißgrades geeigneten Reflexionsbestimmungs-Vorrichtung (Munter lab reflectometer, Modell D-40) unter Anwendung eines Blau-Filters gemäß dem AATCC-Testverfahren 110-1968 ermittelt.

c) Das Absorptionsvermögen wurde unter Verwendung der AATCC-Testmethode 79-1968 bestimmt.

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Bei allen Beispielen war das behandelte Rohtextilgewebe (Stuhlware) ein Kleiderstoff aus 100 % Baumwolle mit einer Länge.von 1,08 m/kg (2,6 yards per pound) und 26 χ 26 Fäden/cm (66 χ 66 Fäden/in-ch).. Vor der Behandlung enthielt das Gewebe 6,2 Gewichts-% mit Wasser extrahierbare Materialien, 5,2 Gewichts-% mit Enzym extrahierbare Materialien und 0,82 Gewichts-% Fette, Öle und Wachse. Alle Prozentsätze sind, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht bezogen, und die angegebenen Prozentteile Wasserstoffperoxyd sind Gewichtsprozente einer 50%-igen Wasserstoff peroxyd-Lösung. .

Beispiel A (Verqleichsbeispiel)

Eine Baumwollkleiderstoff-Probe wurde bis zu einer Sättigung von 100 % mit einer wäßrigen Lösung befeuchtet, die 3 Gewichts-% Wasserstoffperoxyd (50%-ige Lösung), 2 Gewichts-% Natriumsilicat (42° Be), 0,8 Gewichts-% Natriumhydroxyd, 0,25 Gewichts-% einer als Lösungsmittel dienenden Erdöldestillatfraktion und 0,1 Gewichts-% eines nicht-ionischen Netzmittels enthielt. Das befeuchtete Gewebe wurde mit' Dampf während 90 Minuten auf 100⁰C (212 F) erhitzt und dann gewaschen. Das Gewebe wurde dann analysiert und zeigte die in der Tabelle I, Spalte A angegebenen Eigenschaften.

Beispiele B-, C, 1, 2 und 3

Das Verfahren des Beispiels A wurde mit vergleichbaren Bleichlösungen B und C wiederholt, die die in der Tabelle I angegebenen Zusammensetzungen aufwiesen, sowie mit den Bleichlösungen 1, 2 und 3, die die" erfindungsgemaßen Zusammensetzungen aufwiesen und die ebenfalls in der Tabelle I angegeben sind. Die Wirkungen der jeweiligen Bleichlösungen auf die Gewebe sind in der Tabelle I angegeben. Ein Vergleich der in der Tabelle I angegeben Ergebnisse ergibt die gleichbleibend qualitativ hochstehenden Ergebnisse, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu erzielen sind.

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugte Verfahrensweise besteht darin, daß man die Lösungszusammensetzung, die Behandlungszeit und Temperatur anwendet, die in Bei-

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spiel 3 angegeben sind.

Bei der bevorzugten Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Zusammensetzung der Lösung in gewissem Maße von den in Beispiel III verwendeten Mengen abweichen, so daß sich die bevorzugten Zusammensetzungsbereiche wie folgt ergeben:

a) Wasserstoffperoxyd 2,5 bis 3,5 Gewichts-%

b) Alkali 0,8 bis 0,9 "

c) stabilisierende Menge eines SiIi-

cats, üblicherweise Natriumsilicat etwa 2 "

d) Peroxydiphosphat 0,2 bis 0,5 "

e) Lösungsmittel 0,8 bis 1,0 " und

f) Netzmittel etwa 1,0 " .

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Tabelle I
Beispiel ABC

Zusammensetzung

Wasserstoffperoxyd Natriumhydroxyd

Natriumsilicat (42° Be) Peroxydiphosphat Varsol

Triton X-IOO

Eraebnisse '

% Reflexionsvermögen -",- ~--₇ - ~-,~ ", - "-,- --,-

Tropfenabsorptionsvermögen % extrahierbare Materialien; mit Wasser:

mit Enzym: Fette, Öle und Wachse

Die Stoffproben wurden nichtbezüglich extrahierbarer Materialien und Fette, f>j

Öle und Wachse untersucht. ' !^?

3,0	3,	0	3,0	3,0	3,0	3,0
0,80	ο,	80	0,90	0,90	0,90	0,80
2,0	2,	0	2,0	2,0	2,0	2,0
-	—		-	0,30	0,30	0,30
0,25	-		0,25	0,25	0,25	0,25
0,10	ο,	10	0,10	0,10	0,10	0,10
84,2	84,	2	84,5	85,3	85,2	85,8
52,3	120+		28,3	2,7	8,5	1,2
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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zum Entschlichten, Entfetten (Beuchen) und Bleichen von Rohtextilfasern, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gewebe mit einer Lösung befeuchtet, die als wesentliche Bestandteile 0,5 bis 5,0 Gewichts-% Wasserstoffperoxyd-Materialien und 0,1 bis 1,5 Gewichts-% Peroxydiphosphat enthält, und man die befeuchteten Fasern während einer Zeit von 1,0 bis 90,0 Minuten auf eine Behandlungstemperatur von etwa 82,2 bis etwa 135°C (180 bis 275°F) erhitzt.

2.) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung mindestens 0,1 Gewichts-% einer Erdöldestillatfraktion als Lösungsmittel enthält.

3.) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung eine stabilisierende Menge eines Silicats und etwa 0,1 Gewichts-% eines nicht-ionischen oder anionischen Netzmittels enthält.

4.) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 0,8 bis 1,0 Gewichts-% des Erdöl-Lösungsmittels,^ 0,2 bis 0,8 Gewichts-% des Peroxydiphosphats und 2,5 bis 3,5 Gewichts-% Wasserstoffperoxyd enthält.

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