DE2523433C2 - Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von ganz oder teilweise aus natürlicher oder regenerierter Cellulose bestehenden Fasermaterialien durch Behandlung mit flüssigem Ammoniak - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von ganz oder teilweise aus natürlicher oder regenerierter Cellulose bestehenden Fasermaterialien durch Behandlung mit flüssigem AmmoniakInfo
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Description
Die Behandlung von Fasermaterialien, die ganz oder teilweise aus natürlicher oder regenerierter Cellulose
bestehen, mit einer Lösung von flüssigem Ammoniak erwies sich bereits 1897 als vielversprechend. Seit dieser
Zeit sind einige Behandlungsverfahren bekannt geworden, bei deren Durchführung aber gewisse Nachteile
aufgetreten sind, die im wesentlichen mit den folgenden Faktoren im Zusammenhang stehen:
1) Eventuelle Regelung der Entspannung des Materials nach seiner Imprägnierung mit flüssigem Ammoniak.
1) Eventuelle Regelung der Entspannung des Materials nach seiner Imprägnierung mit flüssigem Ammoniak.
ίο
2) Regelung der Spannungen und Kräfte, die bei der Entfernung des flüssigen Ammoniaks auf das
Material zur Einwirkung zu bringen sind.
3) Gleichmäßigkeit der erhaltenen Ergebnisse.
Von den Verfahren zur Behandlung von Cellulosematerialien
mit flüssigem Ammoniak sind die in den folgenden Patentschriften beschriebenen Verfahren zu
nennen:
Die FR-PS 7 26 293 (US-PS 19 98 551) beschreibt ein Verfahren zur Behandlung von Fasern, Fäden, Garnen
oder Geweben auf Basis von natürlicher oder regenerierter Cellulose unter einer während der
Behandlungsdauer aufrecht erhaltenen geringen Spannung oder spannungslos. Die erhaltenen Ergebnisse sind
eine Steigerung der Festigkeitseigenschaften, der Dehnbarkeit und des Glanzes.
Die FR-PS 14 33 022 (US-PS 34 06 006) beschreibt ein
Verfahren zur Behandlung von Cellulosematerial mit dem Ziel, ein Produkt mit guter Dehnbarkeit und guter
Maßhaltigkeit beim Waschen zu erhalten. Zur Erzielung eines solchen Ergebnisses wird das Gewebe mit
Ammoniak imprägniert und während des Quellens oder Fülligwerdens und/oder während des Abdampfens
unter minimaler oder geringer Spannung gehalten, die die Erzielung der gewünschten starken Dehnbarkeit
ermöglicht.
Die FR-PS 15 46 099 (US-PS 35 60 140) beschreibt ein
Verfahren, bei dem der Ammoniak auf ein Material im entspannten oder nicht entspannten Zustand aufgebracht
und das Material dann während der Entfernung des Ammoniaks um 10 bis 30% gereckt wird. Auf diese
Weise wird die Zugfestigkeit erheblich verbessert.
Die FR-PS 21 21 866 (DD-PS 95 828) beschreibt ein Verfahren, mit dem die durch die Behandlung bewirkte
Schrumpfung auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden soll. Zu diesem Zweck wird die Berührungsdauer
zwischen Ammoniak und dem Material im Spannrahmen auf 0,6 bis 9 Sekunden begrenzt, wodurch sich ein
Mercerisierungsgrad ergibt, der um etwa 50% unter dem optimalen Wert liegt.
Die US-PS 37 67 359 beschreibt ein Verfahren, gemäß dem ein mindestens 25% Baumwolle enthaltendes Garn
während des kurzzeitigen Eintauchens in flüssiges Ammoniak und bei dessen Entfernung laufend verstreckt
wird.
Diese bekannten Verfahren zur Merzerisierung mit flüssigem Ammoniak schließen an sich zwei Behandlungsarten
ein, nämlich
a) die Behandlung gemäß Mercer, d. h. Einwirkung eines füllig machenden Reagens auf ein Material,
das einem Geringstmaß an Spannungen unterworfen ist, und
b) die Behandlung gemäß Lowe, d. h. Einwirkung eines füllig machenden Reagens auf ein Material,
das unter Spannung gehalten wird, um seine Schrumpfung minimal zu halten.
In gewissen Fällen wird eine geringe oder mäßige Spannung angewandt, um die Abmessungen des
behandelten Materials zu verändern. In allen Fällen bedingt jedoch der Zustand des Materials im Augenblick
der Entfernung des füllig machenden Reagens die Eigenschaften des behandelten Produkts.
Gemäß diesen Definitionen der Merzerisierung können die vorstehend beschriebenen bekannten
Verfahren zur Behandlung mit flüssigem Ammoniak wie folgt eingestuft werden:
1) Verfahren, bei denen die Wirkung des Ammoniaks unvollständig ist, d. h. es wird bei diesen Verfahren
auf gewisse Vorteile der Behandlung verzichtet, um gewisse Nachteile zu vermeiden, insbesondere
verzichtet man auf einen Teil der Anfärbbarkeit oder Farbaufnahmefähigkeit auf einen Teil der
Maßhaltigkeit und auf einen Teil der Festigkeitseigenschaften, damit eine zu starke Schrumpfung und
der Verlust einer zu großen Oberfläche des textlien Materials vermieden wird.
2) Verfahren, bei denen die Wirkung des Ammoniaks vollständig ist, d. h.
a) das Material ist entweder nur minimalen Beanspruchungen während der Entfernung
des füllig machenden Reagens unterworfen (gemäß Mercer), wobei schlechte Ebenheit bei
Textilien, gute Maßhaltigkeit, kein Glanz, is
starke Verkleinerung der Oberfläche der Textilien, keine Steigerung der Festigkeitseigenschaften,
starke Bruchdehnung und damit gute Dehnbarkeit beobachtet werden, oder
b) das Material ist während der Entfernung des füllig machenden Reagens unter starken
Spannungen gehalten (gemäß Lowe), wobei gute Ebenheit bei Textilien, schlechte Maßhaltigkeit,
annehmbarer Glanz, geringe Verkleinerung der Oberfläche der Textilien, gute Verbesserung der Festigkeitseigenschaften
und sehr geringe Bruchdehnung und damit schlechte Dehnbarkeit beobachtet werden.
Andere Eigenschaften sind beiden Materialien nach 2 a) und 2 b) gemeinsam, nämlich verbesserte Anfärb- :o
barkeit, erhöhte Geschmeidigkeit im feuchten Zustand und teilweise Verschwinden der kristallinen Bereiche
der Cellulose.
Wie durch die später folgenden Beispiele veranschaulicht werden wird, ermöglicht keines dieser Verfahren j5
die gleichzeitige Verbesserung aller der allgemein gewünschten Eigenschaften, insbesondere
für Gewebe und Gewirke:
erhöhte Festigkeit,
verbesserte Ebenheit,
Maßhaltigkeit,
geringe Schrumpfung,
gute Dehnbarkeit,
oder für Fäden und Garne:
oder für Fäden und Garne:
erhöhte Festigkeitseigenschaften
(dynamometrische Festigkeit).
erhöhte oder unveränderte Bruchdehnung,
Glanz und Maßhaltigkeit.
Andererseits verursachen die Verfahren mit hoher Spannung bzw. die Verfahren ohne vollständige
Wirkung des Ammoniaks, bedingt durch die Schwierigkeit, die Werte von Spannungen und Behandlungsgeschwindigkeit
zu stabilisieren und sie den jeweiligen Materialien anzupassen, schlechte zeitliche und räumliehe
Gleichmäßigkeit.
All dies führte zu der Erkenntnis, daß eine Unverträglichkeit zwischen gewissen Eigenschaften der
mit Ammoniak behandelten Produkte vorliegt, u:id daß man auf gewisse Eigenschaften verzichten muß, um t>o
andere zu erreichen, indem beispielsweise eine gleichzeitige Verbesserung der Festigkeitseigenschaften und
der Dehnbarkeit nicht möglich ist. Hieraus folgt, daß der Gewinnung einwandfreier Produkte jeder der folgenden
Punkte entgegensteht:
Entspannen und anschließendes Spannen, Trocknen unter Spannung, fehlende Spannung, und daß in Fällen,
in denen die Spannung eines mit Ammoniak imprägnier-
45 ten Produkts erwünscht ist, diese Spannung zu
schlechten Ergebnissen führt, wenn ein Material, das mit
einem geringen Prozentsatz Ammoniak imprägniert ist, der Spannung unterworfen wird.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren verfügbar zu machen, daß die geschilderten
Nachteile nicht aufweist und die Gewinnung von Fasermaterialien mit allgemein verbesserten Eigenschaften
ermöglicht
Die Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von ganz oder
teilweise aus natürlicher oder regenerierter Cellulose bestehenden Fasermaterialien durch Behandlung mit
flüssigem Ammoniak, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
a) das Fasermaterial durch Eintauchen in flüssigen Ammoniak oder durch Aufsprühen von Ammoniak
bis zu einem Imprägnierungsgrad zwischen 60 und 200 Gew.-°/o imprägniert und das mit dem flüssigen
Ammoniak plastifizierte Material für eine Zeit zwischen 10 und 60 Sekunden unter Spannung hält,
wobei die Spannung entweder im Material vor der Plastifiziemng erzeugt wird, oder auf das bereits
plastifizierte Material zur Einwirkung gebracht wird, und daß man dann
b) die Spannung aufhebt und die Ammoniakkonzentration in weniger als 3 Sekunden nach dem
Aufheben der Spannung auf weniger als 75 Gew.-% und in weniger als 60 Sekunden auf weniger als 30
Gew.-% vermindert, so daß der Übergang aus dem plastischen Zustand in den nicht plastischen
Zustand des Fasermaterials nach dem Aufheben der Spannung in so kurzer Zeit erfolgt, daß das
Einlaufen begrenzt wird, und daß man schließlich
c) den in dem nunmehr nicht plastischen Fasermaterial noch verbliebenen Anteil an Ammoniak, unter
Einwirkung einer geringen Spannung von weniger als 5% der Bruchlast des Materials, vollständig
entfernt.
In der Verfahrensstufe b) wird vorzugsweise die Ammoniakkonzentration in weniger als \ Sekunde auf
weniger als 75% und in weniger als 20 Sekunden auf weniger als 30% vermindert, während in der Verfahrensstufe
c) die Ammoniakkonzentration in weniger als 300 Sekunden auf weniger als 15% vermindert wird. In
der Verfahrensstufe a) sollte das Material unter eine solche Spannung gebracht werden, daß seine ursprünglichen
Abmessungen aufrechterhalten werden.
Das plastifizierte Material enthält 60 bis 200% Ammoniak. Dieses plastifizierte Material wird während
einer Zeit von mehr als 1 Sekunde, vorzugsweise mehr als 10 Sekunden unter Spannung gehalten. Diese
Bedingungen ermöglichen die Erzielung einer vollständigen Einwirkung des Ammoniaks auf das Material.
Die Spannungen, unter die das bereits im plastischen Zustand befindliche Material gebracht wird, haben
lediglich den Zweck, die evtl. mögliche Schrumpfung zu kompensieren und dem Material wieder seine ursprünglichen
Abmessungen zu verleihen. Sie werden also in dieser Absicht berechnet.
Die Spannungen, unter denen das bereits im plastischen Zustand befindliche Material gehalten wird,
dienen lediglich dazu, die Wirkung des Ammoniaks zurückzuführende Schrumpfung zu verhindern, wobei
■nan vorzugsweise eine Konditionierungsweise, z. B.
eine nur wenig einziehbare Spannvorrichtung wählt, die die Schrumpfung begrenzt.
Das Fasermaterial kann in beliebiger Form, beispiels-
weise in Form von Fäden, Garnen, Vliesen, Geweben oder Gewirken eingesetzt werden.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher beschrieben.
Hierbei sind alle Prozentsätze als Gewichtsmenge Ammoniak, bezogen auf das Cellulosematerial,
zu verstehen.
Die Abbildung veranschaulicht die Schrumpfung eines verschieden stark mit flüssigem Ammoniak
imprägnierten Materials in Abhängigkeit von der Zeit. Beobachtet man das Verhalten des Systems Cellulose-Ammoniak
sowohl vom statischen als auch vom dynamischen Standpunkt, so stellt man fest, daß das
Zusammenführen vom Ammoniak und Cellulose zu den folgenden Bereichen führt:
3) 0% bis etwa 10Gew,-% Ammoniak:
3) 0% bis etwa 10Gew,-% Ammoniak:
Das Ammoniak ist direkt an die Cellulose durch Bindungen gebunden, in denen das Dublett des
Ammoniakstickstoffs einen Teil seiner Ladung auf die elektrophilen Gruppen der Cellulose, insbesondere
auf die Hydroxylgruppen überträgt (Van der Waalssche Bindungen).
b) etwa 10 bis 60 Gew.-% Ammoniak:
Die Bindungen zwischen der Cellulose und dem Ammoniak und dann zwischen den Ammoniakmolekülen
selbst entsprechenden Bindungen vom Typ des induzierten Dipols: Man stellt hierbei die
Bildung von polymolemularen Ammoniakschichten fest.
c) mehr als etwa 60 Gew.-% Ammoniak:
Hierbei stellt man Flüssigkeit in den Zwischenräumen fest, die sich je nach den örtlichen und
allgemeinen Druckbedingungen unter Dampfdruck oder in einem Zustand ohne Dampfdruck befindet
Was die mechanischen Eigenschaften des Systems Ammoniak-Cellulose anbelangt, so hat bekanntlich
reine Cellulose eine geringe Plastizität. Diese Plastizität wird durch die Anwesenheit des flüssigen Ammoniaks
erhöht und wird erheblich, wenn die vorhandene Menge des flüssigen Ammoniaks 60% übersteigt. Hierbei
spielten die freien Ammoniakmoleküle im Gegensatz zu denen, die durch Wasserstoffbrücken gebunden sind,
oder im Gegensatz zu denen, die zu den polymolekularen Schichten gehören, die Rolle des Plastifiziermittels.
Ferner ist festzustellen, daß der Parameter der Ammoniakkonzentration im Cellulosematerial auch die
Geschwindigkeit der Deformierung beeinflußt Je höher die Ammoniakkonzentration, um so schneller verlaufen
die Deformierungen sowohl bei der Entspannung als auch bei der Dehnung. Dies wird durch die Abbildung
deutlich veranschaulicht in der die Schrumpfung des Materials in Abhängigkeit von der Zeit für verschiedene
Ammoniakkonzentrationen dargestellt ist. Es wird angenommen, daß die Ammoniakkonzentration während
der gesamten Dauer der Schrumpfung konstant bleibt und man wählt als Zeit Null den Augenblick, in
dem man jede Beanspruchung des Materials aufhebt und ihm somit die Möglichkeit läßt sich ungehindert
zusammenzuziehen. Beispielsweise sieht man, daß das Material 10% nach 1,5 Sekunden bei einer Ammoniakkonzentration
von 150% und nach 16,5 Sekunden bei einer Ammoniakkonzentration von 40% schrumpft
Es kann somit festgestellt werden, daß mit steigender
Ammoniakkonzentration die Plastizität des Materials und die Geschwindigkeit der Deformierungen zunehmen.
Insbesondere erfahren diese beiden Eigenschaften eine sehr starke Steigerung bei einem Ammoniakgehalt
von etwa 60 Gew.-% in der Cellulose, d. h. wenn die
Zone des nicht gebundenen Ammoniaks erreicht wird.
Aus diesen Beobachtungen ist zu folgern, daß die Dehnung oder die Schrumpfung der Cellulosefasern
gleichzeitig folgendes erfordern:
a) Die Ausübung von Beanspruchungen zur Dehnung und die Aufhebung dieser Beanspruchungen für die
Entspannung,
b) eine genügende Ammoniakkonzentration, um eine bedfriedigende Plastizität zu erhalten, d. h. über 60
Gew.-%,
c) eine Dauer der Einwirkung oder der Aufhebung der Beanspruchungen, die vom Ammoniakgehalt
im Material abhängt und mit Hilfe der Kurven der Abbildung bestimmt werden kann.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung vermeidet man jede Schrumpfung oder begrenzt zumindest in der Praxis die Schrumpfung während der Dauer der Imprägnierung, indem man das Material unter Spannung hält. Bekanntlich werden durch die Aufrechterhaltung dieser Beanspruchungen während der gesamten Dauer des Trocknens, d. h. wenn die Ammoniakkonzentration im Material gering wird, gewisse Eigenschaften des Materials zerstört.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung vermeidet man jede Schrumpfung oder begrenzt zumindest in der Praxis die Schrumpfung während der Dauer der Imprägnierung, indem man das Material unter Spannung hält. Bekanntlich werden durch die Aufrechterhaltung dieser Beanspruchungen während der gesamten Dauer des Trocknens, d. h. wenn die Ammoniakkonzentration im Material gering wird, gewisse Eigenschaften des Materials zerstört.
Die Abbildung zeigt, daß das Ausmaß der Schrumpfung und vor allem die Geschwindigkeit der Schrumpfung
bei einem Ammoniakgehalt von weniger als 75% gering und bei einem Ammoniakgehalt unter 30%
vernachlässigbar sind. Unterhalb dieser Grenze kann die Trocknung auch ohne Spannung ohne die Gefahr
einer starken Schrumpfung vorgenommen werden. Es ist jedoch unerläßlich, die Schrumpfung des Materials,
die während der Trocknung nach der Aufhebung oder Verringerung der Beanspruchungen eintreten könnte,
zu begrenzen, so lange das Material nicht wieder einen nicht plastischen Zustand angenommen hat, d. h. bei
einer Ammoniakkonzentration unter 75%, vorzugsweise unter 30%. Durch Begrenzung dieser Schrumpfung
ist es beim Verfahren gemäß der Erfindung möglich, einwandfreie Produkte zu erhalten.
Nachstehend werden die einzelnen Stufen des 4(i Verfahrens ausführlich beschrieben.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele unter Vergleich zum Stande der Technik näher
erläutert.
Ein zweifädiges gezwirntes Garn Nm 60/2 wird nach dem folgenden Verfahren behandelt:
a) Unbehandeltes Garn
a) Unbehandeltes Garn
b) Gemäß der Erfindung mit flüssigem Ammoniak behandeltes Garn. Das Garn wird unter einer
Spannung von 50 g auf eine starre Unterlage gewickelt. Es wird 30 Sekunden mit Ammoniak
berieselt Das Garn wird dann mit einer Geschwindigkeit von 600 m/Minute abgewickelt Nach 5/ioo
Sekunde wird das Garn, das ursprünglich 150 bis
180% Ammoniak enthielt mit einem Luftstrom von 20° C getrocknet der die Ammoniakkonzentration
auf 40 Gew.-% senkt, wobei auf das Garn von dem Augenblick ab, in dem es die Spule verläßt
keinerlei Spannung einwirkt
Das Garn wird anschließend unter einer unbeachtlichen Spannung von 20 g, die zur Bildung einer einwandfreien Spule erforderlich ist, aufgewickelt Während der Dauer des Aufspulens wird das Garn der Einwirkung eines Heißhiftstroms, der das flüssige Ammoniak vollständig entfernt, ausgesetzt
Das Garn wird anschließend unter einer unbeachtlichen Spannung von 20 g, die zur Bildung einer einwandfreien Spule erforderlich ist, aufgewickelt Während der Dauer des Aufspulens wird das Garn der Einwirkung eines Heißhiftstroms, der das flüssige Ammoniak vollständig entfernt, ausgesetzt
c) Behandlung des Garns mit flüssigem Ammoniak unterSpannung:
Das Garn wird kontinuierlich mit flüssigem Ammoniak unter einer Spannung von 200 g
während einer Dauer von 2 Sekunden behandelt. Es wird anschließend getrocknet und dann unter der
gleichen Spannung von 200 g aufgespult.
d) Mit Natriumhydroxid merzerisiertes Garn:
Das gleiche Garn wird in Form von Strängen mit
Natriumhydroxid merzerisiert,
e) Das Garn wird mit flüssigem Ammoniak wie unter (c), jedoch ohne Spannung sowohl während des Imprägnieren als auch während des Trocknens behandelt.
e) Das Garn wird mit flüssigem Ammoniak wie unter (c), jedoch ohne Spannung sowohl während des Imprägnieren als auch während des Trocknens behandelt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle I genannt.
Reißfestigkeit, g |
Bruchdehnung, % |
Änderung der Festigkeit gegenüber dem unbehanüelten Garn |
Änderung der Bruch dehnung gegenüber dem unbehandelten Garn |
li' !'■? I |
|
a | 630 | 5,4 | |||
b | 760 | 7,4 | + 20,6% | + 37% | |
C | 768 | 2,2 | + 22% | - 60% | |
d | 724 | 2,5 | + 15% | - 54% | |
e | 599 | 16 | - 5% | +196% |
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen:
1) Das erfindungsgemäß behandelte Garn (b) hat die richtige Reißfestigkeit und die richtige Bruchdehnung.
2) Das Garn (c), das während der gesamten Behandlung unter hoher Spannung gehalten wurde,
hat gute Reißfestigkeit und schlechte Bruchdehnung.
3) Das mit Natriumhydroxid merzerisierte Garn (d) ist einwandfrei hinsichtlich der Reißfestigkeit, hat
jedoch eine schlechte Bruchdehnung.
4) Das ohne Spannung behandelte Garn (e) hat eine zu starke Dehnung und keine gute Reißfestigkeit.
Baumwollserge mit einem mittleren Flächengewicht von 280 g/m2 wird nach den nachstehend beschriebenen
verschiedenen Methoden behandelt.
a) Unbehandeltes Gewebe.
b) Erfindungsgemäß behandeltes Gewebe:
Das Gewebe wird auf Stahlrollen mit Gummibelag mit einer solchen Spannung aufgebracht, daß es
sich in der Kette um 2% dehnt und im Schuß um 1% schrumpft Diese geringe Spannung ist
notwendig, um das Gewebe richtig auf den Walzen zu halten. Nach 1 Sekunde wird es bis zu einer
Aufnahme von wenigstens 160% mit Ammoniak imprägniert. Das Gewebe läuft dann über die
Walzen, mit denen es mit Schuß und Kette 25 Sekunden in Reibung gehalten wird. Das Gewebe
verläßt dann die Walzen und bleibt dann nur noch unter minimaler Spannung, die für seine Handhabung
und für einwandfreie Trocknung erforderlich ist Es wird dann der Einwirkung eines Stroms von
gasförmigem Ammoniak, das eine Temperatur von — 25° C hat, ausgesetzt, wodurch seine Ammoniakkonzentration
in 0,5 Sekunden auf etwa 45% gebracht wird. Es läuft dann mit minimaler Spannung über Walzen, die auf 80° C erhitzt sind,
wodurch das restliche Ammoniak in 1 Minute entfernt wird.
j» c) Das Gewebe wird unter Spannung 30 Sekunden mit
flüssigem Ammoniak behandelt. Die Spannung wird so zur Einwirkung gebracht, daß eine
Schrumpfung von 2% im Schuß und eine Dehnung von 2% in der Kette festgestellt wird. Das Gewebe
j5 wird anschließend unter der gleichen Spannung in 2*
Minuten mit Heißluft getrocknet.
d) Das Gewebe wird 30 Sekunden mit flüssigem Ammoniak behandelt, wobei es lediglich unter der
Spannung gehalten wird, die für seine Handhabung notwendig ist. Es wird anschließend spannungslos
in 2 Minuten mit Heißluft getrocknet.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle H genannt. Unter einer gewaschenen Probe ist eine Probe zu verstehen, die zweimal vollständig in der Maschine bei Kochtemperatur gewaschen und anschließend nachliegend getrocknet worden ist. Die Vergrößerung oder Verkleinerung der Oberfläche entspricht dem Unterschied in der Oberfläche zwischen gewaschenen und behandelten Proben und gewaschenen, unbehandelten Vergleichsproben. Die Vergrößerung oder Verkleidung kennzeichnet die endgültige Oberfläche des erhaltenen maßhaltigen Produkts.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle H genannt. Unter einer gewaschenen Probe ist eine Probe zu verstehen, die zweimal vollständig in der Maschine bei Kochtemperatur gewaschen und anschließend nachliegend getrocknet worden ist. Die Vergrößerung oder Verkleinerung der Oberfläche entspricht dem Unterschied in der Oberfläche zwischen gewaschenen und behandelten Proben und gewaschenen, unbehandelten Vergleichsproben. Die Vergrößerung oder Verkleidung kennzeichnet die endgültige Oberfläche des erhaltenen maßhaltigen Produkts.
Sämtliche higenschaften der verschiedenen Proben sind in Tabelle III angegeben. Es ist festzustellen, daß
nur die gemäß der Erfindung behandelte Probe (b) insgesamt gute Eigenschaften aufweist.
Lange des Länge der
Schuß- Kette, cm
fadens, cm
Änderung der
Länge des
Schußfadens
Änderung der
Länge der
Kette
Änderung der
Oberflächengröße
Zunahme der Oberflächengröße
Ursprünglich
Behandelt
Gewaschen
100
963
100
89
-3.7% -11%
-143%
ίο
Fortsetzung
Länge des Länge der Änderung der Änderung der Änderung der Zunahme der
Schuß- Ketle, cm Länge des Länge der Oberflächen- Oberflächen-
fadens, cm Schußfadens Kette größe größe
+ 5,8%
Ursprünglich | 100 | 100 | — | - | — | 0% | 20% | — | 0% |
Behandelt | 92 | 100 | -8% | -2% | - 1% | - 0,8% | - 8% | - 10,7% | |
Gewaschen | 92 | 99 | 0% | -2% | - | - 9% | - | ||
Ursprünglich | 100 | 100 | - | + 2% | - | - 28% | |||
Behandelt | 98 | 102 | - 8,8% | - 9% | - 28,2% | ||||
Gewaschen | 96 | 93 | - 0,6% | - | |||||
Ursprünglich | 100 | 100 | |||||||
Behandelt | 91,2 | 80 | |||||||
Gewaschen | 90,6 | 79,3 |
+ 3,9%
- 19,4%
Maßhaltigkeit
Trocknung flachliegend
Anlarbbarkeit
Glanz
a) | schlecht | schlecht | schlecht | schlecht |
b) | gut | zieml. gui | zieml. gut | zieml. gut |
c) | schlecht | desgl. | desgl. | desgl. |
d) | gut | desgl. | desgl. | schlecht |
Änderung der Oberllächengröße
Reißfestigkeit
Bruchdehnung des Schußfadens
Bruchdehnung der Kette
a) | — | — | 8% |
b) | Zunahme um 5% | Zunahme um 5% | 11% |
c) | Zunahme um 4% | Zunahme um 5% | 4% |
d) | Abnahme um 20% | unverändert | 17% |
Beispiel 3 | schrumpfte. Die Re | ißfestig |
24%
38%
Ein Gewebe für Arbeitsbekleidung wird erfindungsgemäß nach der Methode (b) von Beispiel 2 behandelt.
Es wird anschließend in normaler Weise fertiggestellt: gefärbt, durch den Streckrahmen geführt, appretiert und
dann um 5% geschrumpft.
Ein gleiches Gewebe, das nicht behandelt worden ist. wird in der gleichen Weise fertiggestellt, jedoch nach
dem Appretieren um 15% geschrumpft. Die Gewebe werden anschließend konfektioniert und dann in der
Waschmaschine zweimal 30 Minuten gewaschen und anschließend getrocknet. Das behandelte Produkt
zeigte nun eine Kettenschrumpfung um 1,5% und eine Schrumpfung der Schußfäden um 0,7%, während das
unbehandelte Produkt eine Kettenschrumpfung um 3% und eine Schrumpfung der Schußfäden um 1,5% zeigte.
Das behandelte Gewebe erforderte zum Einfärben im gleichen Farbton wie das unbehandelte Gewebe 20%
weniger Farbstoff.
Die Stoffersparnis betrug 7,4%, da das unbehandelte Gewebe bei sämtlichen vorhergehenden Arbeitsgängen
um 11% und das behandelte Gewebe um 3,6%
Ein gefärbtes Denim-Gewebe wird nach dem Verfahren (b) von Beispiel 2 behandelt und dann auf den
Spannrahmen gegeben, appretiert und um 5% geschrumpft Das gleiche, jedoch unbehandelte Gewebe
wird im Spannrahmen behandelt appretiert und dann um 15% geschrumpft
Die Ersparnis beim erfiiidüngsgernäß behandelten
Gewebe beträgt 6,7%. Seine Maßhaltigkeit ist gut Es schrumpft nach 2 Wäschen in der Kette um 2% und im
Schuß um 1%. Die Maßhaltigkeit des unbehandelten Gewebes ist schlecht: Es hat nach 2 Wäschen eine
Kettenschrumpfung von 3% und eine Schrumpfung im Schuß von 23%.
Das behandelte Gewebe hat einen wesentlich satteren Farbton als das unbehandelte Gewebe. Es zeigt
ferner gute Dehnbarkeit, gute Geschmeidigkeit im nassen Zustand und ist in besonderem Maße pflegeleicht
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von ganz oder teilweise aus natürlicher oder
regenerierter Cellulose bestehenden Fasermaterialien durch Behandlung mit flüssigem Ammoniak,
dadurch gekennzeichnet, daß man
a) das Fasermaterial durch Eintauchen in flüssigen Ammoniak oder durch Aufsprühen von Ammoniak
bis zu einem Imprägnierungsgrad zwischen 60 und 200 Gew.-% imprägniert und das mit
dem flüssigen Ammoniak plastifizicrte Material für eine Zeit zwischen 10 und 60 Sekunden unter
Spannung hält, wobei die Spannung entweder im Material vor der Plastifizierung erzeugt
wird, oder auf das bereits plastifizierte Material zur Einwirkung gebracht wird, und daß man
dann
b) die Spannung aufhebt und die Ammoniakkonzentration in weniger als 3 Sekunden nach dem
Aufheben der Spannung auf weniger als 75 Gew.-% und in weniger als 60 Sekunden auf
weniger als 30 Gew.-% vermindert, so daß der Übergang aus dem plastischen Zustand in den
nicht plastischen Zustand des Fasermaterials nach dem Aufheben der Spannung in so kurzer
Zeit erfolgt, daß das Einlaufen begrenzt wird, und daß man schließlich
c) den in dem nunmehr nicht plastischen Fasermaterial noch verbliebenen geringen Anteil an
Ammoniak, unter Einwirkung einer geringen Spannung von weniger als 5% der Bruchlast des
Materials, vollständig entfernt.
2. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verfahrensstufe b) die
Ammoniakkonzentration in weniger als 1 Sekunde auf weniger als 75% und in weniger als 20 Sekunden
auf weniger als 30% vermindert wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verfahrensstufe
c) die Ammoniakkonzentration in weniger als 300 Sekunden auf weniger als 15% vermindert wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in der Verfahrensstufe a) unter eine solche Spannung gebracht wird,
daß seine ursprünglichen Abmessungen aufrechterhalten werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial in Form von
Fäden, Garnen, Vliesen, Geweben oder Gewirken eingesetzt wird.
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