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Verfahren zur Herstellung von Kleidungsstücken
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Weise die Dauer des Verbleibens der den Stoff imprägnierenden Substanz in einem ungehärteten Zustand so lange hinauszuschieben, als sie nicht einer Härtungstemperatur ausgesetzt wird, sowie ein Netzmittel zur Begünstigung des Eindringens der Verbindung in den Stoff unter Sättigung des Stoffes mit demselben ; Entfernung der überschüssigen Lösung aus dem Stoff in einem Ausmass, dass etwa 85 bis 100% der in der Imprägnierlösung enthaltenen wärmeaushärtenden Substanz im Stoff zurückbehalten werden.
Trocknung des Stoffes bei einer Temperatur, die unter der Aushärtungs- oder Erstarrungstemperatur der Substanz liegt, u. zw. bis zu einem Grad, dass etwa 8 bis 10% des Feuchtigkeitsgehaltes im Stoff zurückgehalten werden ; dann Zuschneiden des die Substanz in einem ungehärteten Zustand enthaltenden Stoffes, Zusammennähen der Stoffteil, dann Erteilung von wenigstens einer Bügelfalte im fertiggenähten Kleidungsstück entsprechend dem Stil und Modell des gewünschten Kleidungsstückes unter einem derartigen Druck und bei einer derartigen Temperatur, dass die Substanz in der genannten Stelle oder Stellen vorgehärtet wird ;
und schliesslich Aushärtung oder Polymerisation der gesamten in dem Klei- dungsstück enthaltenen wärmeaushärtenden Substanz bis zu einem wasserunlöslichen Zustand, so dass das fertiggestellte Kleidungsstück bügelfrei ist und die angebrachten Bügelfalten auch nach einem wiederholten Waschen desselben behält.
Eine bevorzugte Ausführungsart des erfindungsgemässen Verfahrens, insbesondere zur Anwendung auf mit Zellulose- oder Rayonfasern gemischte Stoffe wie Polyesterstoffe, besteht in der Verwendung einer wässerigen Lösung, in der die wärmeaushärtende Verbindung in einer Menge von etwa 20 bis 35% des Gesamtvolumens der Lösung enthalten ist.
Nach einem weiteren, besonders vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird zur Imprägnierung des Stoffes eine wässerige Lösung verwendet, die als wärmehärtbare Verbindung ein Imidazolidon, wie es durch Umsetzung von Formaldehyd, Harnstoff und Glycerin oder Glyoxal bei einem sauren PH in wässeriger Lösung gebildet wird, sowie ein wasserlösliches Metallsalz und ein Netzmittel enthält.
Während die nachstehend näher beschriebenen Reagenzmittel zur Imprägnierung oder andersartigen Einführung der bevorzugten Verbindung in die verschiedenen natürlichen oder künstlichen Stoffe geeignet und anpassbar sind, z. B. in 100% ige Baumwollstoffe, Viscoseseidenstoffe sowie in Mischungen derselben mit Polyestern, wird der Einfachheit und Kürze halber die Erfindung in ihrer Anwendung auf
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ester/Rayon sowie 65/35 Polyester/Baumwolle und Polyester/Rayon. Die Erfindung erstreckt sich selbstverständlich auch auf die Anwendung von baumwollenen Streckstoffen, wie sie z. B. durch Merceriserungsverfahren hergestellt werden, bei denen die Stoffe ohne eine restriktive Zugkraft in einer 25 bis 30% igen Ätznatronlösung bei etwa 300C schrumpfen gelassen werden.
Erfindungsgemäss hergestellte Kleidungsstücke aus baumwollenen Streckstoffen besitzen eine vollständige Formbeständigkeit ohne das geringste Anzeichen einer Ausstülpung in Knie- oder Ellbogenhöhe, auch nach einer beträchtlichen Anzahl von Wäschen.
Das Verfahren zeitigt beachtenswerte Ergebnisse nicht nur in der Vermeidung der Schrumpfung der entsprechend den erfindungsgemässen Verfahrensstufen behandelten Stoffen, sondern auch die Endprodukte, nach Aushärtung der eingesetzten Chemikalien, zeigen eine erhöhte Zerreiss- und Abriebfestigkeit und gleichzeitig eine gesteigerte Zugfestigkeit.
Zur Bereitung der erfindungsgemäss bevorzugten Imprägnierungslösung wird eine wässerige Imidazolidonlösung verwendet, die vorzugsweise etwa 50 Gew.-% des harzartigen Feststoffes enthält. Die Menge dieser Lösung, die dem Imprägnierbad zugesetzt wird, richtet sich vor allem nach der Art des zu behandelnden Stoffes. Ein Zusatz von 20% Imidazolidonlösung zum Imprägnierbad würde somit einer 100 ; ai. gen Imidazolidonkonzentration desselben entsprechen, und eine 85 bis 100% Lge Zurückhaltung des vorhandenen Harzes durch den Stoff würde bedeuten, dass 8, 5 bis 10 Gew. -0 ; 0 Imidazolidon, bezogen auf das Imprägnierbad, vom Stoff zurückgehalten wurden. Beim Zusatz von 30% 50% figer Imidazolidonlösung würden sich diese Prozentsätze auf 12, 75 bis 15 erhöhen.
Die Konzentration des Imidazolinharzes in der vollständigen Imprägnierlösung beträgt für leichte Baumwollstoffe etwa 12%, bei schwereren Zellulose-Polyester-Mischstoffen etwa 30% und bei Wolle- Polyester- oder Wolle-Baumwolle-Mischstoffen bis zu 35%. Alle vorstehenden Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.
Die Herstellung der Imprägnierlösung kann zweckmässig in nachstehender Weise erfolgen : Zur Bereitung von 380 1 Lösung wird ein Behälter zuerst mit 190 1 klarem Leitungswasser gefüllt. Das Wasser wird während des Zusatzes der verschiedenen Bestandteile, beispielsweise in den später angegebenen Mengen, auf etwa 550C gehalten und kräftig, z. B. mittels eines Schaufelrührers, gerührt. Als erstes wird
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ein geeignetes Netzmittel, das vorher in eine gleiche Menge heisses Wasser (z. B. 1/2 1) eingerührt worden war, zugesetzt, um die Mischbarkeit der andern zuzusetzenden Verbindungen zu begünstigen.
Hierauf erfolgt der Zusatz der Lösung der wärmehärtbaren Verbindung, vorzugsweise eines Produktes, das sich bei der Reaktion von Harnstoff-Formaldehydharz mit Glycerin bei einem sauren PH bildet.
Diese Verbindung kann allgemein als Imidazolidon bezeichnet und durch nachstehende Strukturfor- mel dargestellt werden :
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worin wenigstens ein X eine Hydroxylgruppe ist und R entweder Wasserstoff oder einen andern Subsütuenten bedeutet. Danach werden in der Technik wohlbekannte Weichmacher mitwarmemWasser vermischt und in die Lösung eingerührt. Hierauf wird eine kleine Menge Polyäthylen und gewünschtenfalls eine Emulsion von Polyvinylalkohol beigemischt, und zuletzt wird die gewünschte Menge eines geeigneten Katalysators, in einer gleich grossen Menge Warmwasser eingebracht. Dann wird mit Wasser von 550C auf 380 l aufgefüllt.
Die so erhaltene Mischung wird in den Behälter der Imprägniermaschine in ständigem Fluss durch ein Filter eingegossen, um im Imprägniertank die Flüssigkeit auf voller Höhe zu halten. Alle Imprägniervorgänge müssen bei einer Temperatur von angenähert 46 bis 490C ausgeführt werden.
Das Gewebe, aus dem die Kleidungsstücke hergestellt werden sollen, wird langsam durch die Imprägniermaschine gezogen ; vorzugsweise wird eine sogenannte Dreiwannen-Imprägniermaschine eingesetzt, welche nach dem sogenannten Doppeltauch- und Quetschverfahren betrieben wird. Auf diese Weise ist eine 75 bis 85%igue Aufsaugung der Lösung möglich, sofern es sich um Zellstoffgewebe handelt, und eine etwa 55 bis 650/0ige Aufsaugung bei Polyestermischungen. Vorzugsweise wird die Imprä- gnierlösung in der Tränkmaschinenwanne vor jedem neuen Arbeitsgang umgerührt.
Das so imprägnierte Gewebe wird dann auf einen normalen Spannrahmen gebracht und gleichzeitig teilweise getrocknet, während es über den Spannrahmen gleitet. Dabei wird das Gewebe mit einer Geschwindigkeit von etwa 41 bis 50 m/min fortbewegt und die Temperatur wird bei angenähert 950C gehalten, also unter jener Temperatur, bei welcher das Harzprodukt bis zu einem wasserunlöslichen Zustand gehärtet würde. Die teilweise Trocknung wird derart geregelt, dass ungefähr 6 bis 8% der Feuchtigkeit im Gewebe zurückgehalten werden. Dieser Bereich ist jedoch nicht kritisch, sondern nur ein Beispiel für einen Feuchtigkeitsgehalt, der niedrig genug ist, um das Material leicht handhaben zu können, aber nicht so niedrig, dass durch den Wärmeaufwand für die Trocknung bereits eine vorzeitige Härtung des Harzes einsetzen könnte.
Nachdem das Gewebe vom Spannrahmen und vom Trock- ner entfernt wurde und bevor es auf Rollen aufgewickelt wird, wird es in einem kräftigen Strom kühler Luft oder über einen Behälter mit kaltem Wasser gekühlt. Das gekühlte und auf Rollen gewickelte Gewebe wird dann an einem möglichst kühlen Ort gelagert.
Um die Härtung der in das Gewebe eingeführten Verbindung zu vermeiden, wird der in die Lösung eingemischt Katalysator so gewählt, dass er keine merkliche Aushärtung während eines längeren Zeitabschnittes, z. B. bis zu 8 Monaten, während der Lagerung des Stoffes bei normaler Temperatur bewirkt.
In der bevorzugten Imprägnierlösung können zusätzlich zu dem erwähnten und in den nachfolgenden Beispielen angeführten Katalysatortyp, auch noch Produkte zugesetzt sein. welche das Gewebe verstärken, so dass seine Neigung zum Zerreissen und Verschleiss wesentlich herabgesetzt und seine Neigung zum Verlust seiner Zugfestigkeit merklich vermindert wird.
Zur Herstellung der Kleidungsstücke wird der Stoff zugeschnitten und zusammengenäht ; das genäh- te Stück wird dann gebügelt, um die Nähte und Säume zu glätten und Bügelfalten an den hiefür vorgesehenen Stellen anzubringen, und um gleichzeitig die wärmehärtbare Verbindung anden Stellen der Falten und Säume vorzuhärten.
Für die Ausführung des Vorhärtungsvorganges können bekannte sogenannte"Warmköpfe"angewen- det werden, deren Temperatur vorher empirisch auf die jeweils geeignete Vorhärtungstemperatur eingestellt wird.
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Es kann auch eine Flachbettpresse angewendet werden, wobei das Kleidungsstück auf dem Bett ausgerichtet und unter Dampfzufuhr gebügelt wird. Gewöhnlich wird der Presskopf etwa 10 sec lang niedergedrückt, um die scharfen Bügelfalten zu erzeugen.
Bei diesem Bügelvorgang wird noch nicht im Stoff enthaltene härtbare Verbindung in einen wasserunlöslichen Zustand umgewandelt, denn dazu werden viel höhere, längere Zeit einwirkende Temperaturen benötigt. Zu diesem Zwecke werden die fertiggestellten Kleidungsstücke, z. B. auf Kleiderbügeln hängend, in einen geeigneten Ofen gebracht, in dem die Temperatur auf etwa 170 bis 1930C gehalten wird, je nach dem besonderen Stoff, aus dem das Kleidungsstück hergestellt ist.
Es wurde gefunden, dass die Vorhärtung an den Stellen der Bügelfalten und der offenen oder flacheren Nähte nicht nur zur Erzeugung dauerhafter scharfer Bügelfalten in den Kleidungsstücken auch nach wiederholtem Waschen derselben, führt, sondern auch, dass die Nähte glatt und flach bleiben, ohne sich zu werfen. Dies gilt insbesondere dann, wenn zwischen dem Vorhärten der erteilten Bügelfalten mittels des Warmkopfes und dem endgültigen Aushärten der im Kleidungsstück enthaltenen wärmeaushärtenden Verbindung im Härtungsofen eine beträchtliche Zeit verstreicht.
In den nachstehenden Beispielen werden Zusammensetzungen von bevorzugten Imprägnierungslösun- gen für verschiedene Stoffarten angegeben.
Beispiel 1: (100%Baumwolle, leichtes Gewicht, gute Festigkeit)
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<tb>
<tb> Verbindung <SEP> Menge <SEP> Ungefähre <SEP> Gewicht <SEP> Verhältnis <SEP> zum
<tb> ganzen <SEP> Bad
<tb> Wässerige
<tb> Imidazoli <SEP> - <SEP> 53 <SEP> 1 <SEP> 63, <SEP> 5 <SEP> kg <SEP> 17, <SEP> 50% <SEP>
<tb> donlösung
<tb> Zinknitrat <SEP> 11, <SEP> 3 <SEP> kg <SEP> 11, <SEP> 3 <SEP> kg <SEP> 3, <SEP> 12% <SEP>
<tb> Polyäthylenemulsion
<tb> Netzmittel <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0,22 <SEP> kg <SEP> 0,02%
<tb> Wasser <SEP>
<tb> bis <SEP> Rauf <SEP> 380 <SEP> 1
<tb>
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<tb>
<tb> Verbindung <SEP> Menge <SEP> Ungefähres <SEP> Gewicht <SEP> Verhältnis <SEP> zum
<tb> ganzen <SEP> Bad
<tb> Wässerige
<tb> Imidazoli-53 <SEP> l <SEP> 63, <SEP> 00 <SEP> kg <SEP> 17, <SEP> 50% <SEP>
<tb> donlösung
<tb> Magnesiumchlorid-19, <SEP> 0 <SEP> kg <SEP> 19,
<SEP> 00 <SEP> kg <SEP> 5, <SEP> 24% <SEP>
<tb> hexahydrat
<tb> Polyäthylen- <SEP> 10. <SEP> 9kg <SEP> 10.9
<tb> emulsion
<tb> Netzmittel <SEP> 11 <SEP> 0, <SEP> 22kg <SEP> 0, <SEP> 02% <SEP>
<tb> Wasser <SEP> bis <SEP> Rest <SEP> 269,2 <SEP> kg <SEP> 74,24%
<tb> auf <SEP>
<tb>
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<tb>
<tb> Verbindung <SEP> Menge <SEP> Ungefähres <SEP> Gewicht <SEP> Verhältnis <SEP> zum
<tb> ganzen <SEP> Bad
<tb> Wässerige
<tb> Imidazole- <SEP> 64 <SEP> 1 <SEP> 77, <SEP> 00kg <SEP> 21, <SEP> 25% <SEP>
<tb> donlösung
<tb> Magnesiumchlo- <SEP>
<tb> 11,1 <SEP> ridhexahydrat
<tb> Polyäthylen- <SEP> 10,9kg <SEP> 10,90 <SEP> kg <SEP> 3,00%
<tb> emulsion
<tb> Permel <SEP> B <SEP> 14,5 <SEP> kg <SEP> 14,50 <SEP> kg <SEP> 4,00%
<tb> Harz#)
<tb> Netzmittel <SEP> 1 <SEP> l <SEP> 0,20 <SEP> kg <SEP> 0,
02%
<tb> Wasser <SEP>
<tb> bis <SEP> Rauf <SEP> 380 <SEP> 1
<tb>
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amin.
Beispiel 4 : (Baumwollmischungen 50/50 oder 65/35)
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<tb>
<tb> verbindung <SEP> Menge <SEP> Ungefähres <SEP> Gewicht <SEP> Verhältnis <SEP> zum
<tb> ganzen <SEP> Bad
<tb> Wässerige
<tb> Imidazoli- <SEP> 70 <SEP> l <SEP> 90,70 <SEP> kg <SEP> 25 <SEP> %
<tb> donlösung
<tb> Zinknitrat <SEP> 16,3kg <SEP> 16,3 <SEP> kg <SEP> 4,5%
<tb> Polyäthylen- <SEP> 10,9 <SEP> kg <SEP> 10,9 <SEP> kg <SEP> 3,0 <SEP> %
<tb> emulsion
<tb> Netzmittel <SEP> 1 <SEP> l <SEP> 0,2 <SEP> kg <SEP> 0,02%
<tb> Wasser <SEP> bis <SEP> Rest <SEP> 269,2 <SEP> kg <SEP> 67,48%
<tb> auf <SEP>
<tb>
380 lBeispiel 5:
(Polyester/Rayonmischungen 50/50 oder 65/35)
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<tb>
<tb> Verbindung <SEP> Menge <SEP> Ungefähres <SEP> Gewicht <SEP> Verhältnis <SEP> zum
<tb> ganzen <SEP> Bad
<tb> Wässerige
<tb> Imidazoli <SEP> - <SEP> 84 <SEP> 1 <SEP> 118, <SEP> 00 <SEP> kg <SEP> 32, <SEP> 50%
<tb> donlösung
<tb> Zinknitrat <SEP> 21, <SEP> 4kg <SEP> 21, <SEP> 40 <SEP> kg <SEP> 5, <SEP> 90% <SEP>
<tb> Polyäthylenemulsion
<tb> Netzmittel <SEP> 1 <SEP> l <SEP> 0,22 <SEP> kg <SEP> 0,02%
<tb> Wasser <SEP> bis <SEP> Rest <SEP> 212,40 <SEP> kg <SEP> 58,58%
<tb> auf <SEP>
<tb>
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Erfindungsgemäss hergestellte Kleidungsstücke aus lOOigen Baumwollstoffen, die mit den Lösungen entsprechend den Beispielen 1 bis 3 imprägniert worden waren, hielten etwa 30 bis 40 maligem Waschen in mechanischen Waschmaschinen ohne Abreibung,
unter Beibehaltung scharfer Bügelfalten und ohne die Notwendigkeit eines Wiederbügelns stand und besassen somit eine hervorragende Formbeständigkeit.
Bei der Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung von Kleidungsstücken aus Polyester-Baumwoll- oder Polyester/Rayonmischungen, wurde ein hoher Verschleisswiderstand und hohe Zerreissfestigkeit sowie Wahrung der Form und der erteilten Bügelfalten ohne die Notwendigkeit eines Bügelns oder eines anderweitigen Pressens der Kleidungsstücke nach wiederholtemWaschen erzielt, wobei die im Beispiel 4 bzw. Beispiel 5 angegebene Imprägnierungsmischung verwendet wurde.
Die hohe Zerreiss- und Verschleissfestigkeit bei erfindungsgemäss hergestellten Kleidungsstücken aus Polyester-Baumwoll- und Polyester-Rayon-Mischstoffen, diebei Verwendung von Imprägnierlösungen mit den angegebenen ungewöhnlich hohen Harzkonzentrationen festzustellen ist, stellt einen weiteren, überraschenden Vorteil dar.
In jedem Falle zeigte es sich, dass das bevorzugte härtbare Mittel ohne Veränderung oder teilweise Zersetzung über wesentlich längere Zeitspannen als an sich bekannte, gleichfalls verwendbare Mittel in einem praktisch stabilen Gleichgewicht gehalten und dadurch die Lagerungsfähigkeit der behandelten Stoffe merklich verlängert wird, so dass Kleidungsstücke nach dem beschriebenen verzögerten Aushärtungsverfahren auch lange nach der Imprägnierung der für diese Kleidungsstücke dienenden Stoffe hergestellt werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Kleidungsstücken, welche bügelfrei sind und Dauerfalten auch nach wiederholtem Waschen bewahren, wobei der Stoff mit einer wässerigen Lösung einer wärmehärtbaren Verbindung, welche einen Katalysator enthält, der die Aushärtung der Verbindung bei Temperaturen unterhalb der Aushärtungstemperatur verzögert, behandelt, und getrocknet wird und die Aus- härtung der Verbindung erst nach der Verarbeitung des Stoffes zu dem Kleidungsstück erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass man in dem imprägnierten, getrockneten Stoff nach zumindest teilweiser Fertigstellung des Kleidungsstückes die wärmehärtbare Verbindung an den mehrfache Stofflagen aufweisenden Stellen, d. h.
an den Stellen der Nähte, Säume und Falten, durch Bügeln vorhärtet und dann als fertiges Kleidungsstück vollständig aushärtet.