DE19847497A1 - Schmälzmittel für die Kammzugherstellung - Google Patents
Schmälzmittel für die KammzugherstellungInfo
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Abstract
Bei der Verwendung von C¶6-22¶-Fettsäuremethylestern aus pflanzlichen Rohstoffen, vorzugsweise auf Basis von Kokosfettsäuren, Palmkernfettsäuren, Palmölfettsäuren oder deren Mischungen, als Glättemittel in Schmälzmitteln für die Kammzugherstellung von Wolle beobachtet man eine Steigerung der Kammzugausbeute.
Description
Die vorliegende Anmeldung betrifft die Verwendung von Fettsäuremethylestern pflanzlichen
Ursprungs als Glättemittel in Schmälzmittel für die Kammzugherstellung von Wolle, eine
Schmälze für die Kammzugherstellung sowie ein Verfahren zum Schmälzen von Wolle bei
der Kammzugherstellung.
In der Kammgarnspinnerei werden qualitativ hochwertige Fäden aus Stapelfasern gefertigt.
Hauptsächlich werden Wolle und Wollmischungen mit PES, PAN oder andere Synthesefasern
versponnen. Die Fäden werden einfach oder gezwirnt zu textilen Flächengebilden verarbeitet.
Die Wolle, die zu Kammgarnen verarbeitet werden soll, muß vor dem eigentlichen
Spinnprozeß durch eine intensiven Waschvorgang von anorganischen und organischen
Verunreinigungen befreit werden, um eine problemlose Verarbeitung in der Spinnerei zu
gewährleisten. Nach dem Waschen wird die Wolle getrocknet. Durch Entfernen der
Faserbegleitstoffe, im besonderen Wollwachs und Fette, werden die statischen und
dynamischen Reibungsverhältnisse der Wolle stark verändert, so daß die Weiterverarbeitung
der Wolle, im besonderen dort, wo intensive Faser/Faser- und Faser/Metall-Reibungen
auftreten, äußerst problematisch.
Die während der Wollwäsche veränderten Reibungseigenschaften werden durch das
Schmälzen der getrockneten Wolle deutlich verbessert. Die Wolle wird dann durch Krempeln,
also dem Herstellen eines Faserverbandes aus den vorbehandelten Stapelfasern
weiterverarbeitet. Vor allem während dieser Verarbeitungsstufe wird das Wollfasermaterial
durch Faser/Metall-Reibung sehr stark beansprucht. Diese Beanspruchung führt dazu, daß die
mittlere Stapellänge der Wolle (Hauteur) reduziert wird. Um dieser Stapeleinkürzung zu
begegnen muß die Wolle vor dem Krempeln mit einer geeigneten Schmälze beaufschlagt
werden. Die Wolle, die nach dem Krempeln als Krempelband bzw. nach dem Kämmen als
Kammzug vorliegt, wird dann durch wiederholtes Dublieren, Verstrecken und
anschließendem Ringspinnen zu einem feinen, gleichmäßigen Faden in der
Kammgarnspinnerei versponnen.
Das Schmälzen ist ein zentraler Arbeitsschritt bei der Kammzugherstellung, da ein erhöhter
Anteil an Kurzfasern wie er durch unzureichendes Schmälzen verursacht werden kann, zu
einer Verringerung der Ausbeute an Kammzug führt und gleichzeitig negative Auswirkungen
auf z. B. die Kammgarnfestigkeit bewirkt. Diese Verluste haben erhebliche ökonomische
Auswirkungen. So bedeutet zum Beispiel für einen typischen großen Kammzughersteller eine
Verbesserung der Ausbeute um nur 0,3% bei einer Jahresproduktion von 60.000 t
Wollkamruzug bereits 180 t zusätzlicher Verkaufsware. In Abhängigkeit von den aktuellen
Preisen liegt dann die Gewinnsteigerung für den Hersteller bereits bei über 1 Millionen DM.
Die Weltjahresproduktion an Kammzug liegt bei ca. 1,5 Millionen t. Es wird daher weiterhin
nach verbesserten Schmälzmitteln für die Kammzugherstellung gesucht.
Als Schmälzmittel bei der Kammzugherstellung werden in der Regel wäßrige Emulsionen
von Glättemitteln oder die Produkte pur eingesetzt. Als Glättemittel sind neben Mineralölen
insbesondere Fettsäurepolyglykolester sowie reine Fettsäureester bekannt (vergl. Handbuch
der Textilhilfsmittel, A. Chwala, V. Anger, Weinheim 1997, Seiten 314 bis 320 und "Die
Bedeutung der Schmälze und der Avivage bei der Kammgarnherstellung", W. Becker, in
textil praxis international, Oktober 1990). Diese Glättemittel werden üblicherweise in
Kombination mit Emulgatoren zu einem Schmälzmittel verarbeitet, daß vorzugsweise vor
dem Krempeln auf die Wollfasern aufgebracht wird.
Aus der EP 587 601 B1 der Anmelderin ist bekannt, daß Fettsäuremethylester geeignete
Schmälzen bei der Herstellung von Streichgarnen sind. Das Dokument offenbart exemplarisch
die Verwendung von Estern auf Basis tierischer Fettsäuremischungen, insbesondere von
Talgfettsäuren als Glättemittel in Schmälzmitteln für die Streichgarnspinnerei. Nun werden in
der Streichgarnspinnerei aufgrund der andersartigen Weiterbearbeitung der Fasern andere
Anforderungen an das Glättemittel gestellt als bei der Kammzugherstellung. Bei beiden
Verfahren wird die Wolle in der ersten Prozentstufe (nach dem Waschen, Färben, etc.)
kardiert, jedoch unterscheidet sich sowohl der Maschinenpark als auch das Fertigungsziel bei
der Kammzugherstellung von der Streichgarnspinnerei erheblich. Kammgarne werden aus
feinen Wollen über die Zwischenstufe Kammzug gesponnen. Streichgarne hingegen werden
nach dem Krempeln sofort aus den auf der Streicbgarnkrempel hergestellten Vorgarnen
gesponnen. Die Unterscheide in den Produkten sind im folgenden tabellarisch
gegenübergestellt:
Auch führte eine Verwendung der aus der EP 587 601 B1 exemplarisch offenbarten
Methylestern auf Basis von - tierischen - Tallöllfettsäuren nicht zu einer Verbesserung im
Bereich der Kammzugherstellung. Es wurde aber überraschenderweise gefunden, daß die
Verwendung von Fettsäuremethylestern aus ausgewählten Fettsäuremischungen als
Glättemitteln zu einer deutlichen Verringerung des Anteils an Stapeleinkürzungen beim
Krempeln von Wollfasern führt.
In einer ersten Ausführungsform wird die Verwendung von C6-22-Fettsäuremethylestern aus
pflanzlichen Rohstoffen als Glättemittel in Schmälzmitteln für die Kammzugherstellung von
Wolle beansprucht.
Die erfindungsgemäß verwendeten Fettsäuremethylester sind handelsübliche Produkte, die
durch die an sich bekannte Veresterung der freien Fettsäure oder durch Umesterung von
Fettsäuretriglyceriden mit Methanol meist in Gegenwart von sauren Katalysatoren hergestellt
werden. Im Sinne der Erfindung werden ausschließlich Fettsäuremethylester verwendet, die
durch Umesterung der natürlichen Triglyceride aus pflanzlichen Quellen wie Kokosöl, Sojaöl,
Rüböl, Palmöl oder Palmkernöl hergestellt worden sind. Die dabei anfallenden Methylester
können ohne weitere Aufbereitung, nach destillativer Aufbereitung oder auch nach
Hydrierung der ungesättigten Anteile verwendet werden. Besonders bevorzugt ist die
Verwendung von solchen Fettsäuremethylestern, die auf Basis von Kokosfettsäuren,
Palmkernfettsäuren, Palmölfettsäuren und insbesondere deren Mischungen hergestellt worden
sind.
Neben den Glättemitteln aus pflanzlichen Rohstoffen können vorzugsweise auch Emulgatoren
und weitere übliche Additive verwendet werden.
Kokosfettsäuren enthalten überwiegen Mischungen von Laurin- und Myristinsäure.
Typischerweise finden sich in der Kokosfettsäure 0,2 bis 1 Gew.-% Hexansäure, 5,4 bis 8,0
Gew.-% Octansäure, 6,5 bis 8,5 Gew.-% Decansäure, 45,0 bis 51,0 Gew.-% Laurinsäure, 16,5
bis 18,5 Gew.-% Myristinsäure, 9,0 bis 10,5 Gew.-% Palmitinsäure, 2,0 bis 2,3 Gew.-%
Stearinsäure, 0,2 bis 0,4 Gew.-% Behensäure und 8,0 bis 10,0 Gew.-% Ölsäure sowie 0,7 bis
1,0 Gew.-% Linolsäure.
Palmkernfettsäuren weisen typischerweise die folgende Zusammensetzung auf: Capron-,
Capryl-, Caprinsäure 9 Gew.-%, Laurinsäure 50 Gew.-%, Myristinsäure 15 Gew.-%,
Palmitinsäure 7 Gew.-%, Stearinsäure 2 Gew.-%, Ölsäure 15 Gew.-%, Linolsäure 1 Gew.-%.
Die Palmfettsäuren setzten sich typischerweise wie folgt zusammen: Myristinsäure 2 Gew.-%,
Palmitinsäure 42 Gew.-%, Stearinsäure 5 Gew.-%, Ölsäure 41 Gew.-%, und Linolsäure 10
Gew.-%.
Erfindungsgemäß werden diese Methylestermischungen als Glättemittel in Schmälzmitteln
verwendet, wobei die Schmälzmittel zu 50 bis 95 Gew.-% und insbesondere zu 60 bis 80
Gew.-% die oben beschriebenen Fettsäuremethylester enthalten.
Ein weiterer Gegenstand der Anmeldung sind daher Schmälzmittel für die
Kammzugherstellung enthaltend
- a) 60 bis 80 Gew.-% C6-22 Fettsäuremethylester aus pflanzlichen Rohstoffen als Glättemittel
- b) 5 bis 30 Gew.-% Emulgatoren
- c) 0 bis 10 Gew.-% Additive
Die erfindungsgemäßen Schmälzmittel enthalten als Glättemittel vorzugsweise
Fettsäuremethylester auf Basis von Kokosfettsäure, Palmkernfettsäure oder Palmölfettsäuren
und deren Mischungen. Bevorzugt sind solche Mittel, die ausschließlich Methylester auf
Basis Kokosfettsäure oder Palmkernfettsäure enthalten. Es ist aber auch bevorzugt,
Mischungen von Methylestern auf Basis Kokosfettsäure, Palmkernfettsäure oder
Palmölfettsäuren zu verwenden, wobei insbesondere solche Mischungen bevorzugt sind, bei
denen die drei unterschiedlichen Methylester im Mengenverhältnis 1 : 1 : 1 vorliegen.
Als Additive können die erfindungsgemäßen Schmälzmittel Korrosionsschutzmittel,
Antistatika, Haftvermittler, Bakterizide, Antioxidantien, pH-Wert-Regulantien und
Viskositätsverbesserer enthalten.
Als Emulgatoren eignen sich nichtionische, anionische und kationische Emulgatoren,
beispielsweise Partialester von Di- und/oder Triglycerin, wie Triglycerinmonooleat,
alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte und/oder propoxylierte Fette, Öle, C8-22-Fettsäuren,
C8-22-Fettalkohole und/oder C8-22-Fettsäuremono- und/oder diethanolamide, wie
gegebenenfalls ethoxy-lierte Ölsäuremono- oder diethanolamid, alkoxylierte, vorzugsweise
ethoxy-lierte C8-22-Fettsäuren, deren OH-Gruppe durch eine C1-4-Alkoxygruppe ersetzt ist,
Alkali- und/oder Ammoniumsalze von C8-22-Alkylsulfonaten, Alkali- und/oder
Ammoniumsalze von C8-22-Alkylsulfosuccinaten, wie Natriumdioctylsulfosuccinat, und/oder
Aminoxide, wie Dimethyldodecylaminoxid.
Als Viskositätsanhebung, d. h. zur Erhöhung der Viskosität des Schmälzmittels, können
prinzipiell Triglyceride wie das höherviskose Rüböl oder polymere Verbindungen eingesetzt
werden. Aus der deutschen Patentschrift DE 39 36 975 sind Spulöle bekannt, die zur
Verhinderung der Abspritzneigung des Spulöls Fettalkoholpolymethacrylate enthalten. Aus
der deutschen Offenlegungsschrift DE 39 24 160 sind Additive mit carboxylgruppenfreien
Homo- und/oder Mischpolymere von Estern der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure mit
Grenzviskositäten [η] von wenigstens 300, bevorzugt 800 ml g-1, gemessen bei 20°C in
Tetrahydrofuran, bekannt. Die angegebenen Grenzviskositäten [η] sind fachüblich und
werden beispielsweise bei Vollmert "Grundriß der Makromolekularen Chemie", Band III,
Seiten 55 bis 61, Verlag E. Vollmert, Karlsruhe 1982, beschrieben. Die beschriebenen
Additive vermögen aufgrund ihrer hohen Grenzviskosität das Fadenzieh- und/oder das
Haftvermögen von Ölen und/oder Fetten zu verbessern.
Die erfindungsgemäßen Schmälzmittel werden auf an sich bekannte Weise hergestellt, indem
die angegebenen Bestandteile in den angegebenen Mengen bei Temperaturen zwischen 18
und 25°C miteinander in beliebiger Reihenfolge gemischt werden.
Die Schmälzmittel können pur oder vorzugsweise in Form wäßriger Emulsionen eingesetzt
werden. Ein weiterer Gegenstand der Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Schmälzen von
Wolle bei der Kammzugherstellung, wobei die Wolle vor dem Krempeln mit einer wäßrigen
Emulsion, die einen Aktivsubstanzgehalt - bezogen auf das Gewicht der Wolle - von 0,25 bis
0,60 eines Schmälzmittels gemäß der obigen Beschreibung enthält, behandelt wird. Die
Textilfasern liegen als Flocke vor.
Es wurden zwei erfindungsgemäße Krempelschmälzen, die Fettsäuremethylester aus
pflanzlichen Rohstoffen enthalten, untersucht. Die Schmälzen wurden durch einfaches
Verrühren der Rohstoffe hergestellt. Die für die Versuche vorgesehene gewaschene Wolle
wurde zur Hälfte mit einem standardmäßig verwendeten Textilhilfsmittel auf Basis
Talgfettsäuremethylester geschmälzt. Die Restmenge der Wollflocke wurde mit dem
erfindungsgemäßen Produkt aviviert. Appliziert wurden jeweils 0,5 Gew.-% Produkt,
berechnet auf das Wollgewicht.
Anschließend wurde die Wolle kardiert, nachgestreckt, gekämmt und fertig gestreckt und die
Kammzugausbeute des mit dem erfindungsgemäß geschmälzten Produkt (B) mit der
Kammzugausbeute des standardmäßig hergestellten Kammzuges (A) verglichen. Die unter A
und B genannten Werte stellen die Gewichtsdifferenz, berechnet nach der Formel:
zwischen Waschflockengewicht und Fertigkammzug dar. Die Ergebnisverbesserung in %
representiert die Verbesserung der Ausbeuten an Kammzug (Differenz A, B), der mit dem
erfindungsgemäß hergestellten Produkt produziert wurde. Man erkennt, daß die
erfindungsgemäßen Schmälzen eine höhere Ausbeute an Fertigprodukten ermöglichen als bei
Verwendung bekannter Produkte auf Basis tierischer Fettsäureester.
Claims (11)
1. Verwendung von C6-22-Fettsäuremethylestern aus pflanzlichen Rohstoffen als Glättemittel
in Schmälzmitteln für die Kammzugherstellung von Wolle.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Fettsäuremethylester auf
Basis Kokosfettsäuren, Palmkernfettsäuren, Palmölfettsäuren oder Mischungen dieser
Ester verwendet werden.
3. Verwendung nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fettsäuremethylester in Mengen von 50 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 80 Gew.-%
- 1. bezogen auf das Schmälzmittel - verwendet werden.
4. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fettsäuremethylester in Kombination mit Emulgatoren und Additiven verwendet werden.
5. Schmälzmittel für die Kammzugherstellung enthaltend
- a) 60 bis 80 Gew.-% C6-22 Fettsäuremethylester aus pflanzlichen Rohstoffen als Glättemittel
- b) 5 bis 30 Gew.-% Emulgatoren
- c) 0 bis 10 Gew.-% Additive
6. Schmälzmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als Glättemittel
ausschließlich Fettsäuremethylester auf Basis von Kokosfettsäuren enthält.
7. Schmälzmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als Glättemittel
ausschließlich Fettsäuremethylester auf Basis von Palmkernfettsäure enthält.
8. Schmälzmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als Glättemittel
Mischungen von Fettsäuremethylestern auf Basis von Kokosfettsäure, Palmkernfettsäure
und/oder Palmölfettsäure enthält.
9. Schmälzmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es als Glättemittel
Mischungen von Kokosfettsäure, Palmkernfettsäure und Palmölfettsäure im
Gewichtsverhältnis 1 : 1 : 1 enthält.
10. Verfahren zum Schmälzen von Wolle bei der Kammzugherstellung, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wolle vor dem Krempeln mit einer wäßrigen Emulsion, die einen
Aktivsubstanzgehalt - bezogen auf das Gewicht der Wolle - von 0,25 bis 0,60 Gew.-%
eines Schmälzmittels gemäß Ansprüchen 5 bis 9 enthält, behandelt wird.
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