DE2312124A1 - Verfahren zur verbesserung der textilen eigenschaften von polypeptidfasern - Google Patents
Verfahren zur verbesserung der textilen eigenschaften von polypeptidfasernInfo
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Description
2312Ί24
DR.-ING, VON KREISLER DR.-ING. SCHÖN WALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FÜES DlPL-CHEM. ALEK VON KREISLER
D1PL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLÖPSCH DIPL.-ING. SELTiNG
KÖLN 1, DEICHMANNHAUS
Köln, den 9. März 1975 Ke/Ax/Bn.
OKrIIUM DE PROSPECTIVE INDUSTRIELLE S.A., 02100 Neuville Saint-Amand (Frankreich)
Verfahren zur Verbesserung der textlien Eigenschaften von Polypeptidfasern
Behandlungen von vorher gesponnenen oder sogar gewebten
Cellulosefasern zur Verbesserung von bestimmten Eigenschaften dieser Pasern, insbesondere ihrer Reckfestigkeit
sowie ihrer Pärbbarkeit, sind bereits bekannt. Beispielsweise werden sie einer Merzerisierung oder sogar
einer Behandlung mit flüssigem Ammoniak unterworfen. Um jedoch bei Cellulosefasern die gewünschte Wirkung zu erzielen,
ist es unerlässlich, gewisse Vorsichtsmassnahmen
zu ergreifen und gewisse Arbeitsweisen anzuwenden, wenn Gespinnste oder Gewebe in flüssiges Ammoniak geführt
werden. Insbesondere kann die Berührung der Pasern mit dem Ammoniak kurzzeitig sein und etwa 1 Sekunde betragen.
Andererseits müssen die Gespinnste oder Gewebe während ihrer Behandlung unter hoher mechanischer Spannung gehalten
werden, die möglichst dicht an der Elastizitätsgrenze der Fäden liegt. Die Entfernung des Ammoniaks ·■'
erfolgt mit Wasser oder Wasserdampf. Nach der Behandlung ist die Länge der Fäden oder des Gewebes grosser als die
ursprüngliche Länge. Dies entspricht im Falle von Fäden einer Erhöhung der Garnnummer, In jedem Fall sind die
Fäden glänzender und glatter, dichter und fester. Ihre Elastizität ist praktisch verschwunden und ihre Stabilität
erhöht.
309839/1111
Gegenstand der Erfindung ist die Anwendung dieser Art von Behandlung auf Polypeptidfasern, insbesondere
auf Wolle. Wie die folgende Beschreibung zeigt, werden durch eine solche Behandlung sehr vorteilhafte Ergebnisse
und eine wesentliche Verbesserung gewisser Eigenschaften dieser Fasern erzielt. Dieses Ergebnis
ist völlig überraschend, da die Natur der Polypeptidfasern von der Struktur der Cellulosefasern völlig
verschieden ist.
Geraäss der Erfindung werden die Polypeptidfasern in
Form von Streichwolle, Fäden, gewebten oder gewirkten Fertigwaren oder in beliebiger anderer Form mit
flüssigem Ammoniak behandelt. Die Behandlung kann beispielsweise durch Imprägnierung oder durch Eintauchen
in ein bei -33°C bei Normaldruck gehaltenes Bad von
flüssigem Ammoniak erfolgen. Sie kann auch bei einer \ Temperatur über -J53°C (Siedetemperatur von Ammoniak ί
bei Normaldruck), jedoch bei einem erhöhten Druck, :
z.B. bei β Atm. und 20°C, vorgenommen werden. Es ist ;
ferner möglich, dem zur Behandlung verwendeten Ammoniak beliebige geeignete Hilfsstoffe, Schlichten,
Weichmacher, Farbstoffe usw. zuzusetzen. Die Behandlung wird kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt
und wird im allgemeinen dem zu behandelnden Produkt und den gewünschten Eigenschaften angepasst.
Zu betonen ist die Leichtigkeit, mit der die Wolle öder andere Polypeptidfasern, die in dieser Weise behandelt
worden sind, vom flüssigen Ammoniak befreit ; werden. Ein einfaches Trocknen bei einer Temperatur
oberhalb der Siedetemperatur von flüssigem Ammoniak ; ist im allgemeinen ausreichend«
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— "5 —
Es wurde festgestellt, dass die Verbesserung der Eigenschaften der nach dem Verfahren gemäss der Erfindung
behandelten Fasern nur darm dauerhaft ist, wenn die Behändlungsdauer über einer bestimmten Grenze
liegt, die von den Arbeitsbedingungen abhängt. Wenn die Behandlung bei -33°C und Normaldruck durchgeführt
wird, liegt diese untere Grenze bei etwa einer Minute.
Der Griff der Fäden und der Ware wird mit zunehmender
Dauer der Behandlung immer fester, während die Festigkeitseigenschaften und die Elastizität der Fäden oder
Ware im wesentlichen in Abhängigkeit von der Behandlungsdauer steigen und dann jenseits einer oberen
Grenze unverändert bleiben. Diese Grenze hängt von den zu behandelnden Produkten und von der Art der Be- i
handlung ab. Sie liegt beispielsweise bei etwa 40 ;
Minuten für eine Behandlung bei -3J5°C und Normaldruck. I
Sehliesslich wurde festgestellt, dass durch die Be- ί
handlung gemäss der Erfindung die Farbaffinität der j
Fasern ohne Rücksicht auf die Form des behandelten I
Frodukts verbessert wird.
Wenn die Polypeptidfasern in Form von Fäden oder Fertigwaren
vorliegen und eine Verbesserung der ; Elastizität oder der Kräuselung gewünscht wird, ist
es jedoch wichtig, dass während der Behandlung keinerlei Spannung ausgeübt wird. Vorzugsweise bemüht man
sich, eine gewisse Entspannung der Fäden oder der , Fertigwaren sicherzustellen. Wenn beispielsweise die ;
Fäden oder die Webware oder Wirkware während ihrer ' Behandlung mit Ammoniak kontinuierlich bewegt werden, :
ist die Eiiitrittsgecchwindigkeit der Fäden oder der
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Ware in die Vorrichtung-oder das Behandlungsbad
um einen solchen Betrag höher als die Äustrittsgeschwindigkeit,
dass die durch die Behandlung eintretende Schrumpfung ausgeglichen wird.
Durch diese Arbeitsweise und Vorsichtsmassnahmen
können verbesserte Polypeptidfasern erhalten werden. Die fertiggestellten Fäden und Fertigwaren haben
eine sehr hohe Fülligkeit und Elastizität. Ferner verbessert diese Behandlung den Widerstand' der Ware
gegen Verfilzung und ihre Einlauffestigkeit. Angesichts dieser Eigenschaften ist es offensichtlich,
dass es auch sehr interessant und vorteilhaft sein kann, Mischfasern einer solchen Behandlung zu unterwerfen.
Es wurde festgestellt, dass durch die Behandlung der , Polypeptidfaser mit flüssigem Ammoniak Veränderungen ;
ihrer Eigenschaften stattfinden, die in Abhängigkeit ■ von der Behandlungsdauer nach der Entfernung des
flüssigen Ammoniaks mehr oder weniger bleibend und dauerhaft sind.
Der Mechanismus, der für diese Wirkung angenommen wird, ist derjenige einer bevorzugten Einwirkung
des Ammoniaks auf den Orthocortex. Hieraus ergibt sich eine stärkere Differenzierung zwischen dem Orthocortex
und dem Paracortex, die zu den oben genannten
Eigenschaften führt.
Beispielsweise wurden Versuche an Wolle in verschiedenen Formen durchgeführt, wobei das Material ;
für unterschiedliche Zeit bei Normaldruck in ein bei
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-33 C gehaltenes Bad aus flüssigem Ammoniak getaucht
wurde. Die Entfernung des flüssigen Ammoniaks erfolgt einfach durch Trocknen an der Luft. Verschiedene Versuche
wurden durchgeführt, um die Eigenschaften der behandelten Produkte zu bestimmen. Die Bedingungen und
Ergebnisse sind nachstehend genannt.
Beispiel 1; Maschenmuster aus Wolle
A nicht behandelt
B 30 Minuten behandelt
C 60 Minuten behandelt
D 90 Minuten behandelt
a) Bestimmung der Maßänderungen beim
Entspannen Waschen insgesamt
| A | Maschenrichtung (sens maille) |
-12,3 % | -3,1 # | -15 # |
| Randrichtung' (sens cSte) |
-3,4 % | -1,8 # | -5,1 % | |
| Oberfläche | -15,3 % | -4,8 % ■ | -19,4 # | |
| B | Maschenrichtung | +1,8 # | -1,1 # | +0,7 $> |
| Randrichtung | -1,3 % | -1,9 % | -3,2 £ | |
| Oberfläche | +0,5 $> | -3 £ | -2,5 £ | |
| C | Maschenrichtung | -0,3 % | +1,1 # | +0,8 % |
| Randrichtung | -1,4 % | -2,3 # | -3,7 # | |
| Oberfläche | -1,7 % | -1,2 £ | -2,9 % | |
| D | Maschenrichtung | +0,9 % | +0,1 % | +1 # |
| Randrichtung | . -i7l % | -IA $ | -2,5 £ | |
| Oberfläche | -0,28 % | -1,3 £ | -1,5 # |
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b) Taschenbildung (pochage)
Mittels eines Berstfestigkeitsprüfers deformiert man das Muster mit einer 10 mm-Spitze und mißt mit dem
Käthetometer die Höhe der kugelförmigen, Kalotte,und
zwar sofort nach dem Versuch und 24* Stunden später.
| sofort mm |
nach 24 Std. mm |
|
| A . | ' 23,3 | 20 V |
| B | 11,6 | io,3 · |
| D | 14 | 9,6 |
Beispiel 2; Roher Kammzug
A nicht behandelt
B 60 Minuten behandelt
a) Schrumpfung ' <
A : 19,5 g/m
B : 29,5 g/m '■
Die Behandlung führt also zu einer Schrumpfung von 34 $. Beim Messen der Faserlänge zeigt sich eine
Überzerrung von etwa 10 %, .
Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse des Almeter-Versuches:
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o
bei 20 mn
%
bei 30 mn ^ bei 40 mn
%
bei 50 mn
| A | 4,5 10,5 | 19,5 | 29,0 | Kräuselungszahl und ZusammendrUckbarkeit |
| B | 9,5 20,5 | 31,3 | 46,5 | : 2,88 Kräuselungen/cm |
| *>) | : 5,19 Kräuselungen/cm | |||
| A | Zunahme 80 %.. | |||
| B | ||||
Unter Berücksichtigung der Schrumpfung bedeutet dies
eine Zunahme der absoluten Krauselungszahlen. Diese Zunahme
hat eine beachtliche Wirkung auf die Zusammendrüekbarkeit;
denn die behandelte Faser ist 2,8 mal widerstandsfähige^ gegenüber der Verdichtung als die nicht
behandelte Faser bei einer scheinbaren Dichte der Wolle von 120
Vorgarn (file mi-peigne)
A : nicht behandelt, roh
B : behandelt,roh
C : nicht behandelt, gefärbt
D : behandelt, gefärbt
A : nicht behandelt, roh
B : behandelt,roh
C : nicht behandelt, gefärbt
D : behandelt, gefärbt
a) Schrumpfung
A : 241 g/m
B : 518 g/m Schrumpfung: 24,5
C : 240 g/m
D : 556 g/m Schrumpfung: 28,4
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b) Zusammendrückbarkeit
5 g des Vorgarnes werden auf eine Dichte von 255 kg/nr
verdichtet und der Widerstand hierbei in kg gemessen.
| A | 2,94 | trocken spannt |
Verdichtungskoeffizient, optisch gemessen |
trocken ent spannt |
|
| Widerstand gegen Verdichtung |
B | 12,78 | 3,72 | ent- entspannt in Wasser |
14,0 |
| entspannt in V/asser |
C | 4,42 | 16,55 | 16,7 | \3,8 |
| D | 8,28 | 3,85 | 4,9 | 13,6 | |
| Beispiel 4: | . 15,45 | 12,2 | 4,1 | ||
| 7,2 | |||||
Jersey mit zwei Fonturen A : nicht behandelt B : behandelt
Gewicht g/m
Berstwiderstand kg/cm Scheuer- bzw, Abriebfestigkeit (Zahl der Zyklen)
Elastizität'
längs . %
zur Maschenreihe ^ quer Jo
Zunahme
längs
längs
Änderung
310 450 +45,1 5,76 5,76
15 000 33 000 +120 %
Maschenreihe
quer
| 54 | 43 | -20,4 |
| 58 | 42 | -27,6 |
| 7 | 4 | -42,9 |
| 5 | 4 | -20,0 |
Entsprechende Eigenschaften »werden erhalten, wenn man
andere Polypeptidfasern behandelt, beispielsweise Mohair oder Kaninchenhaare,
3 0 9 8 3 9/1111
Claims (4)
1.) Verfahren zur Verbesserung der.textlien Eigenschaften,
insbesondere der Fülle und Elastizität von als Streichwolle, Fäden, gewebten oder gewirkten
Fertigwaren oder in beliebiger anderer Form vorliegenden Polypeptidfasern, dadurch gekennzeichnet,
dass man die Fasern mit flüssigem Ammoniak behandelt.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass man das flüssige Ammoniak bei -53 C unter
Normaldruck mindestens etwa 1 -Minute auf die Fasern einwirken lässt.
J>.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- \
kennzeichnet, dass man während der Behandlung keine Spannung auf die Fasern ausübt.
4.) Verfahren nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet,
dass man die Fasern während der Ammoniakbehandlung kontinuierlich bewegt und ihre Zuführgeschwindigkeit
zum Ausgleich der Schrumpfung höher wählt als ihre Abzugsgeschwindigkeit.
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