DE2435862A1

DE2435862A1 - Verfahren zum waschen und entfetten von tierischen fasern, insbesondere wollfasern

Info

Publication number: DE2435862A1
Application number: DE2435862A
Authority: DE
Inventors: Derek William Fraser Turpie
Original assignee: South African Wool Board
Current assignee: South African Wool Board
Priority date: 1973-07-26
Filing date: 1974-07-25
Publication date: 1975-02-06
Also published as: NL165230C; IL45292A; DE2435862C3; GB1465386A; IT1016696B; NL7410108A; DE2435862B2; JPS5043281A; AR203759A1; JPS5315194B2; ES428619A1; IL45292A0; ZA735106B; FR2238777B3; AU7154774A; TR18729A; FR2238777A1; BE818052A; NL165230B

Description

Dr-Ins. WALTER STARK

PATENTANWALT Δ k ö D O Ό Δ

D-4150 Krefeld 1 ■ Moerser Straße 140 · Telefon (02151) 28222 u. 20469

Datum 23.JUÜ 1974

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SOUTH AFRICAN WOOL BOARD,Merino Building, 140 Pretorius Street Pretoria, Transvaal, Republic of South Africa.

Verfahren zum Waschen und Entfetten von tierischen Fasern, insbesondere Wollfasern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Waschen und Entfetten von tierischen Fasern, insbesondere Wollfasern, Mohärfasern od. dgl. Derartige Verfahren werden angewendet, um das in den Fasern enthaltene Fett und andere Verunreinigungen auszuwaschen.

Bisher ist es allgemein üblich, Rohwolle in einer Vielzahl von Prozeßwannen oder-b acken zu waschen, die eine Wasserlösung enthalten, in der sich ein geringer Prozentsatz eines grenzflächenaktiven Mediums entweder allein oder mit Zusätzen von HilfsChemikalien befinden. Dabei hängt die notwendige Menge des grenzflächenaktiven Mediums unter anderem von der Art und vom Grad der Verschmutzung der Fasern, der Temperatur der

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Bank AG Krefeld 103/1525 BLZ 32070080 · Stadt-Sparkassa Krefeld 305722 BLZ 32050000 · Poetscheck Essen 4055-431 BLZ 36010043

Waschflüssigkeit, der Art des grenzflächenaktiven Mediums und der Menge und der Arten der gegebenenfalls verwendeten HilfsChemikalien. Die Menge des verwendeten grenzflächenaktiven Mediums liegt in dem Hauptentfettungsbecken im allgemeinen in dem Bereich von 0,01 bis 0,5$ bezogen auf die in dem Becken befindliche Wassermenge. Bei Anwendung der neuen, nicht-ionischen, synthetischen Reinigungsmitteln ist der Aufwand an grenzflächenaktivem Medium im allgemeinen geringer und liegt an der unteren Grenze des oben angegebenen Prozentbereichs.

Das in der Waschflüssigkeit gelöste Wollfett bewirkt eine starke Verunreinigung des Systems. Erreicht die Menge des gelösten Wollfettes in dem Hauptentfettungsbecken eine bestimmte Höhe, die allgemein bei 3 bis 4$ liegt, dann nimmt im allgemeinen der Entfettungswirkungsgrad stark ab, sodaß die Waschflüssigkeit in dem Becken eb gelassen und durch eine sauberere Waschflüssigkeit ersetzt werden muß. Bei dieser konventionellen Waschmethode werden annähernd 10 Liter Wasser pro kg entfettete Wolle verbraucht. Außerdem entsteht dabei eine große Menge von stark verschmutztem Abwasser, das erst gereinigt werden muß, bevor es in die Abwasserkanalisation geleitet werden kann. Bei dieser Abwasserreinigung kann als wertvolles Nebenprodukt ein Teil des darin befindlichen Wollfettes wieder gewonnen werden.

Weiterhin sind andere Verfahren, meist jedoch nur Variationen der beschrieben konventionellen Entfettungsmethode erprobt und in Betrieb genommen worden, so beispielsweise das Einblasen von Luft in die Waschflüssigkeit oder die Verwendung von flüchtigen

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organischen Lösungsmitteln. Ein Nachteil."bei der Verwendung dieser Lösungsmittel besteht darin, ein Lösungsmittelverlust durch Verdampfung, insbesondere wenn dieses giftig oder brennbar ist, zu vermeiden. Ferner ist es aus wirtschaftlichen Gründen notwendig, einen möglichst hohen Prozentsatz des Lösungsmittels wieder gewinnen zu können.

Es werden auch nicht-flüchtige organische Lösungsmittel, wie zum Beispiel Schweröl, zum Entfetten von Rohwolle verwendet. Allerdings erhalten die Fasern beim Austritt aus der öligen Waschflüssigkeit derart hohe Prozentsätze von rückständigem öl und /oder Fett, daß weitere Verfahren angewendet werden müssen, um eine nachfolgende mechanische Verarbeitung nach den bekannten Systemen zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Wasch- und Entfettungsverfahren für tierische Fasern, insbesondere Wollfasern, zu entwickeln, das unter Vermeidung der genannten Nachteile der bisherigen Verfahren wesentliche Kosteneinsparungen bei gleicher Qualität ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fasern mit einer Emulsion behandelt werden, die Wasser, ein grenzflächenatives Medium sowie ein Lösungsmittel für das Faserfett enthält, wobei das Lösungsmittel unter den Behandlungsbedingungen weitgehend nicht-flüchtig ist und in der Emulsion in einer Konzentration von mehr als 4$ bezogen auf deren Masse enthalten ist.

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In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Lösungsmittel aus dem natürlichen Fett einer tierischen Fasern besteht, wobei es vorzugsweise das Fett der zu behandelnden tierischen Faser sein sollte.

Ferner ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die zu behandelnden Fasern Wollfasern sind und das Lösungsmittel Wollfett ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das Lösungsmittel in der Emulsion in einer Konzentration von 6 bis 20$ bezogen auf deren Masse enthalten ist. Gemäß der Erfindung kann weiterhin vorgesehen sein, daß das Lösungsmittel aus einem öl besteht, wobei es vorzugsweise aus der Gruppe der Sonnenblumenöle, der flüssigen Paraffine, Oleine, Rizinusöle, Olivenöle, Knochenöle und Walöle genommen werden sollte.

In diesem Falle ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß das Lösungsmittel in der Emulsion in einer Konzentration von 10 bis 50$ bezogen auf deren Masse enthalten ist.

Ferner ist vorgeschlagen, daß das grenzflächenaktive Medium ein Reinigungsmittel ist, das vorzugsweise nicht-ionisch ist und in der Emulsion in einer Konzentration von 2 bis 65ε bezogen auf die Masse der Lösungsmittelphase enthalten ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgeschlagen, daß das fettreiche Lösungsmittel kontinuierlich oder intermittierend

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unter Einhaltung eines "bestimmten Bereichs der Lösungsmittelkonzentration ausgeschieden wird.

Schließlich ist vorgeschlagen, daß die Temperatur der Emulsion im Bereich von 50 bis 75° C liegt.

Zur Herstellung der Emulsion können allgemein bekannte Verfahren angewendet werden. Beispielsweise kann das Lösungsmittel, das das grenzflächenaktive Medium enthält, mittels einer Kreiselpumpe in das vorgeheizte und kontinuierlich umgewälzte Wasserbad eingebracht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in allen dafür bekannten Anlagen angewendet werden. Wenn das Verfahren kontinuierlich ablaufen soll, dann sollte zur Abscheidung des fettreichen Lösungsmittels aus der Emulsion ein Zentrifugalabscheider verwendet werden, sodaß das gereinigte Lösungsmittel anschließend wieder in die Emulsion eingeleitet werden kann. Nach der Behandlung in einem ersten Becken oder einer Serie von Becken können die Fasern einmal oder mehrmals einer Spülung nach der konventionellen Methode unterzogen werden. Ebenso ist es möglich, daß die Wollfasern ein Vorspülbecken vor der Behandlung durch die Emulsion durchlaufen.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von Beispielen näher beschrieben. In allen Beispielen wurde dieselbe Standardversuchsanlage verwendet.

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Beispiel 1

Eine "10/12 months 64^rs" Wollmenge wurde aufgeteilt in Ballen von jeweils 50 kg Gewicht. Diese Ballen wurden nacheinander entfettet. Während des Entfettungsprozesses wurden von jedem Ballen Proben zur Analyse der Fettrückstände ausgesondert. Der Entfettungsprozeß fand nur in den ersten zwei Becken der Standardversuchsanlage statt. Um die Kapazität des ersten Beckens zu verkleinern, wurde der bei dieser Art von Becken verwendete und übliche Seitentank geschlossen. Hierdurch wurde die Kapazität des ersten Beckens auf 773 Liter verringert.

Im ersten Becken wurde eine öl/Wasser-Emulsion im Verhältnis 1 : 2 verwendet, die auf 60° 0 gebracht worden war, wobei die ölphase aus 96$ Sonnenblumenöl und 4$ Berol Lanco bestand, einem nicht-ionischem Reinigungsmittel, das im Handel von der Firma Berol AB, Schweden zu erhalten ist. Die Emulsion wurde in bekannter Weise hergestellt. Das zweite Becken enthielt Wasser mit einem Zusatz von 0,025$ des Berol Lanco, das auf 50° C erhitzt worden war. Die Wolle wurde mit 50 kg/h über den automatischen Einlauftrichter in das Becken geleitet. Die 300 mm breiten Abquetschwalzen wurden mit 4 Tonnen Druck beaufschlagt. Nachdem die Wolle von den Abquetschwalzen des zweiten Beckens ausgestoßen worden war, wurde sie mittels kleinen Wagen zu dem Trockner transportiert, wo sie bei 60° C getrocknet wurde. Der Entfettungsprozeß wurde solange fortgesetzt, bis 300 kg Wolle die Becken passiert hatten.

Die Wolle war überraschend weiß und sauber, als sie aus dem

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ersten Becken herauskam und sogar noch "besser, als sie das zweite Becken verließ. Nach dem Trocknen war sie noch von annehmbarer weißer Farbe, allerdings nicht so weiß wie vor dem Trocknungsprozeß. Bei den Fasern war keine Verfilzung festzustellen. Auch nachdem 300 kg Wolle das erste Becken, dessen Kapazität durch die Schließung des Seitentanks stark verkleinert worden war, passiert hatten, war keine sichtbare Verschlechterung im Entfettungswirkungsgrad festzustellen » obwohl sich inzwischen die Emulsion merklich verfärbt hatte. In der folgenden Tabelle sind die sich ergebenden Fettrückstände in der Wolle dargestellt. Diese Pettruckstände bestehen dabei aus Wollfett, Sonnenblumenöl und Reinigungsmittel.

Fettrückstände in der Wolle in den verschiedenen Entfettungsstadien in einer Sonnenblumenöl/Wasser-Emulsion

Gewicht der

Nichtentfetteten

Wolle

(kg)

Fettrückstände in der Wolle nach Verlassen des

(a) ersten Beckens

(b) zweiten Beckens *)

101

151
201

251

50 100 150 200 250 300

2,5
2,8
2,5
2,9
2,9
2,9

1,1 0,9 0,6 0,7 0,6 0,8

Die vorliegende Tabelle zeigt, daß die Fettrückstände in der Wolle in der Größenordnung von 2,8$ bzw. 0,8$ liegen, nachdem

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die Volle das erste bzw. zweite Becken verlassen hat.

Beispiel 2

Dieses Beispiel veranschaulicht die Entfettung von Wolle in einer konzentrierten Wollfett-Emulsion. Die dafür verwendete fettige Wolle war eine "8/10 months spinners style" Schafswolle einer 64 Qualität.

Es wurden drei Becken der StandardVersuchsanlage von Beispiel 1 verwendet, wobei das erste Becken einen Seitentank besaß. Eine bestimmte Menge Wollfett, öliie mittels eines Zentrifugalabscheiders aus der angesäuerten wässrigen Waschflüssigkeit gewonnen worden war, wurde in einen passenden Behälter gebracht und geschmolzen. Nachdem 5% des Berol Lanco zugesetzt und mit dem geschmolzenen Fett vermischt worden war, wurde eine bestimmte Menge davon, nämlich annähernd 10$ bezogen auf die gesamte Kapazität des Beckens,mittels einer Umwälzpumpe in das erste Entfettungsbecken geleitet. Vorher war das Becken mit der notwendigen Menge Wasser gefüllt und dessen Temperatur auf 70° C erhöht worden. Dem zweiten Becken wurden 0,03$ Berol Lanco zugesetzt. Im dritten Becken wurde kein Reinigungsmittel verwendet. Die Temperaturen der Waschflüssigkeiten in dem zweiten und dritten Becken lagen bei 55° 0 bzw. 40° G. Dem ersten und zweiten Becken wurden dann, wenn die JPettrückstände in der entfetteten Wolle ein bestimmtes Maß überstiegen, Reinigungsmittel zugesetzt. Die Beschickungsrate der Wolle lag bei 78 kg/h.

Während der ersten 11 1/2 Stunden des Entfettungsprozesses

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stieg der Fettgehalt in der Waschflüssigkeit in dem ersten Becken von annähernd 10 auf 17$. In den nächsten 14 1/2 Stunden wurde das Fett periodisch mittels eines Zentrifugalabscheiders aus der Waschflüssigkeit ausgesondert, wobei die Waschflüssigkeit vorher auf ungefähr 90° C aufgeheizt worden war, um den Abscheidewirkungsgrad zu verbessern. Dies ergab in dem ersten Becken Schwankungen bezüglich der Fettkonzentration in der Waschflüssigkeit, die zwischen 5 und 17$ lagen. Während der ganzen Zeit war der Entfettungswirkungsgrad gut und gleichbleibend.

Nach dem gesamten Entfettungsprozeß hat die aus dem dritten Becken austretende Wolle einen Gehalt von Fettrückständen, hauptsächlich bestehend aus Fett und Reinigungsmitteln, von 0,5$. Sowohl während der ersten Stunde als auch während der übrigen Zeit des Entfettungsprözesses traten nur geringfügige Schwankungen im Gehalt an Fettrückständen in der Wolle beim Austritt aus allen drei Becken auf.

Dieses Entfettungsverfahren wurde verglichen mit der konventionellen alkalischen Entfettungsmethode, wobei alle vier Becken derselben Standardversuchsanlage verwendet wurden. Hierzu wurde Wolle aus derselben Menge, die auch für die in den ersten beiden Beispielen geschilderten Versuche verwendet wurde, genommen. Der Entfettungsprozeß fand unter genau denselben Bedingungen statt.

Das erste Becken wurde zunächst mit 0,02$ Berol Lanco und 0,1$ kalziniertem Soda beschickt. In das zweite und dritte Becken

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wurde das Berol Lanco in einer Konzentration von 0,04 "bzw. 0,02% eingeleitet. XJm die Fettrückstände in der entfetteten Wolle annähernd gleich zu halten, wurde, wenn notwendig, dem ersten Becken kalziniertes Soda und Reinigungsmittel und dem zweiten und dritten Becken ausschließlich Reinigungsmittel zugesetzt. Die Temperaturen der Waschflüssigkeiten in den vier Becken lagen hei 55°, 55°, 50°, bzw. 40° C.

Bei dieser konventionellen Entfettungsmethode wurde beobachtet, daß die Waschflüssigkeit in dem ersten Becken nach sieben Stunden vollständig verbraucht war und ausgewechselt werden mußte. Dieser Pail trat bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht auf, wenn dafür gesorgt war, daß die Entfettung regelmässig durchgeführt wurde.

Die beträchtlichen unterschiede zwischen dem Entfettungsverfahren nach der konventionellen und nach der erfindungsgemäßen Methode lassen sich wie folgt zusammen fassen:

1.) Bei der konventionellen Entfettungsmethode lag der Verbrauch von kalziniertem Soda bei 1,0 kg/100 kg fettiger Wolle, während bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kein kalziniertes Soda zugesetzt werden mußte.

2.) Bezüglich des Verbrauchs von Reinigungsmittel verhält es sich ähnlich. Bei der Entfettung mittels Lösungsmittel auf der Basis von Wollfett enthielt das wieder gewonnene Fett einen relativ hohen Prozentsatz Reinigungsmittel, nämlich

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3,6$, das mittels einfacher Techniken weitgehend wieder zurückgewonnen werden kann. Hierdurch wird der Verbrauch von Reinigungsmittel in dem erfindungsgemäßen Verfahren auf 30$ der "bisher üblichen Menge verringert.

3.) Der Verbrauch von Wasser wurde durch das erfindungsgemäße Verfahren um die Hälfte verringert, wobei die Abwässer nur annähernd 1/6 der Menge Fett und Reinigungsmittel aufwiesen, die sich in den Abwässern, die bei dem konventionellen Verfahren auftraten ,befanden.

4.) Bei der Entfettung mittels Wollfett ist die prozentuale quadratische Streuung um den Mittelwert bezüglich der erhaltenen Fettruckstande in der Wolle beim Austritt aus allen Becken vergleichsweise geringer, insbesondere während der ersten Stunde der Entfettungsperiode.

5.) Die ausgekämmten Faserstränen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnen wurden, sind qualitätsmässig besser als diejenigen, die mittels der konventionellen Methode erhalten werden.

6.) Die Farbe der besten nach der konventionellen Methode hergestellten Produkte war nicht merklich besser.

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Claims

Ansprüche

1.) Verfahren zum Waschen und Entfetten von tierischen Fasern, insbesondere Wollfasern, Mohärfasern od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Pasern mit einer Emulsion behandelt werden, die Wasser, ein grenzflächenaktives Medium sowie ein Lösungsmittel für das Faserfett enthält, wobei das Lösungsmittel unter den Behandlungsbedingungen weitgehend nicht-flüchtig ist und in der Emulsion in einer Konzentration von mehr als 4$ bezogen auf deren Masse enthalten ist.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel aus dem natürlichen Fett einer tierischen Faser besteht.

3.) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel aus dem natürlichen Fett der zu behandelnden tierischen Faser besteht.

4.) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnden Fasern Wollfasern sind und das Lösungsmittel Wollfett ist.

5.) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel in der Emulsion in einer Konzentration von 6 bis 20$ bezogen auf deren Masse enthalten ist.

6.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das

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Lösungsmittel aus einem öl "besteht.

7.) Verfahren nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel aus der Gruppe der Sonnenblumenöle, der flüssigen Paraffine, Oleine, Rizinusöle, Olivenöle, Knochenöle, Walöle und deren Mischungen genommen ist.

8.) Verfahren nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel in der Emulsion in einer Konzentration von 10 "bis 50$ "bezogen auf deren Masse enthalten ist.

9.) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 "bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das grenzflächenaktive Medium ein Reinigungsmittel ist.

10.) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsmittel nicht-ionisch ist und in der Emulsion in einer Konzentration von 2 "bis 6$ "bezogen auf die Masse der Lösungsmittelphase enthalten ist.

11.) Verfahren na.ch einem oder mehreren der Ansprüche 1 "bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das fettreiche Lösungsmittel kontinuierlich oder intermittierend unter Einhaltung eines bestimmten Bereichs der Lösungsmittelkonzentration ausgeschieden wird.

12.) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 "bis 11,

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dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Emulsion im Bereich von 50 bis 75° C liegt.

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