DE2523433A1

DE2523433A1 - Verfahren zur behandlung von ganz oder teilweise aus cellulosefasern bestehenden materialien mit fluessigem ammoniak

Info

Publication number: DE2523433A1
Application number: DE19752523433
Authority: DE
Inventors: Jean-Paul Dalle
Original assignee: Opidryochimie
Current assignee: Soditex Sa Bruessel/bruxelles Be
Priority date: 1974-05-28
Filing date: 1975-05-27
Publication date: 1975-12-11
Also published as: ES437821A1; US4213761A; IT1038534B; DE2523433C2; NL175648C; CA1072261A; JPS50157700A; FR2273112B1; NL7506324A; NL175648B; ZA753309B; CH674675A4; BR7503285A; GB1506293A; CH581225B5; FR2273112A1; BE829558A

Description

VON KREiSLER SCHÖNwALD MEYER EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler + 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selting, Köln

Ke/Ax

5 Köln ι 26. Mai 1975

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

OPI - CRYOCHIMIE

Route de Chauny, F-02680 Grugies/Frankreich

"Verfahren zur Behandlung von- ganz oder teilweise aus Cellulosefasern bestehenden Materialien mit flüssigem

Ammoniak"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von cellulosischen Materialien mit flüssigem Ammoniak mit dem Ziel, ihre Gesamteigenschaften, z.B. die Festigkeitseigenschaften, die Bruchdehnung und die Maßhaltigkeit, zu verbessern.

Die Behandlung von Materialien, die ganz oder teilweise aus Fasern aus natürlicher oder regenerierter Cellulose bestehen, mit einer Lösung von flüssigem Ammoniak erwies sich bereits 1897 als vielversprechend. Seit diesem Jahr wurden einige Behandlungsverfahren vorgeschlagen, die bei ihrer Durchführung gewisse Nachteile aufweisen, die im wesentlichen mit den folgenden Faktoren im Zusammenhang stehen:

1) Eventuelle Regelung der Entspannung des Materials nach seiner Imprägnierung mit flüssigem Ammoniak.

2) Regelung der Spannungen und Kräfte, die bei der Entfernung des flüssigen Ammoniaks auf das Material zur Einwirkung zu bringen sind.

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Telefon: (0221) 234541 -4 · Telex: 8882307 dopa d - Telegramm: Dompatent Köln

_ 2 —

3) Gleichmäßigkeit der erhaltenen Ergebnisse. 1

Von den Verfahren zur Behandlung von cellulosischen _; Materialien mit flüssigem Ammoniak sind die in den folgenden Patentschriften beschriebenen Verfahren zu nennen:

Die FR-PS 726 293 (US-PS 1 998 551) 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 Fe- ^l stigkeitseigenschaften, der Dehnbarkeit und des Glanzes.

Die FR-PS 1 433 022 (US-PS 3 406 006) beschreibt ein Verfahren zur Behandlung von cellulosischer!! Material 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 1 546 099 (US-PS 3 560 140) beschreibt ein

Verfahren, bei dem das Ammoniak auf ein Material im ent-i spannten 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 2 121 866 (US-PS 106 514) beschreibt ein Verfahren, das den Zweck hat, die durch die Behandlung be- j wirkte Schrumpfung auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Zu diesem Zweck wird die Berührungsdauer zwischen dem Ammoniak und dem Material im Spannrahmen (fourchette) auf 0,6 bis 9 Sekunden begrenzt, wodurch sich ein Merze-¹ risierungsgrad ergibt, der um etwa 50% unter dem optima-' _ . __________ .

len Wert liegt. j

Diese verschiedenen Patentschriften beschreiben ver- ; schiedene Verfahren zur Anwendung der "Merzerisierung
mit flüssigem Ammoniak". Die Merzerisierung ist eine in ■ der Textilindustrie allgemein bekannte Maßnahme, die an
sich zwei Arten von Behandlung entspricht:

a) Gemäß Mercer, d.h. Einwirkung eines füllig machenden . Reagens auf ein Material, das einem Geringstmaß an !

Spannungen unterworfen ist. j

b) Gemäß Lowe, d.h. durch Einwirkung eines fülligmachen-

den Reagens auf ein Material, das eingespannt gehal- \ ten wird, um seine Schrumpfung minimal zu halten.

In gewissen Fällen wird eine geringe oder mäßige Span— i nung angewandt, um die Abmessungen des behandelten Materials zu verändern. In allen Fällen ist es jedoch der i

i Zustand des Materials im Augenblick der Entfernung des

fülligmachenden Reagens, der die Eigenschaften des behandelten Produkts bedingt.

Gemäß diesen Definitionen der Merzerisierung können die
vorstehend beschriebenen Verfahren zur Behandlung mit J flüssigem Ammoniak wie folgt eingestuft werden:

1) Verfahren, bei denen die Wirkung des Ammoniaks unvollständig ist:

Es ist sogleich ersichtlich, daß bei diesen Verfahren
auf gewisse Vorteile der Behandlung verzichtet wird,
damit nicht gewisse Nachteile auftreten. Insbesondere
verzichtet man auf einen Teil der Anfärbbarkeit oder
Farbaufnahmefähigkeit, auf einen Teil der Maßhaltigkeit
und auf einen Teil der Festigkeitseigenschaften, um
eine zu starke Schrumpfung zu vermeiden und nicht eine
zu große Oberflächengröße des textlien Materials zu
verlieren.

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2) Verfahren, bei denen die Wirkung des Ammoniaks vollständig ist:

a) Verfahren, bei denen das Material nur minimalen Beanspruchungen während der Entfernung des fülligmachenden Reagens unterworfen ist (gemäß Mercer). Hierbei beobachtet man

schlechte Ebenheit im Falle von Geweben, gute Maßhaltigkeit, keinen Glanz,

starke Verkleinerung der Oberfläche des Produkts im

Falle von Geweben, keine Steigerung der Festigkeitseigenschaften, starke Bruchdehnung und damit gute Dehnbarkeit.

b) Verfahren, bei denen das Material während der Entfernung des fülligmachenden Reagens unter starken Spannungen gehalten wird(gemäß Lowe):

Hierbei ist festzustellen:

Gute Ebenheit bei textlien Flächengebilden, schlechte Maßhaltigkeit, annehmbarer Glanz,

geringe Verkleinerung der Oberfläche des Produkts im Falle von textlien Flächengebilden, gute Verbesserung der Festigkeitseigenschaften und sehr geringe Bruchdehnung und damit schlechte Dehnbarkeit.

Andere Eigenschaften sind den nach dem Verfahren 2 (a)

und 2 (b) behandelten Produkten gemeinsam:

Verbesserte Anfärbbarkeit, erhöhte Geschmeidigkeit im feuchten Zustand und

teilweises Verschwinden der kristallinen Bereiche der

Cellulose.

Es ergibt sich somit, wie dies außerdem in den später folgenden Beispielen veranschaulicht werden wird, daß keines dieser Verfahren es ermöglicht, gleichzeitig die

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Gesamtheit der für diese Materialien allgemein gewünschten Eigenschaften zu verbessern, insbesondere

für Gewebe und Gewirke: erhöhte Festigkeit,

verbesserte Ebenheit, Maßhaltigkeit, geringe Schrumpfung, gute Dehnbarkeit,

oder für Fäden und Garne:

erhöhte Festigkeitseigenschaften' (dynamometrische Festigkeit), ^: erhöhte oder unveränderte. Bruchdehnung,
Glanz und
Maßhaltigkeit. ·

Andererseits ergibt sich bei Verfahren, die die Anwen- j

dung einer hohen Spannung erfordern, oder bei Verfahren,; die keine vollständige Wirkung des Ammoniaks ermöglichen, schlechte zeitliche und räumliche Gleichmäßigkeit, bedingt durch die Schwierigkeit, die Werte der Spannungen und der Behandlungsgeschwindigkeit zu stabilisieren und sie den jeweiligen Materialien anzupassen.

Der Stand der Technik führt zu der Erkenntnis, daß eine Unverträglichkeit zwischen gewissen Eigenschaften der mit Ammoniak behandelten Produkte vorliegt, und daß man auf gewisse Eigenschaften verzichten muß, um andere zu erreichen. Beispielsweise ist nach dem Stand der Technik eine gleichzeitige Verbesserung der Festigkeitseigenschaften und der Dehnbarkeit usw. nicht möglich. Hiernach ergibt sich, daß der Erzielung einwandfreier Produkte jeder der folgenden Punkte entgegensteht:

a) Entspannen und anschließendes Spannen, ' Trocknen unter Spannung,

fehlende Spannung,
und daß in Fällen, in denen die Spannung eines mit Ammo-

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niak imprägnierten Produkts erwünscht ist, diese Spannung zu schlechten Ergebnissen führt, wenn ein Material, das mit einem geringen Prozentsatz Ammoniak imprägniert ist, gespannt wird. \

Gegenstand der Erfindung ist die Behandlung von Textilien mit flüssigem Ammoniak nach einem Verfahren, das das Ziel tiat, den Produkten insgesamt gute Eigenschaften zu verleihen, und dadurch gekennzeichnet ist, daß man das mit dem Ammoniak weichgemachte Material spannt oder Beanspruchungen unterwirft, anschließend die Beanspruchungen vermindert und den Ammoniakgehalt im Material auf eine Höhe zv/isehen 75 und 30 Gew.-% bringt, wobei man die . Entspannung des Materials während dieser Stufe, in der ;

es aus einem plastischen Zustand unter Spannung in einen nicht-plastischen spannungslosen Zustand übergeht, be- i grenzt und schließlich das im Material verbliebene Ammo-^: niak unter Aufrechterhaltunggeringer Spannungen, d.h. in der Praxis unter Aufrechterhaltung von Spannungen von etwa 5% der Bruchlast, entfernt- Hierbei werden die Spannungen so gewählt, wie sie für die Handhabung und j die Konditionierung des Materials notwendig sind.

Der Ammoniakgehalt wird vorzugsweise in weniger als 3 Sekunden auf weniger als 75 Gew.~% gebracht, worauf ' die Entfernung des Ammoniaks in weniger als 60 Sekunden ! auf weniger als 30% so fortgesetzt wird, daß der Übergang aus dem plastischen Zustand unter Spannung in den

spannungslosen nicht-plastischen Zustand nach der Ver- j

ringerung der Spannungen in einer so kurzen Zeit erfolgt,' daß nur geringes Zusammenziehen des Materials möglich

ist.

Das Einlaufen wird noch weiter begrenzt, wenn man den Arnmoniakgehalt in weniger als 1 Sekunde auf weniger als 75% und in weniger als 20 Sekunden auf weniger als 30% senkt. Das gleiche ist der Fall, wenn man die Entfernung

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auf weniger als 15% in weniger als 300 Sekunden fortsetzt.

Das plastifizierte Material enthält vorzugsweise 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 Schrumpfung zu kompensieren, die hätte stattfinden können, 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, sollen lediglich in der Ware vorhanden sein, um die auf die Wirkung des Ammoniaks zurückzuführende Schrumpfung zu verhindern. In diesem Fall werden sie so gewählt, daß die ursprünglichen Abmessungen aufrecht erhalten werden, wobei man vorzugsweise eine Konditionierungsweise. z.B. eine nur ; wenig einziehbare Spannvorrichtung wählt, die die j

Schrumpfung begrenzt. i

Das Material kann in beliebiger Form, z.B. in Form von Garnen, Fäden, Vliesen, Geweben und Gewirken, behandelt werden. \

Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher beschrieben. Hierbei sind alle Prozentsätze als Gewichtsmenge Ammoniak, bezogen auf das cellulosische Material, zu verstehen.

Die Abbildung veranschaulicht die Schrumpfung eines verschieden stark mit flüssigem Ammoniak imprägnierten cellulosischen Materials in Abhängigkeit von der Zeit.

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Beobachtet man das Verhalten des Systems Cellulose-Ammoniak vom statischen Standpunkt und vom dynamischen Standpunkt, so stellt man fest, daß das Zusammenführen vom Ammoniak und Cellulose zu den folgenden Bereichen führt:

a) 0% bis etwa 10 Gew.-% Ammoniak:

Das Ammoniak ist direkt an die Cellulose durch Bindungen gebunden, in denen das Dublett des Ammoniakstickstoffs einen Teil seiner Ladung auf die elektro-. philen Gruppen der Cellulose, insbesondere auf die Hydroxylgruppen überträgt (Van der Waalssche Bindungen), j

b) Etwa 10 bis 60 Gew.-% Ammoniak:

Die Bindungen zwischen der Cellulose und dem Ammoniak und dann zwischen den Ammoniakmolekülen selbst i entsprechai Bindungen vom Typ des induzierten Dipols: Man stellt hierbei die Bildung von polymolekularen '. Ammoniakschichten fest. " ι

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 spielen die freien Ammoniakmoleküle im Gegensatz zu denen, die durch Wasserstoff brücken gebunden sind, oder im Gegensatz zu denen, die zu den polymolekularen Schichten gehören, die Rolle des Plastifiziermittels. Ferner ist festzustellen, daß

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der Parameter der A'mmoniakkonzentration im cellulösischen Material 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, indem man jede Beanspruchung des Materials aufhebt und ihm somit die Möglichkeit läßt, sich ungehindert zusammenzuziehen. Beispielsweise sieht man, daß man eine Schrumpfung von 10% nach 1,5 Sekunden bei einer Ammoniakkonzentration von 150% und nach 16,5 Sekunden bei einer

Ammoniakkonzentration von 40% erhält. :

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 kann die Schlußfolgerung gezogen werden, daß die Dehnung oder die Schrumpfung der Cellu-

losefasern gleichzeitig folgendes erfordern: ,

a) Die Ausübung von Beanspruchungen zur Dehnung und die Aufhebung dieser Beanspruchungen für die Entspannung.

b) Eine genügende Ammoniakkonzentration, um eine befriedigende Plastizität zu erhalten, d.h. über etwa i 60 Gew.-%. j

c) Eine Dauer der Einwirkung oder der Aufhebung der ■

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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. ^;

Die Abbildung zeigt, daß das Ausmaß der Schrumpfung und vor allem die Geschwindigkeit der Schrumpfung bei einem Ammoniakgehalt von weniger als etwa 75% gering und bei einem Ammoniakgehalt unter etwa 30% vernachlässigbar sind. Unterhalb dieser Grenze kann die Trocknung ohne Gefahr einer starken Schrumpfung vorgenommen werden, ohne daß das Material eingespannt ist. 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 er erhalten.

i Nachstehend werden die einzelnen Stufen des Verfahrens

ausführlich beschrieben.

a) Einwirkung des flüssigen Ammoniaks

Damit diese Wirkung, die insbesondere auf der plastifizierenden Rolle des Ammoniaks beruht, vollständig ist, muß der Imprägnierungsgrad über 60 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 60 und 200 Gew.-% liegen. Diese Einwirkung kann

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nach beliebigen üblichen Verfahren, z.B. durch Eintauchen in ein Bad von flüssigem Ammoniak oder durch Aufsprühen von Ammoniak auf das Material erfolgen. Das i Ammoniak kann bis etwa 20% Wasser enthalten. Bekanntlich hat diese Einwirkung eine starke Zusammenziehung des >

Materials zur Folge, die begrenzt werden muß. j

b) Begrenzung der Zusammenziehung '^: I

Man begrenzt diese Zusammenziehung, indem man das plastifizierte Material unter Spannung bringt. Die bereits ; geschrumpfte Ware kann unter eine solche Spannung gebracht werden, daß sie wieder auf ihre ursprünglichen Abmessungen zurückgeführt wird. Es ist auch möglich, Spannungen auf die Ware zur Einwirkung zu bringen, bevor

i sie die geringste Schrumpfung erfahren hat, d.h. entweder auf die trockene Ware oder auf die Ware, die nur eine geringe Ammoniakmenge von weniger als etwa 30% ' enthält. Diese Spannungen können durch die Art der Behandlung, beispielsweise durch Ausübung eines starken · Drucks auf eine Oberfläche, die einen hohen Reibungs- ;

koeffizienten hat, oder durch Wickeln um eine Auflage, ■ die praktisch nicht schrumpfbar ist, zur Einwirkung ge- : bracht werden.

Es ist notwendig., daß die Dauer, während der die imprägnierte Ware unter Spannung gehalten wird, mehr als 1 Sekunde beträgt, jedoch vorzugsweise aus praktischen Gründen zwischen 10 und 60 Sekunden liegt. Eine längere Dauer ist nutzlos, da durch sie keine neue Eigenschaft eingeführt wird.

c) Verminderung der Ammoniakkonzentration

Wenn die Einwirkung des Ammoniaks beendet ist, wird die Ware bei ihren ursprünglichen Abmessungen gehalten. Die Ware wird dann in den nicht plastischen Zustand überführt, indem die Ammoniakkonzentration auf weniger als 75%, vorzugsweise auf weniger als 30% gesenkt wird.

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Um die Zusammenziehung auf ein Maß zu begrenzen, das
mit der späteren Verwendung der Ware im Einklang ist, darf man vor der Rückkehr zum nicht plastischen Zustand nicht so viel Zeit verstreichen lassen, daß eine starke Zusammenziehung möglich ist. Um diese Zusammenziehung zu vermeiden, ist es gemäß der Abbildung erforderlich, daß weniger als 3 Sekunden, vorzugsweise weniger als
•1 Sekunde zwischen der Aufhebung der Spannungen und der Verminderung der Ammoniakkonzentration auf etwa 75%
verstreichen muß. Ebenso muß die Entfernung des Ammoniaks so vorgenommen werden, daß weniger als 60 Sekunden, vorzugsweise weniger als 20 Sekunden verstreichen, bevor eine Ammonxakkonzentration unter 30% erreicht ist. Für diese Stufe werden daher Methoden angewandt, die eine schlagartige Entfernung des größten Teils des in der
Ware enthaltenen Ammoniaks ermöglichen.

d) Vollständiges Entfernen des Ammoniaks j

Die in der Ware verbliebene geringe Ammoniakmenge wird dann vollständig entfernt, indem keine oder nur geringe Spannungen, die für die Fortbewegung der Ware und ihre Nachbehandlung erforderlich sind, d.h. unter 5% der
Bruchlast liegen, zur Einwirkung gebracht werden. Die Dauer dieser Behandlung muß kurz sein, kann jedoch einige Minuten überschreiten, falls erforderlich. Diese Entfernung kann nach beliebigen bekannten Methoden, z.B. durch Einwirkung von Wärme, Auflösen des Ammoniaks in Wasser und Eintauchen in ein Färbebad, erfolgen. Sie
darf vorzugsweise nicht langer als 300 Sekunden dauern, bevor die Ammoniakkonzentration auf 15% gesenkt worden ist.

Die größte Gleichmäßigkeit der Eigenschaften der Ware wird bei einer Arbeitsweise erzielt, bei der die Spannungen zur Einwirkung gebracht werden, indem die Ware auf einer starren Unterlage gehalten wird. Im Rahmen
der Erfindung können auch beliebige andere Methoden

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angewandt werden, um die Ware unter Spannung zu halten, vorausgesetzt, daß diese Spannungen auf eine mit Ammoniak plastifizierte Ware zur Einwirkung gebracht werden und die vollständige Entfernung des Ammoniaks nach der Aufhebung der Spannungen an einer Ware, die nicht mehr plastisch ist und deren Deformierungsgeschwindigkeit somit sehr gering ist, oder an einer Ware vorgenommen wird, die noch plastisch ist, jedoch in einen nicht plastischen Zustand zurückgeführt worden ist, bevor sie die Möglichkeit hatte, sich wesentlich zusammenzuziehen. Die Vorteile des Behandlungsverfahrens gemäß der Erfindung im Vergleich zu den bereits bekannten Verfahren werden durch die folgenden Beispiele veranschaulicht.

Beispiel 1

Ein zweifädiges gezwirntes Garn Nm 60/2 wird nach dem folgenden Verfahren behandelt:

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 5/100 Sekunde wird das Garn, das ursprünglich 150 bis 180% Ammoniak enthielt, mit einem Luftstrom von 20⁰C 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 Heißluftstroms, der das flüssige Ammoniak vollständig entfernt, ausgesetzt.

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c) Behandlung des Garns mit flüssigem Ammoniak unter Spannung:

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 Natriumhydroxyd merzerisiertes Garn:

Das gleiche Garn wird in Form von Strängen mit Natriumhydroxyd merzerisiert.

e) Das Garn wird mit flüssigem Ammoniak wie unter (c), jedoch ohne Spannung sowohl während des Imprägnierens als auch während des Trocknens behandelt.

Die erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle I genannt.

Rei ßfestig- Bruchdeh- Änderung Änderung der keit, g nung, % der Festig- Bruchdehnung

keit gegenüber gegenüber dem dem unbehandel- unbehandelten ten Garn Garn

a	630	5,4	+ 20,6%	+ 37%
b	760	7,4	+ 22%	-60%
C	768	2,2	+ 15%	-54%
d	724	2,5	- 5%	+ 196%
e	599	16

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 Reiß-

• festigkeit und schlechte Bruchdehnung.

3) Das mit Natriumhydroxyd merzerisierte Garn (d) ist

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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.

Beispiel 2 . !

Baumwollserge mit einem mittleren Flächengewicht von

g/m wird nach den nachstehend beschriebenen verschiedenen Methoden behandelt. ;

a) Unbehandeltes Gewebe. j

b) Erfindunsgemaß behandeltes Gewebe: j

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.

c) Das Gewebe wird unter Spannung 30 Sekunden mit flüs-.sigem 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 wird anschließend unter der 509850/0896

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 II genannt. Unter einer gewaschenen Probe ist eine Probe zu verstehen, die zweimal vollständig in der Maschine bei Kochtemperatur gewaschen und anschließend flachliegend 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 Verkleinerung kennzeichnet die endgültige Oberfläche des erhaltenen maßhaltigen Produkts.

Sämtliche Eigenschaften der verschiedenen Proben sind in Tabelle III angegeben. Es ist festzustellen, daß nur die gemäß der Erfindung behandelte Probe (b) insgesamt gute Eigenschaften aufweist.

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Tabelle II

Länge des Schuß- Länge der Änderung Änderung Änderung Zunahm© fadens, cm Kette, cm der Länge der Länge der Ober- der Ober·

des Schuß- der Kette flächen- flächenfadens größe größe

j a) Ursprünglich

I Behandelt

! Gewaschen

cn o co

b) Ursprünglich Behandelt Gewaschen

c) Ursprünglich Behandelt Gewaschen

d) Ursprünglich Behandelt Gewaschen

100

96,3

100 92 92

100 98 96

100 .91,2 90,6

-3,7%

-11%

-2%

+ 2%

-9%

-14,3%

100	—	—	—
100	-8% ·	0%	-8%
99	0%	-1%	-9%

-10,7%

100	—	—	-
80	-8,8%	-20%	-28%
79,3	-0,6%	-0,8%	-28,2%

+5,8%

+3,9%

-19,4%

Tabelle III

Kaßhal— Trocknung Anfärbbarkeit tigkeit flachlle-

gend

Glanz

al schlecht schlecht schlecht

btj gut zieral.gut zleml.gut

ei schlecht ^w "

d} gut ^M '*

schlecht zieml.gttt

If

schlecht

Änderung
der OberflMchengröße

Reißfestig— Bruchdehnung Bruchdehnung der keit des Schuß- Kette fadens

h} Zunahme
um 5%

.,c} Zunahme
um 4%

dj Abnahme
20%

Zunahme um 5%

unverändert

8%

11%

4% 17%

21% 24%

9% 38%

Beispiel 3 ^l

Ein Gewebe für Arbeltsbekleidung wird erfindungsgeraäß nach der Methode Cb) von Beispiel 2 behandelt· Es wird anschließend in normaler Weise fertiggemacht: Gefärbt, durch den Streckrahmen geführt, appretiert und dann um 5% geschrumpft. i

Ein gleiches Gewebe, das nicht behandelt worden ist,, wird in der gleichen Weise fertiggemacht, 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 Kettenschrumpfnng um 1,5% und eine Schrumpfung der Schußfäden uro O,7%_f wahrend das unbehandelte Produkt eine Kettenschrutitpfung um 3% und eine Schrumpfung der Schußfäden um 1,5% zeigte.

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Das behandelte Gewebe erforderte zum Einfärben im glei- , chen 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% schrumpfte. Die Reißfestigkeit war in der Kette um 15% gestiegen und im Schuß unverändert. ^:

Beispiel 4

Ein gefärbtes Gewebe des Typs " DENIM" 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 erfindungsgemäß 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 Waschen eine Kettenschrumpfung von 3% und eine Schrumpfung im Schuß von 2,8%.

Das behandelte Gewebe hat einen wesentlich satteren Farbton als das unbehandelte Gewebe. Es zeigt ferner gute Dehnbarkeit, gute Geschmeidigkeit im nassen Zustand und ausgezeichnete "easy care"-Eigenschaften,(pflegeleicht) .

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Claims

Patentansprüche

1) Verfahren zur Behandlung von Materialien, die ganz oder teilweise aus Fasern aus natürlicher oder regenerierter Cellulose bestehen, mit flüssigem Ammoniak, dadurch gekennzeichnet, daß man das mit flüssigem Ammoniak plastifizierte Material unter Spannung hält, die Spannung verringert und die Ammoniakkonzentration im Material auf einen Wert zwischen 75 und 30 Gew.-% verringert, wobei man die Spannung des Materials be- _: grenzt, bis es wieder den nicht plastischen Zustand angenommen hat, und das Ammoniak vom nicht plastischen Material bei Einwirkung geringer Spannungen, die weniger als etwa 5% der Bruchlast des Materials wiegen, entfernt. ■ ι

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ammoniakkonzentration in weniger als 3 Sekunden auf weniger als 75% und in weniger als 60 Sekunden auf weniger als 30% so senkt, daß der Übergang aus ; dem plastischen Zustand in den nicht plastischen Zu- '. stand nach der Verminderung der Spannung in einer so kurzen Zeit erfolgt, daß das Einlaufen begrenzt wird. ,

3) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ammoniakkonzentration in weniger als 1 Sekunde auf weniger als 75% und in weniger als | 20 Sekunden auf weniger als 30% vermindert.

4) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ammoniakkonzentration in weniger als 300 Sekunden auf weniger als 15% vermindert.

5) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ammoniakkonzentration im plastifi-

zierten Material auf 60 bis 200 Gew.-% einstellt.

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6) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das plastifizierte Material während einer Zeit von mehr als 1 Sekunde, vorzugsweise während einer Zeit von mehr als 10 Sekunden unter Spannung hält. :

7) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Material so spannt, daß es wieder im wesentlichen seine ursprünglichen Abmessungen annimmt.

8) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Spannung, unter der das mit flüssigem Ammoniak plastifizierte Material steht, im Material vor seiner Plastifizierung mit Ammoniak erzeugt.

9) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das Material unter eine solche Spannung bringt, daß seine ursprünglichen Abmessungen aufrecht erhalten werden.

10) Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das Material unter Spannung bringt, indem man es in einen Zustand bringt, der das Einlaufen begrenzt.

11) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man das Material auf einen wenig schrumpfbaren ' Kern wickelt. j

12) Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man das Material in Form von Fäden, Garnen, Vliesen, Geweben oder Gewirken behandelt.

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