DE2647200A1

DE2647200A1 - Verfahren zur behandlung von flockmaterial

Info

Publication number: DE2647200A1
Application number: DE19762647200
Authority: DE
Inventors: Winston Earl Hagborg; Ricky Lamar Moore
Original assignee: Westpoint Pepperell Inc
Current assignee: Westpoint Pepperell Inc
Priority date: 1976-02-20
Filing date: 1976-10-19
Publication date: 1977-09-01
Also published as: NL159740B; IT1076830B; US4146675A; CA1087808A; JPS52125545A; NL7611241A; US4074005A; BE851553A; GB1564022A

Description

Anmelder: WEST POINT-PEPPERELL, Inc., West Point (Georgia); V. St.v.A.

Verfahren zur Behandlung von Flockmaterial

Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Flockmaterial (Flock) zur Erleichterung des Siebens, zur Verringerung des Abfallanteils und Faserflugs sowie zur Verbesserung der Gleichförmigkeit und der Dichte der beflockten Oberfläche des aus dem Flockmaterial hergestellten Gewebes. Kurz gesagt, besteht die Erfindung darin, daß eine unverzweigte organische Carbonsäure mit mindestens acht und vorzugsweise mindestens 10-14 Kohlenstoffatomen dem Wasser zugesetzt wird, in welchem der Flock dispergiert ist, das weiterhin eine kleine Menge eines zweiwertigen Metallkations, etwa der Gruppe HA oder HB des Periodensystems, z. B. Calcium, Zink usw., enthält, oder daß die Säure in Form eines Salzes eines Gruppe-II-Metalls zugesetzt und der Flock danach abgetrennt und getrocknet wird. Bevorzugte Säuren sind solche mit 14 - 18 Kohlenstoffatomen. Erfindungsgemäß ist auch die Verwendung anderer Ionen möglich, etwa dreiwertiger oder einwertiger Metalle. Solche Metalle liefern zwar

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vorteilhafte Ergebnisse, jedoch sind sie weniger wirk sam als zweiwertige Metallionen.

Das Flockmaterial wird»hergestellt, daß ununterbrochene Fasern von 1,5 - 40 den (dpf) aus einem synthetischen Polymeren zu kurzen FaserstUcken einer Länge von 1,3 - 38 mm geschnitten werden. Die besten Ergebnisse werden Üblicherweise mit Fasern von 3-15 den mit einem Titer von 1 - 8 mm bzw. vorzugsweise von 3 den eines Titers von 2 mm erzielt. Bei längeren Fasern sind im allgemeinen höhere Denier-Grade erforderlich, um die nötige Steifheit zu gewährleisten. Ein besonders zweckmäßiges Verfahren zum Schneiden von Flockmaterial ist in US-PS 3 916 040 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird ein Faserstrang zwecks Entfernung der vorher aufgebrachten Ausrüstung gewaschen und dann gespült. Der Faserstrang wird dann in noch nassem Zustand zu einer Schneidemaschine Überfuhrt und zu Fasern der gewünschten Länge geschnitten. Die Fasern werden entweder vor oder nach dem Schneiden einem AusrUstgang unterworfen, bei welchem geeignete Chemikalien auf die Fasern aufgebracht werden.

Das Flockmaterial wird hierauf auf ein Substrat aufgetragen, indem es gesiebt und durch ein elektrostatisches

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Feld geleitet wird. Unter der Wirkung dieses Feldes wird das Flockmaterial in senkrechte Orientierung zur Unterlage gebracht und mit Hilfe eines Klebmittels mit der Unterlage verbunden (vergleiche US-PS 3 490 938 und die in dieser angezogenen Veröffentlichungen).

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der Faserstrang, aus dem das Flockmaterial durch Schneiden hergestellt wird, oder aber vorzugsweise das Flockmaterial selbst, nach dem Schneiden mit oder ohne vorheriges Waschen mit einem Salz eines Metallions mit einer unverzweigten, gesättigten aliphatischen Monocarbonsäure mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen in einer Menge behandelt, die für die Verbesserung des noch zu definierenden Fließens des Flockmaterials wirksam ist. Das Salz kann unmittelbar aufgebracht werden; wahlweise kann das Flockmaterial mit «ier unverzweigten, gesättigten aliphatischen Monocarbonsäure mit mindestens 8 C-Atomen behandelt werden, während es in Wasser dispergiert ist, das eine geringe Konzentration des Metallions enthält. Beim zuletzt genannten Verfahren sind Heißwasser und ein Mischen mit hoher Scherkraft erforderlich, um die Ionen/Säure-Reaktion zu begünstigen.

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-4 - i

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders auf Flockmaterial aus synthetischen Polymeren anwendbar, etwa auf ein Material aus linearem Polyester mit wiederkehrenden Einheiten, die durch Esterbindungen in der Polymerkette gebunden sind (z. B. Polyalkylenterephthalat und seine Copolymere), auf Flockmaterial aus Polyamid (Nylon) mit wiederkehrenden Einheiten, die durch Amidbindungen in der Polymerkette gebunden sind (nämlich Nylon 66, Nylon 6 usw.)/ sowie auf Flockmaterial aus Polyolefinen (z. B. Polyäthylen, Polypropylen usw.)· Die Erfindung hat sich auch für die Anwendung auf Flockmaterial als nützlich erwiesen, das durch Schneiden aus Kunstfasern, einschließlich Rayon, Celluloseacetat und Cellulosetriacetat, hergestellt wurde.

Die erfindungsgemäß eingesetzte Monocarbonsäure besitzt mindestens 8 C-Atome; sie kann beispielsweise Palmitinsäure, Stearinsäure, Myristinsäure oder Arachidinsäure sein. Gemische dieser Säuren sind ebenfalls verwendbar. Beispiele für im Handel erhältliche Säuren sind Emery 132, 150 und 153. Aus Kostengründen sind Säuren mit mehr als 20 Kohlenstoffatomen ungünstig.

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Versuche haben gezeigt, daß Salze, deren Säuren 8 C-Atome enthält, eben noch brauchbar sind, während Säuren mit 10 C-Atomen gute Ergebnisse liefern und Säuren mit 12-14 C-Atomen oder mehr besonders vorteilhaft sind. Gemische dieser Säuren können ebenfalls angewandt werden. Ebenfalls brauchbar sind geeignete Ester dieser Säuren, die entweder freie Säuren enthalten oder zur Freisetzung von Säuren verseift sind.

Die Metallionen sind vorzugsweise zweiwertig und werden von Metallen der Gruppen HA oder UB erhalten (vergleiche Periodisches System, Handbook of Chemistry and Physics, 44. Auflage, Chemical Rubber Publishing Co., Seiten 448 bis 449, Gruppen HA und HB). Diese Metallionen umfassen zweiwertige Zink-, Calcium- oder Magnesium-Ionen. Verwendbar sind jedoch auch zweiwertige Ionen anderer Metalle, wie Blei, Mangan, Barium, Nickel, Eisen und Zinn. Günstige Ergebnisse werden auch mit ein- und dreiwertigen Metallionen, wie Lithium- und Aluminium-Ionen erzielt; jedoch sind die Ergebnisse nicht gleichwertig.

Der angewandte Säuregehalt liegt zwischen etwa 0,025 und 0,4 g pro Liter Wasser in der Behandlungslösung bei

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-> 40

einer Faserkonzentration von 20 g/l. Im Falle von Stearinsäure beträgt diese Menge vorteilhaft 0,05 -0,2 g/l. Wenn im Verhältnis zur Menge des Metallions zu viel Säure eingesetzt wird, sind mangelhafte Ergebnisse zu beobachten, weil sich die freie Säure gegenüber dem Salz bevorzugt auf den Fasern abzusetzen beginnt, wobei sich anscheinend das "Fettende" der Säuremoleküle an den Fasern anlagert und das hydrophile Ende des Moleküls von den Fasern löst. Die Säure wird in Wasser eingesetzt, das mehr als etwa drei ppm des zweiwertigen Metallions enthält. Das Metallion kann in Form eines löslichen Salzes, wie eines Chlorids, eingebracht werden, oder es kann in Wasser in Form von natürlicher Härte vorhanden sein. Vorzugsweise wird jedoch die Säure in Form eines präparierten Salzes eines zweiwertigen Metalls eingesetzt, wobei Calciumstearat im Hinblick auf seine niedrigen Beschaffungskosten, seine leichte Verfügbarkeit und seine Wirksamkeit bevorzugt wird. Bei Verwendung einer Zubereitung entspricht die Konzentration des eingesetzten Salzes etwa derjenigen der Säure, d.h. sie ist bei einer Faserkonzentration von 20 g/l vorzugsweise größer als 0,1 g/l. Bei höheren Faserkonzentrationen werden die Gemische dicker und schwieriger zu

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rühren, während sie gleichzeitig auch eine größere Salzmenge benötigen. Bei geringeren Faserkonzentrationen kann weniger Salz verwendet werden. Bei Verwendung einer Salzzubereitung wirft ein SalzUberschuß keine Schwierigkeiten auf, abgesehen von möglichen Staubproblemen, die sich aus einem Ablösen des Salzüber schusses von den Fasern ergeben können.

Das ein präpariertes Metallsalz der Säure enthaltende Wasser kann einfach mit dem Flockmaterial, d.h. den Fasern, gerührt werden, wobei genügend Wasser zur gründ lichen Benetzung des Flockmaterials eingesetzt wird. Das Wasser kann dabei eine Temperatur von 10° C oder mehr besitzen. Wenn dagegen freie Säure in Verbindung mit dem Metallionen enthaltenden Wasser benutzt wird, hat es sich als nötig erwiesen, die Fasern im Wasser zu suspendieren und die Suspension bei einer Temperatur von mindestens etwa 48° C in Mischern mit hoher Scherkraft zu mischen. Hierfür eignet sich eine Daymax-Ultrahochdrehzahl-Mischmaschine, wie sie bei der Firma Day Mixing, 4932 Beech Street, Cincinnati, Ohio/USA, erhältlich ist. Auf Laboratoriumsbasis lassen sich geeignete Bedingungen mit einem Waring-Mischer erreichen.

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Es wird angenommen, daß unter diesen Bedingungen die in Wasser unlösliche freie Säure dispergiert und dis chemische Umsetzung zwischen dieser Säure und den Metallionen begünstigt wird (vergleiche Blodgett, Journal of the American Chemical Society, Band 57, S. 193 r - 1007 - 1936 - und Langmuir, Journal of the American Chemical Society, Band 58, S. 284.) Untersuchungen mit einem C,.-Nachweisgerät ergaben, daß bei dieser Arbeitsweise anscheinend ein Gemisch aus freier Säure und Metallsalz ausgefällt wird, von dem angenommen wird, daß es zu einer aus hydrophoben CHo-endständigen Gruppen bestehenden Oberfläche führt. Dieses Vorgehen ist weniger wünschenswert als die Verwendung des Metallsalzes, weil es beträchtliche Kapitalinvestitionen für die Hochscherleistung-Mischausrüstung erfordert und weil zudem das Wasser auf eine Temperatur von etwa 48° C oder darüber erwärmt werden muß. Von beiden Verfahren wird angenommen, daß mit ihnen ein monomolekularer Film aus Salz oder Salz im Gemisch mit freier Säure auf den Flocken gebildet wird. Ebenso hat es sich als möglich erwiesen, die Säure selbst oder die vorgeformten Salze aus Lösungen in organischen Lösungsmitteln aufzubringen.

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Die folgenden Beispiele, in denen sich alle Teile- und Prozentangaben auf Gewicht beziehen, sollen das Verfahren näher erläutern.

Beispiel Ί

Zu einem Liter Wasser wurden 20 g vorgewaschener (vor dem Schneiden gewaschener und gespulter) Flocken von 3 den pro Faden (dpf) und 2 mm Länge zugegeben, worauf unter Mischen 0,15 - 0,3 g Calciumstearat zugesetzt wurden. Die Flüssigkeit wurde etwa 30 s lang gerührt, worauf das Flockenmaterial geschleudert und auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 4,5/S getrocknet wurde.

Zu diesem Zeitpunkt besaß das Flockenmaterial einen

■jo 13 spezifischen Volumenwiderstand von etwa 10 - 10 Ohm/cm. Dieser wurde ermittelt, indem eine Probe von 2 g in einer dielektrischen Zelle bei einem angelegten Potential von 500 V zwischen zwei parallele Kupferplatten eingelegt und mittels eines Megohmmeters gemessen wurde.

Die Beflockungsleistung mit Flocken dieser Größe wurde dadurch gemessen, daß 15 g Fasern in einen¹ zylindrischen Behälter eingebracht wurden, dessen Boden aus einem Sieb mit einer Maschenweite von 1,68 mm

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(12 mesh U.S₀ Standard sieve) bestand. Eine Drehbürste wurde auf die Höhe des Siebs abgesenkt, und die Probe wurde mit 300 Umdrehungen der Bürste gebürstet. Der das Sieb passierende Prozentsatz an Fasern wurde durch Wiegen bestimmt und als prozentualer Durchfluß aufgezeichnet.

Die statische Aufladung wurde empirisch anhand der Flockmenge ermittelt, die an dem für die Durchflußmessung benutzten Sieb anhaftete. Zu diesem Zweck wurde eine willkürlich gewählte Skala benutzt, bei welcher der Wert ¹¹O" die niedrigste statische Aufladung und der Wert 5 den höchsten beobachteten Aufladungsgrad angeben.

Weiterhin wurden Proben mittels einer Wechselspannung-Gleichspannung-Beflockungseinheit der Firma C-Labs, Inc. untersucht. Diese Vorrichtung bestand aus einem Sieb mit runden Bohrungen eines Durchmessers etwa entsprechend der Maschenweite eines Siebs von 1,68 mm (12 mesh). Unter dem Sieb befand sich eine Reihe von zylindrischen Elektroden, die mit einem dielektrischen Material beschichtet waren und ein elektrisches Wechselspannungsfeld von 40 - 50 kV erzeugten. Unter diesen

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-vr-

Elektroden wurde ein mit einem Klebmittel überzogenes Gewebe angeordnet, das sich unter dem Sieb hindurch bewegte, während das Sieb mit einer Drehbürste gebürstet wurde.

Diese Arbeitsweise wurde mit Nylon 6-, Nylon 66-, Polyethylenterephthalat- und Rayonflocken sowie bei geringfügig höheren Salzkonzentrationen mit Polypropylen-, Celluloseacetat- und Cellulosetriacetat-Flocken durchgeführt. Dabei wurden Durchflußraten von mehr als 95 % beobachtet. Ahnliche Ergebnisse wurden mit auf eine Länge von 2 mm geschnittenen Nylon- und Rayon-Flockenfasern von 1,5 den beobachtet.

Beispiel 2

Die folgenden Ergebnisse wurden bei der Behandlung von 30 g-Proben von Fasern (3 den/Faden - 2 mm) in 4 1 entionisierten H«0 von Raumtemperatur und mit den vorgeschriebenen Konzentrationen an Calciumstearat bei Behandlungszeiten von 1 min und unter sehr langsamen Mischen erzielt. Die Messungen erfolgten auf die oben geschilderte Weise. Dabei wurden zwei Zahlenwerte ermittelt,

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nämlich einmal der prozentuale Durchfluß und zum anderen die statische Aufladung nach der erwähnten, willkürlich gewählten Skala.

Tabelle 1

Calciumstearat- Nylon Nylon Polyester Poly- Rayon

Konzentration 66 6 (Polyethy- pro-

lene Tereph- pyle-(g/l) thalate) ne

0,02	33-4	45-4	29-4	11-4	96-0
0,09	33-4	75-2	56-4	31-4
0,11	75-2	94-1	70-3	32-3	96-0
0,13	77-2	96-0	94-2	64-2
0,15	94-1	96-0	97-0	70-1
0,22	97-0	97-0	96-0	74-1	97-0
0,30	97-0	98-0	96-0	85-1
0,40	97-0	96-0		96-0	98-0

Bei Durchfuhrung ähnlicher Versuche mit Zink- und Magnesiumstearat zeigten sich sehr geringe Unterschiede des Leistungsverhaltens.

Beispiel 3

Die im folgenden aufgeführten Ergebnisse wurden bei Untersuchung verschiedener Ausrüstungen auf Nylon 66-Flockfasern (3 den/Faden-2mm) in der vorher beschriebenen

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Weise erzielt. Die beiden angeführten Zahlenwerte beziehen sich einmal auf den prozentualen Durchsatz oder "Fluß" und zum anderen auf die statische Aufladung.

Tabelle 2	ZnSt₂	MgSt₂	LiSt	NaSt	AlSt.,
Konzen tration (p/1)	46-3	45-3	32-4	9-4	38-4
0,09	81-1	46-3	44-3	14-4	31-4
0,11	91-1	49-3	47-4	12-4	12-4
0,13	97-0		47-4	9-4
0,15	97-0		49-4	12-4	56-4
0,22	98-0	79-1	41-4
0,30	97-0	94-0			54-4
0,40	96-0	97-0	40-4	13-4	60-4
1,0

Beispiel 4

Nylon 66-Flockmaterial (3 den/Faden - 2 mm) wurde unter Verwendung von Stearinsäure in Wasser unter Mischbedingungen hoher Scherkraft untersucht, wobei das Wasser zur Ermittlung der Abhängigkeit vom Calciumgehalt Calciumionen in verschiedenen Konzentrationen enthielt. Die Faserkonzentration betrug 20 g/l H^O bei 71° C. Stearinsäure wurde in einer Konzentration von 0,10 g/l angewandt. Die Reaktionszeit betrug 5 min zur

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Ermöglichung der Einstellung eines Gleichgewichtszustands; der pH-Wert des Wassers lag bei 6,3.

Tabelle. 3	Durchfluß (%)	Statische Aufladung
Calciumgehalt
(ppm)	30	4
O	45	3
0,50±0,05	45	4
1,0 ±0,1	89	2
2,0 ±0,2	70	2
3,0 ±0,3	72	2
4,0 ±0,4	75	1
5,0 ±0,5	95	1
6,0 ±0,6	97	1
7,0 ±0,7	95	0
8,0 ±0,8	96	0
10.0 ±1

Es zeigte sich, daß sich Nylon 6 etwa genauso verhielt wie Nylon 66.

Beispiel 5

Bei Behandlung von Nylon-66-Flockfasern mit Glycerinstearat und Stearinsäure in entionisiertem Wasser waren die Ergebnisse selbst bei wesentlich höheren Konzentrationen

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gemäß Tabelle 4 vergleichsweise sehr schlecht.

Tabelle 4	Stearingsäure *Durchsatz (%)* - Statische Auf ladung**	Glycerin stearat *Durchfluß (%)* - Statische Auf ladung**
Konzentration (g/i)	4,6 - 4
0,00	6,0 - 4	___
0,025	6,6 - 4	λ" — .·
0,05	5,4 - 4	42-4
0,1	9,0 - 4	51-4
0,2	8,9 - 4	20-4
0,4	10,0 - 4	57-4
0,8	12,2 - 4	18-4
1,0	12,0 - 4	24-4
1,6	10,0 - 4	21-4
2,0

Diese Messungen erfolgten an Flockmaterial, das bei 71 C in Wasser «it der Ausrüstung und unter Mischbedingungen hoher Scherkraft behandelt wurde, um eine optimale Reaktionsmöglichkeit zu gewährleisten. H»0 von niedrigerer Temperatur lieferte etwa die gleichen Ergebnisse.

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Beispiel 6

Ähnliche Versuche wurden auf die in Tabelle 3 beschriebene Weise unter Verwendung von Kupfer- und Zinn(ll) ionen sowie Stearinsäure durchgeführt, wobei die Konrentration im Bereich von 0 - 0,032 g/l (32 ppm) lag. Bei dem angewandten pH-Wert (6,5) sollte eigentlich eine wesentliche Reaktion zwischen der Säure und den Zinn(ll)- und Kupferionen stattfinden. Das Zinn(ll)ion lieferte jedoch Ergebnisse, die sich als keineswegs gUnstig erwiesen, während das Kupferion zu einer mäßigen Erhöhung des Durchflusses führte.

Tabelle 5	Durchfluß (%) CuCl₂	Durchfluß (%) SnCl₂
Konzentration an Cloridsalz (a/l)	17-4	10 - 4
0	06-4	9-4
4	04-4	6-4
8	24-4	6-4
16	39-4	6-4
32	41-4
64	42-4
128

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- tr -

In diesen Fällen fand zwischen dem Metallion und der Säure keine einwandfreie Reaktion statt. Bei Verwendung von präparierten, d.h. vorher gebildeten Salzen auf nachstehend geschilderter Weise zeigten die betreffenden Salze eine wesentlich bessere Leistung.

Beispiel 7

Bei einem kommerziellen Hersteller, bei dem beflockte Decken hergestellt werden, wurde eine Untersuchung zur Bestimmung der Unterschiede bezüglich des Faserabfalls bzw. -flugs zwischen den erfindungsgemäß mit Calciumstearat behandelten Flockfasern und einem mit einer herkömmlichen Ausrüstung bzw. Appretur behandelten Flockmaterial angestellt. Bei den untersuchten Fasern handelte es sich um 3 den/Faden starke, 2 mm lange Nylon 66-Flockfasern. Diese Untersuchung basiert auf einem Verbrauch von 272 000 kg herkömmlicher Flöckfasern und 54 400 kg der mit Calciumstearat behandelten Flockfasern.

Tabelle 6 Behandlung

Beflockungs- Trocknung*· raaschinenabfall ofenabfall

zusätzlicher nicht-haftender

Flockabfall

Herkömmlich CaSt₀

6%

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0,92 % 0,31 %

10,5^ 0,6 %

Beispiel 8

Nylon 66-Flockmaterial (2 den/Faden, 3 mm Länge) wurde mit Calciumsalzen und linearen, gesättigten aliphatischen Monocarbonsäuren der angegebenen Kettenlängen in den aufgeführten Konzentrationen und in Wasser von Raumtemperatur behandelt. Folgende Ergebnisse wurden erzielt:

Tabelle 7	Konzentration	Durchfluß	Bemerkung
Kettenlänge	(g/l)	(2)
	0,5	38	schlecht
C-8	1,0	43	schlecht
	0,5	68	mäßig
C-IO	1,0	91	ausgezeichnet
	0,5	90	ausgezeichnet
C-12	1,0	95	ausgezeichnet
	0,5	81	gut
C-14	1,0	95	ausgezeichnet
	0,5	95	ausgezeichnet
C-16	1,0	95	ausgezeichnet
	0,5	95	ausgezeichnet
C-18	1,0	96	ausgezeichnet

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Beispiel 9

Es wurden weitere Versuche mit einer Vielfalt von Metallsalzen zur Behandlung von Nylon 66-Flockmaterial (2 den/Faden, 3 mm Länge) angestellt, wobei die prozentuale Durchflußrate gemessen wurde. Die Konzentration des Flockmaterials betrug 20 g/l in entionisierten Wasser von 60° C. Dabei wurden folgende Ergebnisse erzielt:

Tabelle 8	Salz	0,1	94%	0,2	Konzentration	0,8	g/l	1,6	2,0	4,0
Salz	68Ji	*56%*	*97%*	0,4	*97%*	1,2	*97%*	9535	9455
Bariumdi stearat	4855	*I 76%*	30*	*97%*	491.	9755	3O?5	4555	6355
Nickeltristearat	47%	*37%*	52%	30*	*43%*	3955	6955	7355	8255
Ferric Stearat	Zinn (ll)-Stearat*55%	Schaum	*67%*	58,7Ji	2455	5555	3155	44J5	4455
	Kupferstearat	75Ji	*94%*	4,4%	8855	2455	9055	9055	9555
Mangandistearat	84%	*57%*	9455	9OJ5	9O?5	9055	8955	8955
Blei (Il)-Stearai	Aluminiumtristearat 31%	*77%*	8755	*97%*	9055	*97%*	9255	9555
Lithiumstearat		*77%*	*97%*	3855	9255	38J5	3155	47,355
Natriumstearat I		Schaum	49%	i Schaum	4955	Schaum	Schaum	Schaum
Calciumlaurat	89%	Schaun	935t	Schaum	9455	94?{	90%
Calciumpalmitat	94&	9154	94%	9455	9455	9655	91*
*\u%*	*92,%*	4255	9555	4955	5055	5135
	*46%*		5255

Aluminiummonochlorid-

di stearat 3755 40% 46% 54% 47% 52% 55% 43% Aluminiumdichlorid-

monostearat 30% 41% 36% 56% 58% 65% 64% 75%

♦Scheint instabil zu sein und Zinnstearat zu bilden.

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Quantitative Auswertungen des erfindungsgemäß behandelten Flockmaterials, unter Berücksichtigung der hydrophoben Eigenschaften des erhaltenen Flockmaterials, beweisen, daß die hydrophoben endständigen CH3-Gruppeη der Säuremoleküle freiliegen, während die hydrophilen endständigen Gruppen an den Flockenfasern haften. Diese hydrophobe Eigenschaft des Flockmaterials hat jedoch keinen ungünstigen Einfluß auf die Adhäsion von auf Wasserbasis hergestellten Klebmitteln, wenn die Flockfasern auf eine Textilbahn aufgebracht werden.

Die auf den Flockfasern abgesetzte Säure- und/oder Salzmenge konnte nicht genau bestimmt werden. Aufgrund chemischer Untersuchungen des Flockmaterials wird jedoch geschätzt, daß diese Menge etwa 0,1 Gew.-% beträgt.

Die Erfindung wurde als Ergebnis einer Versuchsreihe entwickelt, bei welcher eine große Vielfalt handelsüblicher Garnausrüstungen bezüglich der Brauchbarkeit für die Behandlung von Flockfasern untersucht wurde. Die Ausrüstungen wurden auf die vorher beschriebene Weise unter Verwendung eines Schermischers und heißen Wassers auf die Flockfasern aufgebracht. Unter den zahlreichen untersuchten Ausrüstungen zeigte eine

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bei der Anwendung besonders gute Ergebnisse: Lauravel SC Cons., Laurel Soap Mfg. Co., Inc. Philadelphia, Pa./USA.

Dieses Material wurde analysiert und auf seine verschiedenen Komponenten hin untersucht. Es zeigte sich, daß bestimmte langkettige Fettsäuren in dieser Ausrüstung wirksam waren, während andere Komponenten keine Wirkung ergaben. Weitere Untersuchungen führten zu dem Ergebnis, daß die Wirksamkeit der Säuren vom Vorhandensein von Metallionen in dem für den Auftrag der Ausrüstung verwendeten Wasser und von der Anwendung des Mischens unter hoher Scherwirkung abhängt, wobei die Ionen anscheinend zur Reaktion mit der Säure gebracht werden. Aus diesem Grund wurden Metallsalze dieser Säuren untersucht und ausgewertet, und diese Metallsalze erwiesen sich als wirksames und besonders nützliches Material für das erfindungsgemäße Verfahren.

Zusammenfassung

Mit der Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, bei dem Flockmaterial, d.h. Flockfasern, mit einem Metallsalz einer langkettigen aliphatischen Säure behandelt wird, um auf diese Weise die statische Aufladung zu kontrollieren, die Fließfähigkeit zu erhöhen, somit Abfall und Faserflug zu verringern. Das Salz kann aus

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einer wässrigen Lösung oder aus einem wässrigen Gemisch des Metallsalzes und der Säure unter Mischbedingungen mit hoher Scherwirkung aufgebracht werden, bei denen zumindest ein Teil der Säure in das Salz umgewandelt wird.

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Claims

--23 - Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung von Flockmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Flockmaterial in Wasser suspendiert wird, das eine lineare, gesättigte aliphatische Monocarbonsäure mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen und ein Metallion in solcher Menge, daß die Fließfähigkeit des Flockmaterials erhöht wird, und zumindest teilweise in Form eines Salzes dieser Säure und dieses Metalls enthält, und daß das Flockmaterial anschließend vom Wasser abgetrennt und getrocknet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallion ein zweiwertiges Metallion verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als zweiwertiges Metallion ein Metall der Gruppe II des Periodensystems verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallion Calcium verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure mindestens 10 Kohlenstoffatome enthält.

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6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure mindestens 12 Kohlenstoffatome enthält.

7. Verfahren nach Anspruch ό, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure 14-20 Kohlen stoffatome enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Säure Stearinsäure verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Flockmaterial mit Calciumstearat behandelt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Calciumstearat vor der Einfuhrung in das Wasser
präpariert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flockmaterial an sich bekannte synthetische
Textilfasern verwendet werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Flockmaterial Polyester, Polyamide, Polyolefine, Rayon, Celluloseacetat und/oder Cellulosetriacetat verwendet
wird.

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13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flockmaterial aus Polyamid verwendet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flockmaterial aus Nylon 66 verwendet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flockmaterial eine Stärke von 1,5 - 40 den/Faden und eine Länge von 0,5 - 15 mm besitzt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Flockmaterial eine Stärke von 3-15 den/Faden und eine Länge von 1 - 8 mm besitzt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß - das Flockmaterial eine Stärke von 3 den/Faden und eine Länge von 2 mm besitzt.

13. Verfahren nach Anspruchl, dadurch gekennzeichnet, daß eine Säuremenge von 0,025 - 0,3 g pro Liter Waster verwendet wird.

19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure und das Metallion in Form eines präparierten Salzes in das Wasser eingebracht werden.

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20. Flockmaterial, welches nach dem Verfahren Anspruch 1 behandelt wurde.

21. Verfahren zur Behandlung von Nylon 66-Flockmaterial von 3 den/Faden und 2 mm Lange, dadurch gekennzeichnet, daß pro Liter 20 g Flockmaterial in Wasser suspendiert werden, dem mindestens 0,1 g/l vorgeformtes Calciumstearat zugesetzt wurde, und daß das Flockmaterial sodann vom Wasser abgetrennt und getrocknet wird.

22. Verfahren zur Behandlung von Flockmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser, das mindestens etwa 3 Teile pro Million Teile eines Metallions und einer linearen, gesättigten aliphatischen Monocarbonsäure mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen enthält, unter Mischbedingungen hoher Scherwirkung gerührt wird, daß das Flockmaterial im Wasser suspendiert wird und daß das Flockmaterial anschließend vom Wasser abgetrennt und getrocknet wird.

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