DE2647200A1 - Verfahren zur behandlung von flockmaterial - Google Patents
Verfahren zur behandlung von flockmaterialInfo
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Description
Anmelder: WEST POINT-PEPPERELL, Inc., West Point (Georgia); V. St.v.A.
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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-s-
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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-Z-
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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-4 -
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.
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.
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.
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 | |||||
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.
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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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.
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
Herkömmlich CaSt0
6%
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0,92 % 0,31 %
10,5^
0,6 %
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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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.
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
83 5/0575
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.
709835/0575
Claims (22)
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.
09836 /0 675 OR1GlNAL .NSPECTED
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.
präpariert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flockmaterial an sich bekannte synthetische
Textilfasern verwendet werden.
Textilfasern verwendet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
als Flockmaterial Polyester, Polyamide, Polyolefine, Rayon, Celluloseacetat und/oder Cellulosetriacetat verwendet
wird.
wird.
709835/0676
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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.
70983S/057S
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.
70983B/OB7S
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IT1076830B (it) | 1985-04-27 |
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