DE578562C - Method for sizing textile fibers - Google Patents
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Description
Vorliegendes Verfahren betrifft ein Schlichten von Textilfasern und besonders der Kunstseide unter Verwendung von Emulsionen von Ölen, Fetten, harzigen Stoffen, denen man gegebenenfalls Wachs hinzusetzen kann, oder einer Mischung dieser Körper in einer Verteilung von üblichen Schutzkolloiden oder deren Mischung. Für die Leimung bzw. Schlichtung von Textilfasern verwendete man bisher im allgemeinen Emulsionen Von Fetten oder harzigen Stoffen. Die gebräuchlichsten Emulgiermittel sind dabei Salze von Schwefelsäureeinwirkungsprodukten des Ricinusöls oder nach neuen technischen Verfahren andere Stoffe, welche, -wie die vorgenannten, Sulfonierungsprodukte darstellen.The present method relates to the sizing of textile fibers and especially rayon using emulsions of oils, fats, resinous substances, which you can optionally Can add wax, or a mixture of these bodies in a distribution of customary protective colloids or their mixture. For the sizing or sizing of textile fibers So far, emulsions of fats or resinous substances have generally been used. The most common emulsifiers are salts of sulfuric acid products of castor oil or, according to new technical processes, other substances which, like the above, Represent sulfonation products.
Für die Leimung von Fasern tierischen Ursprungs bedingen diese Produkte keinen Übelstand, wohl aber für pflanzliche Fasern. Tatsächlich können Baumwolle und Kunstseide durch diese Substanzen angegriffen oder zerstört werden.For the sizing of fibers of animal origin, these products do not cause any problems, but for vegetable fibers. In fact, cotton and rayon can be attacked or destroyed by these substances will.
Dieser Angriff kann unter gewissen Temperatur- und Aufbewahrungsbedingungen derart
schnell vor sich gehen, daß es z. B. nicht möglieh ist, nach diesem Verfahren geleimte Kunstseiden
in warme Länder zu verschicken, denn die Fäden kommen am Bestimmungsorte völlig zerstört an.
Vergleichende Leimungsversuche haben z. B.This attack can take place so quickly under certain temperature and storage conditions that there is, for. B. is not possible to send glued rayon to warm countries according to this process, because the threads arrive completely destroyed at the destination.
Comparative sizing attempts have z. B.
ergeben, daß bei sonst gleicher Behandlung dieshow that with otherwise the same treatment the
' mit Türkischrotöl geschlichteten Fäden von Viscoseseide, drei Wochen lang auf einer Temperatur von 50 ° gehalten, bis etwa 50% ihrer Festigkeit gegenüber ungelernten bzw. ohne Türkischrotöl geleimten Fäden einbüßten.'Threads of viscose silk, sized with Turkish red oil, at one temperature for three weeks held at 50 °, up to about 50% of their strength compared to unskilled or without Turkish red oil lost threads.
Bei einem gleichartigen Versuch verloren Muster von anderen handelsüblich geschlichteten Kunstseiden bis zu 80% ihrer Festigkeit.In an attempt of the same kind, samples from other commercially settled samples were lost Artificial silk up to 80% of its strength.
Das vorliegende Verfahren hat nun das ausgesprochene Ziel, bei der Leimung von Textilfasern und ganz besonders von pflanzlichen Fasern die Anwendung jeglichen Stoffes zu vermeiden, welcher imstande ist, diese Fasern, einbegriffen die Kunstseiden, anzugreifen und Versand und Anwendung der geschlichteten Fasern nach und in warmen Ländern zu ermöglichen.The present process now has the stated aim of sizing textile fibers and especially of vegetable fibers to avoid the use of any substance, which is capable of attacking these fibers, including the rayon, and shipping and application of the sized fibers to and from warm countries.
Von vornherein vermeidet die Erfindung daher die Anwendung von Sulforicinoleaten oder von anderen sulfonierten Produkten, welche als Emulgiermittel für Emulsionen dienen, die zur Leimung bzw. Schlichtung verwendet werden sollen.From the outset, the invention therefore avoids the use of sulforicinoleates or of other sulfonated products which serve as emulsifiers for emulsions used for Sizing or sizing should be used.
Gemäß dem Verfahren verwendet man für diese Behandlung Emulsionen aus Auflösungen bzw. Gemischen von geeigneten Gummiarten oder Harzen (wie z. B. Kolophonium, Mastix, Manilagummi, Sandarak usw.) und vorzugsweise nicht trocknenden. Ölen sowie gegebenenfalls Fetten oder Wachsen einerseits und weiterhin Casein, Gelatine, Gummilack usw., oder einem Gemisch, derartiger Körper unter Mitverwendung eines löslichen Borats (z. B. Borax) andererseits. Diesen. Emulsionen fügt man ein wasserlösliches Silicat in geeigneter Menge und Verdünnung hinzu. Der dabei entstandene kolloidale Niederschlag adsorbiert sowohl dasAccording to the method, emulsions from solutions are used for this treatment or mixtures of suitable types of rubber or resins (such as rosin, mastic, Manila gum, sandarak, etc.) and preferably non-drying. Oils as well as, if applicable Fats or waxes on the one hand and casein, gelatin, rubber lacquer, etc., or one Mixture of such bodies with the use of a soluble borate (e.g. borax) on the other hand. This one. Emulsions are added a water-soluble silicate in a suitable amount and Add dilution. The resulting colloidal precipitate adsorbs both
Schutzkolloid, wie ζ. B. Gelatine, Gummilack, Casein usw., als auch das Gemisch Öl-Harz (bzw. Gummi). Es bildet sich daher ein komplexes Emulsoid, deren disperse Phase aus Teilchen von hohem Molekulargewicht und gleichnamiger elektrischer Oberflächenladung besteht. Die Teilchengröße der so erzielten Aggregate muß derart sein, daß sie zur Leimung der Fäden ausreicht, aber dank der gleichnamigen elektrisehen Aufladung der Körnchen stoßen sich die Fäden während der Trocknung ab. Man vermeidet auf diese Weise das bei den sonst üblichen Leimungsverfahren hinderliche Zusammenkleben der Strähnen.Protective colloid, such as ζ. B. gelatin, gum, casein, etc., as well as the oil-resin mixture (or rubber). A complex emulsoid is therefore formed, the disperse phase of which is made up of particles has a high molecular weight and the same electrical surface charge. The particle size of the aggregates obtained in this way must be such that they are used for sizing the threads sufficient, but thanks to the electrical charging of the grains of the same name, the Threads come off during drying. In this way you avoid that with the usual ones Gluing processes prevent the strands from sticking together.
Für die Ausführung des Verfahrens eignet sich am vorteilhaftesten der durch Einwirkung der Borate auf Silicate erhaltene kolloidale Niederschlag. Eingehende diesbezügliche Untersuchungen haben ergeben, daß Borate und wasserlösliche Silicate miteinander unter Bildung von kolloidaler Kieselsäure reagieren und daß diese kolloidale Kieselsäure für die oben erörterten und weiter unten erwähnten praktischen Vorteile des Verfahrens von ausschlaggebender Bedeutung ist.The most suitable for carrying out the method is that by action colloidal precipitate obtained from borates on silicates. In-depth related investigations have shown that borates and water-soluble silicates react with one another to form colloidal silica and that this colloidal silica for the practicals discussed above and mentioned below Advantages of the procedure is paramount.
Die Verwendung von Borax ist hier auch insofern besonders vorteilhaft, als durch dessen alkalische Reaktion die Beständigkeit der Emulsion in erheblichem Maße gewährleistet wird. Die Tatsache, daß Borax eine an sich alkalisch reagierende Substanz Wasserglaslösungen unter Abscheidung von kolloidaler Kieselsäure umzusetzen vermag, ist völlig neu und überraschend. Erst recht neu ist im vorliegenden Falle die Anwendung von kolloidaler Kieselsäure im allgemeinen und die Anwendung der mittels Boraxeinwirkung auf Silicate erzeugten kolloidalen Kieselsäure im besonderen für Textilfaserleimung. The use of borax is also particularly advantageous here, as by its alkaline reaction the stability of the emulsion is guaranteed to a considerable extent. The fact that borax is an inherently alkaline substance under waterglass solutions Able to implement separation of colloidal silica is completely new and surprising. The use of colloidal silica in general is all the more new in the present case and the application of the colloidal produced by the action of borax on silicates Silicic acid especially for textile fiber sizing.
Die Reaktion zwischen Borax und Wasserglas beruht sehr wahrscheinlich darauf, daß der Borax unbeschadet seiner alkalischen Reaktion strukturchemisch als ein saures Salz der Borsäure aufzufassen ist und daß diese überschüssige Borsäure des Salzes immerhin noch genügend stark sauer ist, um die bereits amphotere Kieselsäure aus ihren Salzen auszufällen.The reaction between borax and water glass is very likely due to the fact that the Borax, without prejudice to its alkaline reaction, is structurally mixed as an acidic salt of boric acid is to be understood and that this excess boric acid in the salt is still sufficient is strongly acidic in order to precipitate the already amphoteric silica from its salts.
Die Reaktion wird durch Konzentrationserhöhung, Temperatursteigerung und Zusätze, die sauer reagieren oder sonst wenigstens Alkali zu binden vermögen, beschleunigt. Umgekehrt wird die Reaktion durch Verdünnung, Abkühlung und Steigerung der Alkalität verzögert. Casein als ein Stoff, der Alkali zu binden vermag, wirkt daher beschleunigend auf die Kieselsäureausfällung. Gleichzeitig hält dann das überschüssige Casein die kolloidale Kieselsäure in Suspension, indem es als Schutzkolloid wirkt nach Art von Gelatine, Albumin, Gummilack und ähnlichen Stoffen.The reaction is caused by an increase in concentration, temperature increase and additives, which react acidic or otherwise at least able to bind alkali, accelerated. Vice versa the reaction is delayed by dilution, cooling and increasing the alkalinity. Casein, as a substance that can bind alkali, therefore has an accelerating effect on silica precipitation. At the same time, the excess casein then keeps the colloidal silica in suspension by acting as a protective colloid like gelatine, albumin, rubber lacquer and similar substances.
Casein ist insofern nützlich, als die Leimungen dann besonders widerstandsfähig sind. Als Verteilungsmittel eignen sich Borate besonders aus dem Grunde, als dann die Verklebung der Fäden untereinander vermieden wird.Casein is useful in that the glues are then particularly resistant. as Borates are particularly suitable for the reason that they are used to bond the Threads between each other is avoided.
Zur Herstellung einer Emulsion verfährt man beispielsweise folgendermaßen. Man fügt das durch mehrstündiges Stehen im Wasser aufgequellte bzw. emulgierte Casein einer wäßrigen Boraxlösung hinzu. Nach kurzer Zeit (im Höchstfalle 2 bis 4 Stunden) wird völlige Verteilung eingetreten sein. Alsdann fügt man nach und nach eine Auflösung von fettartigen und harzigen Substanzen ineinander bzw. ein Gemenge solcher Stoffe hinzu, wobei man kräftig schüttelt, um eine zähe und gleichmäßige Masse zu erzielen, welche sich in überschüssigem Wasser leicht emulgieren läßt. Zu der so erzielten Emulsion fügt man dann die wäßrige Silicatlösung unter Umrührung hinzu, verdünnt je nach Bedarf diese Emulsion mit weiteren Wassermengen und seiht anschließend nach einer gewissen Zeit, z. B. 2 Stunden, die Emulsion durch.The procedure for preparing an emulsion is as follows, for example. You add that an aqueous casein swelled or emulsified by standing in water for several hours Borax solution added. After a short time (at most 2 to 4 hours) it is completely dispersed have occurred. Then one gradually adds a dissolution of fatty and resinous substances into one another or respectively Mixtures of such substances are added, shaking vigorously to obtain a tough and even one To achieve mass, which can be easily emulsified in excess water. To the so achieved The aqueous silicate solution is then added to the emulsion with stirring and the mixture is diluted Add more water to this emulsion as needed and then pour it in again a certain time, e.g. B. 2 hours, the emulsion through.
Die Geschwindigkeit und die Weiße der Faser hängt von der Wahl der Emulsionskomponenten ab. Mastixgummi in Ricinusöl aufgelöst, ergibt in dieser Hinsicht ausgezeichnete Resultate. Die an sich nur geringe Neigung der Leimungen zur Verklebung der Fäden läßt sich völlig vermeiden, wenn man einen Teil des Ricinusöles durch pflanzliches Fett, z. B. Palmöl, ersetzt. Demgemäß ergibt sich das folgende zahlenmäßige Ausführungsbeispiel, welches jedoch keinesfalls eine einschränkende Festlegung hinsichtlich der Anwendungsmöglichkeiten des Verfahrens bedingen soll:The speed and whiteness of the fiber depends on the choice of emulsion components away. Mastic gum dissolved in castor oil gives excellent results in this regard. The only slight tendency of the glues to stick together the threads can be completely avoided. if one part of the castor oil by vegetable fat, z. B. palm oil replaced. Accordingly, the following numerical embodiment results, which however in no way a restrictive stipulation with regard to the application possibilities of the method should condition:
Mastix 24 g,Mastic 24 g,
Ricinusöl 12 g,Castor oil 12 g,
Palmöl 6 g.Palm oil 6 g.
Borax 6 g,Borax 6 g,
Kondenswasser 200 g.Condensation water 200 g.
Casein 8 g,Casein 8 g,
Kondenswasser 100 g.Condensation water 100 g.
Lösung handelsüblichen Na-Solution of commercially available
triumsilicats 5 g,trium silicate 5 g,
Kondenswasser 500 g.Condensation water 500 g.
Die hieraus gemäß der oben angegebenen Arbeitsweise hergestellte Emulsion wird schließlich mit Wasser auf 2000 g ergänzt und zweimal durch ein feines Seidentuch geseiht.The emulsion produced therefrom according to the procedure given above is finally supplemented with water to 2000 g and strained twice through a fine silk cloth.
Dieses für die Schlichtung dienende Erzeugnis kann sogar für hochwertige Fäden angewandt werden, ohne daß ein Entschlichtungsbad notwendig ist. Nach dem Abtropfenlassen trocknet man bei ungefähr 60 °. Die Fäden sondern sich bei dieser Operation gut voneinander ab, so daß die Strähne gewissermaßen locker aufgebläht erscheint.This arbitration product can even be used for high quality threads without the need for a desizing bath. After draining dry at about 60 °. The threads separate well from one another during this operation so that the strand appears loosely puffed up.
Die Vorteile des Verfahrens bestehen in folgendem :The advantages of the procedure are as follows:
i. Die Herstellungsweise der Emulsionen ist sehr einfach und bedingt keinerlei Apparate. 2. Die Anwesenheit der kieselsäurehaltigen Kolloide verleiht den Emulsionen eine hohe Beständigkeit, so daß Emulsionen, die sogar monatelang im Winter allen möglichen Beanspruchungen ausgesetzt waren, genau so gut ίο verwendet werden können wie frisch hergestellte. i. The production method of the emulsions is very simple and does not require any equipment. 2. The presence of the silicic acid-containing colloids gives the emulsions a high level of resistance, so that emulsions that can withstand all possible stresses even for months in winter exposed can be used just as well as freshly made.
3. Diese Emulsionen besitzen ein großes Netz- und Durchdringungsvermögen für Textilfasern. Infolge der durch vorliegendes Verfahren erzielten sehr gleichmäßigen Verteilung der Fettstoffe im Wasser genügt ein einfaches Hindurchziehen durch das Bad. Die gewöhnlich 20 bis 30 Minuten dauernde Eintauchung wird auf 20 bis 30 Sekunden herabgedrückt.3. These emulsions have a high wetting and permeability for textile fibers. As a result of the very even distribution achieved by the present process the fatty substances in the water simply swipe through the bath. The usual Immersion lasting 20 to 30 minutes is depressed to 20 to 30 seconds.
Es wird somit eine erhebliche Arbeitsersparnis erzielt.A considerable saving in labor is thus achieved.
4. Infolge der kurzen Dauer der Tauchung kann die jeweilige Auswringung sich laufend unmittelbar an die Tauchung anschließen. Auch4. As a result of the short duration of the immersion, the respective wringing out can continuously and immediately connect to the dive. Even
/5 aus diesem Grunde wird eine erhebliche Arbeitsersparnis erzielt./ 5 for this reason becomes a significant labor saving achieved.
5. Wegen der großen Beständigkeit und gleichmäßigen Emulsion sind die bei der Auswringung anfallenden Brühen unmittelbar wieder verwendbar und kehren zu den Tauchbädern zurück, so daß keine Verluste eintreten. 5. Because of the great resistance and uniform emulsion, they are wringing out The resulting broths can be used again immediately and are returned to the immersion baths, so that no losses occur.
6. Das Fortfallen der Verklebung oder Verfilzung der Fäden zu harten Strähnen erspart den sonst für die Auflockerung oder Entwirrung der Strähnen erforderlichen Arbeitsgang.6. The omission of gluing or matting of the threads to form hard strands saves the operation otherwise required for loosening or detangling the strands.
7. Gegenüber bislang üblichen Verfahren gewinnen die Fasern an Festigkeit und sind besonders wärmebeständig.7. Compared to processes that have been customary up to now, the fibers gain strength and are special heat resistant.
Die auf der Faser niedergeschlagene Kieselsäure beeinträchtigt die Faser keinesfalls. Diese Kieselsäure haftet nur oberflächlich infolge der Anwesenheit von fettärtigen und leimenden Substanzen (Casein, Gelatine usw.). Eine Entfernung dieser Kieselsäure wie auch der eigentliehen Leimungssubstanzen ist in der übergroßen Zahl aller Fälle der Praxis vollständig unnötig. Man erspart somit auch ein Entschlichtungsbad.The silica deposited on the fiber does not affect the fiber in any way. These Silicic acid adheres only superficially due to the presence of fatty and glutinous substances Substances (casein, gelatin, etc.). Removal of this silica as well as the actual one Sizing substances are completely unnecessary in the overwhelming number of all cases in practice. This also saves a desizing bath.
Nur in den Fällen, daß es sich um Fäden von weniger als 100 Deniers handelt, ist unter Umständen eine Entschlichtung zu empfehlen, durch die zugleich auch die Kieselsäure entfernt wird. Diese Entschlichtung kann bereits durch eine einfache Wasserbehandlung mit neuer Auswringung ausreichend erzielt werden. Unter Umständen kann eine vollständige Ent-Schlichtung durch ein besonderes Entleimungsbad herbeigeführt werden, welches im wesentlichen Acetate bzw. Essigsäure in sehr schwacher Verdünnung enthält. Auch sind Formiate und Rhodanide geeignet. Als Beispiel für die Zusammensetzung eines Bades zum Entschlichten von nach dem Verfahren geschlichteten Fasern sei folgendes angegeben:Only in the cases that the threads are less than 100 deniers is possible to recommend desizing, which also removes the silica at the same time will. This desizing can already be achieved with a simple water treatment new wringing can be achieved sufficiently. Under certain circumstances a complete deconciliation can be carried out be brought about by a special degumming bath, which essentially Contains acetates or acetic acid in very weak dilution. Also are formates and Rhodanide suitable. As an example of the composition of a bath for desizing of fibers sized according to the method, the following is given:
Essigsaure Tonerde ig,Acetic acid clay,
Essigsaurer Kalk ig, 6s Lime acetic acid, 6s
Essigsäure ig,Acetic acid ig,
Kondenswasser 100 g.Condensation water 100 g.
Neben den anderen Vorzügen des Verfahrens bietet auch die Möglichkeit des Fortfalls des Entschlichtungsbades einen wesentlichen Fortschritt. In addition to the other advantages of the procedure, there is also the option of discontinuing the Desizing bath represents a significant advance.
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