DE69712175T2

DE69712175T2 - Verfahren zur Behandlung von Textilien aus Cellulosefasern mit Harzen

Info

Publication number: DE69712175T2
Application number: DE69712175T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Isogai; Masayoshi Oba; Yasushi Takagi; Yuichi Yanai
Original assignee: Nisshinbo Industries Inc; Nisshin Spinning Co Ltd
Current assignee: Nisshinbo Holdings Inc
Priority date: 1996-12-17
Filing date: 1997-12-04
Publication date: 2002-12-05
Anticipated expiration: 2017-12-05
Also published as: KR19980064164A; JPH10168741A; EP0860542B1; JP3438504B2; KR100455509B1; US5879410A; EP0860542A2; DE69712175D1; EP0860542A3

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Harzappretierung von Cellulosefasern enthaltendem Textilmaterial (insbesondere Web- oder Strickstoff). Eine bevorzugte Ausführungsform kann Verluste an Farbtonbeständigkeit, Verfärbungen, die Zunahme von freiem Formaldehyd und dergleichen verringern, was während der langen Lagerung vor einer Wärmebehandlung im Nachhärtungsprozess aufgrund von Zersetzung nicht umgesetzten Harzes und/oder Farbstoffzersetzung aufgrund der Einwirkung eines Reaktionskatalysators auftreten kann, und sie kann Eigenschaften hoher Knitterfestigkeit und Schrumpfbeständigkeit, minimale Verfärbung bei der Verarbeitung und minimalen Haltbarkeitsverlust des Stoffes, exzellente Faltbarkeit, minimalen Faltenwurf und guten Griff gewährleisten.
Viele Harzappreturen und Appretierverfahren wurden in Betracht gezogen, um dem Cellulosefasern enthaltendem Textilmaterial Eigenschaften der Knitterfestigkeit und Schrumpfbeständigkeit zu verleihen.
Diese Verfahren verwenden typischerweise Glyoxalharz oder andere so genannte Cellulose-reaktive Harzappreturen. Im Allgemeinen wirft ein Versuch, die Eigenschaften der Knitterfestigkeit und Schrumpfbeständigkeit zu verbessern, indem eine größere Menge eines solchen Harzes zugesetzt wird, aufgrund des im Harz enthaltenen Formaldehyds und dergleichen eine Reihe von Problemen auf. Spezifisch steigert dies erheblich die Verfärbung und den Verlust an Farbechtheit, weiters resultiert daraus ein härterer Griff der Textilie, und die Festigkeit des appretierten Stoffes wird gesenkt. Andererseits verbessert die Verringerung der Menge an Harz, mit der ein Stoff versehen wird, solche Eigenschaften wie Verfärbung und Farbbeständigkeit, resultiert aber in unzureichender Knitterfestigkeit und Schrumpfbeständigkeit. Aus diesem Grund war es üblich, das Appretieren innerhalb eines Bereichs durchzuführen, der einen optimalen Kompromiss zwischen den nicht kompatiblen Eigenschaften der Entfärbung bei der Verarbeitung und Farbtonbeständigkeit auf der einen Seite und Knitterfestigkeit, Schrumpfbeständigkeit und Stofffestigkeit auf der anderen Seite ergibt.
Harzappretierung im Nachhärtungsprozess umfasst die Erzeugung von Kleidungsstücken aus Stoff, der mit einer Harzappretur versehen wurde, und die darauffolgende Wärmebehandlung des Kleidungsstücks, um das Harz umzusetzen und zu härten. Bis jetzt war beim Schneiden und Nähen die Appretur noch nicht vernetzt, so dass das Textilmaterial gut gefaltet werden kann und guten Anti-Faltenwurf zeigt. Wird der Stoff zwischen der Appretierung und der Wärmebehandlung zum Vernetzen des Harzes über einen langen Zeitraum gelagert, können jedoch eine Zersetzung des nicht umgesetzten Harzes und das Verhalten des Reaktionskatalysators die Farbtonbeständigkeit reduzieren und Verfärbungen sowie die Menge an freiem Formaldehyd erhöhen.
Verschiedene Arten von Reaktionskatalysatoren unterscheiden sich in ihren Auswirkungen auf die Farbtonbeständigkeit in beträchtlicher Weise. So ist beispielsweise die Auswirkung eines sauren Katalysators auf die Farbtonbeständigkeit eines Reaktivfarbstoffs besonders stark. Viele Reaktivfarbstoffe werden zum Färben von Strickwaren aufgrund ihres hervorragenden Ausgleich- und Färbeverhaltens verwendet. Wird ein saurer Katalysator zur Appretierung eines mit einem Reaktivfarbstoff gefärbten Stoffes verwendet, zersetzt sich jedoch wahrscheinlich ein Teil des Farbstoffs aufgrund der Wirkung des sauren Katalysators, wenn der Stoff über eine lange Zeitspanne nach dem Auftragen einer Harzappretur gelagert wird. Andererseits muss ein neutraler Metallsalzkatalysator in großen Mengen verwendet werden, wenn eine große Menge an Harz verwendet wird, um hohe Knitterfestigkeit zu gewährleisten, obwohl die Verwendung eines neutralen Metallsalzkatalysators keine Farbstoffzersetzung hervorruft, wie dies mit einem sauren Katalysator der Fall ist. Der Reaktivfarbstoff neigt somit zu Appretur-Verfärbung und/ oder Verfärbung aufgrund von Stickstoffoxid.
Ein Ziel dieser Erfindung ist es, ein Verfahren zur Harzappretierung von Textilmaterial bereitzustellen, welches einen oder mehrere der vorher angeführten Nachteile des Nachhärtungsverfahrens verbessert oder eliminiert, nämlich die Probleme des Verlustes an Farbtonbeständigkeit, Verfärbung aufgrund von Farbstoffzersetzung und Vermehrung von Formaldehyd durch nicht umgesetztes Harz und den Rest-Reaktionskatalysator während längerer Lagerung vor der Wärmebehandlung, und welches wünschenswerterweise gleichzeitig ein oder mehrere der Eigenschaften von Knitterfestigkeit, Schrumpfbeständigkeit, Griff, exzellenter Faltbarkeit und Anti-Faltenwurf erzielt.
Die US-A-3.138.802 offenbart ein Verfahren zur Harzappretierung, worin eine Harzappretur, wie z. B. ein Dimethylol- oder (vorzugsweise) Trimethylol-Melamin-Kondensat, verwendet wird. Dieses wird im Textilmaterial fixiert, wenn das Textilmaterial nass ist, so dass das Harz unlöslich wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese Erfindung stellt ein Verfahren zur Harzappretierung von Cellulosefasern enthaltendem Textilmaterial bereit, in welchem eine Harzappretur verwendet wird, die hauptsächlich eine Cellulose-reaktive N-Methylolverbindung, manchmal auch als "Harz" bezeichnet, die nur zwei funktionellen N-Methylolgruppen aufweist, und einen Reaktionskatalysator enthält, und das Trocknen des Textilmaterials durch Erhitzen auf 80 bis 105ºC für 20 bis 5 Minuten, wodurch hauptsächlich eine funktionelle Gruppe der Cellulose-reaktiven N-Methylolverbindung mit Cellulose umgesetzt wird (hierin nachfolgend als "einhändige Reaktion" bezeichnet), und das Waschen mit Wasser. Daraufhin wird erneut Reaktionskatalysator aufgebracht und getrocknet. Im Anschluss daran folgen Kleidungsstückerzeugung und Wärmebehandlung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die Erfindung wird nun detaillierter beschrieben.
Die durch das Verfahren dieser Erfindung im Textilmaterial enthaltenen Cellulosefasern können jedem beliebigen Typ angehören, sofern sie mit der Cellulose-reaktiven N-Methylolverbindung umgesetzt werden können. Beispiele dafür umfassen somit natürliche Fasern, wie z. B. Baumwolle, Leinen und Ramie, sowie regenerierte Cellulosefasern, wie z. B. Kunstseide, Kupferammonium-Kunstseide, Polynosic-Kunstseide und Tencel.
Diese Fasern können auch Verbundfasern aus natürlicher oder regenerierter Cellulosefaser, gemischt mit tierischen Fasern, wie z. B. Wolle oder Seide, oder mit synthetischen Fasern, wie z. B. Polyester oder Nylon, sein.
Diese Cellulosefasern enthaltenden Textilmaterialien (Stoffe, die durch Weben oder Stricken erhalten werden) können je nach Erfordernis beispielsweise durch Abflammen, Entschlichten, Verfeinern, Merzerisieren, Behandeln mit flüssigem Ammoniak oder dergleichen vorbehandelt werden.
Verwendbare Cellulose-reaktive N-Methylolverbindungen umfassen Dimethylolharnstoff, Dimethylolethylenharnstoff, Dimethyloldihydroxyethylenharnstoff und Derivate davon. Davon ist Dimethyloldihydroxyethylenharnstoff (Dimethylolglyoxalmonourein) typisch.
Der in der Erfindung verwendete Reaktionskatalysator kann ein Reaktionskatalysator sein, der üblicherweise zur Harzappretierung verwendet wird. Beispiele dafür umfassen freie Säuren, Ammonium- und Metallsalze.
Spezifische Beispiele umfassen Citronensäure, Essigsäure, Ameisensäure, Ammoniumchlorid [NH&sub4;Cl], sekundäres Ammoniumphosphat [(NH&sub4;)&sub2;HPO&sub4;], Zinkfluoroborat [Zn(BF&sub4;)&sub2;], Magnesiumchlorid [MgCl&sub2;], Zinknitrat [Zn(NO&sub3;)&sub2;] und Zinkchlorid [ZnCl&sub2;].
Im Verfahren der Erfindung kann ein Hilfsmittel zugesetzt werden, das in der Erfindung für eine gleichförmige Reaktion zwischen der Cellulose und dem Harz benötigt wird. Ein Hilfsmittel wird verwendet, das die in der Erfindung benötigte einhändige Reaktion zwischen der Cellulose-reaktiven N-Methylolverbindung und der Cellulose fördert, dabei hilft, die Vernetzungsreaktion zu vereinheitlichen, und andere Wirkungen eines Reaktionslösungsmittels zeigt, während es auch die Cellulose quellen lässt.
Hilfsmittel, die diese Wirkung zeigen, umfassen Glycerin, Ethylenglykol, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol und andere mehrwertige Alkohole.
Diese Hilfsmittel sind in der Harzappretur enthalten, um die Cellulosefasern quellen zu lassen, die Migration der Cellulose-reaktiven N-Methylolverbindung in der Faser zu fördern und die Vernetzungspunkte zu vereinheitlichen. Indem diese Hilfsmittel mit Cellulose umgesetzt werden, um Vernetzung hervorzurufen, und indem sie mit der Cellulosereaktiven N-Methylolverbindung umgesetzt werden, sind diese Hilfsmittel selbst an der Erzeugung von Vernetzungen als Kettenverlängerer beteiligt.
In dieser Erfindung können neben dem oben ausgeführten Hilfsmittel auch, falls erforderlich, ein Weichmacher zur Einstellung des Griffs, ein Formaldehyd-Fänger zur Verringerung von freiem Formaldehyd und dergleichen enthalten sein.
Die Erfindung schränkt das Verfahren des Versehens eines Cellulosefasern enthaltenden Textilmaterials mit einer Harzappretur nicht speziell ein. Jedes der verschiedenen allgemein bekannten Verfahren kann eingesetzt werden.
Die in dieser Erfindung verwendete Harzappretur wird vorzugsweise in Wasser gelöst oder dispergiert verwendet, um eine Behandlungslösung mit einem Feststoffgehalt von 30 bis 80 g/l, herzustellen. Liegt der Feststoffgehalt unter 30 g/l, kann die Harzappretur unzureichend sein, liegt dieser über 80 g/l, stellt sich ein deutlicher Abfall in der Festigkeit des Stoffes ein.
Wie im herkömmlichen Verfahren liegt die Menge des verwendeten Reaktionskatalysators, wenn die Harzappretur aufgetragen wird, vorzugsweise bei 5-25 Gew.-% (als Feststoff), bezogen auf die Menge an Cellulose-reaktiver N-Methylolverbindung. Beträgt sie weniger als 5%, kann die Reaktionszeit unerträglich lang sein, beträgt sie mehr als 25%, kann die Reaktivität so hoch werden, dass die Steuerung der Reaktion schwierig wird.
Wird ein Hilfsmittel wie Polyethylenglykol der Behandlungslösung zugesetzt, wird dieses vorzugsweise in einer Menge von nicht mehr als 100 g/l, zugefügt. Eine Zugabe von mehr als 100 g/l kann während der Verarbeitung Vergilbung oder andere nachteilige Auswirkungen hervorrufen. Die bevorzugte Untergrenze der Zugabe liegt bei 10 g/l.
Das Cellulosefasern enthaltende Textilmaterial kann in die Behandlungslösung, die eine Harzappretur enthält, eingetaucht werden, bei einer Aufnahme von 60-120% ausgedrückt und durch Erhitzen getrocknet werden, um eine einhändige Reaktion zu bewirken.
Eine einhändige Reaktion, wie dies bezogen auf die Erfindung bezeichnet wurde, bezieht sich auf eine Reaktion von hauptsächlich nur einer funktionellen Gruppe einer Cellulose-reaktiven N-Methylolverbindung mit zwei funktionellen Gruppen mit der Cellulose. Dies basiert darauf, dass die funktionellen Gruppen der Cellulose-reaktiven N- Methylolverbindung metaphorisch als "Hände" betrachtet werden. Cellulose reagiert nur mit einer der beiden Hände. Der Mechanismus der einhändigen Reaktion läuft etwa wie folgt ab.
Im Verlauf der Reaktion der Cellulose-reaktiven N-Methylolverbindung bildet eine funktionelle Gruppe zuerst eine kovalente Bindung mit Cellulose. Da die Mobilität der restlichen, nicht umgesetzten funktionellen Gruppen in diesem Zustand unterdrückt ist, erfordert ihre Reaktion (Vernetzungsreaktion) mehr Aktivierungsenergie als dies bei einer einhändigen Reaktion der Fall ist. In der Reaktion zwischen dem Harz und der Cellulose hat somit die einhändige Reaktion gegenüber der Vernetzungsreaktion Vorrang.
In einem Temperaturbereich, der nicht ausreichend Aktivierungsenergie für eine Vernetzungsreaktion bereitstellt, ist diese Vorrangstellung der einhändigen Reaktion sehr deutlich ausgeprägt. Wenn die Harzreaktion sich in einem Temperaturbereich fortsetzt, der ausreichend Aktivierungsenergie für eine Vernetzungsreaktion vorsieht, finden andererseits sowohl die einhändige Reaktion als auch die Vernetzungsreaktion gleichzeitig statt.
Die Cellulose-reaktive N-Methylolverbindung, die eine einhändige Reaktion mit Cellulose eingegangen ist, wäscht sich somit aus dem Stoff nicht durch Ein- oder Abseifen aus, und nur die nicht. umgesetzte Cellulose-reaktive N-Methylolverbindung und der Reaktionskatalysator, die Verlust von Farbtonbeständigkeit, Entfärbung und eine Zunahme Formaldehyd hervorrufen, werden selektiv entfernt.
Die Temperatur- und Zeitbedingungen für die Produktion der einhändigen Reaktion können nicht allgemein definiert werden, da die Aktivierungsenergie für die einhändige Reaktion und die Aktivierungsenergie für die Vernetzungsreaktion sich von der Art und Menge der aufgebrachten Harzappretur, der Art und Menge des zugesetzten Katalysators sowie der Kombination der Harzappretur und des Katalysators unterscheiden. Jedoch ist es einem Fachmann auf dem Gebiet der Technik möglich, optimale Bedingungen für eine einhändige Reaktion für individuelle Kombinationen von Harz und Katalysator zu bestimmen, indem die nachfolgend beschriebenen Vortests durchgeführt werden. Eine Temperatur im Bereich von 80-105ºC und eine Reaktionszeit im Bereich von 20-5 Minuten sind dafür erforderlich.

Vortestverfahren

1. Festlegen von provisorischen Bedingungen für eine einhändige Reaktion, um die Harzappretur zu testen.
2. Herstellen eines Teststoffs, indem der Stoff mit einer Harzappretur versehen, eine einhändige Reaktion unter den festgelegten Bedingungen durchgeführt, mit Wasser gewaschen, erneut Katalysator aufgetragen und getrocknet (105ºC · 1,5 min) wird.
3. Überprüfen, ob eine einhändige Reaktion erfolgt ist, indem ein Faltenbeständigkeitstest wie folgt durchgeführt wird:
falten des Teststoffs mit einer flachen Presse unter Bedingungen eines 0,5 kg/cm² Oberflächendrucks bei 150ºC · 10 s, Wärmebehandlung (150ºC · 6 min), Wiederholung von 10 Zyklen aus Waschen (JIS L-217) und Trommeltrocknung, sowie visuelle Untersuchung des Zustands der Falten.

Bewertung:

O Falten bleiben erhalten; einhändige Reaktion ist erfolgt
X Falten bleiben nicht erhalten; keine einhändige Reaktion ist erfolgt (oder diese war unzureichend oder übermäßig stark)
4. Ist eine einhändige Reaktion erfolgt, Beenden des Tests.
5. Ist keine einhändige Reaktion erfolgt (oder war diese unzureichend oder übermäßig stark), Festlegen anderer Bedingungen für eine einhändige Reaktion und Wiederholen von (2) bis (4) oder (2) bis (5).

Prinzip des Vortests

Ein harzappretiertes Textilmaterial wird bei der Vernetzungsreaktion der Harzappretur in seiner Form festgelegt. Wenn somit nur eine einhändige Reaktion hauptsächlich ohne Auftreten von Vernetzungsreaktion erfolgt, können waschbeständige Falten des gefalteten Stoffs gelegt werden, indem dieser einer Wärmebehandlung unterzogen wird, um Vernetzung zu bewirken. Wurden waschbeständige Falten erhalten, bedeutet dies, dass eine einhändige Reaktion erfolgt ist und dass die Bedingungen für eine einhändige Reaktion durch die Erfindung definiert sind. Wenn aber eine Vernetzungsreaktion in beträchtlichem Ausmaß vor der Wärmebehandlung stattgefunden hat, kann der Stoff nicht gefaltet werden, weil keine weitere Vernetzungsreaktion mehr ausgelöst werden kann.
Ist die einhändige Reaktion unzureichend, können keine waschbeständigen Falten gelegt werden, da das nicht umgesetzte Harz durch Waschen mit Wasser entfernt wird.
Da das Erfolgen/Nichterfolgen einer einhändigen Reaktion somit festgestellt werden kann, indem die Faltenbeständigkeit wie zuvor beschrieben untersucht wird, können die Temperatur- und Zeitbedingungen für die einhändige Reaktion individuell für verschiedene Arten und Konzentrationen von Harzappreturen, Arten und Konzentrationen von Katalysatoren sowie Kombinationen aus Harz und Katalysator bestimmt werden.
Die nicht umgesetzte Cellulose-reaktive N-Methylolverbindung und der Reaktionskatalysator werden durch Waschen mit Wasser nach der einhändigen Reaktion entfernt. Das Waschen kann durch ein herkömmliches Verfahren, wie z. B., falls erforderlich, unter Zugabe von Waschmittel, Soda-Asche oder Neutralisierungsmittel, erfolgen. Dem Waschen mit Wasser folgt das Trocknen.
Daraufhin wird erneut Reaktionskatalysator aufgetragen. Der zu diesem Zeitpunkt aufgetragene Reaktionskatalysator kann ein Reaktionskatalysator sein, der üblicherweise zur Harzappretierung verwendet wird. Beispiele umfassen freie Säuren, Ammonium- und Metallsalze. Hinsichtlich Farbtonbeständigkeit und Verfärbung wird ein neutraler Metallsalzkatalyator besonders bevorzugt. Die Menge des dabei aufgetragenen Katalysators liegt geeigneterweise bei etwa 5-25 Gew.-% (als Feststoff), bezogen auf die Menge der Cellulose-reaktiven N-Methylolverbindung, die zum Zeitpunkt des Auftragens des Harzes zugesetzt wird. Dies ist dieselbe Menge wie im herkömmlichen Verfahren. Die aufgetragene Menge beträgt jedoch vorzugsweise das Minimum, das für eine Vernetzungsreaktion des Harzes, das eine einhändige Reaktion mit dem Stoff eingegangen ist, erforderlich ist. Das Trocknen nach dem zweiten Auftragen des Katalysators wird vorzugsweise unter Bedingungen durchgeführt, die im Vortest keine einhändige Reaktion auslösten, um auf diese Weise zu vermeiden, dass die Stufe der Vernetzungsreaktion nach einer einhändigen Reaktion erreicht wird. Das Verfahren des Auftragens des Katalysators ist nicht speziell eingeschränkt. Das übliche Verfahren des Klotz- oder Sprühtrocknens kann verwendet werden.
Daraufhin werden nach einem üblichen Verfahren Kleidungsstücke erzeugt.
Das fertige Kleidungsstück wird wie erforderlich gefaltet und danach wärmebehandelt. Genauso wie die Bedingungen für eine einhändige Reaktion unterscheiden sich auch die Bedingungen einer Wärmebehandlung von der Art und Menge der aufgetragenen Harzappretur, der Art und Menge des zugesetzten Katalysators sowie der Kombination der Harzappretur und des Katalysators. Obwohl aus diesem Grund eine allgemeine Definition der Bedingungen nicht möglich ist, ist es notwendigerweise erforderlich, dass die Temperatur der Wärmebehandlung höher als die Temperatur der einhändigen Reaktion ist. Im Allgemeinen wird eine Behandlung bei einer Temperatur von nicht weniger als 120ºC und weniger als 170ºC für nicht weniger als 5 Minuten und nicht mehr als 30 Minuten bevorzugt. Ist die Temperatur der Wärmebehandlung zu niedrig, können sich die Eigenschaften der Knitterfestigkeit und Schrumpfbeständigkeit nicht verbessern, und es kommen andere Probleme zum Vorschein. Ist diese Temperatur zu hoch, so führt dies zu einem Verlust der Stofffestigkeit sowie zu anderen Nachteilen. Ist die Zeit für die Wärmebehandlung zu kurz, wird der Stoff nicht gleichmäßig erhitzt. Dies bewirkt einen ungleichmäßigen Reaktionsverlauf und andere Nachteile. Eine übermäßig lange Wärmebehandlungszeit beeinträchtigt den Stoff und lässt ihn vergilben, darüber hinaus ist dies auch unwirtschaftlich.
Das Verfahren in Übereinstimmung mit der Erfindung stellt ein Cellulosefasern enthaltendes Textilmaterial bereit, gekennzeichnet durch exzellente Farbtonbeständigkeit, geringen Verlust von Farbtonbeständigkeit oder geringe Zunahmen von Verfärbung und Formaldehydkonzentration aufgrund Langer Lagerung zwischen dem Versehen mit der Harzappretur und der Wärmebehandlung, weiters gekennzeichnet durch minimalen Verlust von Stofffestigkeit während der Harzappretierung, ausgezeichneter Knitterfestigkeit und Schrumpfbeständigkeit, sowie guter Griffigkeit, Faltbarkeit und der Vermeidung von Faltenwurf.

Beispiele

Nachfolgend werden nun Beispiele der Erfindung beschrieben.
Prozentsätze und Verhältniswerte, die Inhalts- und Zugabemengen in diesen Beispielen angeben, beziehen sich auf Gewichtsprozent und -verhältnisse, sofern dies nicht anders angemerkt ist.
In allen Beispielen und Vergleichsbeispielen wurde die Harzappretierung auf merzerisiertem 40/2 Kanoko-Stoff (gefleckt) aus 100% Baumwolle durchgeführt.
Die Harzappretur und die anderen verwendeten Materialien waren wie folgt:
Riken Harz LNB20: Cellulose-reaktives N-Methylol-Harz; Feststoffgehalt: 40%; Miki Riken Industries Co., Ltd.
Katalysator M: Magnesiumchlorid; neutraler Metallsalzkatalysator; Feststoffgehalt: 20%; Dainippon Ink And Chemicals Company.
Wässrige Lösung von Zinkfluoroborat: saurer Katalysator; Konzentration: 45%; Morita Chemicals Co., Ltd.
Morin-Weichmacher CF: Weichmacher auf Ölbasis; Feststoffgehalt: 20%; Morin Chemicals Co., Ltd.
AN-980s: Weichmacher auf Aminosilizium-Basis; Ipposha Industries Co., Ltd.
Sumitex Puffer FW: Formaldehyd-Absorbierer; Ethyleneurea; Feststoffgehalt: 29%; Sumitomo Chemical Co., Ltd.
PEG200: Polyethylenglykol; Polymerisationsgrad: 200; Sanyo Chemical Co., Ltd.
Die behandelten Stoffe, die in den Beispielen 1 und 2 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 erhalten wurden, wurden folgenden Tests unterzogen:
(1) Zerreißfestigkeit: Verfahren gemäß JIS L-1018 6.17.1 A
(2) Waschschrumpfung: Taumeltrocknungsverfahren gemäß JIS L-1018 6.30 F-1
(3) Wasch/Trage-Eingeschaft: Taumeltrocknungsverfahren gemäß JIS L-1018 6.31.1 A
(4) Freies Formaldehyd: JIS L1041
(5) Faltenwurf am Saum: JIS L-1905
(6) Griff: durch Berührung beurteilt und wie folgt bewertet:
O guter Griff mit keinerlei Rauheit oder Härte
X etwas rau und hart
(7) Beschleunigte Alterungsbehandlung für Farbtonbeständigkeit und freies Formaldehyd: 130ºC · 30 min Dampfbehandlung (entspricht etwa einer dreimonatigen Alterung)
(8) Faltenbeständigkeit: Vor der Wärmebehandlung wurde der Stoff mit einer Flachpresse unter Bedingungen von 0,5 kg/cm² Oberflächendruck bei 150ºC · 10 s gefaltet, wärmebehandelt (150ºC · 6 min) und danach 6 Zyklen aus Waschen (JIS L-217) und Taumeltrocknung unterzogen, gefolgt von der Bewertung der Falten:
O Falten blieben erhalten
X Falten verschwanden.
Eine Untersuchung der Farbtonbeständigkeit wurde an merzerisiertem 40/2 Kanoko-Stoff (gefleckt) aus 100% Baumwolle durchgeführt, der in einem herkömmlichen Verfahren mit Farbstoffen der in der Tabelle 1 aufgelisteten C.I.-Zahlen auf die Farbtöne der in derselben Tabelle angegebenen Farbdichten gefärbt wurde. Tabelle 1

Beispiel 1

Wie in Tabelle 2 gezeigt wurde eine wässrige Lösung, die 15% Riken Harz LNB-20 als Harzappretur, 1,5% Zinkfluoroborat als Reaktionskatalysator, 3% PEG-200 als Hilfsmittel und 1% Silicolan AN-980s enthält, auf einen Stoff im Klotztrockenverfahren aufgetragen. Der Stoff wurde daraufhin mit einem Mangelset bis zu einer Aufnahme von 80% ausgedrückt und bei 105ºC 5 min lang getrocknet. Daraufhin wurde er zwei Mal mit Wasser gewaschen, wobei eine Jet-Färbemaschine in einem Flottenverhältnis von 1 : 30 bei 40ºC 15 min lang verwendet wurde. Als nächster Schritt wurde eine wässrige Lösung, die 4% Katalysator M als Reaktionskatalysator, 4% Morin-Weichmacher CF als Additiv und 2% Puffer FW enthielt, auf den Stoff im Klotztrockenverfahren aufgetragen, gefolgt vom Ausdrücken mit einer Mangel auf eine Aufnahme von 80%, Trocknen bei 100ºC über einen Zeitraum von 1,5 min, Kleidungsstückerzeugung, Falten bei 0,54 kg/cm² Oberflächendruck bei 150ºC · 10 s und 6-minütiger Wärmebehandlung bei 150ºC. Die Additive Morin-Weichmacher CF und Puffer FW wurden bei der zweiten Auftragung des Katalysators zugesetzt, weil sie durch das Wasser ausgewaschen würden, wenn sie beim Auftragen des Harzes zugesetzt worden wären.

Beispiel 2

Die Harzappretierung wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer, dass das Trocknen nach dem Auftragen des Harzes bei 80ºC 20 min lang durchgeführt wurde.

Vergleichsbeispiel 1

Die Harzappretierung wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer, dass das Trocknen nach dem Auftragen des Harzes bei 80ºC 5 min lang durchgeführt wurde (unzureichende einhändige Reaktion).

Vergleichsbeispiel 2

Die Harzappretierung wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer, dass das Trocknen nach dem Auftragen des Harzes bei 90ºC 60 min lang durchgeführt wurde (übermäßig starke einhändige Reaktion).

Vergleichsbeispiel 3

Die Harzappretierung wurde wie beim herkömmlichen Nachhärten durchgeführt, wobei ein saurer Metallkatalysator als Reaktionskatalysator für die Harzappretur verwendet wurde.

Vergleichsbeispiel 4

Die Harzappretierung wurde wie beim herkömmlichen Nachhärten durchgeführt, wobei ein neutraler Metallkatalysator als Reaktionskatalysator für die Harzappretur verwendet wurde.
Die physikalischen Eigenschaften und die Farbtonbeständigkeit des harzappretierten Stoffs, wie er in den Beispielen 1 und 2 sowie in den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 erhalten wurde, sind in Tabelle 2 (1), (2) und (3) veranschaulicht. Tabelle 2 (1) Tabelle 2(2) Tabelle 2(3)
Wie in Tabelle 2 dargestellt zeigten die durch die Erfindung verarbeiteten Cellulosefasern enthaltenden Stoffe in den Beispielen 1 und 2 exzellente Schrumpfbeständigkeit und Knitterfestigkeit aufgrund der Durchführung einer einhändigen Reaktion, während sie aber auch Faltenbeständigkeit und Anit-Faltenwurf zeigten, welche den Eigenschaften der im herkömmlichen Nachhärteverfahren erhaltenen Stoffe ebenbürtig sind. Im Vergleichsbeispiel 1 jedoch blieb das aufgetragene Harz nicht umgesetzt und ließ sich auswaschen, so dass keine Schrumpfbeständigkeits- oder Knitterfestigkeitseigenschaften erzielt werden konnten. Im Gegensatz dazu wurden im Vergleichsbeispiel 2 keine Faltbarkeits- und Antifaltenwurf-Eigenschaften erzielt, und auch der Griff war hart, da die Vernetzungsreaktion des Harzes bereits vor dem Wärmebehandlungsschritt abgelaufen war.
Weiters erzielten die Beispiele 1 und 2 aufgrund der Endverarbeitung in einem herkömmlichen Nachhärtungsverfahren bessere(n) Knitterfestigkeit, Schrumpfbeständigkeit und Griff als die Vergleichsbeispiele 3 und 4. Die Formaldehyd-Zunahme nach der beschleunigten Alterung war ebenfalls gering. Während eine ausgesprochener Abfall in der Schweißechtheit in Vergleichsbeispiel 3 und ein ausgesprochener Abfall in Lichtechtheit und Beständigkeit gegen Stickstoffoxidgas in Vergleichsbeispiel 4 festgestellt wurden, ergaben die Beispiele 1 und 2 in allen Testkategorien exzellente Ergebnisse.

Claims

1. Verfahren zur Harzappretierung von Cellulosefasern enthaltendem Texilmaterial, folgende Schritte umfassend: das Versehen des Textilmaterials mit einer Harzappretur, die hauptsächlich eine Cellulose-reaktive N-Methylolverbindung, die nur zwei funktionelle N-Methylolgruppen aufweist, und einen Reaktionskatalysator enthält, und das Trocknen des Textilmaterials durch Erhitzen auf 80 bis 105ºC für 20 bis 5 min, wodurch hauptsächlich nur eine funktionelle Gruppe der Cellulose-reaktiven N-Methylolverbindung mit Cellulose umgesetzt wird, das Waschen mit Wasser, um nicht-umgesetzte Cellulose-reaktive N-Methylolverbindung und den Reaktionskatalysator zu entfernen, das erneute Aufbringen von Reaktionskatalysator und das Durchführen von Trocknung, Kleidungsstückerzeugung und Wärmebehandlung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Reaktion von hauptsächlich nur einer funktionellen Gruppe der Cellulose-reaktiven N-Methylolverbindung sichergestellt wird, indem nach dem zweiten Aufbringen von Reaktionskatalysator und Trocknen ein Faltenbeständigkeitstest mit Stoff aus dem Cellulosefasern enthaltenden Textilmaterial durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin der Schritt des Aufbringens von Harzappretur, die hauptsächlich eine Cellulose-reaktive N-Methylolverbindung enthält, im Einweichen des Textilmaterials in einer Behandlungslösung, die einen Feststoffgehalt von 30 bis 80 g/l, der Harzappretur und einen Feststoffgehalt von 5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Menge der Harzappretur, an Reaktionskatalysator, sowie im Ausdrücken des Textilmaterials bei einer Aufnahme von 60 bis 120% besteht.