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Verfahren zur Erzeugung einer beständigen und dauerhaften Formgebung auf cellulose- haltiges Fasermaterial enthaltenden, textilen Flächengebilden
Es ist bekannt, auf Textilgeweben permanente, formgebende mechanische Effekte, z. B. Gaufrage- oder Chintzeffekte, mit Hilfe härtbarer Kunstharze zu erzeugen, indem man das Gewebe vor der mechani- schen Behandlung mit der wässerigen Lösung des Kunstharzvorkondensates in Gegenwart eines Katalysators imprägniert, dann trocknet, gaufriert bzw. friktioniert und anschliessend das aufgebrachte Kunstharz durch kurzzeitiges Erhitzen auf Temperaturen über 100 C härtet. Dieses Verfahren hat bekanntlich den Nachteil, dass es eine beträchtliche Herabsetzung der Faserfestigkeit bewirkt und die Permanenz des Effektes nach wiederholter Kochwäsche stark zurückgeht.
Es ist ferner bekannt, bei der Herstellung permanenter Gaufrage-und Chintzeffekte mittels in der
Hitze härtbarer Kunstharze das Gewebe zwecks Vermeidung der Faserschwächung bei der mechanischen
Behandlung vor der Applikation des Kunstharzes einer Schrumpfung mit Alkalilauge von mindestens 200 Bé zu unterwerfen. Diese Massnahme bedeutet jedoch einen zusätzlichen Arbeitsgang, der die Herstellung der Gaufrage- und Chintzeffekte kompliziert. Das vorliegende Verfahren bezweckt nun, die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Erzeugung einer beständigen und dauerhaften Formgebung auf zellulosehaltiges Fasermaterial enthaltenden textilen Flächengebilden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das in an sich bekannter Weise, gegebenenfalls nach vorangehender Behandlung mit vernetzenden und/oder harzbildenden chemischen
Substanzen, z. B. Aldehyden oder Kunstharzvorkondensaten, einer formgebenden Behandlung, z. B. einer Prägung oder Kalandrierung, unterworfene Flächengebilde der Einwirkung ionisierender Strahlen, insbesondere elektromagnetischer Strahlen oder beschleunigter Elektronen ausgesetzt wird.
Nach dem vorliegenden Verfahren kann das textile Flächengebilde zunächst einer formgebenden, z. B. mechanischen Behandlung, d. h. einer Druckbehandlung mit oder ohne Hitzeeinwirkung in einer Hochdruck-Heisspresse oder einem Hochdruckkalander mit einer oder mehreren Walzen, unterworfen werden. Je nach Art der angewendeten mechanischen Behandlung können beispielsweise Präge-, Glanz-, Matt-, Riffel-, Moiré-, Schreiner-, Griff-, Plissé- oder Beetle-Effekte erzielt werden. Es ist aber auch möglich, die Formgebung auf andere, z. B. auf chemische Weise vorzunehmen. So können durch örtliche Anwendung eines chemischen Schutzmittels Ondulationseffekte erzielt werden.
Nach der formgebenden mechanischen oder chemischen Behandlung kann das Flächengebilde der Einwirkung einer ionisierenden Strahlung unterworfen werden, vorzugsweise einer von radioaktiven Isotopen, wie z. B. 60 Co oder Cs, gelieferten y-Strahlung oder einer Röntgenstrahlung. Ferner eignen sich beschleunigte Elektronen mit einer Teilchenenergie von 0, 05 bis 0, 6 MeV, die den üblichen Elektronenbeschleunigungsapparaten, z. B. Kaskaden-, Van de Graaf- oder Linearbeschleunigern, entnommen werden können. Das textile Flächengebilde wird mit den beschleunigten Elektronen zweckmässig unter einem spitzen Winkel zu seiner Oberfläche bombardiert.
Infolge des schrägen Durchgangs durch das Flächengebilde beschreiben die Elektronen einen etwas längeren Weg im Cellulosematerial, wodurch ein besserer Wirkungsgrad erreicht wird. Bei der Bestrahlung geprägter Flächengebilde ist der schräge Einfall der Elektronen besonders wichtig, damit sämtliche Erhebungen und Vertiefungen allseitig bestrahlt werden. Die in das Flächengebilde eingestrahlte Totaldosis soll 104 bis 5 X l06 Rad (l Rad = 100 Erg/g), vorzugsweise l06 bis 5 X l06 Rad betragen.
Das Flächengebilde kann auch vor der formgebenden mechanischen oder chemischen Behandlung mit einer Lösung oder Dispersion vernetzende und/oder harzbildender Substanzen, gegebenenfalls in Gegenwart eines sauren Katalysators imprägniert, abgequetscht und vorgetrocknet werden. Als solche Substanzen eignen sich a) Aldehyde, z. B. Formaldehyd, Adipinaldehyd, b) harzbildende Substanzen, wie z. B. Vorkondensate von Formaldehyd und Harnstoff, Thioharnstoff, Äthylenharnstoff und dessen Homologen, Uron, Acetylendiurein und dessen Derivate, Dicyandiamid, Melamin, Phenol und Phenolderivate, aber auch Keton-Aldehyd-Vorkondensate, Aziridinylverbindungen, Triazonderivate, Diglycidäther und schliesslich Gemische der genannten harzbildenden Substanzen.
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Die durch die erfindungsgemässe Behandlung erhaltenen formgebenden mechanischen Effekte sind äusserst beständig, d. h. sie sind auch nach wiederholter Kochwäsche mit einer Seife-Soda-Lösung noch gut erhalten, während z. B. nach dem bekannten Verfahren erzeugte Gaufrage- und Chintzeffekte bei einer solchen Kochbehandlung bereits weitgehend vermindert werden. Eine weitere Verbesserung der Permanenz lässt sich erreichen, wenn das Textilgewebe vor der Bestrahlung mit einem dieses katalysierenden chemischen Mittel behandelt wird. Als solches Mittel eignen sich aromatische Kohlenwasserstoffe mit mehreren, nicht kondensierten Benzolkernen, z. B. 1, 4-Diphenylbenzol, primäre und sekundäre Amine, ungesättigte aliphatische Aldehyde und Ketone, aromatische Ketone, z.
B. 1, 4-Diketo-2, 3-dihydro-naphthalin oder aromatische Oxyketone ; ferner Oxyde und Salze von Schwermetallen, z. B. Zinkoxyd, Titanoxyd oder Wolframdioxyd.
Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich auf textile Flächengebilde aller Art anwenden. Es eignen sich in erster Linie Gewebe oder Gewirke aus nativer Cellulose wie Baumwolle oder auch Gewebe und Gewirke aus regenerierter Cellulose oder Cellulosederivaten sowie Mischgewebe aus diesen Faserrarten.
Die erfindungsgemäss behandelten Textilien weisen neben den permanenten, formgebenden mechanischen Effekten erhöhte Scheuer-und Zerrfestigkeit, d. h. erhöhte Faserfestigkeit auf.
Die Erfindung ist an Hand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Beispiel l : Von einem Baumwoll-Renforcé-Gewebe, mercerisiert, wurden vier Abschnitte A, B, C, D, abgetrennt und die Abschnitte A und B mit der wässerigen Lösung eines Methylol-Melamin-Vorkondensates, enthaltend Magnesiumchlorid als Katalysator, imprägniert und bei etwa 80 C getrocknet. Hierauf wurde der Abschnitt D mit einer wässerigen l% igen Lösung von 1, 4-Diphenylbenzol behandelt und vorgetrocknet. Sodann wurden sämtliche Abschnitte A-D mit Hilfe eines Prägekalanders mit gravierten, auf 190-2000 C erhitzten Walzen gaufriert und anschliessend die Abschnitte B-D der Einwirkung der y-Strahlung einer 60Co-Quelle unterworfen, wobei eine Totaldosis von 106 Rad eingestrahlt wurde. Der Abschnitt A wurde in bekannter Weise während 4 min auf zirka 140 C erhitzt.
Sämtliche Abschnitte A-D wurden sodann einer fünfmaligen Wäsche in einer Lösung, enthaltend pro Liter 5 g Seife und 2 g Soda, während 30 min bei 98 C unterworfen und darauf der Gaufrageeffekt geprüft. Die Ergebnisse sind aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich :
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<tb>
<tb> Qualität <SEP> des <SEP> Prägeeffektes <SEP> nach
<tb> funfmaliger <SEP> Wäsche
<tb> Abschnitt <SEP> A, <SEP> mit <SEP> Harz, <SEP> kondensiert <SEP> schlecht
<tb> Abschnitt <SEP> B, <SEP> mit <SEP> Harz, <SEP> bestrahlt.......................... <SEP> gut <SEP>
<tb> Abschnitt <SEP> C, <SEP> ohne <SEP> Harz, <SEP> bestrahlt <SEP> gut
<tb> Abschnitt <SEP> D, <SEP> ohne <SEP> Harz, <SEP> mit <SEP> 1, <SEP> 4-Diphenylbenzol <SEP> behandelt,
<tb> bestrahlt <SEP> sehr <SEP> gut
<tb>
Beispiel 2 :
Ein relativ grobes Baumwoll-Musselin-Gewebe, nicht mercerisiert, wurde-wie in Beispiel 1 beschrieben-mit Methylol-Melamin-Harzlösung imprägniert und getrocknet. Hierauf wurde das Gewebe einer Friktionskalandrierung mittels auf 190-2000 C erhitzten Walzen unterworfen und anschliessend in einem Bad, enthaltend 1% 1, 4-Diphenylbenzol, gelöst in Toluol, behandelt und getrocknet. Darauf wurde das Gewebe der Einwirkung beschleunigter Elektronen mit einer Teilchenenergie von 0, 09 MeV ausgesetzt, wobei eine Totaldosis von 2 X 106 Rad eingestrahlt wurde, und anschlie- ssend-wie in Beispiel 1 beschrieben-einer fünfmaligen Kochwäsche in einer Seife-Soda-Lösung unterworfen. Das Gewebe wies nach dieser Wäsche noch einen sehr guten Chintzeffekt auf.
Beispiel 3 : Ein Baumwoll-Percale-Gewebe wurde mittels eines Prägekalanders mit auf 190-200 C erhitzten Walzen gaufriert und anschliessend mit beschleunigten Elektronen mit einer Teilchenenergie von 0, 09 MeV unter einem Winkel von 450 zur Gewebeoberfläche bombardiert, wobei eine Totaldosis von 2 X 106 Rad eingestrahlt wurde. Das Gewebe weist auch nach mehrmaliger Kochwäsche mit einer Seife-Soda-Lösung noch einen gut erhaltenen Gaufrageeffekt auf. Eine weitere Verbesserung der Waschfestigkeit des Gaufrageeffekts wurde erreicht, indem das Gewebe vor der Behandlung im Prägekalander mit einer wässerigen, l% igen Dispersion von Titandioxyd behandelt, anschliessend vorgetrocknet und nach der Bestrahlung ausgewaschen wurde.
Beispiel 4 : Ein Baumwoll-Calicot-Gewebe wurde mit einer Lösung, enthaltend pro 1 Liter Wasser
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8 X 105 Rad eingestrahlt wurde. Das Gewebe weist auch nach mehrmaliger Kochwäsche in einer SeifeSoda-Lösung noch einen gut erhaltenen Gaufrageeffekt auf. Eine weitere Verbesserung der Waschfestigkeit des Gaufrageeffektes wurde erreicht, indem das Gewebe vor der Behandlung im Prägekalander mit einer wässerigen, l% igen Dispersion von Wolframdioxyd behandelt, anschliessend vorgetrocknet und nach der Bestrahlung ausgewaschen wurde.
Beispiel 5 : Ein Baumwoll-Satin-Gewebe wurde nach der üblichen Vorbehandlung mit einer wässeri-
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Gewebe der Einwirkung der y-Strahlung einer 6oCo-Quelle unterworfen und eine Totaldosis von l, 2 X 106 Rad eingestrahlt. Das Gewebe weist einen permanenten Seidenfinish auf, der auch nach wiederholter Wäsche mit einer Seife-Soda-Lösung noch sehr gut erhalten war. Eine weitere Verbesserung der Per-
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net und nach der Bestrahlung ausgewaschen wurde.
Beispiel 6 : Ein Zellwollgewebe wurde mit einer wässerigen Lösung, enthaltend pro Liter 100 cm3 Formaldehyd (40%il), imprägniert, abgepresst und bei 60 C vorgetrocknet. Anschliessend wurde das Gewebe einer Mattkalandrierung, d. h. einer Behandlung zwischen nicht metallenen Walzenoberflächen, unterworfen und anschliessend mit beschleunigten Elektronen mit einer Teilchenenergie von 0, 09 MeV bestrahlt und eine Totaldosis von 1, 5x106 Rad eingestrahlt. Der erhaltene Matt- und Griffinish hält auch einer wiederholten Kochwäsche mit einer Seife-Soda-Lösung stand.
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:y-Strahlung einer""Co-Quelle unterworfen, wobei eine Totaldosis von 106 Rad eingestrahlt wurde.
Das Gewebe weist einen permanenten Moiré-Effekt auf, der einer wiederholten Kochwäsche mit einer SeifeSoda-Lösung gut standhielt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erzeugung einer beständigen und dauerhaften Formgebung auf cellulosehaltiges Fasermaterial enthaltenden textilen Flächengebilden, dadurch gekennzeichnet, dass das in an sich bekannter Weise, gegebenenfalls nach vorangehender Behandlung mit vernetzenden und/oder harzbildenden chemischen Substanzen, z. B. Aldehyden oder Kunstharzvorkondensaten, einer formgebenden Behandlung, z. B. einer Prägung oder Kalandrierung, unterworfene Flächengebilde der Einwirkung ionisierender Strahlen, insbesondere elektromagnetischer Strahlen oder beschleunigter Elektronen ausgesetzt wird.
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Process for producing a permanent and permanent shape on textile fabrics containing cellulosic fiber material
It is known to apply permanent, shaping mechanical effects on textile fabrics, e.g. B. Gaufrage or chintz effects, with the help of curable synthetic resins by impregnating the fabric with the aqueous solution of the synthetic resin precondensate in the presence of a catalyst before mechanical treatment, then drying, gaufriert or frictional and then briefly applying the synthetic resin Heating to temperatures above 100 C hardens. As is known, this process has the disadvantage that it causes a considerable reduction in fiber strength and the permanence of the effect is greatly reduced after repeated hot washes.
It is also known to use in the production of permanent gauze and chintz effects
Heat-curable synthetic resins are used in the fabric to avoid fiber weakening during mechanical
The treatment must be subjected to shrinkage with alkali of at least 200 Be before the application of the synthetic resin. However, this measure means an additional operation that complicates the production of the gauze and chintz effects. The present method now aims to avoid the disadvantages of the known methods.
The invention accordingly relates to a method for producing a permanent and permanent shape on textile fabrics containing cellulosic fiber material, which is characterized in that in a manner known per se, optionally after previous treatment with crosslinking and / or resin-forming chemical
Substances, e.g. B. aldehydes or synthetic resin precondensates, a shaping treatment, e.g. B. embossing or calendering, is exposed to the action of ionizing radiation, in particular electromagnetic radiation or accelerated electrons, subject sheet material.
According to the present method, the textile fabric can first of all a shaping, z. B. mechanical treatment, d. H. a pressure treatment with or without the action of heat in a high pressure hot press or a high pressure calender with one or more rollers. Depending on the type of mechanical treatment used, embossing, glossy, matt, corrugated, moiré, carpenter, handle, plissé or beetle effects can be achieved. But it is also possible to apply the shape to others, e.g. B. in a chemical manner. Undulation effects can be achieved by applying a chemical protective agent locally.
After the shaping mechanical or chemical treatment, the sheet can be subjected to the action of ionizing radiation, preferably one of radioactive isotopes, such as. B. 60 Co or Cs, supplied y-radiation or an X-ray radiation. Accelerated electrons with a particle energy of 0.05 to 0.6 MeV, which are used in conventional electron accelerators, e.g. B. cascade, Van de Graaf or linear accelerators can be taken. The textile fabric is expediently bombarded with the accelerated electrons at an acute angle to its surface.
As a result of the oblique passage through the flat structure, the electrons describe a somewhat longer path in the cellulose material, which results in better efficiency. When irradiating embossed flat structures, the oblique incidence of the electrons is particularly important so that all elevations and depressions are irradiated on all sides. The total dose radiated into the flat structure should be 104 to 5 × 106 rad (1 wheel = 100 erg / g), preferably 106 to 5 × 106 rad.
The sheetlike structure can also be impregnated, squeezed off and predried with a solution or dispersion of crosslinking and / or resin-forming substances, optionally in the presence of an acidic catalyst, before the shaping mechanical or chemical treatment. Suitable substances of this type are a) aldehydes, e.g. B. formaldehyde, adipaldehyde, b) resin-forming substances, such as. B. precondensates of formaldehyde and urea, thiourea, ethylene urea and its homologues, urone, acetylenediurein and its derivatives, dicyandiamide, melamine, phenol and phenol derivatives, but also ketone-aldehyde precondensates, aziridinyl compounds, triazone derivatives, diglycide-forming ethers of the substances mentioned and finally .
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The shaping mechanical effects obtained by the treatment according to the invention are extremely stable; H. they are still well preserved even after repeated hot washes with a soap and soda solution, while z. B. gauze and chintz effects generated by the known method are already largely reduced in such a boiling treatment. A further improvement in the permanence can be achieved if the textile fabric is treated with a chemical agent which catalyzes this before the irradiation. Aromatic hydrocarbons with several, non-condensed benzene nuclei, e.g. B. 1, 4-diphenylbenzene, primary and secondary amines, unsaturated aliphatic aldehydes and ketones, aromatic ketones, e.g.
B. 1,4-diketo-2, 3-dihydro-naphthalene or aromatic oxyketones; also oxides and salts of heavy metals, e.g. B. zinc oxide, titanium oxide or tungsten dioxide.
The method according to the invention can be applied to all types of textile fabrics. Woven or knitted fabrics made from native cellulose such as cotton or woven and knitted fabrics made from regenerated cellulose or cellulose derivatives and mixed fabrics made from these types of fibers are primarily suitable.
The textiles treated according to the invention have, in addition to the permanent, shaping mechanical effects, increased abrasion and tear resistance, i. H. increased fiber strength.
The invention is explained in more detail with reference to the following exemplary embodiments.
Example 1: Four sections A, B, C, D were separated from a cotton Renforcé fabric, mercerized, and sections A and B were impregnated with the aqueous solution of a methylol-melamine precondensate containing magnesium chloride as a catalyst dried about 80 C. Section D was then treated with an aqueous 1% strength solution of 1,4-diphenylbenzene and predried. Then all sections A-D were embossed using an embossing calender with engraved rollers heated to 190-2000 C and then sections B-D were subjected to the action of y radiation from a 60Co source, with a total dose of 106 rad. Section A was heated to approximately 140 ° C. for 4 minutes in a known manner.
All sections A-D were then washed five times in a solution containing 5 g of soap and 2 g of soda per liter for 30 minutes at 98 ° C. and the gauze effect was then tested. The results can be seen in the table below:
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<tb>
<tb> Quality <SEP> of the <SEP> embossing effect <SEP>
<tb> five <SEP> washing
<tb> Section <SEP> A, <SEP> with <SEP> resin, <SEP> condenses <SEP> badly
<tb> Section <SEP> B, <SEP> with <SEP> resin, <SEP> irradiated .......................... <SEP > good <SEP>
<tb> Section <SEP> C, <SEP> without <SEP> resin, <SEP> irradiates <SEP> well
<tb> Section <SEP> D, <SEP> without <SEP> resin, <SEP> treated with <SEP> 1, <SEP> 4-diphenylbenzene <SEP>,
<tb> irradiates <SEP> very <SEP> well
<tb>
Example 2:
A relatively coarse cotton-muslin fabric, not mercerized, was - as described in Example 1 - impregnated with methylol-melamine resin solution and dried. The fabric was then subjected to friction calendering by means of rollers heated to 190-2000 C and then treated and dried in a bath containing 1% 1,4-diphenylbenzene dissolved in toluene. The tissue was then exposed to the action of accelerated electrons with a particle energy of 0.09 MeV, a total dose of 2 × 10 6 rads being irradiated, and then, as described in Example 1, a five-time hot wash in a soap and soda solution subject. After this wash, the fabric still had a very good chintz effect.
Example 3: A cotton percale fabric was embossed by means of an embossing calender with rollers heated to 190-200 C and then bombarded with accelerated electrons with a particle energy of 0.09 MeV at an angle of 450 to the fabric surface, with a total dose of 2 X 106 wheel was irradiated. Even after washing it several times with a soap-soda solution, the fabric still has a well-preserved gauze effect. A further improvement in the wash resistance of the Gaufrage effect was achieved by treating the fabric with an aqueous, 1% dispersion of titanium dioxide prior to treatment in the embossing calender, then pre-drying it and washing it out after irradiation.
Example 4: A cotton calicot fabric was made with a solution containing per 1 liter of water
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8 X 105 wheel was irradiated. Even after washing it several times in a soap and soda solution, the fabric still has a well-preserved gauze effect. A further improvement in the wash resistance of the Gaufrage effect was achieved by treating the fabric with an aqueous, 1% dispersion of tungsten dioxide prior to treatment in the embossing calender, then pre-drying it and washing it out after irradiation.
Example 5: A cotton-satin fabric was after the usual pretreatment with an aqueous
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Tissue subjected to the action of y-radiation from a 6oCo source and irradiated a total dose of 1.2 X 106 rads. The fabric has a permanent silk finish that was still very well preserved even after repeated washing with a soap and soda solution. Another improvement in per-
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net and washed out after irradiation.
Example 6: A cellular wool fabric was impregnated with an aqueous solution containing 100 cm3 of formaldehyde (40% II) per liter, pressed and pre-dried at 60.degree. The fabric was then matte calendered, i. H. a treatment between non-metallic roller surfaces, subjected and then irradiated with accelerated electrons with a particle energy of 0.09 MeV and irradiated with a total dose of 1.5x106 rad. The matt and griffinish obtained can withstand repeated hot washes with a soap and soda solution.
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: Subjected y-radiation from a "" Co source, irradiating a total dose of 106 rads.
The fabric has a permanent moiré effect that withstood repeated hot washes with a soap and soda solution.
PATENT CLAIMS:
1. A method for producing a stable and permanent shape on textile fabrics containing cellulose-containing fiber material, characterized in that the in a manner known per se, optionally after previous treatment with crosslinking and / or resin-forming chemical substances such. B. aldehydes or synthetic resin precondensates, a shaping treatment, e.g. B. embossing or calendering, is exposed to the action of ionizing radiation, in particular electromagnetic radiation or accelerated electrons, subject sheet material.