Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Faserstruktur von vorwiegend natürliche Cellulosefasern ent haltendem Textilgut mit Hilfe von Alkalilauge.
Es ist bekannt, Cellulosefasern enthaltendes Textilgewebe mit Natronlauge von Mercerisierstärke bei Raumtemperatur unter Bedingungen, die eine Schrumpfung erlauben, zu be handeln, das Gewebe danach im gequollenen Zustand einer kontrollierten Verstreckung zu unterwerfen und es schliesslich unter fixierten Dimensionen auszuwaschen. Durch diese Be handlung sollen der Einzelfaser inneliegende wachstumsbe dingte Spannungszustände sowie fertigungsbedingte zusätz liche Spannungszustände, die Anlass zu unbefriedigender Fe stigkeit, ungenügender Dimensionsstabilität und erheblicher Knitterneigung von textilen Flächengebilden geben, vermin dert werden.
Anderseits soll durch Öffnung und Vergleich- mässigung der Struktur die Zugänglichkeit für Farbstoffe und Veredlungshilfsmittel erhöht werden.
Das angestrebte Ziel wird jedoch durch das bekannte Verfahren nicht im gewünschten Ausmass erreicht. Dies wirkt sich im Zusammenhang mit anschliessenden Hochver- edlungsausrüstungen, d. h. der Vernetzung der Cellulose mit sogenannten Reaktantharzen, besonders nachteilig aus, da solche Vernetzungen die Festigkeit des Textilguts beträchtlich herabsetzen und zur Erzielung einer befriedigenden Knitter festigkeit relativ grosse Mengen an Reaktantharz benötigt werden.
Zur Erreichung eines möglichst guten Quellungs- effektes sind in der Praxis relativ lange Tränkzeiten von etwa 60 Sekunden üblich; was bei modernen Maschinen mit Warenbahnlaufgeschwindigkeiten um 60-80 m/Min. bereits Tränktröge von sehr respektablem Ausmass und ein entspre chend grosses Volumen an Quellmittel erfordert.
Die Erfindung bezweckt ein Verfahren zu schaffen, mit welchem die Nachteile des bekannten Verfahrens vermindert und optimale Voraussetzungen für die Verbesserung der Fa serstruktur von cellulosehaltigem Textilgut erreicht werden.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Verbesserung der Faserstruktur von vorwiegend natürliche Cellulosefasern enthaltendem Textilgut durch Tränkung des selben mit einer auf mindestens 50 C erwärmten Alkalilauge während höchstens 15 Sekunden, nachfolgender Abkühlung auf eine Temperatur unterhalb 25'C und Verstrecken, wel ches sich dadurch auszeichnet,
dass das Textilgut zwischen der Tränkung mit der erwärmten Alkalilauge und der Abkühlung durch eine Verweilzone geführt wird und dass es im Bereiche zwischen der Tränkung und der Abkühlung mindestens in der Längsrichtung einer kontrollierten Schrumpfung in vorgege benem Ausmass unterworfen wird.
Es ist zwar aus der US-Patentschrift 1 577 393 ein Ver fahren zum Mercerisieren von Baumwolle und ähnlichem Textilgut durch Behandlung mit heisser Alkalilauge und nach folgendes Abkühlen bekannt. Die Behandlung erfolgt jedoch mit relativ konzentrierten Alkalilaugen und während einer Dauer von etwa 30-60 Sekunden, was wie bereits erwähnt relativ grosse Laugentröge und entsprechend grosse Mengen Alkalilauge erfordert.
Aus den US-Patenten 2 506 042 und 2 506 045 sind fer ner Verfahren zur Herstellung von Transparenteffekten auf vorwiegend aus Stapelfasern aus regenerierter Cellulose be stehenden Geweben, d. h. sogenannte Organdi -Gewebe, bekannt, wobei das Gewebe in einer ersten Stufe während etwa 5-12 Sekunden mit auf 60 C erhitzter Alkalilauge von Mercerisierstärke, z. B.
Natronlauge von 30 Be, behandelt und sofort neutralisiert wird und danach in einer zweiten Stufe kurzzeitig mit Schwefelsäure von 40-52 Be bezie hungsweise Natronlauge von 30 Be bei einer Temperatur zwischen -5 und 25'C behandelt wird. Die Dauer der Lau genbehandlung in der ersten Behandlungsstufe ist auf 5 bis 12 Sekunden beschränkt, um eine zu weitgehende Quellung und damit eine Schädigung der regenerierten Cellulose zu vermeiden.
In der zweiten Behandlungsstufe wird infolge des niedrigen Polymerisationsgrades der regenerierten Cellulose eine Anlösung der letzteren bewirkt, wodurch die für Organdi -Gewebe charakteristische Transparenz und Ver steifung eintritt.
Es hat sich nun überraschend gezeigt, dass mit der erfin- dungsgemässen, kurzzeitigen Behandlung von vorwiegend natürliche Cellulosefasern enthaltendem Textilgut mit Alkali lauge, gefolgt von der Passage desselben durch eine Verweil strecke die zwischenfibrillären und molekularen Bindungen weitgehend gelöst werden und damit bei der nachfolgenden Verstreckung ein wesentlich verbesserter Ordnungszustand im fibrillären Bereich erreicht wird, welcher von entscheiden der Bedeutung für das Eigenschaftsbild und das Veredlungs verhalten des Textilguts ist.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren können Garne, Gewebe oder Gewirke/Gestricke, die ganz oder teilweise aus nativer Cellulose, wie z. B. Baumwolle, Bastfasern, Mischun gen aus Baumwolle und synthetischen Fasern bestehen, be handelt werden. Dabei kann sowohl das trockene wie das feuchte Textilgut im rohen, lediglich entschlichteten oder im gebeuchten und gebleichten Zustand der Behandlung unter worfen werden.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet man erwärmte Alkalilaugen, insbesondere Natron lauge von l5-30 Be, ferner Kalilauge von etwa 15-30 Be oder Lithiumhydroxyd mit einer Konzentration von 5-10%. Alle diese Alkalilaugen müssen in Form von auf Temperatu ren zwischen 50 und 95 C erwärmten wässrigen Lösungen verwendet werden, wobei die Tränkzeit zwischen 4 und 10 Sekunden betragen kann und 15 Sekunden nicht überschrei ten darf.
Diesen Alkalilaugen können ferner niedermolekular aliphatische Alkohole, wie z. B. Methanol, Äthanol, n-Propa- nol, n-Butanol, vorzugsweise in Mengen von 0,5-5 Vol.% zu gesetzt werden. Die relativ hohe Temperatur der verwendeter Alkalilauge bewirkt eine gute Benetzung der Faser und eine schnelle und gleichmässige Diffusion der als Quellmittel fun gierenden Lauge bis zum Faserzentrum.
Durch die Zugabe geringer Mengen von Alkoholen wird die Benetzung zusätz lich gefördert und zudem die Quellung in der Fasermantel zone retardiert. Damit kann die Diffusion des Quellmittels ins Faserzentrum zusätzlich beschleunigt werden. Durch die be schriebenen Massnahmen wird der gesamte Faserquerschnitt von der Quellung erfasst, und dies selbst unter ungünstigen Voraussetzungen, wie z. B. bei der Behandlung des Rohtextil- guts.
Zwecks Erreichung einer möglichst starken Quellung der Fasern kann das mit der Alkalilauge getränkte und abge quetschte Textilgut während einer Dauer bis zu 6 Sekunden durch eine Verweilzone geleitet werden, in welcher gegebe nenfalls erneut Alkalilauge auf das Behandlungsgut auf gebracht werden kann. Danach wird das getränkte Textilgut während einer Dauer von 5 bis 20 Sekunden auf eine Tempe ratur zwischen 5 und<B>25"</B> C abgekühlt, da erst bei solchen Temperaturen der für die gewünschte innere Umformung der Faserstruktur notwendige Quellungsgrad erreicht wird.
Zu diesem Zwecke kann das Textilgut in gebundener Waren führung über gekühle Walzen oder durch auf 0-20'C ein gestellte Alkalilauge geführt werden. Das Textilgut wird im Bereich zwischen der Tränkung mit der Alkalilauge und der Abkühlung mindestens in der Längsrichtung einer kontrollier ten Schrumpfung in vorgegebenem Ausmass unterworfen, welche um 0,5-10% betragen kann.
Nach Passieren eines weiteren Quetschwalzenpaares wird das Textilgut in bekannter Weise in Längs- und Querrichtung gestreckt, mit heissem und kaltem Wasser ausgewaschen und gegebenenfalls mit einer etwas Säure enthaltenden wässrigen Lösung neutralisiert.
Eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von bahnförmigen textilen Flächengebilden nach dem erfindungs- gemässen Verfahren ist nachstehend anhand der rein schema tischen Figur der Zeichnung näher erläutert: Die Textilbahn 1 wird mit Hilfe der aus einem Walzen paar bestehenden Einführvorrichtung 2 zugeführt, läuft über Leitrollen 3 in und durch den Tauchtrog 4, wird mit Hilfe der Förderwalze 6 abgezogen und gelangt sodann über wei tere Leitrollen 7 zum Ouetschwalzenpaar B.
Im Boden des Trogs 4 sind mit Dampf beschickte Rohre 5 zur indirekten Erwärmung der Alkalilauge angeordnet. Dem Tauchtrog 4 kann ferner eine nicht dargestellte Vorrichtung zur Voreva- kuierung der Textilbahn vorgeschaltet werden. Die nichtdar gestellten Antriebe der Einführvorrichtung 2, der Förderwalze 6 und des Quetschwalzenpaares 8 sind so aufeinander ab stimmbar, dass eine Zugsentlastung der Bahn während der Tränkung erfolgt.
Die Textilbahn 1 gelangt danach in eine Verweilstrecke 9, in welcher sie mit unterbrochener Waren auflage über eine Anzahl Rollen 10 geführt wird. Mit Hilfe der teilweise in den Alkalilauge enthaltenden Trog 11 ein tauchenden Pflatschwalze 12 wird erneut Alkalilauge auf die Textilbahn 1 aufgetragen. Anstelle der Pflatschwalze 12 könnte zum nachträglichen Aufbringen von Alkalilauge auf die Textilbahn 1 auch eine Sprühvorrichtung verwendet wer den.
Die Textilbahn 1 wird nun in gebundener Warenführung über eine Anzahl regulierbar antreibbarer Kühlwalzen 13 geführt. Diese weisen einen nicht dargestellten Doppelmantel auf, in welchem ein Kühlmittel zirkuliert. Danach gelangt die Textilbahn 1 über ein zweites Quetschwalzenpaar 14 und wird beim Passieren der Pendelwalze 15 einer Länsstreckung und mittels der Ausbreitwalzen 16 einer Querstreckung un terworfen.
Darauf folgt eine Auswaschvorrichtung 17 mit Spritzrohren 18, mittels welcher die Alkalilauge entfernt wird, sowie ein drittes Quetschwalzenpaar 19, das unter ande rem für den erforderlichen Längszug sorgt.
Die Antriebe der Quetschwalzenpaare 8, 14 und 19 sowie der einzelnen Kühlwalzen 13 können mittels nichtdargestell ter Differenzmessvorrichtungen so aufeinander abgestimmt werden, dass zwischen den Quetschwalzenpaaren 8 und 14 eine kontrollierte Längsschrumpfung der Textilbahn 1 und zwischen den Quetschwalzenpaaren 14 und 19 eine kontrol- liei#te Längsstreckung eintritt.
Das erfindungsgemässe Verfahren in Verbindung mit der beschriebenen Vorrichtung zur Durchführung desselben bringt eine Reihe von Vorteilen. Es lässt sich eine optimale Verbesserung der Faserstruktur von vorwiegend Cellulosefasern enthaltendem Textilgut erreichen, die eine wesentliche Erhöhung der Reissfestigkeit und eine erhebliche Verminderung der Knitterneigung bewirkt. Damit werden beim Krumpf-, Knitterfrei- und Bügelfreiausrüsten von der artigem Textilgut geringere Mengen an Kunstharzen benötigt, wobei auch die vernetzungsbedingte Festigkeitsverminderung kleiner ist.
Die höhere Ausgangsfestigkeit und der kleinere ausrüstbedingte Festigkeitsverlust verbessern die Ge brauchstüchtigkeit des fertigen Textilguts entscheidend. Die optimale Verbesserung der Faserstruktur lässt sich auch bei der Behandlung des Rohtextilguts erreichen, womit ein vor gängiger Beuch- und Bleichprozess in gewissen Fällen ent fallen kann.
Infolge der sehr kurzzeitigen Tränkung lassen sich rela tiv kurze Tränktröge mit entsprechend geringen Mengen an Alkalilauge verwenden. Damit wird der Anfall an ver schmutzter Alkalilauge geringer, und die Kosten für deren Aufarbeitung werden vermindert. Im weiteren kann eine we sentliche Verkürzung der Maschine erreicht werden, was deren Eingliederung in eine Vorbehandlungsverfahrensstrasse erleichtert.
Zur weiteren Illustration der Erfindung dienen die nach folgenden Ausführungsbeispiele: Beispiel 1 Ein lediglich entschlichtetes Baumwollpopelinegewebe wird auf der anhand der Zeichnung beschriebenen Vorrich tung in trockenem Zustand in den Tränktrog 4 eingeführt, welcher auf 95 2'C erwärmte Natronlauge von 30 Be ent hält.
Die Gewebebahn wird während 5 Sekunden mit der Lauge getränkt, abgequetscht und während 3 Sekunden durch die Verweilzone geführt, wo sie mit Hilfe der Pflatschwalze 12 nochmals mit Natronlauge gleicher Konzentration beauf- schlagt wird. Sodann wird die Gewebebahn während 7 Sekun den über die Kühlwalzen 13 geführt und dabei auf eine Tem peratur von 18 ? C abgekühlt. Die Antriebe der Quetsch walzenpaare 8 und 14 sind so aufeinander abgestimmt, dass das Gewebe eine kontrollierte Schrumpfung von etwa 5% in Längs- und Querrichtung erfährt. In der Streckvorrichtung 15, 16 wird die Gewebebahn in Längs- und Querrichtung um 5-8% gestreckt und schliesslich in der Waschvorrichtung 18 ausgewaschen.
Das so behandelte Gewebe zeigt eine Festig keit, die um etwa 50-60% höher liegt als diejenige des Roh gewebes, sowie einen hervorragenden Glanz.
Beispiel 2 Ein zu bedruckendes Baaumwoll-Satingewebe von 125 g/ m2 wird nach dem Sengen, Entschlichtep und Abbpressen in nassem Zustand in den Tränktrog 4 eingeführt, welcher auf 90 2'C erwärmte Natronlauge von 20 Be enthält. Die Gewebebahn wird während 10 Sekunden durch die erwärmte Lauge geführt, danach nach Passieren einer Verweilstrecke zwecks Abkühlung während ebenfalls 10 Sekunden durch einen zweiten Tauchtrog, enthaltend die gleiche, aber auf einer Temperatur von 20 C gehaltene Quellmittellösung, geführt und darauf abgequetscht.
Zwischen den Quetschwal- zenpaaren 8 und 14 erfährt das Gewebe eine Schrumpfung von etwa 1-2 % in Längs- und Querrichtung,. und in der Streck vorrichtung 15, 16 wird es um ebenfalls 1-2%c in beiden Rich tungen gestreckt, worauf es unter fixierten Dimensionen aus gewaschen wird. Das so behandelte Gewebe zeigt eine Festig keitserhöhung gegenüber dem Rohgewebe von etwa 40-50% und ein sehr gutes Farbstoffaufnahmevermögen.
Beispiel 3 Eine Schar parallel geführter Baumwoll-Rohzwirne wird in trockenem Zustand kontinuierlich durch einen Tränktrog geführt, welcher auf 50 C erwärmte Natronlauge von 28 Be mit einem Zusatz von 2,5 Vol.% n-Propanol enthält. Die Fa denschar wird während 5 Sekunden durch die erwärmte Lauge geführt und danach abgequetscht, wobei die Förder- geschwindigkeiten bei Eintritt der Zwirne in die Lauge und beim Austritt aus derselben so gewählt sind, dass eine Zug entlastung eintritt und die Zwirne bis zu 5 % schrumpfen.
Da nach wird die Fadenschar während 2 Sekunden durch eine Verweilzone und während 5 Sekunden über Kühlwalzen ge führt, dabei auf eine Temperatur von etwa 20 C abgekühlt und hierauf nochmals abgequetscht, wobei die Förderge- schwindigkeiten bei Eintritt der Zwirne in die Kühlzone und bei Austritt aus derselben so gewählt sind, dass die Zwirne nochmals eine Schrumpfung von etwa 2%, bezogen auf das Rohmass, erfahren. Nach dem Abkühlen wird die Fadenschar einer Verstreckung um 4%, bezogen auf das Ausgangsmass, unterworfen und in diesem Zustand ausgewaschen.
Die so erhaltenen Zwirne weisen einen hervorragenden Glanz, ein sehr gutes Farbstoffaufnahmevermögen sowie eine gegenüber den Rohzwirnen um etwa 50%a erhöhte Festigkeit auf.