NO860328L

NO860328L - Fremgangsmaate for behandling av luftpermeable substrater med skum.

Info

Publication number: NO860328L
Application number: NO860328A
Authority: NO
Inventors: Alfred Emil Lauchenauer
Original assignee: Adnovum Ag
Priority date: 1985-02-01
Filing date: 1986-01-30
Publication date: 1986-08-04
Also published as: ES551815A0; CA1245518A; FI860447A0; BR8600395A; FI82490C; PT81939A; DE3661028D1; DK47386D0; US4778477A; ES8801395A1; FI82490B; GR860256B; AU581284B2; IE860253L; PT81939B; DK47386A; IE57212B1; FI860447L; EP0190853A1; AU5274186A

Description

Skumbehandling av luftpermeable substrater.

Beskrivelse.

Denne oppfinnelse vedrører skumbehandling av fibrøse materialer, tekstil og ikke-vevede substrater og matter.

Behandlingen av fibrøse materialer og substrater innbefatter ofte innlemmelse av en spesifikk mengde av et behandlingsmiddel som for eksempel et fargestoff eller en katalysator pr. arealenhet av det behandlede substrat. Mengden av et hvilket som helst gitt middel som skal påføres vil i meget sterk grad avhenge av omstendighetene, arten av fibersubstratet og den ønskede endelige effekt. Hittil har en hvilken som helst type av substratbehandling som krever nøyaktig tilsetning av en gitt mengde av et middel krevet meget omhyggelig styring av prosessbetingelsene og av den mekaniske påføring av selve middelet. Ofte, men ikke alltid, tilsettes midlene i form av en vandig oppløsning og påføringen kan for eksempel skje ved påsprøyting, påtrykking eller neddypping av substratet.

I hvert tilfelle er styring av den tilførte mengde av middelet i oppløsning og følgelig middelet som bæres i dette av vesentlig betydning, og styringssystemene for å oppnå ensartet farging eller påføring av behandlings- eller etterbehandlingsmidler har vært gjenstand for en økende grad av tekno-logiske anstrengelser.

Det har vært forslått å behandle fibrøse substrater med et behandlingsbad i form av et skum. For eksempel beskriver og angir europeisk patentskrift nr. 0047058 en fremgangsmåte for behandling av overflaten av et substrat med et middel, idet metoden omfatter at middelet eller midlene etableres i en flytende fase, den flytende fase omdannes til et skum, og skummet påføres overflaten som skal behandles for å etablere skumlaget på overflaten og bevirke at skummet gradvis faller sammen til å avsette middelet på overflaten, og fremgangsmåten erkarakterisert vedat sammenfallingen av skummet foregår ved grenseflaten mellom skum og substrat uten vakuum, og deretter avslutter reagenstilførselen ved å fjerne skumlagene slik at sammenfallingen av skummet ved grenseflaten avsluttes. I dette tilfelle kan middelet være tilstede som en vandig opp-løsning. Det vesentlige ved denne oppfinnelse er styringen, i dette tilfelle av sammenfallingen ved grenseflaten substrat/ skum. Selv om styringen kan utøves lettere ved en slik skum-påføring er styring fremdeles nødvendig for å sikre at en jevn og nøyaktig tilføring av middelet oppnås.

Et vesentlig trekk ved alle behandlingsprosesser for tekstiler for å oppnå en styrt tilførsel har derfor vært

(i) styring av konsentrasjonen av badet, og

(ii) styring av perioden eller graden av behandling, eller av

den mengde av badet som påføres og opptas av materialet.

Styringen av badkonsentrasjonen av det aktive middel som skal påføres er forholdsvis lett, men styring av mengden av bestanddel som tilsettes pr. enhet av overflateareal av substratet som skal behandles er vanskeligere. Således har dypping, pressing, påsprøyting eller ved påføring av skum, alltid vært foretatt på den basis at mengden av aktiv bestanddel pluss flytende bærer som tilsettes, styres nøyaktig og påføres på en jevn måte over hele overflaten av substratet som skal behandles, slik at den endelige mengde aktiv bestanddel som inkluderes i det fibrøse material er kjent.

Den samtidige PCT-ansøkning nr. EP/83/00292 beskriver og angir en fremgangsmåte for behandling av et luftpermeabelt arkmaterial idet fremgangsmåten omfatter at det på en side av et luftpermeabelt arkmaterial påføres skum inneholdende et middel som er i stand til å nedsette overflatespenningen av skumvæsken, skummet bringes til å trenge gjennom hulrommene i arkamterialet ved utøvelse av en trykkgradient tvers over materialet, og skumvæske fjernes fra den annen side av ark-

materialet.

En slik prosess er funnet å ha en sterk avvannende virkning på fuktig arkmaterial. Hittil har det alltid vært ansett at hvis man skulle påføre behandlingskjemikalier eller behandlings-midler på en side av materialet og trekke bort mengder fra den annen side som foreslått i den publiserte ansøkning med nummer som angitt i det foregående, ville man tape styringen av prosessen.

Den ovennevnte ansøkning lærer både en behandlingsprosess og en avvanningsprosess for et fibrøst material. For et typisk substratmaterial, hvis materialet er fullstendig tørt, vil da utøvelse av denne prosess i henhold til PCT-ansøkning 83/00292 resultere i en nøyaktig tilsetning av behandlingsmiddel uansett den mengde behandlingsvæske som påføres.

Den ovennevnte PCT-ansøkning lærer at ved å påføre et skum på et material slik at skummet trenger inn i hulrommene i substratmaterialet og slik at skummet trekkes bort ifra den side som ligger motsatt påføringssiden, oppnås en avvanningseffekt slik at etter behandlingen vil innholdet av vann eller væske i det behandlede substrat alltid være av omtrent samme stør-relsesorden. Vekten av væske som er tilbake i substratet etter behandling målt pr. enhet tørr vekt av substratet som er behandlet vil alltid være hovedsakelig den sammen uansett om tekstilmaterialet var tørt eller fuktig til å begynne med.

Det følger således at ved en slik behandlingsprosess ved å gå ut fra et tørt material, kan mengden av opptatt oppskummet væske bestemmes ved hjelp av et enkelt forsøk til å begynne med og konsentrasjonen av behandlingsmiddel i væsken som deretter oppskummes for å gjennomføre behandlingen kan styres til å oppnå denønskede opptagning pr. vektenhet, volumenhet eller arealenhet av substratet som skal behandles. Mengden av opptatt væske vil være totalt uavhengig av den mengde av skum som påføres og følgelig fjernes ett av de nøyaktige styrings-

områder som hittil har vært nødvendig fra betraktning.

For å oppnå en slik nøyaktighet må imidlertid i henhold til den ovennevnte PCT-ansøkning det material som behandles være fullstandig tørt og det må ikke være noe resterende vann eller væske tilstede i materialet som behandles. Nærværet av væskemengder i substratet før behandling ville synes å føre til tap av styring av den mengde ytterligere opptak som skulle oppnås ved en slik skumbehandling.

Generelt tilbakeholdes vann eller væske i fibrøse materialer på to måter. Det er vann som absorberes og som er bundet eller på annen måte tilbakeholdt inne i strukturen av fibrene. Dette absorberte vann frembringer vanligvis svelling av fibrene og den "prosentvise svellbarhet" eller prosentvise svelling, d.v.s. den aktuelle mengde svelling i forhold til den totale mengde svelling som materialet er istand til, er et mål på den mengde av absorbert vann som inneholdes deri.

Den annen måte som vann innlemmes i et fibrøst substrat eller fibrøst material er i form av adsorbert vann. I dette tilfelle tilbakeholdes vannet enkelt ved tilføyelse til overflaten av fibrene og fastholdes løst i den fibrøse struktur. Adsorbert vann fjernes forholdsvis lett og har ved hjelp av tradisjonelle metoder vært fjernes for eksempel ved mekaniske metoder som sentrifugering som vil fjerne det adsorberte vann og likevel etterlate det adsorberte vann tilbakeholdt inne i fiberstrukturen.

Ved å gjennomføre avvanningsoperasjonen i henhold til den nevnte PCT-ansøkning EP83/00292 fjernes det adsorberte vann lett, og det adsorberte vann "toppes opp" til den maksimalt tillatte mengde.

En fagkyndig på området vil derfor konkludere med at selv med en andel av adsorbert vann tilstede kan behandlingsprosessen i henhold til PCT-ansøkning EP83/00292 anvendes til å gi forut- sigbar opptagning under anvendelse av skumbehandlingspro-sessen, og at ved løpende måling av mengden av adsorbert vann inne i materialet ville det være mulig å utlede den mengde som kunne opptas ved videre behandling, og fra dette resultat kunne man ved påføring og passende innstilling av konsentrasjonen av behandlingsmiddel i den væske som skal oppskummes, og ved etterfølgende utøvelse av skumbehandlingen i henhold til ansøkning EP83/00292, oppnå denønskede opptagning av behandlingsmiddel.

Det er imidlertid funnet at dette ikke er tilfellet.

Det er således funnet at ved å tilveiebringe et overskudd av skum inneholdende et behandlingsmiddel, vil adsorbert vann bli fjernet, som det kunne ventes i samsvar med læren i PCT-ansøkning 83/00292, men det foregår også et opptak av behandlingsmiddel som er hovedsakelig uavhengig av det initiale vanninnhold i det fibrøse substrat. I samsvar med den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes det således en fremgangsmåte for påføring av et behandlingsmiddel til et luftpermeabelt substrat omfattende (i) tildannelse av et væskebad omfattende det nevnte behandlingsmiddel ,

(ii) det tildannes et skum fra væskebadet,

(iii) skummet påføres til en første side av substratet,

(iv) skummet bevirkes til å trenge gjennom hulrommene i substratet ved utøvelse av en trykkgradient over substratet, og

(v) skumvæske fjernes fra en annen side av substratet,

og fremgangsmåten erkarakterisert vedat

a) skummet påføres i et overskudd definert i forhold til innholdet av skumtransittvæsken i arkmaterialet som

definert i det foregående, og bestemt med hensyn til

(i) innholdet av skumtransittvæske i substratet, og

(ii) det initiale væskeinnhold av substratet før behandlingen

med det oppskummede vaeskebad,

og ved

b) den mengde middel som opptas av substratet er avhengig av konsentrasjonen av middelet i det oppskummede vaeskebad, og

ikke ved volumet av det flytende bad som påføres i skum-f orm,

hvorved den mengde middel som opptas av substratet er hovedsakelig uavhengig av det initiale væskeinnhold av substratet.

For den foreliggende fremstilling skal opptaket av skumvæske av det tørre fibrøse substrat i det følgende benevnes "innhold av skumtransittvæske", d.v.s. den mengde skumvæske som tilbakeholdes i substratet etter at et skum har passert gjennom dette under betingelser slik at skum fjernes som sådant fra den side av substratet som ligger motsatt den side hvorpå skummet påføres.

Således det kjente opptak av skumvæske av det tørre fibrøse substrat er gitt, kan denønskede konsentrasjon av reagens bestemmes for opptak i substratmaterialet.

Et reagensbad kan således fremstilles med den ønskede konsentrasjon av behandlingsmiddel, og det resulterende reagensbad blir deretter oppskummet og behandlingen gjennomføres på den måte som er angitt i PCT-ansøkning 83/00292 idet man hele tiden passer på at det ønskede minimumsoverskudd av skum er tilstede. Ved en utførelsesform av oppfinnelsen bestemmes det overskudd som påføres ved hjelp av formelen:

hvori x er innholdet av skumtransittvæske som definert i det foregående, og y er det initiale vanninnhold av substratet før begynnelsen av behandlingen.

Tallet e er et forhold som definerer det minste over-

min

skudd av skumvæske som påføres substratet utover og over den som blir opptatt av substratet når skummet er blitt påført tørt substratmaterial for å bestemme den initiale opptagning av skumvæske, d.v.s. innholdet av skumtransittvæske. Hvis således en prøve av substratet tørkes initialt for å fjerne alt adsorbert vann og deretter behandles med en prøve av det skum som skal anvendes ved behandlingen, vil en mengde (vekt-baset eller volumbasert i det enkelte tilfellet) av det skum som opptas av det initialt tørre substrat være basismengden. Verdien av e oppmådd fra formel A i det foregående er multi-plikanten for den nevnte basismengde av skum for bestemmelse av minimumsmengden av skum som skal utgjøre et overskudd utover og over den nevnte basismengde og som skal påføres substratet for å oppnå det ønskede opptak av behandlingsmiddel uansett den mengde vann som initialt er tilstede i substratet. Det minste overskudd "e" kan uttrykkes som en prosentandel av innholdet av skumtransittvæske.

Det sees fra minimum overskudd i henhold til formel A gitt i det foregående, at jo mer vann som er tilstede i tekstilmaterialet før igangsettingen av skumbehandlingen, desto større vil den mengde av minimum overskudd av skum som er nødvendig for å bevirke det nødvendige opptak av behandlingsmiddel være. Selv når der er både adsorbert og absorbert vann tilstede, d.v.s. at det initiale vanninnhold i tekstilet er større enn det endelige væskeinnhold i tekstilet etter skumbehandlingen, vil graden av opptak av behandlingsmiddel forbli hovedsakelig konstant for et gitt system av skumblanding og substrat forutsatt at et tilstrekkelig overskudd av skum til-føyes .

Ved en typisk substratbehandling sees det derfor at følgende initiale arbeid vil være nødvendig før en behandlingsprosess foretas: 1. Innhold av vann eller skumtransittvæske i tekstilsub-stratet må bestemmes for å tilveiebringe faktoren x i

den foregående formel A.

2. Vanninnholdet i tekstilet før behandlingen må også bestemmes som en prosentandel av den tørre vekt av tekstilet. Dette vil tilveiebringe faktor y i den ovennevnte formel.

For å definere "basismengden"for beregning av den fysiske mengde skumvæske som utgjør et minimumsoverskudd i samsvar med den foregående formel A, vil det være nødvendig å fremstille en prøve av oppskummet væske og bestemme mengdeandelen av opptatt skum som en prosentandel av den tørre substratvekt. Dette vil tilveiebringe basismengden for beregning av det overskudd av skum som kreves for behandling av substratet.

Generelt er det greiere å ta "x" i formel A som innhold av skumtransittvæske for tørt tekstil (skumvæskeabsorpsjonen) snarere enn den vanntilbakeholdende egenskapp av substratet. Når den vanntilbakeholdende evne, d.v.s. svellbarheten er kjent, kan denne anvendes i stedet for innholdet av skumtransittvæske slik at trinn 1 i det initiale arbeid som er nevnt i det foregående kan spares.

Generelt er den vanntilbakeholdende egenskap av substratet mindre enn innholdet av skumtransittvæske slik at nevneren i formel A i det foregående reduseres. Dette har den virkning at det øker det minimume skumoverskudd e med en liten mengde, men da "e" er et minimum er det således beregnede overskudd innenfor oppfinnelsens ramme.

Minimumsoverskuddet bestemmes så ved å multiplisere basismengden av væskeinnhold som vekt eller volum av skum, ut fra faktoren em-^n beregnet fra formel A i det foregående, og dette vil gi mengde skum pr. enhetsareal som skal påføres enten som volumet av et gitt skum eller som vekten av skumvæske som skal påføres uansett egenskapene av skummet.

Når substratet inneholder både absorbert og adsorbert vann før behandlingen kan verdien av y som et maksimum settes lik x i den ovennevnte formel.

Skumforholdet for behandlingsbadet kan være et hvilket som helst brukbart skumforhold angitt i PCT-ansøkning 83/00292 referert i det foregående, idet læren for denne ansøkning anses omfattet av den foreliggende fremstilling.

Ved gjennomføring av behandlingen i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, og som beskrevet i PCT-ansøkning 83/00292 er det vesentlige trekk ved oppfinnelsen at skummet skal passere som skum fra en side av substratet til den annen. Selv om den ovennevnte PCT-ansøkning 83/00292 lærer at skummet bør trenge gjennom hulrommene i arkmaterialet, skal det bemerkes at så lengde boblene av skummet strekker seg opp til den annen side av arkmaterialet som behandles, er det ikke nødvendig at skumvæsken skal fjernes som skum fra den annen side derav, selv om dette selvfølgelig er ønskelig ved mange anvendelser. Den begrensende faktor ved oppfinnelsen er at skumvæske fjernes fra den annen side av substratet som behandles, i form av skumvæske, hvor da boblene i det påførte skum strekker seg hele veien gjennom og opp til grenseflaten mellom den annen side av substratet og omgivelsene.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan utøves med fargestoffer, blekemidler, etterbehandlingsmidler som generelt innlemmes i fibrøse arkmaterialer, mer spesielt luftpermeable fibrøse arkmaterialer.

Oppfinnelsen er også spesielt egnet for eksempel for fjernelse og/eller inaktivering av uønskede produkter i tekstilarkmaterial etter viderebehandling. Således kan formaldehyd og fornetningskatalysatorer i celluloseholdig tekstilarkmaterial lett fjernes eller gjøres inaktive etter fornetningsbehand-lingen av tekstilstoffene.

Oppfinnelsen er anvendbar for hvilket som helst luftpermeabelt fibrøst eller ikke-fibrøst substrat. Substratet kan for eksempel være et tekstilarkmaterial, en ikke-vevet matte som for eksempel papir. Oppfinnelsen kan anvendes for spesielle substrater som for eksempel slurrier eler slam.

Væskebadet er typisk en oppløsning av et behandlingsmiddel i en væske og er vanligvis en vandig oppløsning. Oppfinnelsen er imidlertid anvendelig for dispersjoner av et behandlingsmiddel i en bærevæske, for eksempel en dispersjon av et pig-mentfargestoff i vann. En slik dispersjon kan være en kolloidal dispersjon eller en oppløsning av behandlingsmiddelet i en bærervæske, eller kan være en dispersjon av findelte partikler i en bærervæske.

Ved en annen utførelsesform av oppfinnelsen kan det oppskummede behandlingsbad påføres mellom to lag av et substrat som behandles. De to lag kan så presses mellom et valsepar til å tilveiebringe en trykkgradient som bevirker eller til-later at skummet passerer gjennom hvert substrat og slipper ut fra hver av utsidene av den således dannede "sandwich".

Ved et ytterligere aspekt av oppfinnelsen kan flere lag av substratmaterial behandles samtidig idet mengden av skum inn-stilles tilsvarende.

De vedføyde tegninger illustrerer aspekter av oppfinnelsen beskrevet i det foregående.

I tegninger:

Fig. 1 er en grafisk fremstilling som viser den relative opptagningsevne ved en væskebehandling og en skumbehandling . Fig. 2 er en skjematisk fremstilling av samtidig påføring av skum på to lag av substrat. Fig. 1 viser opptak av behandlingsmiddel (som ordinat) for et gitt substrat ved et gitt behandlingsbad avsatt mot initialt vanninnhold av substratet (som abscisse).

Linje A viser opptatt mengde behandlingsmiddel for prøver av substrat med forskjellig initialt vanninnhold, ved påføring av væskebadet i form av et skum i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Linje B viser opptatt mengde behandlingsmiddel for lignende prøver av det samme substrat hvor behandlingsmiddelet er påført substratet som et uskummet vaeskebad.

Det sees at opptaket eller tilføyelsen ved anvendelse av skummet tilveiebringer et stabilt og hovedsakelig jevnt opptak av behandlingsmiddel for hver prøve for et gitt skum og at dette opptak er hovedsakelig uavhengig av

a) det initiale vanninnhold i prøven,

b) den mengde skum som påføres, forutsatt at et minimumsoverskudd av skum anvendes.

Med væskepåføringen var opptaket av behandlingsmiddelet flekk-vis og mengden av opptatt behandlingsmiddel sank medøkende initialt vanninnhold i prøven.

Med henvisning til fig. 2 føres et par av substratark 10 og 11 gjennom et valsepar 14 og 15 som er innstilt til å presse substratene 10 og 11 sammen. Substratene har en avstand fra hverandre ved 12 før de passerer valsene 14 og 15 og et oppskummet behandlingsbad injiseres ved 16 inn i rommet 12 slik at substratene 10 og 11 presses sammen av valsene 14 og 15.

En trykkgradient genereres som presser skummet gjennom substratene til å gå ut som skum fra de andre sider av disse.

Det etterfølgende er en beskrivelse av en eksempelvis rekke forsøk som viser prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse.

Eksempel 1.

Et bomullslerret med vekt 118 gram pr. m<2>ble anvendt som et testtekstil. Vannretensjonen av dette material ble bestemt ved å behandle 1 gram med omtrent 100 ml destillert vann inneholdende 1 gram pr. liter av et ikke-ionisk fuktemiddel. Materialet var kondisjonert ved 20°C ved 65 % relativ fuktighet i minst to timer før fuktingen.

Bomullslerretmaterialet ble holdt neddykket i vann i åtte timer og deretter ble materialet fjernet fra begeret og for-siktig presset med hånden og overført i et filterrør. Røret ble innsatt i en sentrifuge som beskrevet i sveitsisk standard 198592 med hasstighet 2800 til 3000 omdreininger pr. minutt. Prøven ble fjernet fra røret og dens vekt ble bestemt umiddel-bart deretter. Forskjellen mellom vekten av den fuktede og sentrifugerte prøve og den tørre vekt av lerretet ble bestemt som vannretensjonen av materialet, faktor x i foregående formel A. Bomullslerretet i dette eksempel ble ved denne metode funnet å ha en vannretensjon på 44 %.

Et behandlingsbad av 300 g pr. liter dimetylol-(dihydroksy-etylenurea) med tørrstoffinnhold 62,3 % ble fremstilt og det resulterende bad ble oppskummet med et skumforhold på 55:1. Forskjellige prøver av bomullslerretet ble så forsynt med forskjellig vanninnhold som angitt i det følgende og en skumbehandling ble gjennomført ved hjelp av metoden beskrevet i den tidligere angitte PCT-ansøkning. Skum ble påført en side av prøven og ble dratt gjennom prøven under et partielt vakuum slik at skummet kom ut fra den side av tekstilet som var motsatt påføringssiden.

Resultatene er angitt i følgende tabell 1.

Det bemerkes at i hvert tilfelle lå væskeinnholdet i tekstilet etter behandlingen innenfor et forholdsvis smalt bånd.

Det aktuelle overskudd "e" av skum uttrykt som et prosentvist forhold mellom væskeinnhold i test Al og A2 er angitt i kolonnen "Aktuelt overskudd e (forhold)" og den fysikalske tykkelse av skummet som ble ført gjennom i mm er anført ved siden av for å vise forholdet mellom tykkelsen av skummet på den ene side og det aktuelle overskudd e som beregnet. Det sees at når overskuddet er omtrent like stort som, eller større enn det minimumsoverskudd som er beregnet ved formel A, oppnås hovedsakelig konstant opptak av reagens, mens når overskuddet som tilført for eksempel i El og Dl faller vesentlig under det minimumsoverskudd som er beregnet ved formel A i det foregående, resulterer en mye lavere grad av opptak.

Eksempel 2.

Dette er et sammenligningsforsøk for å vise det mye lavere tørre opptak som oppnås hvis den uoppskummede behandlings-blanding (d.v.s. som en væske) suges gjennom et tekstil (lerretet i eksempel 1 i det foregående) istedet for et oppskummet bad, eller endog hvis det samme tekstil neddykkes i en lang tid i det uoppskummede bad. Resultatene er angitt i den etterfølgende tabell 2.

I testene 63 og 63A ble væskebadet (uoppskummet) inneholdende 300 g/l DMDHEU og 2 g/l Sandozin N/T suget gjennom lerretet som inneholdt 43 til 44 % vann. Selv om vanninnholdet (d.v.s. væskeopptaket) var betraktelig høyere etter behandlingen (54 til 55 % istedet for 45 %), var tørrstoffopptaket vesentlig lavere enn for det oppskummede bad (6,0 - 6,4 % istedet for 9 til 11 %). I test 64 ble tekstilet inneholdende 45 % vann neddykket i et stort overskudd av behandlingsbadet i fire timer og deretter sentrifugert. Test 65 fulgte den samme prosedyre som test 64, men neddykkingen var i 24 timer.

Eksempel 3.

Et bomullstekstil (lerret, 0,15 cm tykt, 110 g/m2 , hvorfra limstoff var fjernet, og som var vasket, bleket og mercerisert og impregneringsf arget) ble behandlet med et oppskurnmet bad inneholdende:

120 g/l dimetylol-(dihydroksyetylenurea (DMDHEU),

(50 % tørrstoffinnhold)

15 g/l magnesiumklorid heksahydrat

30 g/l polyetylenoksydmykningsmiddel

4 g/l ikke-ionisk skummemiddel

Det tilsiktede opptak av DMDHEU var 2 % regnet på vekten av tekstilet.

Vanninnholdet i tekstilet før behandlingen var 3 %. Vannretensjonen (målt ved metoden beskrevet i eksempel 1) var 45%.

Tekstilet ble ført horisontalt med en hastighet på 60 m/min. gjennom en påføringsinnretning omfattende en skumpåførings-innretning av knivtypen for påføring av skum på oversiden av tekstilet i en forut bestemt tykkelse, og en vakuumspalt anordnet i meget kort avstand i nedstrømsinnretningen for å bevirke at skummet som ble påført overflaten passerte hurtig gjennom tekstilet.

Badet ble oppskurnmet i en roterende skuminnretning til et skumforhold på 20:1 før det ble påført tekstilet. Det hadde en halveringstid (bestemt ved å la skummet stå ved romtempera-tur (22°C) i et gradert sylinderbeger) i 40 minutter.

Volumet av skum som passerer gjennom tekstilet var tilsvarende en badmengde 2,5 ganger vannretensjonen av tekstilet, d.v.s. et overskudd på 150 %, idet skumtransittakten var 4 cm<3>pr. cm<2>pr. minutt. Det endelige væskeopptak var 45 vekt% av tekstilet. Etter påføringsbehandlingen ble tekstilet tørket på en 7strekkramme. Fornetningsreaksjonen av DMDHEU ble gjennom-ført ved oppvarming til 160°C i 2,5 minutter.

Opptaket av DMDHEU var 1,9 til 2,1 vekt% av tekstilet. For- søket ble gjentatt og opptaket var omtrent det samme når skumforholdet i skummet ble økt til 50:1, eller når overskudd av væske som passerte gjennom tekstilet i oppskurnmet form ble flerdoblet til fem ganger eller redusert til to ganger.

Eksempel 4.

Tekstilet beskrevet i eksempel 3 ble behandlet med det samme oppskummede bad, men i fuktig tilstand, d.v.s. uten den mellomliggende tørking etter at det var blitt vasket etter fargingen for å fjerne ufiksert fargestoff.

Vanninnholdet i tekstilet var 65 vekt% av tekstilet.

Det oppskummede bad ble resirkulert, d.v.s. overskuddet som trengte ut fra undersiden av tekstilet ble anvendt på nytt på den samme måte, idet skumforholdet ble holdt omtrent på det opprinnelige nivå ved å bli ført gjennom en statisk skuminnretning etter behov.

Behandlingen av tekstilet ble gjennomført på fire forskjellige måter: 4(a). Behandlingen av tekstilet ble gjennomført som beskrevet i eksempel 3, idet det oppskummede bad, påført i et overskudd av 20 ganger vannrentensjonsverdien (x = 45 %, y = 45 %+, slik at minimumsoverskuddet i henhold til formel A er 6,5, og dette ble ikke øket utover denne verdi på grunn av at y er høyere enn x). Skummet virket således både som avvanningsmiddel og behandlingsmiddel. For å få dette overskudd av oppskurnmet bad til å passere gjennom tekstilet ble skum påført og sugd inn i tre trinn (tre skumapplikatorer/vakuumspaltinnretninger anordnet etter hverandre).

Væskeinnholdet av tekstilet etter behandlingen var 45 vekt% av tekstilet, opptaket av middel etter tørking og herding var innenfor +10 % av opptaket iakttatt i eksempel 3.

Denne behandling krevet tilsetning av en oppfriskingsinnret-ning under resirkulering av skummet, d.v.s. tilsetning av et konsentrert bad for å gjenopprette badkonsentrasjonen som var fortynnet ved fjernelse av resterende vann fra tekstilet.

4(b). Tekstilet ble fortørket på tørkesylindre før behandling til et vanninnhold på omtrent 25 %. Det ble så behandlet som beskrevet i eksempel 3, med unntagelse av at overskuddet av oppskurnmet bad var fem ganger større enn vannretensjonsverdien (x = 58, y = 25 som gir et minimumsoverskudd på 3,21), d.v.s. at et lag på omtrent 5 mm skum med et skumforhold på 20:1 ble påført tekstilet. Væskeinnholdet i tekstilet etter behandlingen var 45 vekt% av tekstilet, idet tørrstoffopptaket etter tørking og herding var hovedsakelig det samme som i eksempel 3.

4(c). Det fuktige tekstil ble avvannet i samsvar med prosessen beskrevet i PCT-ansøkning EP83/00292 ved å suge et skum med et skumforhold på 35:1 (fremstilt ved oppskumming av vann inneholdende 2 g/l av et ikke-ionisk skummemiddel) gjennom tekstilet. Vanninnholdet etter avvanningsbehandlingen var 45 vekt% av tekstilet.

Tekstilet som på denne måte var befridd for overskudd av vann (utover vannretensjonsverdien) ble så behandlet som beskrevet i (4a) ovenfor, idet væskeopptaket etter behandlingen, og tørrstoffopptaket etter tørking/herding var det samme som ble oppnådd i eksempel (4a).

Eksempel 5.

Behandlingen i eksempel 1, forsøkene El til E4 ble gjentatt med det samme tekstil, med unntagelse av at tre lag av tekstil ble behandlet samtidig. Behandlingsbetingelsene og de opp-nådde resultater var omtrent uendret fra de tilsvarende i eksempel 2, idet volumet av oppskurnmet bad etc. selvfølgelig var innstilt til den tredobbelte vekt av behandlet tekstil. Det tørre vektopptak av testprøvene var hovedsakelig iden-tiske med resultatene angitt i tabell 1 E3.

Eksempel 6.

Eksempel 1 ble gjenntatt med prøver av tissuepapir med en flatevekt på 40 g/m2 . I dette tilfellet var det vandige behandlingsbad et våtstyrkeforbedrende bad omfattende:

Knittex TC pulver (77 % tørrstoffinnhold) 200 g/l

Sandozin NT 2 g/l

Badet ble oppskurnmet med et skumforhold på 35:1 og ble så påført et enkelt lag av tissuepapir som angitt i eksempel 1. Resultatene er som vist i følgende tabell 3.

Det bemerkes at i forsøk 1, test Al, med væskeopptak 115 %, og i forsøk 2, test A2, med væskeopptak 124 %, vil tørrstoffs-opptak gjennomsnittlig tilsvare væskeopptak 120 %. Gjennom-snitt for væskeopptak for forsøk 1 og 2 innstilt til 120 % væskeopptak ga 18,5 % tørrstoffopptak for et 120 % væskeopptak*

Eksempel 7.

I den neste rekke av forsøk ble to typer av fargestoffbland-inger suget gjennom lerretet anvendt i de foregående tester i oppskurnmet og ikke-oppskummet form, idet tekstilet var tørt ved en serie av tester og fuktig i en annen serie.

Testene 66, 67, 68, 68a og 69 ble gjennomført med et bad inneholdende :

3 g/l Helizarin blått RLW

100 g/l Helizarin binder FA

2 g/l Sandozin NT

Testene 72, 73, 74, 74a og 75 ble gjennomført med et bad inneholdende:

3 g/l Alizarin brilliantblått RLW

2 g/l Sandozin NT

Helizarin blått er et pigmentfarget stoff, Alizarin brilliantblått er et surt fargestoff (vanligvis anvendt for farging av fibre inneholdende amin- eller amidgrupper) omtrent uten affinitet til cellulose.

Resultatene er angitt i tabell 4, side 21.

66/72 Oppskurnmet bad suget gjennom tekstil, tekstilet tørt 67/73 i testene 66/72, men inneholdende omtrent 45 % i testene 67/73. Resterende badinnhold omtrent likt med vanninnhold ved svelletest (44 - 45 %).

68/74 Væskebad (uoppskummet), identisk med oppskurnmet bad anvendt i testene 66/72 og 67/73, suget gjennom.

I testene 68a/74a ble volumet doblet da volumet av badet tilsvarende volumet anvendt i oppskurnmet form (testene 66/72) var tilstrekkelig for ensartet fukting av fargematerialet.

Viktig: Badinnholdet i tekstilet etter behandlingen med uoppskummet bad var omtrent 30 % høyere enn for skumtransittestene 66/72 og 67/73, d.v.s. væske-behandlingsprøvene inneholdt omtrent 30 % mer bad.

Fra resultatene angitt i tabell 4 kan det sees:

1. Testene 66 og 67 ga omtrent samme sjatteringsdybde. Testene 72 og 73 ga også omtrent samme sjatteringsdybde. Dette betyr at uansett det initiale vanninnhold i tekstilet frembragte påføring av det oppskummede fargebad

hovedsakelig samme sjatteringsdybde.

2. Testene 68 og 74 (uoppskummet fargebad i mengde tilsvarende volumet påført i oppskurnmet form i testene 66 og 72 sugd gjennom tørt tekstil) ga sjatteringer som omtrent tilsvarte dem som ble oppnådd i testene 66 og 72. Det var vanskelig å sammenligne sjatteringsdybden på grunn av at det viste seg vanskelig å frembringe jevn fordeling av den lille mengde væske over hele arealet av det tørre

tekstil.

3. Testene 68a og 74a (uoppskummet fargebad med dobbelt volum i forhold til testene 66, 67, 72 og 73) påført tørt tekstil ved naturlig gjennomsuging ga vesentlig dypere sjattering enn tidligere tester, idet det resterende volum av fargebad tilbake på tekstilet var nesten 30 %

høyere enn i tilfellet med påføring i oppskurnmet form.

4. Testene 69 og 75 (uoppskummet fargebad med dobbelt volum av fargebadet påført i oppskurnmet form i testene 66/67 og 72/73, påført tekstil inneholdende 44 % vann ved gjennomsuging i vått tekstil), ga imidlertid sjetteringer som var vesentlig lysere, ikke bare enn sjatteringene i testene 68a og 74a, men også mye lysere enn i testene 66/67 og 72/73. Dette betyr at endog den dobbelte mengde uoppskummet fargebad hadde medført et fargeopptak som var vesentlig lavere enn det som oppnås ved gjennomsuging i det våte tekstil som skum.

Eksempel 8.

Ved et ytterligere sett av fargeforsøk ble sjatteringsdybdene bedømt for lerretsprøver behandlet med oppskummede og ikke-oppskummede fargebad påført ved suging gjennom tekstilet i tørr og våt tilstand, med enkle og flerelags konfigurasjoner.

Anvendte fargebad:

Tester 14D til 23:

3 g/l Sirius lys skarlagen BN

10 g/l NaCl

2 g/l Na2C03

2 g/l Sandozin NT

Tester 1 til 8:

3 g/l Alizarin brilliantblått RLW (Bayer)

2 g/l Sandozin NT kons.

Sirius lys skarlagen har god affinitet til bomull, mens Alizarinfargestoffet er nærmest uten.

Resultater:

1. Prøve 16 viste en lysere sjattering enn prøve 14, d.v.s. mindre erstatning hadde funnet sted. 2. Prøve 17 viste omtrent samme sjatteringsdybde som prøve 14, d.v.s. praktisk ble oppnådd samme sjatterings-dybder med skum. 3. Prøve 18 hadde en noe lysere sjattering enn prøve 17, men en noe dypere sjattering enn prøve 16. Testene 20-22 og 3-5 samt 6-8 var flerelagspåføringer, hvor oppskurnmet fargebad ble sugd gjennom tre lag av tekstil, idet for-målet for disse tester var å vise at i alle tre lag var

fargeopptaket på tekstilet omtrent det samme.

4. I prøvene 20.22 og 2-5 såvel som i 6-8 kunne det bare finnes litt, om noen i det hele tatt, forskjeller i sjattering mellom prøvene behandlet i overliggende konfigura-sjon (det var noe flekking på grunn av skumsammenfalling synlig på noen topplag, slik at undersidene av prøven ble bedømt).

Claims

1. Fremgangsmåte for påfø ring av et behandlingsmiddel på et luftpermeabelt substrat omfattende: (i) tildanning av et væskebad omfattende behandlingsmiddelet, (ii) tildanning av et skum fra væskebadet, (iii) påføring av skummet til en første side av substratet, (iv) skummet bringes til å trenge gjennom hulrommene i substratet ved utøvelse av en trykkgradient derover, (v) skumvæske fjernes fra en annen side av substratet, karakterisert ved at a) skummet påføres i et overskudd definert som et forholds-tall av innholdet av skumtransittvæske i arkmaterialet som definert i det foregående, og bestemt med hensyn til (i) innholdet av skumtransittvæske i substratet, og (ii) det initiale væskeinnhold i substratet før behand lingen med det oppskummede væskebad, og ved at b) mengden av middel som opptas av substratet er avhengig av konsentrasjonen av middelet i det oppskummede væskebad og ikke av volumet av væskebadet som påføres i skumform, hvorved mengden av middel som opptas av substratet er hovedsakelig uavhengig av det initiale vanninnhold i substratet.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at substratet er et luftpermeabelt fibrøst eller ikke-fibrøst substrat.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at substratet er et tekstilarkmaterial eller ikke-vevet fibrøst substrat eller fibermatte.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at substratet er papir.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at skumvæsken fjernes som væske fra den annen side av substratet.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at skumvæsken fjernes fra den annen side av substratet som skum.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at det overskudd som på-føres bestemmes ved formelen

hvori x er innholdet av skumtransittvæske og y er det initiale væskeinnhold i substratet før behandlingen begynner.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-7, karakterisert ved at behandlingsmiddelet velges fra fargestoffer, blekemidler, miljøbehandlingsmidler som skal innlemmes i arkmaterialet.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at væskebadet omfatter en dispersjon av et behandlingsmiddel i en bærervæske.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at væskebadet omfatter en kolloidal dispersjon av et behandlingsmiddel i en bærervæske.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at væskebadet omfatter en dispersjon av findelte partikler av et behandlingsmiddel i en bærervæske.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 - 11, karakterisert ved at væskebadet er en opp-løsning av behandlingsmiddelet i en væske.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-12, karakterisert ved at badvæsken er vann.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 - 13, karakterisert ved at skummet er i form av et vandig skum med et skumforhold på over 10:1.

15. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 - 14, karakterisert ved at den maksimale celle-størrelse av skummet ikke er mer enn en fjerdedel av tykkelsen av det arkmaterial som skummet påføres på.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 - 15, karakterisert ved at et substrat som begrenser skumstrømningen som definert i PCT-anbsøkning 83/00292 er anordnet i stilling under substratmaterialet for understøt-telse av dette under skumbehandlingen.