VERFAHREN ZUM MODIFIZIEREN VON WOLLFASERN DURCH ENTFERNEN VON SCHUPPEN

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Qualität tierischer Fasern, die von Schafen, Ziegen, Lamas und Alpaka gewonnen werden, wobei die Schuppen entfernt werden.
Dabei wird zunächst (a) ein Oxidationskatalysator von den hydrophilen Bereichen an der Oberfläche der Faser absorbiert, d.h. von den Verbindungsabschnitten (2) der Schuppen (1) und der Endokutikula (3). Danach wird (b) die Faser in eine Lösung eines Chlorierungsmittels oder eines Oxidationsmittels getaucht, um die Schuppen (1) durch Oxidation rasch zu zersetzen und damit zu entfernen. Anschließend wird (c) die Faser mit einer Lösung eines Reduktionsmittels behandelt. Der vorstehende Schritt (a) wird durchgeführt, indem die als Katalysator eingesetzte Säure in einer Lösung eines einfachen Salzes aus einer starken Säure und einer schwachen Base angewendet wird, oder indem ein saures Gas durch die gebundene Feuchtigkeit der Abschnitte (2) und (3) absorbiert wird oder indem an die hydrophilen Bereiche der Abschnitte (2) und (3) eine Lösung, die Übergangselemente, Mg oder A1 als lonen enthält, oder ein organisches Lösungsmittel, das diese Lösung dispergiert enthält, gebunden wird, worauf durch diese Metalle eine Chelat-Bildung erfolgt.
Durch die Erfindung wird die Qualität von mit tierischen Fasern gemischten Produkten oder Fellen wirksam innerhalb kurzer Zeit und bei Raumtemperatur verbessert.

Beschreibung

[0001] Die Bezeichnung "tierische Faser" soll sich erfindungsgemäß auf solche Fasern erstrecken, die eine feine Struktur mit Schuppen besitzen und von Landsäugetieren, wie Schafen, Ziegen, Lama, Alpaka und anderen diesen entsprechenden Tieren gewonnen werden, während die Bezeichnung "Fell" sich auf dasjenige erstreckt, was mit diesen Fasern der vorstehend erwähnten Schuppenstruktur bedeckt ist.

[0002] Im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren zur Behandlung von Wolle bezieht sich die Erfindung im wesentlichen darauf, die Qualität von Produkten aus tierischen Fasern zu modifizieren und zu verbessern, indem lediglich die Schuppen der tierischen Fasern zersetzt und abgelöst werden, ohne die inneren Kortikulazellen zu beschädigen.

[0003] Die Oberfläche der tierischen Fasern, die erfindungsgemäß behandelt werden sollen, weist eine feine Struktur auf, die mit Schuppen bedeckt ist, die flach ausgebildet und laminatartig wie Dachziegeln angeordnet sind und extrem wasserabstoßende Eigenschaften aufweisen. Das Innere der Schuppen, das als Ganzes mit einem wasserabstoßenden Film bedeckt ist, besteht aus Proteinen, der sogenannten Endokutikula, die eine Zusammensetzung aufweist, die eine große Zahl polarer Gruppen, wie Carboxyl-Gruppen, Aminogruppen und dergleichen besitzt und Wasser leicht absorbiert. Die Abschnitte, die zu den Spalten zwischen den Schuppen offen sind, dienen als Eindringkanäle für das Wasser, wie es in Figur 1 und 3 dargestellt ist. Das Wasser dringt erst in die Endokutikula ein und quellt sie auf, so daß die Kanten abgehoben werden, bis das Wasser schließlich völlig in die Cortex im Innern der Wolle dringt.

[0004] Bei dem herkömmlichen Verfahren zum Knitterfestmachen von Wollfasern mit Hilfe eines Chlorierungsmittels oder - - eines Oxidationsmittels wird, selbst wenn versucht wird, die Wirkung des Mittels auf die Schuppenoberfläche zu beschränken, auf die Cortex solange eingewirkt, solange das Verfahren in einer wässrigen Lösung durchgeführt wird, wodurch die Oxidation ungehindert in das Innere der Faser fortschreitet und das Innere der Faser spröde macht und beschädigt. Falls die Einwirkung unzureichend ist, so ist das Ergebnis unvermeidlich ebenso unzureichend. Selbst wenn die Reaktion in einem Zwischenstadium beendet wird oder ein organisches Oxidationsmittel, das seine Wirkung relativ langsam entfaltet, verwendet wird, ist es nicht möglich, den Oxidationsgrad einzuschränken, wobei Zersetzungsprodukte während der Oxidation sich wieder auf der Faseroberfläche ablagern und die Farbechtheitseigenschaften der Faser verringert werden. Das herkömmliche Verfahren ist also mit zahlreichen praktischen Problemen behaftet.

[0005] Bei dem Verfahren, bei dem die Faser eingangs Säuren enthält, dringen die Säuren, solange das Verfahren in einer wässrigen Lösung ausgeübt wird, in das Innere der Faser durch die Eindringkanäle der Feuchtigkeit unbeschränkt ein, so daß es praktisch unmöglich wird, die Oxidation auf die Oberfläche der tierischen Fasern zu beschränken.

[0006] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Modifizierung von Produkten aus tierischen Fasern dadurch verwirklicht, daß man eingangs begrenzte Abschnitte der Schuppen an der Oberfläche der tierischen Fasern einen den Oxidationsvorgang fördernden Katalysator adsorbieren läßt, wodurch die oxidative Zersetzung mit dem Chlorierungsmittel oder Oxidationsmittel gefördert wird, worauf die Produkte in eine Lösung eines Chlorierungsmittels oder Oxidationsmittels getaucht werden, um die Oxidation durchzuführen, während die Oxidation lediglich auf die Oberflächenbereiche der tierischen Faser beschränkt wird, wodurch lediglich die Schuppenbereiche abgelöst werden, auf die die Oxidation einwirkt, so daß die Behandlung unter Bedingungen erfolgt, bei denen die Cortex im Innern der Faser keinerlei Beschädigung erfährt.

[0007] Obgleich die Oberfläche von Wollfasern extrem große wasserabstoßende Eigenschaften besitzt, kann das Wasser an de:r Endokutikula der Kantenbereiche adsorbiert werden. Dieser Umstand wird durch folgende Literaturstellen verdeutlicht:

(1) Kokusai Yomo Jimukyoku, 11-46, 1-chome, Akasaka, Minato-ku, Tokyo-to, veröffentlicht am 30. Juni 1976, "Crimp, Wool and Techniques", No. 33, Seiten 3 - 9, herausgegeben von-Ryoji Nakamura, "Structure of epidermis cuticle layer of wool".

[0008] Die wesentlichen Punkte bei den Bedingungen zur Durchführung der einzelnen Schritte der Erfindung werden nachstehend im einzelnen stufenweise beschrieben.

[0009] (1) Säureionen, d.h. Wasserstoffionen, werden zunächst durch die vorhandene Feuchtigkeit gelöst, die normalerweise in den Endokutikulaabschnitten der Schuppen von tierischen Fasern enthalten ist, wobei gleichermaßen kein freies Wasser festzustellen ist. Die Säure, d.h. eine anorganische oder eine organische Säure, ist als Wasserstoffionenquelle in erster Linie in Natriumchlorid oder Natriumsulfat enthalten, d.h. in einer gesättigten Lösung eines neutralen Salzes eines starken Elektrolyten, falls die Behandlung in einer wässrigen Lösung durchgeführt wird, wobei das Eindringen von Wasser in die Faser verhindert ist. Stattdessen kann als Säure ein wasserfreies Gas verwendet werden, das dann in der vorhandenen Feuchtigkeit der tierischen Fasern gelöst wird.

[0010] Als Wasserstoffionenquelle können im vorliegenden Fall Säuren, wie Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Ameisensäure, Essiqsäure und dergleichen verwendet werden, wobei sie insbesondere keine Peroxylgruppe zu enthalten brauchen, und zwar aus folgendem Grund. Eine derartige' Verbindung ist ein Oxidationsmittel, das die tierischen Fasern oxidiert und zersetzt, wobei es dazu führt, daß die Reaktion weiter nach innen fortschreitet. Infolgedessen brauchen Säuren, wie Perschwefelsäure, Peressigsäure und dergleichen nicht verwendet werden.

[0011] Der Bestimmung der Wasserstoffionenquelle entsprechend muß das zugehörige Anion natürlich inaktiv gegenüber dem Oxidationsmittel sein, das bei dem anschließenden Schritt eingesetzt wird. Einfache Salze, die aus starken Säuren und schwachen Basen bestehen, die die Wasserstoffionen in einer wässrigen Lösung liefern, führen in Form gesättigter Lösungen zum gleichen Ziel. Es muß jedoch mit allen Mitteln ein Schritt verhindert werden, der das Ausgangsmaterial in Berührung mit Wasser bringt, bevor der Schritt durchgeführt wird, bei dem das Material in das Oxidationsmittelbad gegeben wird, und zwar nach dem Verfahren, bei dem die Säure in der enthaltenen Feuchtigkeit gelöst wird unter Bedingungen, in denen kein freies Wasser vorliegt.

[0012] (2) Danach wird bei dem Verfahren von dem Charakter der Aminosäurezusammensetzung der endokutikulabildenden Abschnitte Gebrauch gemacht, wobei die unten angegebenen Metalle durch _Koordinationsbindung an die Carboxyl-Gruppen und Aminogruppen gebunden werden, die in großen Mengen in den Endokutiku:laabschnitten vorhanden sind. Sobald die tierischen Fasern nämlich bei 30° Celsius in eine wässrige Lösung getaucht werden, die 0,01 bis 0,05 Gew.-% metallischer Ionen, wie Kobalt, Nickel, Palladium, Platin, Kupfer, Eisen, Chrom, Zink, Aluminium oder Magnesium enthält, werden die Metallionen als Chelate an den Eindringkanälen des Wassers und an den Endokutiulaabschnitten adsorbiert. Das Metall wird dabei an der Endokutikula adsorbiert, und zwar als wässrige Lösung, die das Metall als Ionen enthält, oder als Lösung eines organischen Lösungsmittels, indem das Metall in Ionenform vorliegt, bei einem pH, der für die Adsorption der Ionen geeignet ist, ohne daß die Fasern anschwellen und die Adsorption zu den innersten Abschnitten des zu behandelnden Materials vordringt.

[0013] Danach wird die tierische Faser, die nach den vorstehenden Verfahrensschritten (1) oder (2) behandelt worden ist, in einer Lösung eines Alkalimetallsalzes, z. B. Hypochlorit, Chlorit oder Chlorcyanursäure oder in einer Lösung eines Oxidationsmittels, z. B. Perschwefelsäure, Peressigsäure oder Kaliumpermanganat eingetaucht, wodurch eine starke oxidierende Zersetzung an den begrenzten Endokutikulaabschnitten durch das Oxidationsmittel aufgrund der positiven katalytischen Wirkung der Wasserstoffionen oder des an die Endokutikulaia bs chnitte gebundenen Metalls erfolgt. Dadurch werden lediglich die Schuppen abgelöst, ohne daß die innere Cortex an anderen Bereichen beschädigt wird.

[0014] Anschließend wird der Rückstand gelöst und mit Hilfe eines Reduktionsmittels, wie Natriumpyrosulfit, Natriumhyposulfit, Natriumsulfit oder Thioglycolsäure entfernt, wodurch die behandelnde Oberfläche glatt wird.

[0015] Weiterhin ist es erfindungsgemäß möglich, die Schuppen von tierischen Fasern zu entfernen, die bereits zu einem Filz verarbeitet, knitterfest und verfestigt worden sind, um sie in ein tierisches Faserprodukt überzuführen, das strapazierfähig ist und sich nicht in dem Filz ändert.

[0016] Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Figur 1 in vergrößerter Wiedergabe einen Längsschnitt durch eine tierische Faser in Faserquerrichtung;

Figur 2 dieselbe in vergrößerter Wiedergabe nach der erfindungsgemäßen Endbearbeitung;

Figur 3 in vergrößerter Wiedergabe die Feinstruktur des Abschnitts, der in Figur 1 im Kreis dargestellt ist;

Foto Nr. 1 eine Mikrofotografie der feinen Oberfläche der tierischen Faser der Figur 1 mittels eines abtastenden Elektronenmikroskops in 2 000facher Vergrößerung; und

Foto Nr. 2 eine vergrößerte Mikrofotografie der feinen Oberfläche der tierischen Faser der Figur 2, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt worden ist, und zwar mit einem abtastenden Elektronenmikroskop in 2 000facher Vergrößerung

[0017] In den Zeichnungen sind mit der Bezugsziffer 1 die Schuppen mit 2 die hydrophilen Abschnitte, die sich zu den Spalten zwischen den Schuppen öffnen, mit 3 die Endokutikula._-, mit 4 die Epikutikula. und mit 5 die Cortex bezeichnet.

[0018] Nachstehend ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Modifizierung von Produkten aus tierischen Fasern durch Ablösen der Schuppen schrittweise detailliert anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt.

Beispiel 1

[0019] Oberwolle vom Lincoln-Typ aus England, die einen Durchmesser von 36,5 µ aufweist, wurde bei 20° Celsius 3 Minuten in eine Lösung getaucht, die folgende Zusammensetzung aufweist, worauf zu 80 % abgequetscht und das Wasser entfernt wurde:

Danach wurde die Oberwolle in eine Lösung eingetaucht, die durch Zugabe von Chlorwasserstoffsäure zu Natriumhypochlorid mit einem verfügbaren Chlorgehalt von 6 Gew.-% bei einem Badverhältnis 1:15 hergestellt, wobei ein pH von 6,5 eingestellt wurde. Die Lösung wurde bei 20 bis 22° Celsius 3 Minuten gerührt, der Oberwolle wurde das Wasser entzogen und sie wurde mit kaltem Wasser gewaschen. Danach wurde sie mit der nachstehend.angegebenen Lösung bei 25° Celsius 3 Minuten behandelt, ihr das Wasser entzogen, worauf sie mit 35° Celsius heißem Wasser gewaschen wurde:

Natriumpyrosulfit 10 g/1

wässriger Amoniak 14 ml/l (25% Lösung)

Badverhältnis 1:10

[0020] Danach wurde die Oberwolle bei 80° Celsius 30 Minuten mit einer Lösung behandelt, die aus 3 g/1 Formalin und 3 g/l Rongalit bestand, wobei ein Badverhältnis von 1:10 angewendet und mit Essigsäure pH 5 eingestellt wurde, wonach mit Wasser gewaschen und getrocknet wurde, wodurch das erfindungsgemäße Behandlungsverfahren seinen Abschluß findet.

[0021] Durch mikroskopische Untersuchungen stellte sich heraus, daß fast sämtliche Schuppen von der so behandelten Wollfaser entfernt wurden, wodurch der Faser ein schöner mohairähnlicher Glanz und ein glatter, weicher Griff verliehen wird, so daß mischvetsponnene Produkte als Ersatz für Mohair als Loopgarn, Gewebe, gewirkte oder gestrickte Strickwaren hergestellt werden können. Erwähnenswert ist, daß der Griff, die Waschbarkeit und die Einfärbbarkeit der Produkte erheblich verbessert ist und ein Qualitätsprodukt erhalten werden kann.

[0022] Außerdem können zahlreiche hervorragende Produkte aus zahlreichen verschiedenen nachstehend angegebenen - Materialien erhalten werden.

[0023] (1) Wenn Babyalpaka mit einem 22iger Durchmesser nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wurde,veränderte sich das Material in ein Produkt, das ein mohairähnliches Aussehen und einen glatten, weichen Griff aufwies. Das Material wurde dadurch zu einer neuen Hochqualitätsfaser modifiziert, die sogar feiner als Mohair war, das in der Natur lediglich mit einem Durchmesser von 24 µ vorkommt, und das einem Mohair extrem hoher Qualität entspricht.

[0024] (2) Wenn Oberwolle vom Merino-Typ mit einem mittleren Durchmesser von 18 µ nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wurde, wurde ein Produkt mit einem hervorragenden Griff erhalten, das sich nicht kratzig anfühlte, wie es Wolle eigen ist. Das gewirkte oder gestrickte Gewebe, das aus dem Produkt hergestellt wurde, war vollkommen knitterfest und wies einen besonderen Griff auf.

[0025] Außer (1), dem Kochsalz, das in Beispiel 1 der Erfindung verwendet wurde, ist es möglich, neutrale Salze, wie Natriumsulfat, Kaliumchlorid oder Magnesiumsulfat einzusetzen. Außer (2) Chlorwasserstoffsäure, die in Beispiel 2 verwendet wurde, ist es möglich Säuren wie Schwefelsäure, Phosphorsäure, Sulfaminsäure, Isoamylsulfonsäure, o-Phenolsulfonsäure, Metaphosphorsäure, Sulfoysalicylsäure, Octylschwefelsäure, Dodecylschwefelsäure, Pyroschwefelsäure, Dodecylsulfonsäure, Dichloressigsäure, Monochloressigsäure, Ameisensäure, Glycolsäure, Essigsäure, Propionsäure, Benzoesäure oder p-Nitrophenol zu verwenden.

[0026] (3) Anstelle der Kombination der gesättigten Lösung des neutralen Salzes mit der Säure kann die Erfindung mit einer gesättigten Lösung eines einfachen Salzes, das aus einer starken Säure und einer schwachen Base besteht, durchgeführt werden, die eine ähnliche Wirkung zeigt und zu Wasserstoffionen in der wässrigen Lösung führt, beispielsweise Amoniumsalze, Kalziumsalze, Magnesiumsalze oder dergleichen einer starken Säure.

[0027] (4) Neben dem als Oxidationsmittel erörterten Natriumhypochlorid kann ebenso Natriumchlorit, Natriumchlorocyanurat, Kaliumchlorcyanurat, Chloramin, Monopersulfat, Peracetat, Kaliumpermanganat und Natriumperoxid eingesetzt werden.

[0028] (5) Außer dem vorstehend erwähnten Natriumpyrosulfit kann auch Natriumhyposulfit, Natriumsulfit und Thioglycolsäure als Reduktionsmittel eingesetzt werden.

Beispiel 2

[0029] Ein Wollpullover, der aus australischer Merinowolle mit einem Durchmesser von 21,5 µ hergestellt worden ist, wurde etwa 20 Minuten in einem Chlorwasserstoffdampfstrom angeordnet und dann in einer wässrigen Lösung von Natriumdichlorcyanurat mit 4 % verfügbarem Chlor bei 25° Celsius und einem Badverhältnis von 1:15 25 Minuten eingetaucht, worauf er mit einer Rotationswaschmaschine gewaschen wurde. 3 Minuten nach dem Waschen wurde der Pullover bei 30° Celsius 5 Minuten in einem Bad aus 5 g/1 Natriumpyrosulfit und 10 g/l Natriumhydrogencarbonat behandelt, worauf er 10 Minuten mit 40° Celsius warmen Wasser gewaschen wurde. Durch mikroskopische Untersuchung wurde festgestellt, daß die Schuppen von dem so behandelten Pullover entfernt worden waren. Der Pullover hatte einen herrlichen Glanz und zeigte selbst nach 3stündigem Waschen in einer Waschmaschine eine Knitterfestigkeit von 1,4 %, was fast perfekt ist.

Beispiel 3

[0030] Die Oberwolle von australischer Merinowolle wurde in eine 0,015 %ige Nickelchloridlösung oder eine wässrige Lösung von 36 ppm, bezogen auf die Nickelionen, bei 28° Celsius 10 bis 15 sec. getaucht und sofort mit Wasser gewaschen. Danach wurde die Oberwolle in eine Lösung von Natriumhypochlorit mit einem verfügbaren Chlorgehalt von 6 Gew.-% bei einem Badverhältnis von 1:15 getaucht, das durch Zugabe von Chlorwasserstoffsäure auf pH 6,5 eingestellt und auf 20° Celsius gehalten wurde. Nachdem die Lösung 2 Minuten umgewälzt wurde, wurde der Oberwolle das Wasser entzogen, worauf sie mit Wasser gewaschen wurden Danach wurde die Oberwolle in einer Lösung von 5 g/1 Natriumpyrosulfit und 7 g/1 wässrigem Ammoniak (25 %ige Lösung) bei einem Badverhältnis von 1:15 3 Minuten eingetaucht. Nachdem der Wolle das Wasser entzogen worden war, wurde ein mechanisches Verfahren angewendet und die Schuppen, die abgeschieden und abgelöst wurden, wurden weggewaschen.

[0031] Danach wurde die Oberwolle in ein Bad von 5 ml/1 Formalin (35 %) mit einem Flüssigkeitsverhältnis von 1:15 bei 50° Celsius 30 Minuten getaucht, worauf ihr das Wasser entzogen, sie mit Wasser gewaschen und zum Abschluß der Behandlung getrocknet wurde.

[0032] Die so behandelte Wolle hatte einen herrlichen Glanz und einen glatten, weichen Griff. Bei der mikroskopischen Betrachtung stellte sich heraus, daß mindestens 90 % der Schuppen entfernt worden waren. Das Versuchsergebnis war also demjenigen ähnlich, das nach dem Beispiel 1 erhalten werden konnte.

[0033] Ein Herrenpullover, der aus einem doppelt gezwirnten Garn dieser Wolle mit einer Feinheitsnummer 33 mit einer 12-gauge FF Strickmaschine gestrickt worden ist, wies eine Knitterfestigkeit auf, die in der Lage war, dem Waschvorgang in einer Waschmaschine zu widerstehen, ferner eine Elastizität, wie sie Wolle eigen ist, einem cashmere- ähnlichen Griff und eine cashmereähnliche Voluminösität, wobei er sich nicht kratzig anfühlte, wenn er angezogen wurde. Der Pullover wurde mit einer deckenden Farbe, z.B. karmesin, marineblau oder schwarz gefärbt, wodurch er einen tiefen Farbton erhielt, der auf herkömmliche Art und Weise nicht erhalten werden konnte, wobei seine Reibfestigkeit die Klasse 4 bis 5 erreichte.

[0034] Darüber hinaus konnten zahlreiche hervorragende Produkte aus zahlreichen verschiedenen Materialierierhalten werden, wie nachstehend angegeben.

[0035] (1) Wenn ein gemischt gesponnenes, gestricktes Gewebe, das aus 45 % modifiziertem, Polyester mit änti-Pilling Effekt und 55 % Wolle bestand, in der gleichen Weise wie im Beispiel 3 erfindungsgemäß behandelt wurde, entstand daraus ein gestricktes Produkt das als Ganzes in einer Waschmaschine gewaschen werden konnte. Bei einem Test, der nach JISL-1076 mit einem ICI-pill-Testgerät durchgeführt wurde, stellte sich heraus, daß das Produkt gegenüber einem herkömmlichen Produkt um eine Klasse verbessert wurde.

[0036] (2) Nachdem ein Wollpelz nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt worden ist, wurde er mit einem Chevilliermittel behandelt, mehrmals kardiert und dann getrocknet. Das erhaltene Produkt hatte einen herrlichen Glanz und einen glatten, weichen Griff und war damit zu einem Produkt modifiziert worden, das eine Qualität aufwies, die erheblich über der des Wollpelzes vor der Behandlung lag.

[0037] Neben Nickelchlorid, das in (1) des Beispiels 3 der Erfindung angegeben ist, ist es möglich solche Verbindungen einzusetzen, die, wenn sie in Form von Chloriden, Fluoriden, Sulfaten, Nitraten oder Acetaten hydratisiert sind, als komplexe wässrige Ionen zu einerChelat-Bildung führen. Beispiele derselben sind Verbindungen des Kobalts, Eisens, Nickels; Platins, Kupfers, Palladiums, Chroms, Cadmiums, Mangans, Zinks, Bleis, Zinns, Quecksilbers, Silbers, Antimons, Wismuths, Silens, Aluminiums, Magnesiums _usw.

[0038] Außer Natrimhypochlorid, das unter(2) im Beispiel 3 als Oxidationsmittel angegeben ist, ist es auch möglich, Natriumchlorit, Natriumchlorcyanurat, Kaliumchlorcyanurat, chlorierte Amine, Monoperschwefelsäure, Perschwefelsäure, Peressigsäure und Wasserstoffperoxid einzusetzen.

[0039] Neben Natriumpyrosulfit, das unter (3) im Beispiel 3 als Reduktionsmittel angegeben ist, ist es ebenso möglich, Natriumhyposulfit, Natriumsulfit oder Thioglycolsäure zu verwenden.

Beispiel 4

[0040] Golfkleidung, Pullover oder Jacken, die aus 100 %iger Wolle hergestellt worden sind, sich nach dem Tragen und Waschen verfilzten und zu 20 bis 30 % knitterten, wurden mit einem Polyesternetz umwickelt und bei 25° Celsius 2 Minuten in einer Trommellösungsmittelmaschine behandelt, die eine Lösung enthielt, die durch Dispergieren von Sorbitanlaurat mit 0,05 ml/1 Wasser in 1,1,1-Trichloräthan in einer solchen Weise hergestellt wurde, daß CrF₃ zu 35 ppm als Chromion rechnerisch vorlag. Den Materialien wurde Wasser entzogen und das Lösungsmittel wurde entfernt. Danach wurden die Materialien bei 25° Celsius 2 Minuten in einem Natriumhypochloritbad mit einem verfügbaren Chlorgehalt von 5 Gew.-% und einem Badverhältnis von 1:10 behandelt, wobei ein pH von 6,5 eingestellt wurde. Den Materialien wurde dann Wasser entzogen, worauf sie mit Wasser gewaschen wurden, um die zersetzten und abgelösten Teile zu entfernen. Danach wurden die Materialien in einer wässrigen Lösung von 3 g/1 Natriumpyrosulfit bei einem Badverhältnis von 1:10 bei 35° Celsius 5 Minuten behandelt, mit 2 g/1 Natriumhydrogencarbonat neutralisier und mit Wasser gewaschen, worauf sie zum Abschluß der erfindungsgemäßen Behandlung getrocknet wurden.

[0041] Als Ergebnis dieser Behandlung wurden Flecken von der Oberfläche der Faserprodukte sowie verfilzte Abschnitte zusammen mit den Schuppen entfernt; wobei die Maschen wieder sichtbar wurden. Es trat wieder eine Schrumpfung ein, die dem neuen Produkt ähnlich war, wobei die Faserprodukte eine Elastizität und eine Voluminösität zeigten, die bei den neuen Produkten nicht festgestellt werden konnte. Weiterhin wurde die Farbe lebendig, der Griff weich und das kratzige Gefühl, das Wolle eigen ist, verschwand. Den Faserprodukten wurde außerdem eine Waschfestigkeit verliehen.

[0042] Neben 1,1,1-Chloräthan, das als organisches Lösungsmittel im Beispiel 4 genannt ist, ist es möglich, Perchloräthylen, Trichloräthylen, technisches Gasolin _No. 5, Kerosin, Kohlenstofftetrachlorid usw. zu verwenden.

[0043] Außer Sorbitanlaurat, das im Beispiel 4 genannt ist, ist es auch möglich, anionische oder nichtionische organische oberflächenaktive Mittel für organische Lösungsmittel zu verwenden.

[0044] Als metallische Verbindungen für den Katalysator, das Oxidationsmittel und das Reduktionsmittel ist es möglich diejenigen zu verwenden, die im Beispiel 3 angegeben sind.

[0045] Die Erfindung kann zur Qualitätsverbesserung von gemischt gesponnenen Produkten verwendet werden, die aus einer tierischen Faser und einer synthetischen Faser bestehen, wobei die Schuppen von der tierischen Faser entfernt werden. Sie kann ebenfalls im großen Umfang als ein Verfahren zur Qualitätsverbesserung von Pelzen verwendet werden, die wegen der Anwesenheit der Schuppen einen geringwertigen Griff besitzen und bei denen die Haarspitzen dazu. neigen, sich zu verheddern.

[0046] Da die erfindungsgemäße Behandlung bei einer Temperatur nahe Normaltemperatur in wenigen Minuten durchgeführt werden kann, zersetzen sich die Farbstoffe kaum und das Aussehen, das dem Faserprodukt beispielsweise durch Verdrehen, Stricken, Nähen und dergleichen verliehen worden ist, geht nicht verloren. Das Faserprodukt kann also zu einem Produkt hoher Qualität modifiziert werden, ohne die Festigkeit der Faser oder die Lederteile des Fells nachteilig zu beeinflussen.

[0047] Nachstehend sind wesentliche Punkte der feinen Struktur, der Aufgabe, der Durchführung und der Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Modifizierung von tierischen Faserprodukten durch Ablösen der Schuppen im einzelnen anhand der beigefügten Zeichnung und der Elektronenmikrofotografien beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 einen vergrößerten Längsschnitt durch eine tierische Faser in Faseraxialrichtung und das Foto Nr. 1 eine Rasterelektronenmikrofotografie dieser Feinstruktur in 2 000facher Vergrößerung;

Figur 2 einen vergrößerten Längsschnitt der tierischen Faser, von der die Schuppen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren abgelöst worden sind, und Foto Nr. 2 eine Rasterelektronenmikrofotografie dieser feinen Oberflächenstruktur mit 2 000facher Vergrößerung;

Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des in einem Kreis dargestellten Abschnitts der Figur 1.

[0048] Figur 1 und Foto Nr. 1 zeigen die Anordnung der Schuppen 1, die auf der Oberfläche tierischer Fasern übereinander wie Dachziegel angeordnet sind. Spulenartige Zellen, die als "Cortex" 5 bezeichnet sind, bilden deren innere Schicht, wobei die Schuppen 1 mit Epikutikula 4 bedeckt sind, die einen wasserabstoßenden Film darstellt. Die Oberfläche der tierischen Faser weist deshalb wasserabstoßende Eigenschaften auf. Die Zwischenräume zwischen den Schuppen bilden jedoch einen Kanal 2, der offene hydrophile Abschnitte aufweist, wie in Figur 3 dargestellt ist. Der hydrophile Abschnitt, der den Endokutikulaabschnitt fortsetzt, der durch punktierte Linien dargestellt ist, absorbiert Wasser von dem Kanalabschnitt 2, wenn die tierische Faser in Wasser eingetaucht wird, so daß die Oberfläche wasserabstoßende Eigenschaften aufweist. Die Schuppen werden dadurch angehoben und die Faser kann verfilzen. Dieses Phänomen ist allgemein bekannt und stellt eine der Eigenschaften und Nachteile der tierischen Faser dar, die derselben eigen ist und bei anderen Fasern nicht vorkommt.

[0049] Die Erfindung kehrt diesen Nachteil in einen Vorteil um. Zunächst werden Chemikalien, die als Oxidationskatalysatoren dienen, an dem hydrophilen Kanal 2 und dem hydrophilen Abschnitt des Endokutikulas. 3 adsorbiert. Wenn die tierische Faser dann in die Lösung des Oxidationsmittels eingetaucht wird, unterliegen der hydrophile Kanal 2 und der Teil des Endokutikulas. 3 einer raschen Zersetzung und Auflösung, so daß die Schuppen 1 zusammenfallen und an der Innenseite, die mit der inneren Schicht 5 in Berührung steht, abgelöst werden.

[0050] Anschließend wird die Oxidation mit einem Reduktionsmittel abgebrochen, wobei gleichzeitig die restlichen Teile auf reduktivemWege entfernt werden, so daß lediglich die Schuppenbereiche von der tierischen Faser abgelöst werden, wie es in Figur 2 und Foto Nr. 2 dargestellt ist.

[0051] Mit anderen Worten, obgleich das Innere der Schuppen eine Struktur besitzt, die leicht anschwillt und sich leicht anheben läßt, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren kein Einfluß auf die innere Schicht ausgeübt, sondern es wird lediglich dieser anschwellende Teil gelöst, um - - die Schuppen abzulösen.

[0052] (1) Wenn die tierischen Faserprodukte in eine gesättigte Lösung eines neutralen Salzes, wie Natriumchlorid, oder Natriumsulfat, das eine Säure, wie Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Essigsäure, Ameisensäure, Monochloressigsäure oder Dichloressigsäure enthält, zunächst getaucht werden, so erfolgt eine Anlagerung und Benetzung der Oberfläche der tierischen Faser durch das Wasser der gesättigten Lösung des neutralen Salzes dieser starken Elektrolyten, wobei das Wasser jedoch nicht ungehindert in das Innere der Faser vordringt.

[0053] Wie in Figur 1 und in Figur 3, die den Abschnitt im oberen Teil der Figur 1 im Kreis in vergrößerter Wiedergabe darstellt, gezeigt ist, sind die Schuppen 1 der tierischen Faser nämlich mit einem wasserabstoßenden Film bedeckt, der als "Epikutikulum" 4 bezeichnet wird, wobei innen insgesamt eine wasserabstoßende Eigenschaft verliehen wird und sie kaum benetzt werden. An der Rückseite der Schuppen 1 ist jedoch eine Proteinschicht vorhanden, die als "Endokutikulum" 3 bezeichnet wird, die eine große Anzahl polarer Gruppen aufweist und zu dem Spalt zwischen den Schuppen hin offen ist, wodurch leicht Wasser hindurchtreten kann.

[0054] Unter normalen Bedingungen enthält eine tierische Faser etwa 15- % Wasser als eigene Feuchtigkeit an den offenen Abschnitten der Schuppen, Wenn eine Säure oder ein neutrales Salz in dieser Feuchtigkeitsich zulösen beginnt, beispielsweise wenn Chlorwasserstoffsäure in einer gesättigten Natriumchloridlösung verwendet wird, so weist das Wasserstoffion der Chlorwasserstoffsäure eine Diffusionsgeschwindigkeit auf, die sogar bei normaler Temperatur 4 bis 5 mal größer ist als die des Natriumions oder des Natriumchlorids, so daß die Chlorwasserstoffsäure schneller in Lösung geht als Natriumchlorid, wodurch die Säure lediglich in den Bereichen des Endokutikulas - 3 vorliegt, während die anderen Bereiche von der Säure nicht angegriffen werden. Ein oberflächenaktives Mittel, das die gesättigte Lösung des verwendeten neutralen Salzes behindern würde, sollte in diesem Fall nicht verwendet werden.

[0055] Wenn die tierische Faser einem Strom von Chlorwasserstoffgas oder dergleichen ausgesetzt wird, so wird das Gas in 'dem Endokutikula gelöst, das einen großen Anteil der gebundenen Feuchtigkeit aufweist, wodurch eine begrenzte Adsorption in der gleichen Weise, wie vorstehend angegeben, erfolgt.

[0056] (2) Wenn nach einem anderen Verfahren die tierische Faser in eine wässrige Lösung getaucht wird, in der, bezogen auf das wässrige Ion oder Komplexion, rechnerisch 20 bis 50 ppm Spuren eines Übergangsmetalls (übergangselements), wie Kobalt, Nickel, Palladium, Platin, Kupfer, Eisen, Chrom, Zink usw. oder Aluminium oder Magnesium enthalten sind, oder in ein organisches Lösungsmittel, in dem die vorstehend erwähnte wässrige Lösung dispergiert ist, so dringt die Behandlungsflüssigkeit durch jene Abschnitte, die leicht zu durchdringen sind, in der gleichen Art und Weise wie die vorstehend beschriebene Säure, so daß das Metall in einem Zustand adsorbiert wird, in dem es durch Koordination an die polaren Gruppen des Endokutikulas gebunden ist.

[0057] (3) Wenn die tierische Faser in eine wässrige Lösung eingetaucht ist, die eine bestimmte Menge eines Oxidationsmittels, wie Natriumhypochlorid, Natrimchlorit, Natriumchlorcyanurat, Kaliumhydrogenperoxisulfat oder Kaliumpermanganat enthält, so entwickelt das Natriumhypochlorid daraufhin daraus Chlor durch die Gegenwart der Säure, wie es in dem nachstehenden Reaktionsschema wiedergegeben ist:

[0058] Wenn das Ubergangsmetall anwesend ist, so wird das Natriumhypochlorit anschließend durch die katalytische Wirkung der Säure zersetzt, die eine Wasserstoffionenquelle darstellt, die an dem Endokutikula. adsorbiert ist, oder die in den Ansprüchen angegebenen Metalle führen zur Bildung von Chlor und Sauerstoff und damit zu einer raschen örtlichen oxidativen Zersetzung, wie es in dem nachstehenden Reaktionsschema wiedergegeben ist:





wobei M das übergangsmetall darstellt.

[0059] In diesem Fall wird Natriumhypochlorit in einer Menge von 3 bis 12 Gew.-%, berechnet nachdem verfügbaren Chlorgehalte eingesetzt, bezogen auf das Gewicht der zu behandelnden tierischen Faser.

[0060] Aufgrund der vorstehend erwähnten oxidativen Zersetzung werden die Schuppen der tierischen Fasernvon innen in einem solchen Ausmaß zersetzt, daß sie ihre ursprüngliche Form verlieren und dadurch abgelöst werden.

Ansprüche

1. Verfahren zur Modifizierung von Produkten aus tierischen Fasern durch Ablösen der Schuppen, wobei der Unterschied im Verhalten gegenüber Wasser ausgenutzt wird,.den die wasserabstoßenden Schuppen an der Oberfläche von tierischen Fasern, tierische Fasern enthaltenden Produkten oder Fasern von Fellen gegenüber den hydrophilen Eigenschaften der Bereiche zwischen den Schuppen und derem durchgehenden Endokutikula aufweisen, dadurch gekennzeichnet , daß,

a) man ausschließlich die hydrophilen Abschnitte Chemikalien adsorbieren läßt, die als Oxidationskatalysator bei dem nächsten Schritt dienen

b) die tierische Faser in eine wässrige Lösung eines Chlorierungsmittels oder eines anderen Oxidationsmittels eingetaucht wird, so daß eine rasche, durchgreifende oxidative Zersetzung aufgrund der katalytischen Wirkung der Chemikalien erfolgt, wodurch die Schuppen von der Innenseite her zerstört und abgelöst werden; und

c) die tierische Faser in einer Lösung behandelt wird, die ein Reduktionsmittel enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schritt (a) als Oxidationskatalysator eine Säure verwendet wird, die in die Zwischenschuppenbereiche und deren durchgehende Endokutikulaabschnitte als gesättigte Lösung eines neutralen Salzes in einer wässrigen Lösung eines einfachen Salzes, das aus einer starken Säure und einer schwachen Base besteht, oder als Säuredampf eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Schritt (a) Ubergangsmetalle, Magnesium oder Aluminium, die als Oxidationskatalysator verwendet werden, Chelat-Bindungen an den Zwischenschuppenbereichen und deren durchgehenden Endokutikulaab:schnitten eingehen läßt aus einer wässrigen Lösung ihrer Chloride, Sulfate, Nitrate oder Acetate oder aus einer Dispersion in organischen Lösungsmitteln.

4. Tierische Fasern, tierische Fasern enthaltende Faserprodukte oder -felle, bei denen die Schuppen nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 3 abgelöst worden sind.

Zeichnung