[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausrüstung (Avivage) von Nähgarn aus synthetischen
Garnen, nativen Garnen oder aus Seelen-Garnen (z.B. Umspinnungszwirnen aus PES und
Bw) gemäß dem Patentansprucn.
[0002] Es ist bekannt, Nähgarn mit Mitteln zu behandeln, die Diorganopolysiloxane als Hitzeschutzmittel
und Paraffinwachse als Gleitmittel enthalten, beispielsweise aus DE-OS 21 61 813 und
25 35 768. Die für diese Behandlung eingesetzten Techniken sind vielfältig. So kennt
man bis heute das Galettenverfahren (DE-OS 21 62 417 und 27 08 650), das Tauchverfahren
(DE-OS 27 53 200) und das Ausziehverfahren (DE-OS 28 16 196 und 31 15 679). Als Nachteile
der einzelnen Verfahren sind zu nennen: beim Galettenverfahren der aufwendige Avivageprozeß
am einzelnen Faden, beim Tauchverfahren die beschränkte Wiederverwendbarkeit der Tauchbäder
und beim Ausziehverfahren die Notwendigkeit des Erwärmens und einer genauen Einstellung
des pH-Wertes.
[0003] Alle bisher gebräuchlichen Avivageverfahren haben darüber hinaus einen gemeinsamen
Nachteil: sie erfordern nach Beendigung der Färbephase eine zusätzliche Prozeßstufe.
[0004] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Ausrüstung von Nähgarn
aus synthetischen Garnen, nativen Garnen oder aus Seelen-Garnen (z.B. Umspinnungszwirnen
aus PES und Bw), das dadurch gekennzeichnet ist,daß das anspruchsgemäße Avivagemittel
im Färbebad eingesetzt wird und man ein gleichzeitiges Färben und Avivieren in einer
Prozeßstufe durchführt. Bei diesem Verfahren treten die erwähnten Nachteile der bisher
bekannten Nähgarn-Ausrüstungsmethoden nicht auf.
[0005] Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch eine besondere Zusammensetzung des eingesetzten
Avivage-Mittels ermöglicht, wie sie nachstehend erläutert wird.
[0006] Die Anmelderin hat festgestellt, daß beim Einsatz der anspruchsgemäßen Avivage-Mittel
in dem (Farbstoffe enthaltenden) Färbebad keinerlei Störung des Färbeverlaufs, des
Farbstoffauszugs und der Echtheiten der gefärbten Garne auftritt. Dies ist um so überraschender,
als im Bad anionische und kationische Bestandteile vorhanden sind. Die im gleichen
Bad gleichzeitig gefärbten und avivierten Garne genügen überraschenderweise in allen
Anforderungen dem Qualitätsstandard, der bisher in zwei oder mehr Arbeitsgängen erhalten
wurde. Somit ermöglicht die Erfindung eine überaus wirtschaftliche Arbeitsweise unter
Einsparung von Zeit und von einem oder mehreren Behandlungsbädern.
[0007] Nachstehend wird die Erfindung im einzelnen erläutert.
[0008] Als synthetische Garne sind beispielsweise zu nennen Polyestergarne (PES) und Polyamidgarne
(PA), wie PA 6,6. Als native Garne sind beispielsweise Baumwollgarne (Bw) zu nennen.
Beispiele für Seelen-Garne sind Umspinnungszwirne aus Polyester (PES) und Baumwolle
(Bw).
[0009] Die besonderen, für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Avivage-Mittel sind
dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Bestandteile, in Wasser dispergiert oder
gelöst, enthalten:
a) 1 bis 80 Gew.-% Siliconöl einer Viskosität von 500 bis 100 000 mPa.s bei 25°C;
b) 1 bis 50 Gew.-% Pflanzenwachs, tierisches Wachs, Montanwachs, Wachs aus Erdöl (insbesondere
Paraffinwachs) und/oder Polyolefin-Wachs, wobei diese Wachse einen Schmelzpunkt von
jeweils ≧ 35°C haben;
c) 0 bis 20 Gew.-% einer quartären Ammonium-Verbindung der Formel

R1 = Alkyl C12-C22
R2 = Alkyl C1-C22
R3 = Alkyl C1-C22
R4 = Alkyl C1-C4
A = salzbildendes Anion
und/oder einer diquartären Ammonium-Verbindung der Formel

worin R
1, R
2, R
3, R
4 und A wie oben definiert sind,und x 2 oder 3 bedeutet, und/oder eines Alkylimidazolinsalzes
mit Akylresten von 12 bis 22 C-Atomen;
d) 1 bis 10 Gew.-% eines Fettsäure-Kondensationsproduktes, aufgebaut aus C12-C22 Fettsäuren und Alkanolaminen bzw. Polyaminen, in Form eines Salzes;
e) 0 bis 5 Gew.-% Aminoxid der Formel

wobei R C8-12-Alkyl oder -Alkenyl, R1 C1-4-Alkyl, R2 H oder C1-4 Alkyl und n Zahlen von 0 bis 6 bedeuten;
f) 1 bis 10 Gew.-% nichtionogene Emulgatoren, Basis C12-C22-Fettalkohol oder -Fettsäure oder Isotridecylfettsäureester,mit jeweils 2 bis 50 Mol
angelagertem Ethylenoxid (EO);
g) 0 bis 10 Gew.-% nichtionogene Emulgatoren auf Basis ethoxylierter Triglyzeride;
h) 0 bis 10 Gew.-% kationaktive Emulgatoren, Basis C12-C22 Fettamin mit 2 bis 30 Mol angelagertem Ethylenoxid (EO).
[0010] Die vorstehend genannten Angaben in Gewichtsprozent sind jeweils auf das Avivage-Mittel
in Form der wäßrigen Dispersion bezogen. Dabei gelten für die einzelnen Bestandteile
a) bis h) folgende Erläuterungen.
[0011] Bestandteil a): Seine Menge beträgt im allgemeinen 1 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise
5 bis 50 Gew.-%, und insbesondere 20 bis 40 Gew.-%. Als Siliconöl ist beispielsweise
ein Methylsiliconöl (insbesondere Dimethylpolysiloxan) mit einer Viskosität von 500
bis 100 000 mPa.s, vorzugsweise 2000 bis 30 000 mPa.s, jeweils bei 25°C, zu nennen.
In dem Siliconöl können aber auch längerkettige Alkylgruppen (wie z.B. Äthyl- oder
Propylgruppen)und/oder Phenylgruppen, als Substituenten vorhanden sein. Die Kettenenden
werden aus Trimethylsilylgruppen und in beschränkter Anzahl auch aus Dimethylhydroxysilylgruppen
gebildet. Die Menge des Siliconöls in den erfindungsgemäßen Mitteln hängt von der
Art des zu behandelnden Nähgarns ab. Bei synthetischen Garnen kann man Zubereitungen
mit einem hohen Anteil an Siliconöl (z.B. 20 bis 50 Gew.-%) verwenden. Besteht das
Nähgarn im wesentlichen oder zumindest an seiner Oberfläche aus nativem Fasermaterial,
dann kann man Avivage-Mittel verwenden, deren Siliconanteil zugunsten des Wachsanteils
erniedrigt ist; das Mittel kann dann z.B. 1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-%,
Siliconöl enthalten.
[0012] Bestandteil b): Seine Menge beträgt im allgemeinen 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise
1 bis 20 Gew.-%, und insbesondere 2 bis 10 Gew.-%. Die anspruchsgemäßen Wachse haben
jeweils einen Schmelzpunkt von ≧ 35
°C. Als Beispiel für Pflanzenwachse sind insbesondere Carnaubawachs und Jojobaöl zu
nennen. Als Beispiele für tierische Wachse kommen insbesondere Bienenwachs und Wollwachs
in Frage. Montanwachse sind beispielsweise durch Veredlung von Montanwachs hergestellte
Ester- und Säurewachse. Unter den Wachsen aus Erdöl sind insbesondere Paraffinwachsezu
nennen. Für Polyolefinwachse sind beispielsweise zu nennen Hochdruck-Polyethylenwachs-Oxidate
und Niederdruck-Polyolefinwachs-Oxidate.
[0013] Bevorzugt sind vollraffinierte Paraffine (Ölgehalt: beispielsweise 0,5 Gew.-%, Farbe:
rein weiß, Geruch: ohne) und/oder halbraffinierte Paraffine (Ölgehalt: beispielsweise
1,0 bis 2,5 Gew.-%, Farbe: rein weiß, Geruch: gering), wie sie in "Ullmanns Enzyklopädie
der technischen Chemie", Band 24, Verlag Chemie GmbH, D-6940 Weinheim, 1980 beschrieben
sind.
[0014] auch Bevorzugte Gleitmittel sind makrokristalline Paraffine (Paraffinwachse) mit
einem Schmelzpunkt zwischen 40 und 65°C. In Frage kommen auch höherschmelzende mikrokristalline
Paraffine (Mikrowachse). Diese werden dann bevorzugt(zum Zwecke der leichteren Emulgierung)
mit niedriger schmelzenden Paraffinen verschnitten; hierbei sind insbesondere Mischungen
von 10 bis 30 Gewichtsteilen nieder schmelzendem Paraffin und 90 bis 70 Gewichtsteilen
höher schmelzendem Paraffin zu nennen. Es können auch Gemische aus verschiedenen Wachsen
eingesetzt werden.
[0015] Bestandteil c): Die Menge dieser gegebenenfalls vorhandenen Komponente beträgt im
allgemeinen 0 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 10 Gew.-%. Innerhalb der anspruchsgemäßen
Alkylkettenlänge von R
1 sind Alkylreste mit C
12-C
14, mit C
16-C
18 und mit C
22 bevorzugt. Bei den Alkylkettenlängen von R
2 und R
3 kommen insbesondere Alkylreste mit C
1, mit C
2, mit C
12-C
14 und mit C
16-C
18 in Frage. Als Alkylkettenlängen bei R
4 sind besonders Methyl und Äthyl bevorzugt. Als Beispiele für salzbildende Anionen
A sind vor allem Chloride sowie Metho-und Äthosulfate zu nennen. Innerhalb der anspruchsgemäßen
C
12-C
22-Alkylreste bei den Alkylimidazolinsalzen sind beispielsweise Alkylreste mit C
12-C
14, mit
C16-
C18 und mit C
22 zu nennen.
[0016] Bestandteil d): Seine Menge beträgt im allgemeinen 1 bis 10 Gew.-%, insbesondere
1 bis 6 Gew.-% .
[0017] Als C
12-C
22-Fettsäure-Komponente (der Fettsäure-Kondensntionsprodukte) sind beispielsweise solche
mit C
12-C
14, mit C
16-C
18 und mit C
22 zu nennen, insbesondere Stearinsäure oder Behensäure. Als Alkanolamin ist beispielsweise
[0018] Triäthanolamin zu nennen, als Polyamin beispielsweise Dimethylaminopropylamin. Die
Salze können mit anorganischen Säuren oder mit niederen organischen Carbonsäuren oder
Hydroxycarbonsäuren gebildet sein. Bevorzugte Salze anorganischer Säuren sind Chloride,
Sulfate, Formiate und Acetate.
[0019] Bestandteil e): Bei dieser gegebenenfalls vorhandenen Komponente sind als Beispiele
für die Alkylreste bei R
1 und R
2 vor allem Methyl und Äthyl zu nennen. Bevorzugte Bedeutungen von n sind 0,1 und 2.
[0020] Bestandteil f): Seine Menge beträgt im allgemeinen 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise
1 bis 5 Gew.-%. Die Kettenlänge der genannten Fettalkohol-, Fettsäure- oder Fettsäureester-Komponente
beträgt beispielsweise C
12-C
14 oder C
16-C
18, Unter den Ethylenoxidanlagerungsprodukten sind solche mit 15 bis 25 Mol EO bevorzugt.
Als Bestandteil f) besonders zu nennen sind Stearylalkohol x 50 EO und Isotridecylstearat
x 2 E0.
[0021] Bestandteil g): Die Menge dieser gegebenenfalls vorhandenen Komponente beträgt im
allgemeinen 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 5 Gew.-%. Nur als Beispiel für die
anspruchsgemäße Gruppe ist Rizinusöl x 8 EO zu nennen.
[0022] Bestandteil h): Die Menge dieser gegebenenfalls vorhandenen Komponente beträgt im
allgemeinen 0 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 5 Gew.-%. Innerhalb der Fettamine
sind beispielsweise solche mit C
12-C
14- oder mit
C16-C
18-Alkylresten zu nennen. Unter den genannten Ethylenoxidanlagerungsprodukten sind solche
mit 2 bis 10 Mol EO bevorzugt. Nur als beispielsweise Vertreter der Komponente h)
sind Oleylamin x 2 EO und Stearylamin x 5 EO zu nennen.
[0023] Die Bestandteile c), d) und e) erfüllen mehrere Funktionen, je nachdem, ob das Garn
aus synthetischen, nativen oder aus Seelengarn besteht. Sie wirken in den erfindungsgemäßen
Mitteln einerseits als Antielektrostatika, als Weichmachungsmittel und in einem Synergismus
zu den Wachsen auch als Gleitmittel, andererseits besitzen sie eine stabilisierende
Wirkung, wirken bei der Herstellung der Zubereitungen (Avivage-Mittel) als Coemulgatoren
und fördern das gleichmäßige Ausziehverhalten der Mittel während des Färbeprozesses.
[0024] Die Bestandteile f), g) und h) wirken als Emulgatoren bei der Herstellung der Färbebad-Avivage-Mittel,
fördern die antielektrostatische Wirksamkeit der beschriebenen Hilfsmittel und stabilisieren
den Einsatz der Mittel in den einzelnen Färbeflotten.
[0025] Die Avivage-Mittel lassen sich auf verschiedene Art herstellen. Sie werden bevorzugt
in der Weise hergestellt, daß man die Bestandteile a) und b) getrennt emulgiert, wobei
der Emulgator f) allein oder zusammen mit den Emulgatoren g) und/oder h) eingesetzt
werden kann. Die Bestandteile c), d) und e) werden bevorzugt gemeinsam mit der Komponente
b) emulgiert.
[0026] Man kann die erhaltenen Dispersionen von a) und b) nach Fertigstellung miteinander
vermischen oder die Emulsion der Komponente b) dazu benutzen, eine Voremulsion des
Bestandteils a) fertig zu emulgieren. Bei den beschriebenen Mitteln stellt Wasser
die äußere Phase dar, es handelt sich also um Öl-in-Wasser-Emulsionen (0/W-Emulsion).
Die Emulsionen können entweder drucklos (Wasserin-Wachs-Verfahren oder Wachs-in-Wasser-Verfahren)
oder im Niederdruck-Autoklaven hergestellt werden. Zur optimalen Stabilität in den
Färbeflotten ist es vorteilhaft, die Mittel zu homogenisieren, z.B. indem man die
Mischungen durch eine Kolloidmühle und/oder eine Hochdruck-Homogenisiermaschine pumpt.
[0027] Das Avivage-Mittel kann im Färbebad in verschiedenen Mengen eingesetzt werden. Vorteilhaft
beträgt die Menge des Avivage-Mittels 5 bis 25 Gew.-%, insbesondere 10 bis 20 Gew.-%,
des Gewichts der zu färbenden Ware.
[0028] Bezüglich der Details, die zum Färben von Nähgarn-Zwirnen aus synthetischen Garnen,
nativen Garnen und aus Seelen-Garnen in der Praxis gebräuchlich sind, wird auf die
einschlägige Fachliteratur und auf die Farbkarten der Farbherstella verwiesen. Die
bei Nähgarn üblichen Farb- stoffklassen werden daher nur ummarisch erwähnt. Es sind
dies: bei PES die üblichen Dispersionsfarbstoffe; bei PA 6,6 die üblichen Säurefarbstoffe,
aber auch übliche 1 : 2 Metallkomplexfarbstoffe und bei hellen Farben gelegentlich
auch übliche Dispersionsfarbstoffe; bei PES/Bw Mischungen aus üblichen Dispersions-
und üblichen Reaktiv- bzw. üblichen Küpen-Farbstoffen; und bei Bw die Klasse der üblichen
Reaktiv- und der üblichen KüpenFarbstoffe. Die Färbeflotte kann (außer den Farbstoffen)
die üblichen Färbehilfsmittel enthalten, wie z.B. Dispergier-, Egalisier- und Stellmittel
sowie Färbebeschleuniger.
[0029] Die Applikation der Avivagemitteldispersionen erfolgt in üblicher Weise in üblichen
Färbeapparaten, wie sie zum Färben von Textilgarnen verwendet werden. Bevorzugt wird
in Flottenverhältnissen von 1 4 bis 1 50, insbesondere 1 4 bis 1 :15 und bei Temperaturen
von 40 bis 140°C, vorzugsweise 100 bis 140°C gearbeitet.
[0030] Die Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele näher erläutert werden, wobei ihre
Anwendung jedoch in keiner Weise eingeschränkt werden soll.
[0031] Die Angabe (
*) bei dem Dispersionsfarbstoff in Beispiel 1, Ziffer 2 und bei dem Dispersions-/Küpen-Farbstoff
im Beispiel 2, Ziffer 2 bedeutet, daß sich die jeweils einzusetzende Farbstoffmenge
nach der gewünschten Farbnuance richtet; die Einstellung dieser Farbstoffmenge ist
dem Färbefachmann geläufig und kann jederzeit den Farbkarten der Farbhersteller entnommen
werden.
Beispiel 1
1. Zusammensetzung der Zubereitung (Avivage-Mittel)
[0032]
a) 35,0 Gew.-% Dimethylpolysiloxan (20 000 mPa.s)
b) 8,0 Gew.-% Paraffinwachs, Fp. 58 bis 60°C
c) 3,0 Gew.-% eines 1:1-Kondensates aus Behensäure und Dimethylaminopropylamin, in
Form des Chlorids
d) 1,5 Gew.-% Stearylalkohol x 50 EO (Ethylenoxid)
e) 1,5 Gew.-% Rizinusöl x 8 EO
f) 1,0 Gew.-% Oleylamin x 2 EO.
g) 50,0 Gew.-% demineralisiertes Wasser
2. Erfindungsgemäße Applikation der Zubereitung
[0033] PES-Nähzwirn aus Filamentgarn, Spinnfasergarn (baumwoll- oder schappe-gesponnen)
oder Texturgarn wird zunächst in üblicher Weise nach z.B. folgender Rezeptur vorgereinigt:
1 bis 2 g/l nichtionogenes Waschmittel
0,5 bis 1 g/l calcinierte Soda
20 min 50 bis 6C°C
10 min 40°C spülen
10 min 20°C spülen
[0034] Dann wird die Färbe- und Avivageflotte einbadig wie folgt angesetzt:
x Dispersionsfarbstoff (*)
1 bis 2 g/l anionaktives Egalisier- und Durchfärbemittel
0,5 bis 1 g/l Färbebeschleuniger
0,5 g/l anionaktives Dispergiermittel
10 bis 15 % erfindungsgemäße Zubereitung
ph 4,5 bis 5,5 mit Essigsäure
[0035] Bei Kreuzwickeln wird die Flotte vorzugsweise wechselseitig durch die Wickelkörper
und/oder Spulen gepumpt, z.B. 4 Minuten von außen nach innen und 2 Minuten von innen
nach außen.
[0036] 5 Minuten bei ca. 40°C behandeln, aufheizen mit 1,5 bis 2°/min auf 130 bis 135°C
(HT-Bedingungen, d.h. Hochtemperaturbedingungen), 30 bis 60 Minuten bei 130 bis 135°C
färben, HT-Ablaß oder abkühlen, zweimal 3 Minuten spülen bei 80°C
[0037] Bei dunklen Farbtönen gegebenenfalls reduktiv reinigen mit
1 bis 2 g/l nichtionogenes Egalisier- und Dispergiermittel
3 bis 6 ml/l Natronlauge, 38°Be
3 bis 6 g/l Hydrosulfit
[0038] 20 Minuten 90°C, zweimal heiß spülen, zweimal warm spülen, eventuell neutralisieren
auf pH 5,5.
[0039] Die Färbeflotte ist einwandfrei stabil. Es kommt zu keinerlei Ausfällungen zwischen
der schwach kationaktiven erfindungsgemäßen Zubereitung und den anionaktiven Dispergier-,
Egalisier- und Stellmitteln. Die Farb- und Reibechtheiten entsprechen den im Nähgarnsektor
üblichen hohen Ansprüchen. Der Nähzwirn ist fertig ausgerüstet, besitzt die geforderten
Gleit- und Näheigenschaften und bedarf nach der Trocknung keinerlei weiterer Avivage
vor der Umspulung in die Verkaufsaufmachung.
Beispiel 2
1. Zusammensetzung der Zubereitung (Avivage-Mittel)
[0040] wie bei Beispiel 1.1
2. Erfindungsgemäße Applikation der Zubereitung
[0041] PES/Bw-Nähgarnaus Seelengarn,bestehend aus einer PES-Filamentseele und einem Bw-Mantel,
wird in üblicher Weise (z.B. nach Beispiel 1.2) gegebenenfalls unter Zusatz von 1
g/l eines anionaktiven Komplexbildners vorgereinigt und anschließend, wie im folgenden
beschrieben, in einer Prozeßstufe gleichzeitig gefärbt und aviviert: dabei wird -
nur als Beispiel - eine Mischung aus Dispersions-und Küpenfarbstoffen ausgewählt.
[0042] Man läßt in üblicher Weise zunächst 0,5 bis 1 g/l eines anionaktiven Egalisier- und
Durchfärbemittels bei pH 4,5 bis 5,5 (essigsauer) 5 Minuten bei ca. 40°C vorlaufen.
Anschließend erfolgt Zugabe von x/y % Dispersions-/Küpen-Farbstoff (
*) und 10 bis 15 % erfindungsgemäße Zubereitung
[0043] Man stellt die Flottenzirkulation auf 4 Minuten außeninnen, 2 Minuten innen-außen
(vgl. Beispiel 1.2), heizt mit 1,5 bis 2°/min auf 130 bis 135°C auf (HT-Bedingungen),
färbt 30 bis 45 Minuten bei 130 bis 135°C, kühlt ab, verküpt und oxidiert anschließend
wie für (die zum Einsatz kommenden) Küpenfarbstoffe vorgeschrieben.
[0044] Die Färbeflotte ist einwandfrei stabil. Der Nähzwirn entspricht den üblichen Qualitätsansprüchen
und bedarf keinerlei weiterer Avivage vor der Umspulung in die Verkaufsaufmachung.
Beispiel 3
1. Zusammensetzung der Zubereitung (Avivage-Mittel)
[0045]
a) 35,0 Gew.-% Dimethylpolysiloxan (12 500 mPa.s)
b) 5,0 Gew.-% Paraffinwachs, Fp. 54 bis 56°C
c) 1,5 Gew.-% Paraffinwachs, Fp. 44 bis 46°C
d) 4,5 Gew.-% eines 2:1 Kondensates aus Stearinsäure und Triäthanolamin, in Form des
Sulfates
e) 2,5 Gew.-% Isotridecylstearat x 2 EO
f) 1,5 Gew.-% Stearylamin x 5 EO
g) 50,0 Gew.-% demineralisiertes Wasser
2. Erfindungsgemäße Applikation der Zubereitung
[0046] Die Zubereitung wird wiederum wie bei Beispiel 1 und 2 beschrieben als Avivage-Mittel
im Färbebad von Nähgarn aus synthetischen Garnen, nativen Garnen und aus Seelen-Garnen
eingesetzt und ermöglicht ein gleichzeitiges Färben und Avivieren in einer Prozeßstufe.