[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Änderung der Eigenschaften eines
textilen Substrates.
[0002] Um die Eigenschaften eines textilen Substrates, beispielsweise einer Faser, eines
Nähgarnes, eines Flächengebildes, eines Verbundwerkstoffes o. dgl., zu verändern,
bestehen mehrere Möglichkeiten. Handelt es sich bei dem textilen Substrat um ein synthetisches
Polymeres, so kann schon bei der Herstellung des Polymeren die gewünschte Veränderung
durch eine chemische Modifizierung der das Polymere bildenden Bausteine herbeigeführt
werden. Die so hergestellten Fasern werden dann als modifzierte Fasern bezeichnet.
[0003] Durch physikalische oder chemische Behandlungen im Rahmen der Veredelung von textilen
Substraten können ebenfalls deren Eigenschaften verändert werden. So lassen sich beispielsweise
durch eine Chlorierung von Wollsubstraten die Filzneigung und das Schrumpfverhalten
der Wollflächengebilde verringern. Bei Baumwollartikeln können die Endeigenschaften,
wie beispielsweise das Bügel- oder Waschverhalten, dadurch verbessert werden, daß
man auf die Baumwollartikel eine geeignete Ausrüstung appliziert. Bei synthetischen
Garnen oder synthetischen Flächengebilden können durch thermische Behandlungen die
Schrumpfeigenschaften dieser Substrate erheblich verändert werden.
[0004] Die zuvor beschriebenen bekannten Verfahren weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie
einerseits nur sehr aufwendig durchzuführen sind und andererseits nur eine graduelle
Veränderung der Eigenschaften der so behandelten textilen Substrate bewirken.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der angegebenen
Art zur Verfügung zu stellen, mit dem die Eigenschaften von textilen Substraten in
einfacher Weise besonders vielfältig verändert werden können.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0007] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Veränderung der Eigenschaften eines textilen Substrates
sieht vor, daß man auf das textile Substrat mindestens einen Initiator aufbringt.
Gleichzeitig und/oder anschließend führt man eine physikalische Behandlung durch,
die bewirkt, daß der zuvor aufgetragene Initiator durch diese physikalische Behandlung
in Radikale und/oder Ionen zerfällt. Die hierbei entstehenden Radikale und/oder Ionen
bringt man dann mit dem textilen Substrat selbst, eine hierauf aufgetragene Substanz
und/oder mit mindestens einem, das textile Substrat umgebenden Gas zur Reaktion.
[0008] Das zuvor beschriebene erfindungsgemäße Verfahren weist eine Reihe von Vorteilen
auf. So ist zunächst festzuhalten, daß das erfindungsgemäße Verfahren in besonders
einfacher Weise eine chemische und/oder physikalische Veränderung des nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren behandelten textilen Substrates ermöglicht. Dies hängt damit zusammen, daß
im einfachsten Fall lediglich der Initiator auf das textile Substrat aufgetragen wird
und hiernach die physikalische Behandlung, die zur Erzeugung von Radikalen und/oder
Ionen aus dem Initiator dient, durchgeführt werden muß, um so zu bewirken, daß das
textile Substrat mit sich selbst oder mit mindestens einem, das textile Substrat umgebenden
Gas zu reagieren. Diese Reaktion führt dann dazu, daß an den Stellen, an denen der
Initiator auf das textile Substrat aufgetragen ist, beispielsweise Vernetzungsreaktionen
der das textile Substrat bildenden Faserpolymere untereinander ablaufen. Hierdurch
entstehen dann chemisch vernetzte Faserpolymere, die naturgemäß in ihren Eigenschaften,
beispielsweise in ihrer Festigkeit, ihrer Hydrophilie, ihrer Hydrophobie oder ihrer
Benetzbarkeit mit Wasser, völlig unterschiedlich sind von den entsprechenden Eigenschaften
der Ausgangspolymeren. Ist dann bei einem derartigen Verfahren noch ein Gas, beispielsweise
ein reaktionsfähiges Gas, anwesend, so bilden sich an den Stellen, an denen der Initiator
aufgrund der physikalischen Behandlung zerfällt, reaktive Gruppen am und/oder im Faserpolymeren
aus, die dann für weiterführende Reaktionen, beispielsweise der chemischen Anbindung
einer Ausrüstung oder eines Farbstoffes, verwendet werden können.
[0009] Wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die physikalische Behandlung des textilen
Substrates derart durchgeführt, daß zuvor auf das textile Substrat eine Substanz,
beispielsweise eine oligomerisierbare oder polymerisierbare Substanz, aufgetragen
ist, so bewirkt das erfindungsgemäße Verfahren, daß diese Substanz aufgrund der Ausbildung
der Radikale und/oder Ionen selbst oligomerisiert bzw. polymerisiert und/oder daß
diese Substanz an das Faserpolymere chemisch und/oder physikalisch angebunden wird.
[0010] Eine geeignete Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß das
erfindungsgemäße Verfahren in Gegenwart eines Gases durchgeführt wird. Hierbei richtet
sich die Auswahl des Gases bei dem erfindungsgemäßen Verfahren danach, welche Effekte
durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht werden sollen. Ist es beispielsweise
erwünscht, daß das erfindungsgemäße Verfahren ein Vernetzen der Faserpolymere, beispielsweise
der Filamente eines Garnes, die das textile Substrat bilden, bewirken soll, so führt
man die physikalische Behandlung, durch die sich aus dem Initiator die Radikale und/oder
Ionen ausbilden, vorzugsweise in eine Inertgas oder einem Inertgasgemisch, beispielsweise
aus einem Edelgas und/oder Stickstoff, durch. Durch Anwendung des Inertgases wird
dann in der Regel verhindert, daß sich am Faserpolymer reaktive Gruppen ausbilden.
Sollen hingegen durch das erfindungsgemäße Verfahren reaktive Gruppen in den Bereichen
des Faserpolymeren, in denen der Initiator zuvor aufgetragen wurde, erzeugt werden,
so werden hierfür vorzugsweise reaktionsfähige Gase eingesetzt, wie insbesondere O₂,
N₂O, O₃, CO₂, NH₃, SO₂, SiCl₄, CCl₄, CF₃Cl, CF₄, SF₆, CO und/oder H₂. Hierbei reagieren
diese Gase, die als Einzelgase oder Gasgemische eingesetzt werden, entweder direkt
unter Ausbildung der entsprechenden funktionellen Gruppen mit den bei der physikalischen
Behandlung durch den Zerfall des Initiators erzeugten Radikalen bzw. Ionen, oder das
entsprechend an das Faserpolymere chemisch gebundene Gas kann dann durch eine geeignete
Nachbehandlung, so z.B. mit Wasser, Säuren oder Laugen, in die entsprechenden reaktiven
(funktionellen) Gruppen umgewandelt werden.
[0011] Die Anzahl der Vernetzungspunkte bzw. der durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugten
reaktiven Gruppen kann durch die Menge des aufgetragenen Initiators variiert werden.
[0012] Desweiteren besteht zusätzlich bei den Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
die zu reaktiven Gruppen am Faserpolymeren führen, die Möglichkeit, die Menge der
funktionellen (reaktiven) Gruppen zu steuern, daß man die Konzentration der zuvor
genannten reaktionsfähigen Gase bei der physikalischen Behandlung variiert. Im einfachsten
Fall wird dies dadurch erreicht, daß man die zuvor genannten reaktionsfähigen Gase
mit einem geeigneten Inertgas, beispielsweise einem Edelgas, einem Edelgasgemisch
und/oder Stickstoff, verdünnt.
[0013] Die zuvor beschriebene Ausbildung der funktionellen Gruppen der das textile Substrat
bildenden Faserpolymeren bewirkt dann, daß abhängig von der Art der jeweiligen funktionellen
Gruppe ein derartig behandeltes Material, insbesondere ein Polyestermaterial, besonders
einfach mit kationischen oder anionischen Farbstoffen oder Reaktivfarbstoffen färbbar
bzw. bedruckbar ist. So konnte beispielsweise festgestellt werden, daß durch Einführung
derartiger funktioneller Gruppen, die recht schwer und aufwendig anfärbbaren Aramidfasern
oder Polyalkylenfasern, insbesondere Polypropylenfasern, nach einer entsprechenden
Behandlung einfach und problemlos mit ionischen Farbstoffen oder Reaktivfarbstoffen
anfärbbar waren. Weiterhin konnte festgestellt werden, daß Ausrüstungen, die über
entsprechende korrespondierende funktionelle Gruppen verfügen, chemisch (kovalent
oder ionische Bindung) die zuvor durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
hergestellten funktionellen Gruppen des Faserpolymers angebunden werden konnten. Dies
führt dann dazu, daß derartige Ausrüstungen dauerhaft und beständig an dem jeweiligen
textilen Substrat fixiert sind, so daß auch beim späteren Gebrauch diese Ausrüstungen
dauerhaft dem textilen Substrat die gewünschten Eigenschaftsänderungen verleihen.
Bei Nähgarnen konnte festgestellt werden, daß ein derartig ausgerüstetes Nähgarn,
bei dem die Ausrüstung chemisch ans Faserpolymere gebunden war, im Vergleich zu einem
Nähgarn, bei dem die gleiche Ausrüstung chemisch nicht am Faserpolymeren angebunden
war, ein wesentlich besseres Nähverhalten besitzen.
[0014] Eine andere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung einer
Ausrüstung auf dem textilen Substrat sieht vor, daß die physikalische Behandlung zur
Zerstörung des Initiators in Gegenwart einer Substanz durchgeführt wird. Dies wiederum
führt dazu, daß entweder die Substanz über die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
entstehenden Radikale und/oder Ionen an das Faserpolymere angebunden wird, die Substanz
mit sich selbst oligomerisiert oder polymerisiert, ohne daß hierbei eine Anbindung
ans Faserpolymere auftritt, oder daß die Substanz sowohl ans Faserpolymere angebunden
wird als auch mit sich selbst oligomerisiert bzw. polymerisiert. Vorzugsweise wird
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Substanz ausgewählt, die radikalisch und/oder
ionisch oligomerisierbar bzw. radikalisch und/oder ionisch polymerisierbar ist.
[0015] Die Auswahl der jeweils verwendeten oligomerisierbaren bzw. polymerisierbaren Substanzen
richtet sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach der jeweils gewünschten Eigenschaftsveränderung.
[0016] So sieht eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß hier
eine Substanz eingesetzt wird, die oligomerisierbare bzw. polymerisierbare Kohlenwasserstoffe
bzw. Kohlenwasserstoffderivate umfaßt. Hierunter fallen beispielsweise Alkylene, insbesondere
Ethylen, Propylen, Isobutylen, Butadien, Isoprine, Methylstyrole, Xylylene sowie Halogenderivate
der zuvor genannten Verbindungen, insbesondere Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Tetrafluorethylene,
Trifluorethylene, Vinylfluorid, Vinylidenfluorid, Pentafluorstyrol, 2,2,3,3-Tetrafluorpropylmethacrylat,
und/oder Mischungen der zuvor genannten Verbindungen sowie insbesondere Mischungen
aus Tetrafluorethylen/Perfluorpropylen, Tetrafluorethylen/Perfluoralkylvinylether,
Tetrafluorethylen/Ethylen, Trifluorchlorethylen/Ethylen und Hexafluorisobutylen/Vinylidenfluorid.
[0017] Zusätzlich oder anstelle der zuvor genannten Substanzen können bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren abhängig von den jeweils gewünschten Veränderungen der Eigenschaften auch
solche Substanzen ausgewählt werden, die oligomerisierbare oder polymerisierbare Acrylsäure,
Acrylsäurederviate und/oder Salze dieser Verbindungen umfassen. Hier sind insbesondere
Methacyrlate, Ethylacrylate, n-Butylacrylat, Iso-Butylacrylate, tert.-Butylacrylate,
Hexylacrylate, 2-Ethylhexylacrylate und Laurylacrylate zu nennen. Ferner können diese
Acrylate mit geeigneten Verbindungen, wie beispielsweise Methylmethacrylate, Ethylenmethacrylate,
n-Butylmethacrylate, Acrylnitril, Styrol, 1,3-Butadien, Vinylacetat, Vinylpropoinat,
Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylfluorid und/oder Vinylidenfluorid vermischt werden.
Weiter kommen als Acrylsäurederivate die Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, Acrylnitril,
Methacrylamid und/oder Salze der zuvor genannten beiden Säuren in Frage.
[0018] Ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich eine dreidimensionale Vernetzung
der auf das textile Substrat aufgetragenen Substanz erwünscht, so werden den zuvor
genannten oligomerisierbaren bzw. polymerisierbaren Substanzen solche Produkte zugesetzt,
die zusätzlich noch freie funktionelle Gruppen aufweisen. Insbesondere eignen sich
hierfür carboxylgruppenhaltige Momomere, wie insbesondere Maleinsäure und/oder Itaconsäure;
hydroxylgruppenhaltige Monomere, wie insbesondere 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat,
Hydroxypropylacrylat, Propylenglykolmethacrylat und/oder Butandiolmonoacrylat; N-Hydroxymethyl-gruppenhaltige
Monomere, wie insbesondere N-Hydroxymethylacrylamid und/oder N-Hydroxymethylmethacrylamid;
und/oder sulfosäurehaltige Monomere, insbesondere 2-Acrylamino-2-Methylpropansulfonsäure.
Als weitere, die Vernetzung ermöglichende Produkte sind entsprechende Ether, insbesondere
Ethyldiglykolacrylat; Amine, insbesondere tert.-Butylaminomethacrylat, Dimethylaminoethylacrylat,
Diethylaminoethylmethacrylat und/oder Diethylaminoethylacrylat; Epoxide, insbesondere
Glycidylmethacrylat; und/oder Halogen-Hydroxylgruppenhaltige Monomere, insbesondere
3-Chlor-2-Hydroxypropylacrylat, zu nennen. Selbstverständlich besteht jedoch auch
die Möglichkeit, die zuvor genannten, funktionelle Gruppen aufweisende Produkte allein
einzusetzen.
[0019] Weiterhin kommen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich zu den zuvor genannten
Substanzen oder an Stelle der zuvor genannnten Substanzen solche Produkte in Frage,
die Styrol und/oder Styrolderivate umfassen. Hier sind speziell neben den bereits
erwähnten Styrol bzw. Methylstyrol insbesondere die Mischungen von Styrol und/oder
Methylstyrol mit Acrylnitril und/oder von Styrol und/oder Methylstyrol mit Butadien
zu nennen.
[0020] Ebenso können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch solche Substanzen ausgewählt
werden, die siliciumorganische Verbindungen aufweisen. Hierbei handelt es sich dann
vorzugsweise um Silicone, die am Siliciumatom entsprechend eine oder mehrere organische
Reste aufweisen, die radikalisch und/oder ionisch oplygomerisierbar bzw. polymerisierbar
sind. Hierfür kommen insbesondere solche organischen Reste in Frage, die endständige
C-C-Doppelbindungen aufweisen.
[0021] Die Auftragsmenge der zuvor genannnten Substanzen variiert abhängig von den gewünschten
Veränderungen der Eigenschaften. Üblicherweise liegt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
die Auftragsmenge der zuvor genannten Subtanzen zwischen etwa 0,01 Gew.% bis etwa
20 Gew.%, insbesondere zwischen 0,5 Gew.% bis 10 Gew.% (Masse der oligomerisierbar
bzw. polymerisierbaren Substanz : Masse des textilen Substrates).
[0022] Ist durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Veränderung der Eigenschaften eines
Nähgarnes beabsichtigt, das eine verbesserte Abriebfestigkeit gegenüber einer mechanischen
Beanspruchung besitzen soll, so hat die Schichtdicke neben der Auswahl der ausgewählten
Substanz einen entscheidenden Einfluß auf die Beständigkeit des Nähgarnes gegenüber
der mechanischen Beanspruchung bei der Verarbeitung. Insbesondere wird dann dabei
die Auftragsmenge derart variiert, daß das fertig ausgerüstete Nähgarn auf seiner
Oberfläche eine flüssige oder feste, nahezu vollständig oder vollständig durchgehende
Substanzschicht aufweist, deren Dicke zwischen etwa 100 nm und 0,1 nm, insbesondere
zwischen 20 nm und 2 nm, variiert.
[0023] Bezüglich der Auswahl des bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzen Initiators
ist allgemein festzuhalten, daß hier grundsätzlich nur solche Initiatoren ausgewählt
werden, die unter den jeweils ausgewählten Bedingungen der physikalischen Behandlung
auch tatsächlich in Radiakale und/oder Ionen zerfallen. Weiterhin ist als wichtiges
Auswahlkriterium für den Initiator anzusehen, daß der durch die physikalische Behandlung
herbeigeführte Zerfall des Initiators unter solchen Bedingungen abläuft, bei denen
die das textile Substrat bildenden Faserpolymere unverändert bleiben, so daß die gewünschte
Eigenschaftsveränderungen nicht durch die physikalische Behandlung als solche sondern
ausschließlich durch den Zerfall des Initiators und der sich hieran anschließenden
Folgereaktionen herbeigeführt werden. Unter den Begriff Initiator fallen im Rahmen
dieser Anmeldung auch Gemische, die mehrere Initiatoren enthalten.
[0024] Bevorzugte Initiatoren, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren allein oder in Mischung
eingesetzt werden, sind Initiatoren auf der Basis eines Persulfates, vorzugsweise
Kaliumpersulfat oder Ammoniumpersulfat; Initiatoren auf der Basis eines Peroxids,
insbesondere Dibenzoylperoxid, Cumolhydroperoxid, Cyclohexanonperoxid, Di-tert-Butylperoxid,
Cyclohexylsulfonylacetylperoxid; Initiatoren auf der Basis einer Azoverbindung, insbesondere
Azodiisobuttersäuredinitril, und/oder 4,4'-Azo-bis-(4-Cyanpentansäurechlorid). Ebenso
können solche Initiatoren eingesetzt werden, die auf der Basis Benzpinakol, Diisopropylpercarbonat
und/oder Butylperoctoat aufgebaut sind.
[0025] Besonders geeignet ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wenn hier als Initiator
Redoxsysteme eingesetzt werden. Diese Redoxsysteme liefern bei der physikalischen
Behandlung eine besonders hohe Ausbeute der hierdurch erzeugten Radikale bzw. Ionen.
Insbesondere werden als Redoxsysteme Kaliumpersulfat und/oder Ammoniumpersulfat/ Natriumhyposulfit;
Wasserstoffperoxid/Eisen-II-Sulfat; Cumolhydroperoxid/Polyamin und/oder Benzoylperoxid/N-Dimethylanilin
eingesetzt.
[0026] Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß man das
textile Substrat vor und/oder bei dem Auftragen des Initiators durch Zugabe eines
Quellmittels quillt. Derartige materialspezifische und dem Fachmann für das jeweilige
Substrat insbesondere aus den Färbeverfahren bekannte Quellmittel, wie beispielsweise
für cellulosehaltige Substrate Lauge oder für polyester- oder polyamidhaltige Substrate
aromatische Kohlenwasserstoffe, bewirken, daß der Initiator nicht nur an der Oberfläche
des Substrates ad- bzw. absorbiert wird, sondern auch insbesondere in die amorphen
Bereiche des Substrates eindiffundieren kann, so daß die entsprechende Radikal- und/oder
Ionen-Bildung auch im Faserinneren abläuft.
[0027] Um die zuvor beschriebene Ad- bzw. Absorption des Initiators an dem jeweiligen textilen
Substrat vorzunehmen, bestehen zwei Möglichkeiten. Bei solchen Initiatoren, die ohne
Zerstörung in den Gaszustand überführbar sind, kann die Aufbringung des Initiators
auf das textile Substrat dadurch erfolgen, daß man das textile Substrat mit dem gasförmigen
Initiator für eine vorgegebene Zeit anströmt bzw. durchströmt. Liegt das textile Substrat
in Form eines Haufwerkes vor, so bietet es sich hierbei an, das textile Substrat für
eine vorgegebene Zeit, insbesondere zwischen zwei Minuten und dreißig Minuten, mit
dem gasförmigen Initiator zu durchströmen.
[0028] Ist hingegen der jeweils ausgewählte Initiator nicht ohne Zersetzung in den gasförmigen
Zustand zu überführen, so wird eine entsprechende Lösung, Dispersion oder Emulsion,
vorzugsweise in Wasser oder in einem Lösungsmittel, insbesondere in einem niedrig
siedenden Lösungsmittel, hergestellt. Anschließend wird diese Lösung, Dispersion oder
Emulsion in üblicher Weise auf das textile Substrat aufgetragen, wobei für den Fall,
daß das textile Substrat als Haufwerk vorliegt, eine Durchströmung des Haufwerkes
mit der Lösung, Dispersion bzw. Emulsion für die vorstehend genannte vorgegebene Zeit
bevorzugt wird.
[0029] Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Zerstörung des Initiators erforderliche
physikalische Behandlung kann abhängig von dem eingesetzten Initiator eine thermische
Behandlung, eine Bestrahlung mit Licht, insbesondere mit UV-Licht, eine α, β, oder
γ Bestrahlung oder eine Behandlung in einem elektrischen Feld sein.
[0030] Eine besonders geeignete Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor,
daß die physikalische Behandlung eine Niedertemperatur-Plasmabehandlung ist. Allgemein
richten sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Bedingungen bei der Niedertemperatur-Plasmabehandlung,
so z.B. der Druck, die Leistung, die Frequenz, die Verweilzeit, die Leistungsdichte
und das eingesetzte Gas bzw. die verwendete Substanz, nach dem jeweils ausgewählten
Initiator, dem Material des jeweils zu behandelnden textilen Substrates und den gewünschten
Eigenschaftsveränderungen.
[0031] Üblicherweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Niedertemperatur-Plasmabehandlung
bei einem Vakuum zwischen 5 Pa und 500 Pa durchgeführt. Besonders gute Ergebnisse
in bezug auf die Ausbeute erzielt man, wenn man die Niedertemperatur-Plasmabehandlung
bei einem Vakuum zwischen 20 Pa und 300 Pa, vorzugsweise zwischen 70 Pa und 200 Pa,
ausführt.
[0032] Eine weitere Ausführungsform des zuvor beschriebenen Verfahrens sieht vor, daß man
bei der Niedertemperatur-Plasmabehandlung während einer ersten Behandlungsperiode
ein Vakuum zwischen 5 Pa und 120 Pa, vorzugsweise zwischen etwa 20 Pa und 120 Pa,
und während einer sich hieran anschließenden zweiten Behandlungsperiode ein Vakuum
zwischen 80 Pa und 250 Pa, vorzugsweise zwischen 100 Pa und 200 Pa, einstellt. Hierdurch
wird insbesondere bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der
das textile Substrat als Wickelkörper bzw. Haufwerk aufgemacht und von einem reaktionsfähigen
Gas oder einem Inertgas durchströmt wird, erreicht, daß der Wickelkörper bzw. das
Haufwerk besonders gut und gleichmäßig mit dem Gas durchströmt wird, was folglich
die Gleichmäßigkeit der Erzeugung der Radi kale bzw. Ionen besonders sicherstellt.
Insbesondere in den Fällen, in denen sich eine erste Behandlungsperiode unmittelbar
an eine zweite Behandlungsperiode anschließt, und vor allen Dingen dann, wenn man
die erste und zweite Behandlungsperiode mehrfach abwechselnd unmittelbar hintereinander
wiederholt, wird der Wickelkörper bzw. das Haufwerk besonders gut durchströmt, so
daß Ungleichmäßigkeiten über die Dicke des Wickelkörpers bzw. des Haufwerkes völlig
ausgeschlossen sind.
[0033] Bei der zuvor beschriebenen Verfahrensweise, bei der zwei aufeinanderfolgende Behandlungsperioden
bei einem unterschiedlichen Vakuum durchgeführt werden, kann man den Übergang von
der ersten Behandlungsperiode zur zweiten Behandlungsperiode und von der zweiten Behandlungsperiode
zur ersten Behandlungsperiode derart gestalten, daß man das Vakuum in jeder Behandlungsperiode
schlagartig einstellt. Eine besonders schonende Behandlung des Wickelkörpers bzw.
des Haufwerkes ermöglicht jedoch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
bei dem das Vakuum in der ersten Behandlungsperiode kontinuierlich in das Vakuum der
zweiten Behandlungsperiode und das Vakuum in der zweiten Behandlungsperiode kontinuierlich
in das Vakuum der ersten Behandlungsperiode überführt wird, so daß der Druck während
der gesamten Behandlung sinusförmig erhöht bzw. abgesenkt wird.
[0034] Bezüglich der Verweilzeit bei der Niedertemperatur-Plasmabehandlung ist festzuhalten,
daß diese pro Behandlungsperiode jeweils zwischen 10 Sekunden und 160 Sekunden, vorzugsweise
zwischen 20 Sekunden und 60 Sekunden, variiert.
[0035] Um unerwünschte und unkontrollierte Nebeneffekte, hervorgerufen durch Fremdgase,
bei der NiedertemperaturPlasmabehandlung zu verhindern, empfiehlt es sich, zu Beginn
der Niedertemperatur-Plasmabehandlung ein Vakuum bei einem Druck einzustellen, der
geringer ist als der Druck während der Niedertemperatur-Plasmabehandlung. Anschließend
führt man, falls erwünscht, ein entsprechendes Gas (reaktionsfähiges Gas und/oder
Inertgas) so lange zu, bis der erwünschte Druck für die Niedertemperatur-Plasmabehandlung
erreicht ist.
[0036] Üblicherweise beträgt die Frequenz bei der Niedertemperatur-Plasmabehandlung zwischen
1 MHz und 20 MHz, wobei vorzugsweise die Niedertemperatur-Plasmabehandlung bei einer
Frequenz von 13,56 MHz durchgeführt wird.
[0037] Darüber hinaus kann man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Niedertemperatur-Plasmabehandlung,
die zur Zerstörung des Initiators und damit zur Ausbildung der Radikale und/oder Ionen
führt, auch bei einer Frequenz von 27,12, 40,68 und/oder 81,36 MHz durchführen, wobei
es jedoch auch möglich ist, während der Niedertemperatur-Plasmabehandlung die Frequenzen
in dem zuvor genannten Bereich zu ändern bzw. auf unterschiedliche Werte im Rahmen
der zuvor genannten Werte einzustellen.
[0038] Die Leistung, die bei der Niedertemperatur-Plasmabehandlung angewendet wird, variiert
zwischen 200 Watt und 600 Watt.
[0039] Die Leistungsdichte variiert bei der Niedertemperatur-Plasmabehandlung zwischen 2
W/dm³ und 25 W/dm³, wobei sich die Volumenangaben auf das Volumen des jeweils verwendeten
Autoklaven beziehen. Vorzugsweise wird jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
bei einer Leistungsdichte zwischen 8 W/dm³ und 14 W/dm³, insbesondere bei 12,5 W/dm³,
gearbeitet.
[0040] Besonders gute Ergebnisse erzielt man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch mit
einer Niedertemperatur-Flasmabehandlung, die bei einer Frequenz von 2,45 GHz, bei
einem Druck zwischen 10-1 Pa und 1.000 Pa, vorzugsweise zwischen 70 Pa und 120 Pa,
und bei einer Leistungsdichte zwischen 0,1 W/dm³ und 5 W/dm³, vorzugsweise zwischen
1,5 W/dm³ und 3 W/dm³, durchgeführt wird.
[0041] Eine andere, ebenfalls bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
sieht vor, daß man als physikalische Behandlung, die zu einer Zerstörung des Initiators
und zur Ausbildung der Radikale und/oder Ionen führt, eine Corona-Behandlung auswählt.
[0042] Vorzugsweise wird diese Corona-Behandlung bei einem Druck durchgeführt, der bei dem
Normaldruck und/oder der geringfügig oberhalb und/oder geringfügig unterhalb des Normaldruckes
liegt. Somit wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Corona-Behandlung bei einem
Druck zwischen 86,659 x 10³ Pa und 133,32 x 10³ Pa, vorzugsweise bei einem Druck zwischen
93,325 x 10³ Pa und 113,324 x 10³ Pa, durchgeführt.
[0043] Besonders gute Ergebnisse in bezug auf den Zerfall des Initiators erzielt man dann,
wenn bei der Corona-Behandlung während einer ersten Behandlungsperiode einen Druck
zwischen 86,659 x 10³ Pa und 99,99 x 10³ Pa und während einer zweiten Behandlungsperiode
einen Druck zwischen 99,99 x 10³ Pa und 133,32 x 10³ Pa einstellt. Dies ist offensichtlich
darauf zurückzuführen, daß bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
bei der die Behandlung des textilen Substrates im Haufwerk bzw. im Wickelkörper erfolgt
und anschließend das Haufwerk bzw. der Wickelkörper von einem Gas und/oder einer die
vorstehend beschriebenen Substanzen enthaltenden Flüssigkeit durchströmt wird, durch
den Druckwechsel der Wickelkörper bzw. das Haufwerk besonders gut und gleichmäßig
durchströmt wird. Folglich hat man dadurch eine gleichmäßige Verteilung der zur Reaktion
gebrachten Systeme, so daß die durch das erfindungsgemäße Verfahren herbeigeführten
Eigenschaftsveränderungen ebenfalls besonders gleichmäßig sind. Insbesonders schließt
sich bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform die erste Behandlungsperiode unmittelbar
an die zweite Behandlungsperiode an, wobei es sich empfiehlt, diesen Behandlungszyklus,
bestehend aus erster und zweiter Behandlungsperiode, mehrfach abwechselnd zu wiederholen.
[0044] Wie bereits zuvor bei der Niedertemperatur-Plasmabehandlung beschrieben wurde, kann
man den Druckwechsel zwischen der ersten und zweiten Behandlungsperiode auch bei der
Corona-Behandlung abrupt durchführen. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, daß sich
bei dem abrupten Druckwechsel der Wickelkörper bzw. das Haufwerk in unerwünschter
Weise verlegt, so daß insbesondere bei realtiv weichen Wickelkörpern bzw. weich gepackten
Haufwerken, d.h. solchen Wickelkörpern bzw. Haufwerken, bei denen die Shore-Härte
gering ist, beim Übergang von der ersten Behandlungsperiode zur zweiten Behandlungsperiode
eine kontinuierliche Druckerhöhung und beim Übergang von der zweiten Behandlungsperiode
in die erste Behandlungsperiode eine kontinuierliche Druckabsenkung durchgeführt wird.
Diese Druckänderung wird dann vorzugsweise sinusförmig ausgeführt, wobei für die erste
und zweite Periode jeweils Behandlungszeiten zwischen 10 Sekunden und 160 Sekunden,
insbesondere zwischen 20 Sekunden und 60 Sekunden, ausgewählt werden.
[0045] Um bei der Corona-Behandlung unerwünschte Fremdeinflüsse, wie beispielsweise von
der Luftfeuchtigkeit oder dem textilen Substrat stammender Wasserdampf oder Staubpartikel,
die zu einer unkontrollierten, nicht reproduzierbaren Corona-Entladung und somit zu
einer unkontrollierten Zerstörung des Initiators führen können, auszuschalten, empfiehlt
es sich, vor Beginn der Corona-Behandlung einen Druck einzustellen, der geringer ist
als der Druck während der Corona-Behandlung. Anschließend wird eine definierte Menge
eines Gases (reaktionsfähiges Gas und/oder Inertgas) zur Einstellung des erforderlichen
Behandlungsdruckes zugeführt. Hierbei wird vorzugsweise der für die Corona-Behandlung
eingesetzte Autoklave auf einen Druck zwischen 1.000 Pa und 10.000 Pa evakuiert, so
daß anschließend das jeweilige Gas und ggf. die mit Substanz angereicherte Flüssigkeit,
das bzw. die den Wickelkörper bzw. das Haufwerk durchströmt, zugeführt werden kann,
um so den Druck im Autoklaven auf einen Wert zwischen 86,659 x 10³ Pa und 133,32 x
10³ Pa einzustellen.
[0046] Die bei der Niedertemperatur-Plasmabehandlung bzw. Corona-Behandlung eingesetzten
Gase sind bereits vorstehend ausführlich beschrieben worden.
[0047] Die Gesamtbehandlungszeit bei der Niedertemperatur-Plasmabehandlung bzw. Corona-Behandlung
beträgt abhängig von den gewünschten Eigenschaftsveränderungen, den eingestellten
Leistungsdichten, den ausgewählten Initiatoren und dem jeweiligen textilen Substrat
zwischen etwa zwei Minuten und etwa dreißig Minuten, vorzugsweise zwischen etwa fünf
Minuten und etwa zwanzig Minuten.
[0048] Besonders gute Ergebnisse erzielt man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wenn man
das textile Substrat als Haufwerk oder als Wickelkörper aufmacht. Diese Verfahrensvariante
des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich insbesondere bei der Niedertemperatur-Plasmabehandlung
bewährt, da es hierfür nicht erforderlich ist, das jeweils zu behandelnde textile
Substrat innerhalb der für die Niedertemperatur-Plasmabehandlung erforderlichen Vakuumkammer
umzuwickeln, so daß die ansonsten erforderlichen technischen Einrichtungen dabei entfallen
können. Überraschend konnte bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
bei dem das textile Substrat als Haufwerk oder als Wickelkörper aufgemacht ist, festgestellt
werden, daß die erzielten Veränderungen sowohl über die Länge des jeweils behandelten
textilen Substrates als auch über dessen Dicke bzw. über den Umfang gesehen sehr gleichmäßig
waren. Dies wird darauf zurückgeführt, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nur
an den Stellen, an denen der Initiator vom textilen Substrat ad- bzw. absorbiert ist,
durch die physikalische Behandlung Radikale bzw. Ionen gebildet werden, so daß das
eigentliche Garnpolymere an den Stellen, an den kein Initiator ad- bzw. absorbiert
ist, weitestgehend unverändert bleibt.
[0049] Wird das textile Substrat als Wickelkörper aufgemacht und einer Niedertemperatur-Plasmabehandlung
bzw. Corona-Behandlung unterworfen, so empfiehlt es sich, hier einen perforierten
zylindrischen Wickelkörper auszuwählen, insbesondere eine perforierte Metallhülse.
[0050] Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die inbesondere zur
Einführung von funktionellen (reaktionsfähigen) Gruppen im Garnpolymeren dient, sieht
vor, daß das textile Substrat als Haufwerk, nachdem zuvor der Initiator aufgebracht
wurde, einer Niedertemperatur-Plasmabehandlung bzw. Corona-Behandlung unterworfen
wird. Hierbei wird zusätzlich dieses Haufwerk von einem Inertgas durchströmt bzw.
angeströmt. Dieses Inertgas bewirkt, daß im Bereich, in dem Initiator am textilen
Substrat ad- bzw. absorbiert ist, entsprechende Radikale bzw. Ionen ausgebildet werden.
Im Anschluß hieran kann sich dann eine entsprechende Umsetzung mit solchen Verbindungen,
wie beispielsweise Sauerstoff, Ammoniak, Kohlendioxid oder Schwefeldioxid, anschließen,
die dann durch eine einfache chemische Umsetzung, beispielsweise durch eine Behandlung
mit Wasser, Säuren oder Laugen, in die entsprechenden funktionellen Gruppen umwandelbar
sind. Diese funktionellen Gruppen werden dann zusätzlich am Faserpolymeren ausgebildet
und können zur Anbindung von Farbstoffen oder anderen Substanzen, wie beispielsweise
herkömmliche Ausrüstungen, dienen. Als Inertgas bzw. Inertgasgemische kommen hierfür
vorzugsweise Edelgase und/oder Stickstoff in Frage.
[0051] Um die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielten Veränderungen der Eigenschaften
besonders gleichmäßig zu gestalten, empfiehlt es sich, insbesondere auch bei sehr
dichten Wickelkörpern bzw. Haufwerken, abwechselnd den Wickelkörper bzw. das Haufwerk
von innen nach außen und von außen nach innen mit dem Gas (reaktionsfähiges Gas, Inertgas)
zu durchströmen.
[0052] Grundsätzlich lassen sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als textiles Substrat
jedes beliebige Ausgangsmaterial, wie beispielsweise Polyamid-, Polyester-, Polypropylen-,
Nomex-, Glas-, Poly-acrylnitril-, Kohlenstoff- und/oder keramische Fasern, jeweils
allein oder in Mischung mit anderen Synthese- und/oder Naturfasern, einsetzen. Ebenfalls
kann das erfindungsgemäße Verfahren auch erfolgreich bei Naturfasern, wie beispielsweise
Wolle, Baumwolle, Jute, o. dgl., angewendet werden.
[0053] Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erfindungsgemäße Verfahren bei Nähgarnen verwendet
wird. Hier konnte festgestellt werden, daß Nähgarne, die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren behandelt und insbesondere mit den zuvor genannten Substanzen ausgerüstet
waren, ein wesentlich besseres Nähverhalten, das sich in einer entsprechend verringerten
Garnbruchhäufigkeit sowie in einer höheren Knopflochzahl ausdrückte, aufweisen. Auch
konnte durch das erfindungsgemäße Verfahren die Anfärbbarkeit von schwer anfärbbaren
Nähgarnen, beispielsweise solchen Garnen, die Aramidfasern, Nomexfasern, und/oder
Polyalkylenfasern, insbesondere Polypropylenfasern, aufweisen, erheblich verbessert
werden, zumal derartige Nähgarne dann abhängig von der jeweils durch das erfindungsgemäße
Verfahren eingeführten funktionellen Gruppen mit basischen Farbstoffen, Säurenfarbstoffen
und/oder Reaktivfarbstoffen anfärbbar waren.
[0054] Hierbei weisen die zuvor genannten Nähgarne die üblichen Nähgarnkonstruktionen auf,
d.h. es handelte sich somit um Coregarne, Multifilamentgarne oder Filament/Fasergarne,
die ggf. verzwirnt waren.
[0055] Desweiteren können diese Nähgarne die an sich bekannte Konstruktion eines verwirbelten
Garnes oder eines umsponnenden Garnes aufweisen, wobei der Titer der zuvor genannten
Nähgarne in der Größenordnung zwischen 50 dtex x 2 (Gesamttiter 100 dtex) und 1.200
dtex x 3 (Gesamttiter 3.600 dtex) liegt.
[0056] Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen
angegeben.
[0057] Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
Beispiel 1
[0058] Ein Polyestergewebe mit einer Breite von 10 cm und einem Flächengewicht von 140 g/m²
wurde auf eine perforierte Hülse mit einer Wickelhöhe von 3 cm aufgewickelt. Anschließend
wurde der Wickelkörper in eine übliche Laborfärbeanlage eingesetzt und dort mit einer
alkoholischen Lösung (Ethanol) von 50 g Benzoylperoxid bei 20 °C während zehn Minuten
durchströmt.
[0059] Nach schonender Trocknung wurde der Wickelkörper entnommen und in eine Vakuumkammer
eingebracht, und dort einer Niedertemperatur-Plasmabehandlung unterworfen. Hierbei
waren die Bedingungen während der Niedertemperatur-Plasmabehandlung wie folgt:
Druck vor der Niedertemperatur-Plasmabehandlung: |
5 Pa |
Druck während der Niedertemperatur-Plasmabehandlung: |
Abbildung 1 |
Frequenz: |
13,56 MHz |
Leistungsdichte: |
8 W/dm³ |
Dauer der ersten und zweiten Behandlungsperiode: |
jeweils 40 Sek. |
Gesamtbehandlungsdauer: |
10 Minuten |
Gas: |
Sauerstoff |
[0060] Anschließend wurde der so behandelte Wickelkörper auf der Laborfärbeanlage mit Wasser
durchströmt und danach in üblicher Weise mit einem Reaktivfarbstoff (2 %) eines herkömmlichen
Reaktivfarbstoffes (Levafix) gefärbt.
[0061] Die so erstellte Färbung wurde farbmetrisch beurteilt, wobei jeweils Proben aus der
unteren Wickellage, der mittleren Wickellage und der oberen Wickellage (äußere Wickellage)
entnommen wurden. Hier konnte festgestellt werden, daß sowohl visuell als auch farbmetrisch
weder Farbtiefen- noch Farbtonunterschiede vorhanden waren.
[0062] Ferner wurden die Reibechtheit, die Wasserechtheit (schwere Beanspruchung), die Schweißechtheit
und die Waschechtheit gemessen. Keine dieser Echtheiten war zu beanstanden.
Beispiel 2
[0063] Ein Nähgarn Nm 25 x 2 aus Aramidfaser wurde auf einer 1 kg Spule aufgewickelt und
in einer Laborfärbeanlage mit einer 5 %igen Wasserstoffperoxidlösung (30 % Wasserstoffperoxid)
bei 25 °C während zehn Minuten behandelt.
[0064] Anschließend wurde die so behandelte Spule mechanisch entwässert und hiernach schonend
getrocknet.
[0065] Danach wurde die Spule in einen Autoklaven eingebracht und dort einer Niedertemperatur-Plasmabehandlung
unter den folgenden Bedingungen unterworfen:
Druck vor der Niedertemperatur-Plasmabehandlung: |
5 Pa |
Druckverlauf während der Niedertemperatur-Plasmabehandlung: |
Abbildung 1 |
Frequenz: |
13,5 NHz |
Leistungsdichte: |
15 W/dm³ |
Dauer der ersten und zweiten Behandlungsperiode: |
jeweils 40 Sek. |
Gesamtbehandlungsdauer: |
25 Minuten |
Gas: |
Amoniak |
[0066] Anschließend wurde die Garnspule aus dem Autoklaven entnommen und in die Laborfärbeanlage
überführt. Dort erfolgte zunächst eine Durchströmung des Materials während 2 Minuten
bei Raumtemperatur mit Wasser. Hiernach wurde eine konventionelle Färbung mit einem
Säurefarbstoff (2 % eines handelsüblichen Säurefarbstoffes) durchgeführt.
[0067] Von der Spule wurden jeweils Proben aus der inneren Lage, der mittleren Lage und
der äußeren Lage entnommen und die Färbung zunächst visuell und farbmetrisch beurteilt.
Hierbei konnten keine Farbton- bzw.
Farbtiefenunterschiede festgestellt werden.
[0068] Weiterhin wurde bei den zuvor genannten drei Lagen vergleichende Festigkeitsuntersuchungen
durchgeführt, wobei keine Unterschiede in den Festigkeiten zwischen den einzelnen
Lagen bestanden. Die Festigkeit nach der Niedertemperatur-Plasmabehandlung und anschließenden
Färbung betrug 95 % der Festigkeit des Ausgangsmaterials.
[0069] Auch die im Beispiel 1 genannten Echtheiten wurden von den nach Beispiel 2 behandelten
Nähgarnen bestimmt. Hierbei waren diese Echtheiten ebenfalls zufriedenstellend.
1. Verfahren zur Veränderung der Eigenschaften eines textilen Substrates, dadurch gekennzeichnet,
daß man auf das textile Substrat mindestens einen Initiator, der durch eine physikalische
Behandlung in Radikale und/oder Ionen zerfällt, aufbringt und daß man gleichzeitig
und/oder anschließend die physikalische Behandlung durchführt und die hierbei entstehenden
Radikale und/oder Ionen mit dem textilen Substrat selbst, einer hierauf aufgetragenen
Substanz und/oder mit einem das textile Substrat umgebenden Gas zur Reaktion bringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das textile Substrat mit
mindestens einem das textile Substrat umgebenden reaktionsfähigen Gas, vorzugsweise
O₂, N₂O, O₃, CO₂, NH₃, SO₂, SiCl₄, CCl₄, CF₃Cl, CF₄, CO, Hexamethyldisiloxan, und/oder
H₂, einem Inertgas, vorzugsweise mindestens einem Edelgas und/oder Stickstoff, und/oder
einem Gemisch der zuvor genannten Gase zur Reaktion bringt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Substanz mindestens
eine radikalisch und/oder ionisch oligomerisierbare bzw. radikalisch und/oder ionisch
polymerisierbare Substanz auf das textile Substrat aufbringt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Substanz aufbringt,
die oligomerisierbare und/oder polymerisierbare Kohlenwasserstoffe, Kohlenwasserstoff-Copolymerisate,
Kohlenwasserstoff-Oligomersisate, Kohlenwasserstoff-Mischoligomerisate, Kohlenwasserstoff-Mischpolymerisate
und/oder Derivate hiervon umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine solche Substanz
auswählt, die oligomerisierbare und/oder polymerisierbare Verbindungen der Acrylsäure,
Acrylsäure-Cooligormerisate, Acrylsäure-Copolymerisate, Acrylsäure-Mischoligomerisate,
Acrylsäure-Mischpolymerisate und/oder Salze und/oder Derivate hiervon umfaßt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Substanz
auswählt, die oligomerisierbare und/oder polymerisierbare Verbindungen von Styrol,
seinen Derivaten, Styrol-Cooligomerisate, Styrol-Copolymerisate, Styrol-Mischoligomerisate,
Styrol-Mischpolymerisate und/oder Salze und/oder Derivate hiervon umfaßt.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man
einen Initiator auf der Basis eines Persulfates, insbesondere Kaliumpersulfat und/oder
Ammoniumpersulfat, eines Peroxids, insbesondere Dibenzoylperoxid, Cumolhydroperoxid,
Cyclohexanonperoxid, Di-tert-Butylperoxid, Cyclohexylsulfonylacetylperoxid, einer
Azoverbindung, insbesondere Azodiisobuttersäuredinitril, und/oder einen Initiator
auf der Basis von Benzpinakol, Diisopropylpercarbonat und/oder tert.-Butylperoctoat
auswählt.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man
als Initiator ein Redoxsystem, insbesondere Kaliumpersulfat/Natriumhyposulfit, Wasserstoffperoxid/Eisen-II-Sulfat,
Cumolhydroperoxid/Polyamin und/oder Benzoylperoxid/N-Dimethylanilin, einsetzt.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man
das texile Substrat vor und/oder während des Auftragens des Initiators durch Aufbringen
eines Quellmittels quillt.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man
als physikalische Behandlung eine thermische Behandlung, eine Bestrahlung mit Licht,
eine α, β, γ -Bestrahlung und/oder eine Behandlung in einem elektrischem Feld auswählt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Niedertemperatur-Plasmabehandlung
als physikalische Behandlung durchführt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Niedertemperatur-Plasmabehandlung
bei einem Druck zwischen 5 Pa und 500 Pa durchführt.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die Niedertemperatur-Plasmabehandlung
bei einem Druck zwischen 20 Pa und 300 Pa, vorzugsweise zwischen 70 Pa und 200 Pa,
ausführt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man bei
der Niedertemperatur-Plasmabehandlung während einer ersten Behandlungperiode einen
Druck zwischen etwa 5 Pa und etwa 120 Pa, vorzugsweise zwischen etwa 20 Pa und etwa
120 Pa, und während einer sich hieran anschließenden zweiten Behandlungsperiode einen
Druck zwischen etwa 80 Pa und etwa 250 Pa, vorzugsweise etwa 100 Pa und etwa 200 Pa,
einstellt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die erste Behandlungsperiode
unmittelbar an die zweite Behandlungsperiode anschließt.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß man die erste und
zweite Behandlungsperiode mehrfach abwechselnd wiederholt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß man beim
Übergang von der ersten Behandlungsperiode in die zweite Behandlungsperiode und beim
Übergang von der zweiten Behandlungsperiode in die erste Behandlungsperiode den Druck
kontinuierlich erhöht bzw. absenkt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man für
die erste und zweite Behandlungsperiode jeweils eine Zeit zwischen 10 Sekunden und
160 Sekunden, vorzugsweise zwischen 20 Sekunden und 60 Sekunden, auswählt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man zu Beginn
der NiedertemperaturPlasmabehandlung einen Druck einstellt, der geringer ist als der
Druck während der Niedertemperatur-Plasmabehandlung, und daß man anschließend ein
Gas, insbesonder ein reaktionsfähiges Gas und/oder ein Inertgas bis zum Erreichen
des erforderlichen Behandlungsdruckes zuführt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Niedertemperatur-Plasmabehandlung bei einer Frequenz zwischen 1 MHz und 20 MHz, vorzugsweise
bei 13,56 MHz, durchführt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Niedertemperatur-Plasmabehandlung bei einer Frequenz von 27,12, 40,68 und/oder 81,36
MHz durchführt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Niedertemperatur-Plasmabehandlung bei einer Leistung zwischen 200 W und 600 W durchführt.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Niedertemperatur-Plasmabehandlung bei einer Leistungsdichte zwischen 2 W/dm³ und 25
W/dm³, vorzugsweise zwischen 8 W/dm³ und 14 W/dm³, durchführt.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Niedertemperatur-Plasmabehandlung bei einer Frequenz von 2,45 GHz, bei einem Druck
zwischen 10⁻¹ bis 1.000 Pa, vorzugsweise zwischen 70 Pa und 120 Pa, und bei einer
Leistungsdichte zwischen 0,1 W/dm³ und 5 W/dm³, vorzugsweise zwischen 1,5 W/dm³ und
3 W/dm³, durchführt.
25. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als physikalische Behandlung
eine Corona-Behandlung durchführt.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß man die Corona-Behandlung
bei einem Druck zwischen 86,659 x 10³ Pa und 133,32 x 10³ Pa, vorzugsweise bei einem
Druck zwischen 33,325 x 10³ Pa und 113,324 x 10³ Pa, durchführt.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Corona-Behandlung
während einer ersten Behandlungsperiode einen Druck zwischen 86,659 x 10³ Pa und 99,99
x 10³ Pa und während einer zweiten Behandlungsperiode einen Druck zwischen 99,99 x
10³ Pa und 113,324 x 10³ Pa einstellt.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß man die erste Behandlungsperiode
unmittelbar an die zweite Behandlungsperiode anschließt.
29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß man die erste und
die zweite Behandlungsperiode mehrfach abwechselnd wiederholt.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß man beim
Übergang von der ersten Behandlungsperiode in die zweite Behandlungsperiode und beim
Übergang von der zweiten Behandlungsperiode in die erste Behandlungsperiode den Druck
kontinuierlich erhöht bzw. absenkt.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß man für
die erste und zweite Behandlungsperiode jeweils eine Zeit zwischen 10 Sekunden und
160 Sekunden, vorzugsweise zwischen 20 Sekunden und 60 Sekunden, auswählt.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß man vor
Beginn der Corona-Behandlung einen Druck einstellt, der geringer ist als der Druck
während der Corona-Behandlung, und daß man anschließend ein Gas bis zum Erreichen
des erforderlichen Behandlungsdruckes zuführt.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß man vor der Corona-Behandlung
einen Druck zwischen 1.000 Pa und 10.000 Pa einstellt.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Niedertemperatur-Plasmabehandlung bzw. Corona-Behandlung zwischen zwei Minuten und
dreißig Minuten durchführt.
35. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man
aus dem textilen Substrat ein Haufwerk oder einen Wickelkörper herstellt und danach
die physikalische Behandlung durchführt.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß man das textile Substrat auf
eine perforierte Hülse, vorzugsweise eine perforierte Metallhülse, aufwickelt.
37. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, daß man das Haufwerk bzw.
den Wickelkörper abwechselnd von außen nach innen und von innen nach außen mit einem
reaktionsfähigen Gas und/oder einem Inertgas durchströmt.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß man bei
und/oder nach der Niedertemperatur-Plasmabehandlung bzw. Corona-Behandlung den Wickelkörper
mit gasförmigem Sauerstoff, Kohlendioxid, Schwefeldioxid und/oder Ammoniak und anschließend
mit Wasser durchströmt und daß so behandelte Material mit Säuren oder basischen Farbstoffen
oder Reaktivfarbstoffen färbt bzw. bedruckt.
39. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man
als textile Substrat ein Nähgarn auswählt.
40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Nähgarn aus Aramidfasern
und/oder Polyalkylenfasern, insbesondere Polypropylenfasern, kreuzspulartig aufwickelt,
anschließend den Initiator gleichmäßig am Nähgarn ad- bzw. absorbiert, die Niedertemperatur-Plasmabehandlung
bzw. Corona-Behandlung durchführt und hiernach das Nähgarn mit einem ionischen Farbstoff
färbt.