[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur kontinuierlichen
Vorbehandlung von cellulosehaltigem Textilgut, welches aus
(a) einem Vorreinigungsschritt, bei dem das hierbei verwendete Behandlungsbad übliche
Tenside und sonstige übliche Hilfsmittel und übliche Enzyme als Entschlichtungsmittel
enthält und einen pH-Wert von 5 bis 11 aufweist, und nach Auswaschen und Spülen
(b) einem Bleichschritt mit Wasserstoffperoxid in alkalischwäßriger Flotte, welche
übliche Tenside und sonstige übliche Hilfsmittel enthält,
besteht.
[0002] Üblicherweise erfolgt bei Geweben eine dreistufige Vorbehandlung, bestehend aus Entschlichtung,
Abkochung und Bleiche. Jeder dieser drei Behandlungsschritte ist dabei unterteilt
in einen Imprägnierschritt, bei dem die Behandlungsflotte auf das Textilgut aufgebracht
wird, eine Verweilstufe, bei der die auf das Textilgut aufgebrachten Chemikalien und
Hilfsmittel reagieren können, und eine Auswaschstufe.
[0003] Mit dem vorliegenden Vorbehandlungsverfahren kann wesentlich rationeller gearbeitet
werden. Es genügt bereits eine Vorreinigung, bei der die Behandlungsflotte (Imprägnierflotte),
die bestimmte Zusätze enthält, auf das Textilgut aufgebracht und sofort anschließend
- ohne Verweilzeit - ausgewaschen wird, sowie direkt folgend die Bleiche, um gute
Bleichergebnisse bei hoher Warenschonung zu erreichen. Besonders gute Bleichergebnisse
resultieren insbesondere dann, wenn bei der Imprägnierung mit der Bleichflotte mit
einem erhöhten Flottenauftrag gearbeitet wird. Solche guten Resultate, die weitgehend
denen der üblichen dreistufigen Vorbehandlung entsprechen, waren nicht zu erwarten.
[0004] Enthält die Vorreinigungsflotte bei (a) nicht die nachfolgend genannten Zusätze,
ergeben sich ungenügende Bleichergebnisse. Bei schwer entfernbaren, nicht wasserlöslichen
Stärkeschlichten auf dem Gewebe kann in manchen Fällen der Entschlichtungseffekt nicht
ausreichen. Deshalb erfolgt beim vorliegenden Vorbehandlungsverfahren die Zugabe der
nachfolgend genannten Zusätze direkt in die Entschlichtunsflotte, die die stärkeabbauenden
Enzyme enthält.
[0005] Bei allen genannten Verfahrensweisen resultieren überraschend gute Bleichergebnisse,
die mit denen einer üblichen dreistufigen Arbeitsweise mindestens vergleichbar sind.
[0006] Das Naturprodukt Baumwolle enthält neben der Hauptkomponente Cellulose noch bis zu
10 Gew.-% natürliche Verunreinigungen, die je nach Herkunft, Provenienz, Wachstumsbedingungen
und Reifezustand bei der Ernte erheblich schwanken können. Solche natürlichen Begleitstoffe
der Baumwolle sind insbesondere Proteine, Pektin, Wachsester und Wachsalkohole, Hemicellulose,
Ligninsubstanzen, Harze, farbige Pigmente, organische Säuren und Mineralsalze mit
den Kationen von Ca, Mg, Na, K, Fe, Mn, Cu und Al und den Anionen Carbonat, Phosphat,
Sulfat, Chlorid und Silikat.
[0007] Diese Verunreinigungen machen die Rohbaumwolle vollständig wasserabstoßend und verleihen
ihr einen harten, unakzeptablen Griff sowie ein gelblich-bräunliches Aussehen und
würden beim Bleichen, Färben oder Drucken zu erheblichen Störungen führen. Sie müssen
deshalb vorher möglichst vollständig entfernt werden.
[0008] Neben diesen natürlichen Begleitsubstanzen müssen auch die während des Wachstums
und bei den Verarbeitungsstufen, absichtlich oder unabsichtlich, aufgebrachten Substanzen
in die Betrachtung einbezogen werden. Hierbei muß unterschieden werden zwischen Substanzen,
die bei Wachstum und Ernte (z.B. Blatt- und Stengelreste, Entlaubungsmittel, Insektizide,
Fungizide), bei der Garnherstellung und -verarbeitung (z.B. Spinnpräparationen, Metallabrieb,
Rostflecken), bei der Herstellung von Maschenware und bei der Gewebeherstellung aufgebracht
werden.
[0009] Beim Webvorgang müssen die Kettfäden durch sie umhüllende Polymerfilme vor mechanischer
Beschädigung geschützt werden. Neben den dazu aufgebrachten Schlichten unterschiedlichster
Konstitution und Löslichkeit (z.B. Stärke, Stärkeether, Stärkeester, Carboxymethylstärke,
Carboxylmethylcellulose, Methylcellulose, Polyvinylalkohol, Polyacrylate) werden zur
optimalen Verarbeitung zusätzlich noch Schlichtehilfsmittel (z.B. tierische Fette,
teilweise emulgiert, synthetische Wachse, Paraffine) benötigt.
[0010] Alle genannten natürlichen und verarbeitungsbedingten Begleitsubstanzen sehr verschiedener
chemischer Konstitutionen können sich auf der Baumwollfaser befinden. Sie alle wirken
sich im wesentlichen negativ auf die Veredlungsstufen Bleichen, Färben und Drukken
aus und können sich bei mangelhafter Entfernung störend bemerkbar machen durch z.B.
mangelhafte Hydrophilität, ungenügende Bleicheffekte, Warenschädigungen bei der Bleiche,
Ausfällungen in den Behandlungsflotten, Walzenbeläge, braune Stippen von den Samenschalen,
unegale Färbungen oder Drucke oder schlechte Farbechtheiten.
[0011] Aufgabe der Vorbehandlung ist es, das Textilgut so vorzubereiten, daß störende Begleitstoffe
möglichst weitgehend und vor allem gleichmäßig entfernt werden, ohne daß dabei die
freigelegte saubere Baumwolle, die α-Cellulose, zu stark geschädigt wird. Wegen der
Unterschiedlichkeit dieser Substanzen sowohl in der physikalischen Erscheinungsform
als auch in der bereits genannten chemischen Konstitution kann dies nicht durch einen
einfachen Auswaschprozeß gelingen.
[0012] Bei der klassischen kontinuierlichen Gewebevorbehandlung werden zur optimalen Entfernung
der Verunreinigungen üblicherweise drei Verfahrensstufen angewandt: Entschlichten
- Alkalisches Abkochen - Bleichen. Dabei wird beim Entschlichten der Abbau und die
Entfernung der Schlichte und eine Vorreinigung, beim Abkochen die weitgehende Entfernung
von Faserbegleitstoffen, ein Quellen der Cellulose und ein Anquellen der Samenschalen
und beim Bleichen die Zerstörung farbiger Begleitstoffe und der Samenschalen und ein
guter Bleicheffekt angestrebt.
[0013] Maschenware, die durch Wirkten oder Stricken hergestellt wird, ist normalerweise
nicht geschlichtet und benötigt daher - im Unterschied zum Gewebe - keinen Entschlichtungsschritt.
[0014] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, bei rationellerer Arbeitsweise bessere
Bleicheffekte zu erzielen als bei einer Vorbehandlung nach dem Stand der Technik.
[0015] Demgemäß wurde das eingangs definierte Verfahren gefunden, welches dadurch gekennzeichnet
ist, daß das Behandlungsbad bei (a) zusätzlich 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis
6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Textilgutes,
(i) eines wasserlöslichen Polymerisates, welches aus 40 bis 100 Gew.-% monoethylenisch
ungesättigter Mono- oder Dicarbonsäuren oder deren Anhydriden oder einer Mischung
hieraus aufgebaut ist und einen K-Wert von 8 bis 80 aufweist, als Dispergiermittel
enthält.
[0016] In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Behandlungsbad bei (a) zusätzlich
1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Textilgutes, eines Gemisches (iii) der
Komponenten (i) und
(ii) entweder einer Aminopolycarbonsäure, einer Hydroxyalkyl- oder Amino-phosphonsäure,
einer Polycarbonsäure, einer Polyhydroxycarbonsäure oder eines anorganischen Polymetaphosphates
oder einer Mischung hieraus als Komplexbildner für mehrwertige Metallionen
im Gew.-Verhältnis von 10:1 bis 1:10, vorzugsweise im Gew.-Verhältnis von 4:1 bis
1:4.
[0017] Dank der erfindungsgemäßen Arbeitsweise mit dem Zusatz von Dispergiermitteln und
gegebenenfalls Komplexbildnern in die Vorreinigungsflotte neben den üblicherweise
enthaltenen Netz- und Waschmitteln sowie Hilfsmitteln und Enzymen gelingt eine so
effektive Entfernung der störenden Begleitstoffe, daß die folgende Peroxidbleiche
mit höheren Alkalimengen und bei Bedarf auch höheren Peroxidmengen mit hervorragenden
Bleichergebnissen und ohne nennenswerte Warenschädigung abläuft und auf die alkalische
Abkochung verzichtet werden kann.
[0018] Die erfindungsgemäß zugegebenen Dispergiermittel sind in der Lage, unlösliche Verbindungen
anorganischer und organischer Art, z.B. auch unlösliche Hydroxide oder Carbonate von
Erdalkali- oder Schwermetallen sowie unlösliche Salze dieser Kationen mit z.B. Pektinat,
Fettsäuren oder Schlichten, zu dispergieren und auch dadurch neben dem verbesserten
Vorreinigungseffekt Ausfällungen und Walzenbeläge zu verhindern.
[0019] Durch die zusätzliche Zugabe von Komplexbildnern für mehrwertige Metallionen werden
auch Erdalkali- und Schwermetallionen von der Baumwolle durch Komplexieren entfernt,
Ausfällungen von unlöslichen Salzen dieser Kationen dadurch verhindert und somit ideale
Voraussetzungen für eine folgende, problemlose Peroxidbleiche und die spätere Färbung
geschaffen.
[0020] Dank der erfindungsgemäßen Zugabe von Dispergiermitteln und gegebenenfalls Komplexbildnern
in die Vorreinigungsflotte, Durchführen des Vorreinigungsprozesses (a) und Auswaschen
der dispergierten und/oder gelösten Verunreinigungen wird das Textilgut so gut von
störenden Begleitstoffen befreit, daß es sich bei der folgenden Peroxidbleiche (b)
wesentlich günstiger verhält als ohne die erfindungsgemäßen Zusätze, sogar günstiger
als nach einer zusätzlichen alkalischen Abkochung vor der Peroxidbleiche.
[0021] Die vorteilhaften Effekte bzw. Auswirkungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind
im wesentlichen erst bei und nach der Peroxidbleiche erkennbar. Direkt nach der Vorreinigung
wird allerdings bereits meist eine bessere Hydrophilität durch die erfindungsgemäßen
Zusätze gefunden sowie als Maß für den Reinigungseffekt deutlich reduzierte Mengen
an beispielsweise Ca, Mg und Fe auf dem Textilgut.
[0022] Bei der Peroxidbleiche werden folgende überraschende Effekte erhalten:
- Höherer Bleicheffekt (gemessen als Weißgrad nach Berger)
- Geringerer Peroxidverbrauch
- Geringere Warenschädigung
- Gute Hydrophilität
[0023] Die Schalenentfernung ist eine Frage von Bleichzeit, Alkali- und Peroxidmenge. Gute
Schalenentfernung verlangt normalerweise eine alkalische Abkochung mit 30 bis 60 g/l
Ätznatron und einem üblichen Netz- oder Waschmittel bei 100°C während 2 min bis 30
min nach der normalen Entschlichtung und anschließend eine Peroxidbleiche mit 30 bis
50 ml/l Wasserstoffperoxid (35 gew.-%ig) und 5 bis 10 g/l Ätznatron, neben den üblichen
Bleichstabilisatoren und Netz- oder Waschmitteln. Mit einer Peroxidbleiche direkt
nach der normalen Entschlichtung gelingt die Schalenentfernung meist nicht, weil die
zur Schalenentfernung notwendigen hohen Alkalimengen (>10 g/l Ätznatron) einen starken
Peroxidzerfall begünstigen und zu einer starken Warenschädigung führen.
[0024] Dank der erfindungsgemäßen Arbeitsweise resultiert ein Warenzustand, frei von die
Peroxidbleiche störenden Verunreinigungen, der eine Peroxidbleiche auch mit deutlichen
höheren Mengen an Ätznatron mit hervorragenden Bleichergebnissen, ohne Warenschädigung
und frei von Schalen ermöglicht. Die Bleiche kann auch mit hohen Peroxidmengen und
bei längerer Bleichzeit (bis 60 min) ohne nennenswerte Warenschädigung durchgeführt
werden. Wegen der ausgezeichneten Stabilität des Peroxids und seiner optimalen Ausnutzung
für das Bleichen der farbigen Begleitstoffe der Baumwolle (und nicht großer Verluste
wegen des Verbrauchs zur Oxidation vorhandener, weiterer Verunreinigungen der Ware)
kann die Menge an Peroxid aber ohne große Einbußen an Bleicheffekt deutlich reduziert
werden, dies ist ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0025] Die Vorteile der erfindungsgemäßen Arbeitsweise lassen sich auch nach Färben des
erfindungsgemäß vorbehandelten Textilgutes erkennen. Es ist nämlich bekannt, daß Erdalkali-
und Schwermetallionen mit manchen Farbstoffen unlösliche Verbindungen sowie unlösliche
Metallkomplexe bilden und dadurch Farbton- und Farbtiefenveränderungen herbeiführen
können. Bei der erfindungsgemäß durchgeführten Vorbehandlung resultieren gleichmäßigere
und ruhigere Färbungen als bei Verwendung der normalen Entschlichtungsarbeitsweise.
[0026] In der DE-A 27 35 816 (1) wird ein Verfahren zum Entschlichten und Bleichen von Cellulose
enthaltendem oder daraus bestehendem Textilgut durch gleichzeitiges enzymatisches
Entschlichten und Vorbehandeln mit einer Lösung von Natriumdithionit ("Hydrosulfit")
und einem üblichen Schwermetallkomplexbildner unter Zusatz eines Puffersystems bei
pH 6 bis 9 und anschließender üblicher Peroxidbleiche in Gegenwart von wenig oder
gar keinem Silikat als Stabilisator beschrieben.
[0027] Natriumdithionit wirkt als Reduktionsmittel und erfordert die Anwendung eines Puffersystems,
weil bei der Oxidation von Dithionit neben Sulfat-Anionen schweflige Säure entsteht
und der pH-Wert dadurch absinkt. Dieses Sauerlaufen des Behandlungsbades muß durch
Pufferung vermieden werden, um die Eigenzersetzung des Dithionits, ein Verlassen des
für die Komplexierung optimalen pH-Bereiches und das Auftreten von SO
2-Geruch zu verhindern. Die bei der Oxidation des Dithionits entstehenden Sulfationen
gelangen ins Abwasser, belasten es und steigern - wie bekannt - die Korrosion von
Abwasserkanälen und -rohren aus Beton, erkennbar auch an den von den Umweltbehörden
festgelegten Grenzwerten für Sulfationen im Abwasser.
[0028] Weitere Nachteile bei Einsatz von Natriumdithionit sind der Zwang zur Vermarktung
als Pulver wegen seiner Instabilität in wäßrigen Lösungen, die Hygroskopie und Selbstentzündlichkeit
des Pulvers sowie der Zwang zu einem Pulverprodukt auch bei Mischungen aus den 3 Einzelkomponenten
Dithionit/Komplexbildner/Puffersystem, weiterhin auch die Instabilität ebenso bei
Stammlösungen, sowohl von Dithionit als auch von Dreiermischungen.
[0029] Zum Unterschied zu dem in (1) beschriebenen Verfahren benötigt das erfindungsgemäße
Verfahren kein Reduktionsmittel und kein Puffersystem, hat also keinen der dort genannten
Nachteile. Die Einsatzstoffe können als Lösungen problemlos gehandhabt und eingesetzt
werden. Auch bei den gegebenenfalls einzusetzenden Komplexbildnern sind generell Komplexbildner
für mehrwertige Metallionen einsetzbar, nicht nur die üblichen Schwermetallkomplexbildner.
Zwar sollen Schwermetallionen möglichst entfernt werden, zusätzlich aber auch Erdalkalimetall-Ionen
oder Aluminium-Ionen. Dank der dispergierenden Wirkung der einzusetzenden Dispergiermittel
werden auch unlösliche Verbindungen von mehrwertigen Metallionen von dem Textilgut
entfernt, nicht nur lösliche Kationen.
[0030] In der DE-B 28 14 354 (2) wird ein Verfahren zum Entschlichten von mit Stärke geschlichteter
Cellulose enthaltender oder daraus bestehender Textilien mit Hilfe einer Kombination
von Peroxidisulfat und eines oxidationsbeständigen Dispergiermittels für die durch
den oxidativen Abbau der Schlichte entstehenden, wasserunlöslichen Stärkemolekül-Bruchstücke
beschrieben. Das Verfahren wird bevorzugt mit der alkalischen Abkochung gekoppelt
und bei pH-Werten zwischen 12 bis 14 und bei einer Temperatur von ca. 100°C während
mindestens 1 Minute durchgeführt. Trotz der eingesetzten relativ geringen Mengen (0,1
bis 3 g Peroxidisulfat pro Liter Entschlichtungsflotte) läßt sich auch bei dem beschriebenen,
oxidativen Entschlichtungsverfahren eine Faserschädigung nie ganz vermeiden. Das Oxidationsmittel
unterscheidet nicht zwischen Stärke und Cellulose, beide bekanntlich chemisch sehr
ähnlich. Guter oxidativer Abbau der Stärke wird meist zwangsläufig von einer oxidativen
Schädigung der Cellulosefasern begleitet, bei geringer Faserschädigung bleibt die
Stärkeentschlichtung meist unbefriedigend. Die beim Verfahren eingesetzten Dispergiermittel
sollen die oxidativen Spaltprodukte der Stärkeschlichte dispergieren und müssen oxidationsstabil
sein.
[0031] Im Unterschied zu dem in (2) beschriebenen Verfahren werden bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren , das ja auf die Verwendung von Peroxidisulfat als Entschlichtungsmittel
verzichtet, alle diese Einschränkungen und Nachteile ausgeschlossen. Die eingesetzten
Dispergiermittel müssen nicht oxidationsstabil sein und müssen wesentlich weitergehendere
Dispergieraufgaben erfüllen als die Dispergierung oxidativer Stärke-Abbauprodukte.
Außerdem kann bei dem im erfindungsgemäßen Verfahren als erste Stufe durchgeführten
Vorreinigungsschritt (a) eine Faserschädigung vollständig ausgeschlossen werden. Falls
überhaupt, könnte eine solche höchstens bei der folgenden Peroxidbleiche (b) eintreten.
[0032] Die EP-B 101 567 (3) betrifft die Herstellung wäßriger konzentrierter homogener 25
bis 60 gew.-%iger, einen pH-Wert von 3 bis 7 aufweisender Lösungen von Mischungen,
vorzugsweise im Gewichtsverhältnis 7:1 bis 1:7, aus Homopolymerisaten der Acrylsäure
und/ oder Copolymerisaten der Acrylsäure mit bis zu 50 Gew.-% Maleinsäure und/oder
Maleinsäureanhydrid und K-Werten von 10 bis 25 und Nitrilotriessigsäure, Polyaminopolycarbonsäuren,
Polyaminopolyphosphonsäuren und/oder Hydroxyalkanpolyphosphonsäuren, wobei die gelösten
Komponenten vollständig oder zumindest zu 20 % in Form der Kaliumsalze und in letzterem
Fall der Rest in Form der freien Säure vorliegen. Ihre Verwendung in Vorbehandlungs-
oder Färbebädern für aus Cellulose bestehendes oder Cellulose enthaltendes Textilgut
als kombiniertes Dispergier- und Metallionenkomplexierungsmittel wird genannt. Eine
Verwendbarkeit für Vorreinigungs- oder Entschlichtungsbäder wird nicht erwähnt.
[0033] Aus der DE-A 42 08 106 (4) ist bekannt, ein Gemisch aus Citronensäure, einem Alkalimetall-
oder Ammoniumsalz einer Zuckercarbonsäure und gegebenenfalls einer geringen Mengen
Mineralsäure als Hilfsmittel für veredelnde Behandlungen von Textilfasermaterial einzusetzen.
[0034] Die EP-A 055 975 beschreibt ein kontinuierliches Verfahren zum Entschlichten von
cellulosehaltigem Textilmaterial, bei dem das Textilmaterial mit einer Mischung aus
anionischen Tensiden, anorganischen Oxidationsmitteln und einem Siloxanoxyalkylen-Copolymerisat
behandelt wird, wobei zusätzlich ein Komplexbildner eingesetzt werden kann. Nach dieser
Behandlung wird das Textilmaterial mit wäßrigem H
2O
2 gebleicht.
[0035] Die anspruchsgemäße Vorreinigung (a) von Cellulose enthaltendem oder aus Cellulose
bestehendem Textilgut kann kontinuierlich bei Flottenverhältnissen von ca. 1:1 oder
bei Maschenware auch Flottenverhältnissen von 1:5 bis 1:20 vorgenommen werden. Beim
Kontinueprozeß wird die Behandlungsflotte bei Tauchzeiten (Kontaktzeiten) des Textilgutes
von üblicherweise 5 bis 30 Sekunden, insbesondere 10 bis 20 Sekunden, aufgebracht,
wobei das Behandlungsbad eine Temperatur zwischen Raumtempertur (20°C) und 70°C haben
kann. Nach diesem Tauch- bzw. Imprägnierschritt wird die mit der Behandlungsflotte
beladene Ware auf eine Flottenaufnahme von ca. 100 % (entsprechend einem Flottenverhältnis
von ca. 1:1) abgequetscht und anschließend entweder sofort ausgewaschen oder aber
einer Verweilzeit von 5 Minuten bis 24 Stunden bei Raumtemperatur oder von 30 Sekunden
bis 3 Minuten bei ca. 100°C unterworfen und dann erst ausgewaschen. Das Auswaschen
des behandelten Textilgutes erfolgt üblicherweise heiß (bei Temperaturen zwischen
80 bis 100°C) und anschließend kalt, meist in mehreren Waschbädern hintereinander.
[0036] Der pH-Wert der Behandlungsflotte bei (a) sollte zwischen 5 und 11, bevorzugt zwischen
6 und 10, liegen.
[0037] Bei Maschenwaren oder Geweben, die wasserlösliche Schlichten (wie z.B. Stärkeether,
Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol oder Polyacrylate) enthalten, reicht häufig
der erfindungsgemäße Vorreinigungsschritt (a), bestehend aus dem Imprägnieren des
Textilgutes mit der Behandlungsflotte und sofortiges anschließendes Auswaschen, aus,
um gute Bleichergebnisse zu erhalten. Ist der Entschlichtungseffekt nicht optimal,
kann nach dem Imprägnierschritt eine längere Verweilzeit eingeräumt und erst danach
ausgewaschen werden.
[0038] Bei wasserunlöslichen Schlichten (wie z.B. aus Nativer Stärke von Mais, Reis, Kartoffeln
oder Weizen, Carboxymethylstärke, Stärkeester oder Tapioka-Stärke) müssen effektivere
Maßnahmen zur Entschlichtung ergriffen werden. Dazu wird die enzymatische Entschlichtung
benutzt, bei der in der Regel Stärke abbauende α-Amylase-Enzyme eingesetzt werden,
die daher bei Anwesentheit von Stärke oder Stärkederivaten angewandt wird.
[0039] Beim vorliegenden Vorbehandlungsprozeß (a) erfolgt die Zugabe der erfindungsgemäßen
Zusätze direkt in die Entschlichtungsflotte, die die stärkeabbauenden Enzyme enthält.
[0040] Als Enzyme werden meist Bakterien-, Malz- oder Pankreas-Amylase eingesetzt, wobei
die meisten Enzymtypen bei niedrigen Temperaturen (bis 70°C), spezielle Typen auch
bei höheren Temperaturen (70°C bis 120°C) wirksam sind. Die eingesetzten Enzymmengen
liegen in der Regel zwischen 1 bis 8 g/l. Optimale Aktivität entfalten diese Amylasen
meist in einem bestimmten pH-Bereich, der zwischen den pH-Werten 5 bis 11, meist zwischen
6 und 8 liegt. Je nach dem eingesetzten Enzymtyp und/oder der zur Verfügung stehenden
Zeit werden nach dem Imprägnieren des Textilmaterials mit der Entschlichtungsflotte
Verweil- bzw. Reaktionszeiten bis zu 24 Stunden bei Raumtemperatur oder auch nur 1
bis 2 Minuten bei 100°C angewandt.
[0041] Die Entschlichtungsflotte enthält üblicherweise neben dem gegebenenfalls eingesetzten
Enzym noch Netz- und Waschmittel (Tenside) sowie weitere übliche Hilfsmittel, so häufig
Kochsalz und geringe Mengen an Calciumsalzen (beides zur Enzymaktivierung), die entweder
separat zugegeben oder über die Wasserhärte automatisch eingebracht werden.
[0042] Die Peroxidbleiche (b) im Anschluß an die Vorreinigung (a) erfolgt üblicherweise
kontinuierlich bei Flottenverhältnissen Textilgut zu Flotte von 1:0,6 bis 1:1,7, vorzugsweise
1:1 bis 1:1,5 (entsprechend Flottenaufnahmen von 60 Gew.-%, bezogen auf das Textilgut,
bis 170 Gew.-%, vorzugsweise 100 Gew.-% bis 150 Gew.-%). Solche hohe Flottenaufnahmen
sind erst durch neue, moderne Auftragstechniken (z.B. "Flexnip" von Fa. Küsters, "Super-Sat"
von Fa. Babcock oder "Raco-Yet" von Fa. Ramisch-Kleinewefers, siehe DE-A 42 02 720)
erreichbar geworden und ermöglichen wegen des höheren Angebots an Chemikalien und
Hilfsmitteln sowie der erhöhten Wassermenge auf dem Textilgut die zusätzliche Steigerung
des Vorbehandlungsergebnisses, insbesondere des Weißgrades bei verringerter Warenschädigung.
Bei Maschenwaren kann die kontinuierliche Peroxidbleiche auch aus langer Flotte, also
bei Flottenverhältnissen Textilgut zu Flotte von 1:6 bis 1:15, erfolgen.
[0043] Die Peroxidbleiche erfolgt in der Regel bei Temperaturen zwischen 70 bis 130°C, vorzugsweise
98° bis 120°C, während 2 bis 60 Minuten, vorzugsweise 10 bis 30 Minuten.
[0044] Bestandteile der Bleichflotte sind neben Wasserstoffperoxid, üblicherweise in Form
der 30 bis 50 gew.-%igen wäßrigen Lösung eingesetzt, und Ätznatron Tenside sowie sonstige
übliche Hilfsmittel, so übliche anorganische und organische Stabilisatoren - die für
eine ausreichende Stabilität des Wasserstoffperoxids unter Bleichbedingungen sorgen
sollen - und gegebenenfalls Dispergiermittel, die Ausscheidungen unlöslicher Verbindungen
und Walzenbeläge verhindern sollen. Die einzusetzenden Mengen an Peroxid und Ätznatron
richten sich nach dem Textilgut, dem gewählten Verfahren und dem angestrebten Bleichergebnis,
nämlich ob Farbware (Textilgut, das gefärbt oder bedruckt werden soll) oder ein Vollweiß
(für Weißware, die nicht gefärbt oder bedruckt wird) angestrebt wird. Vollweißartikel
verlangen einen höheren Weißgrad und totale Schalenfreiheit. Die eingesetzten Peroxidmengen
liegen in der Regel zwischen 10 bis 60 g/l H
2O
2 (35 gew.-%ig), vorzugsweise zwischen 20 bis 50 g/l, die Ätznatronmengen zwischen
5 und 50 g/l, vorzugsweise zwischen 10 und 25 g/l.
[0045] Bevorzugter Verfahrensablauf beim Bleichschritt (b) ist die kontinuierliche Arbeitsweise,
bei der das Textilgut in breiter Warenbahn nach der anspruchsgemäß durchgeführten
Vorreinigung (a) und dem nachfolgenden Auswaschen bzw. Spülen mit der Bleichflotte
imprägniert und in einem Dämpfer bei 98 bis 120°C während 10 bis 30 Minuten gebleicht
und anschließend intensiv heiß (mehrmals bei 95°C) und kalt in üblicher Weise ausgewaschen
wird.
[0046] Als Komplexbildner (ii) für mehrwertige Metallionen eignen sich Amino-polycarbonsäuren,
Hydroxyalkyl- und Amino-phosphonsäuren, Poly(hydroxy)carbonsäuren und anorganische
Polymetaphosphate, als freie Säuren oder in neutralisierter Form als Alkali- oder
Ammoniumsalze. Als Beispiele seien genannt:
[0047] Nitrilotriessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure,
β-Hydroxyethylaminodiessigäsure, N,N-Di-(β-hydroxyethyl)-glycin, 1,3-Propylendiamintetraessigsäure,
1,2-Propylendiamintetraessigsäure, N-β-Hydroxyethylethylendiamintriessigsäure, 2-Hydroxypropylen-1,3-diamintetraessigsäure,
Di-(β-aminoethyl)-ethertetraessigsäure, Glykol-bis-(β-aminoethyl)-ethertetraessigsäure,
Cyclohexylen-1,2-diamintetraessigsäure, β-Alanindiessigsäure, L-Aparagindiessigsäure,
Isoserindiessigsäure, L-Glutamindiessigsäure, Nitrilomonoessigdipropionsäure, Nitrilotripropionsäure,
Ethylendiamindibernsteinsäure, Poly(α-iminodiessigsäure-)acrylsäure, Phosphonobutantricarbonsäure,
Aminotris-methylenphosphonsäure, Ethylendiamintetraethylenphosphonsäure, Hexamethylendiamintetramethylenphosphonsäure,
Diethylentriamin-pentamethylenphosphonsäure, Morpholino-methandiphosphonsäure, 1-Hydroxy-C
1-bis C
10-alkyl-1,1diphosphonsäuren wie 1-Hydroxyethan-1,1-diphosphonsäure, Zuckersäuren wie
Mannozuckersäure oder Gluconsäure, Schleimsäure, Milchsäure, Weinsäure, Äpfelsäure,
Citronensäure, Tartronsäure, Glucoheptonsäure, Poly-(α-hydroxy-)acrylsäure, Polyacrylsäure,
Polymaleinsäure, 1,2,3,4-Cyclopentan-tetracarbonsäure, o-Carboxymethyl-tartron-säure,
o-Carboxymethyl-äpfelsäure und Poly-(di-, tri-, tetra- und hexa-)metaphosphate.
[0048] Bevorzugte Komplexbildner sind Aminopolycarbonsäuren, Phosphonsäuren und Polyhydroxycarbonsäuren,
insbesondere Nitrilotriessigsäure, Diethylentriamin-pentamethylen-phosphonsäure und
Poly-a-hydroxyacrylsäure.
[0049] Die Komplexbildner für mehrwertige Metallionen sollten möglichst sequestrierende
Eigenschaften für zwei- bzw. dreiwertige Ionen der Metalle Ca, Mg, Ba, Sr, Mn, Co,
Cu, Fe, Ni, Co, Zn, Cd und Al, insbesondere für Ionen der Metalle Ca, Mg, Fe, Cu,
Mn und Zn und Al, die häufiger auf Rohbaumwolle angetroffen werden, besitzen.
[0050] Als Dispergiermittel (i) eignen sich wasserlösliche Polymerisate, die monoethylenisch
ungesättigte Mono- und/oder Dicarbonsäureeinheiten in Mengen ≥ 40 Gew.-%, vorzugsweise
≥ 60 Gew.-%, insbesondere ≥ 80 Gew.-%, einpolymerisiert enthalten und K-Werte zwischen
8 und 80, vorzugsweise zwischen 10 und 40, besitzen. Die K-Werte sind ungefähres Maß
für das Molekulargewicht bzw. den Polymerisationsgrad und werden nach H. Fikentscher,
Cellulosechemie 13, S. 60 (1932) in 2 gew.-%igen Lösungen in Dimethylformamid bei
25°C bestimmt.
[0051] Geeignete monoethylenisch ungesättigte Monocarbonsäuren sind solche, die 3 bis 10
C-Atome im Molekül enthalten. Genannt seien hier vor allem Acrylsäure oder Methacrylsäure;
jedoch kann man auch α-Hydroxyacrylsäure, Vinylessigsäure, Allylessigsäure, Propylidenessigsäure,
Ethylidenpropionsäure, Dimethylacrylsäure oder C2- bis C6-Alkylhalbester von Dicarbonsäuren,
vor allem der Maleinsäure, einsetzen. Als geeignete monoethylenisch ungesättigte Dicarbonsäuren
können in den Polymerisaten z.B. Maleinsäure, Itaconsäure, Glutaconsäure, Methylenmalonsäure
und Citraconsäure oder deren Anhydride, z.B. Maleinsäureanhydrid, enthalten sein.
Auch Mischungen von ungesättigten Mono- bzw. Dicarbonsäuren oder deren Anhydriden
können verwendet werden.
[0052] Neben den Carbonsäuregruppen-tragenden Monomeren können die Polymerisate ≤ 60 Gew.-%,
vorzugsweise ≤ 40 Gew.-%, insbesondere ≤ 20 Gew.-%, carboxylgruppenfreie, insbesondere
monoethylenisch ungesättigte Monomeren enthalten, die mit den carboxylgruppentragenden
Monomeren copolymerisierbar sind. Hier seien z.B. Acrylamid, Methacrylamid, (Meth)acrylnitril,
Acrylamidosulfonsäure, Vinylsulfonsäure, Allylsulfonsäure, Vinylphosphonsäure, Allylphosphonsäure,
Vinylacetat, Vinylpropionat, Allylakohol, Acrolein, Hydroxyethyl- oder Hydroxypropyl(meth)acrylat,
(Meth)acrylsäuremethyl- oder -ethylester, Styrol, C
2- bis C
4-Olefine, Alkylvinylether mit Alkylresten mit 1 bis 4 C-Atomen sowie Mischungen hieraus
genannt. Von den genannten Monomeren eignen sich in besonderem Maße Acrylamid, Methacrylamid,
Vinylacetat, Acrylnitril, Hydroxyethyl- und Hydroxypropylacrylat, Methylvinylether
und Diisobutylen. Diese Comonomeren können die Löslichkeit der Dispergiermittel (i)
in Wasser oder in verdünnten Alkalien entscheidend beeinflussen.
[0053] In einer bevorzugten Ausführungsform setzt man als Dispergiermittel (i) wasserlösliche
Copolymerisate aus
| 40 bis 100 Gew.-%, |
vorzugsweise 60 bis 100 Gew.-%, Acrylsäure, Methacrylsäure, α-Hydroxyacrylsäure oder
Maleinsäure oder einer Mischung hieraus und |
| 0 bis 60 Gew.-%, |
vorzugsweise 0 bis 40 Gew.-%, copolymerisierbarer Monomerer, welche vorzugsweise carboxylgruppenfrei
sind, |
mit einem K-Wert von 8 bis 80 ein.
[0054] Besonders gute Ergebnisse liefern insbesondere Homopolymerisate der Acrylsäure, der
Methacrylsäure und der Maleinsäure bzw. von Maleinsäureanhydrid sowie Copolymere aus
Acrylsäure und Methacrylsäure, beispielsweise im Gew.-Verhältnis von 50:50 bis 95:5,
und Copolymere aus Acrylsäure und Maleinsäure, beispielsweise im Gew.-Verhältnis 20:80
bis 80:20.
[0055] Weiterhin haben sich die wasserlöslichen Polymerisate auf Basis von carboxylgruppenhaltigen
Monomeren als besonders günstige Dispergiermittel (i) erwiesen, bei denen die Carboxylgruppen
im Polymerisat in Form der Natriumsalze vorliegen. Aber auch die Lithium-, Kalium-,
Ammonium- und substituierten Ammoniumsalze, z.B. Methyl-, Ethyl-, Dimethyl-, Diethyl-,
Trimethyl-, Triethyl-, Diethanol-, Triethanol- oder Triisopropanol-ammoniumsalze,
können verwendet werden.
[0056] Für das erfindungsgemäße Verfahren werden Textilien aus Cellulose und Mischungen
derselben mit anderen nativen oder synthetischen Fasern, z.B. Leinen, Polyester oder
Polyamid, eingesetzt. Wichtigste Faserarten sind reine Baumwolle und Mischungen aus
Baumwolle und Polyester.
[0057] Die Aufgabe der Erfindung, ein rationelleres, ökonomischeres und ökologisch verbessertes
Vorbehandlungsverfahren zu entwickeln, wird somit durch Zugabe von Dispergiermitteln
und gegebenenfalls Komplexbildnern für mehrwertige Metallionen in Mengen von 1 Gew.-%
bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Textilgewicht, in die
Vorreinigungssflotte und direkt folgende alkalische Peroxidbleiche gelöst.
[0058] Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung in nicht beschränkender Weise.
Anwendungstechnische Prüfungen
[0059] Zur Beurteilung der Qualität der Vorbehandlung wurden am gebleichten Textilgut folgende
Prüfungen durchgeführt:
- Der Weißgrad wurde auf einem Spectroflash 500 der Firma ICS-Texunion gemessen und
nach Berger ausgewiesen.
- Der Restperoxidgehalt auf dem Textilgut am Anfang der Bleiche (vor Bleichbeginn) und
am Ende der Bleichzeit wurde titrimetisch mit 0,1 n KMnO4-Lösung in bekannter Weise bestimmt. Dazu wurden die Gewebestücke bestimmten (gleichen)
Gewichtes in wäßrige Schwefelsäurelösung gegeben, dadurch der Peroxidzerfall gestoppt
und das auf der Ware vorhandene Peroxid titrimetrisch bestimmt. Die Peroxidmenge am
Anfang der Bleiche wurde gleich 100 % gesetzt und die Restperoxidmenge am Ende der
Bleiche darauf bezogen, also im Prozent des Anfangswertes, angegeben. Je höher die
Restperoxidmenge, umso besser war die Stabilität des Peroxids bei der Bleiche.
- Der Durchschnittspolymerisationsgrad (DP-Wert) ist ein Maß für die Faserschädigung;
je höher die Werte bzw. je näher am DP-Wert der Rohware, umso geringer ist die Schädigung.
Er wurde vikosimetrisch in Kupfercuoxam-Lösung bestimmt.
- Als Maß für die Hydrophilität des Textilmaterials wurde die Saugzeit bestimmt. Dabei
wird ein genormter Gewebestreifen (Breite 3 cm) 1 cm tief in das angefärbte Wasser
eingetaucht und die Zeit in Sekunden gemessen, nach der das Wasser exakt 1 cm im Gewebestreifen
hochgestiegen ist. Die Saugzeit (Steigzeit) wird dann in s/cm angegeben. Je geringer
die Saugzeit, umso besser die Hydrophilität.
- Der Stärkenachweis nach der Tegewa-Methode, bei dem durch einen Tüpfeltest mit Jod-Jodkalium
die noch vorhandene Stärke auf dem Gewebe durch eine Blau-Violett-Färbung angezeigt
wird, ist allgemein bekannt. Mit Hilfe der Violett-Skala des Tegewa-Verbandes, die
9 Farbnuancierungen zeigt, läßt sich der Entschlichtungsgrad bestimmen. Note 9 bedeutet
vollständige Entschlichtung, Note 1 keinerlei Entschlichtung.
- Die Schalenentfernung wurde visuell beurteilt.
Beispiele 1a-d (zum Vergleich)
[0060] Ein Köpergewebe aus Rohbaumwolle von 310 g/m
2, geschlichtet mit wasserlöslichen Stärkederivaten, wurde mit einer Flotte von 70°C
und einer Flottenaufnahme von ca. 100 % (entsprechend einem Flottenverhältnis von
ca. 1:1) imprägniert (Tauchzeit = Kontaktzeit des Gewebes mit der Flotte war 20 Sekunden),
die
| 5 g/l |
10-fach oxethyliertes Nonylphenyl |
| x g/l |
Zusätze gemäß Tabelle 1 |
enthielt und auf einen pH-Wert von 8,5 eingestellt worden war, anschließend sofort
2 mal heiß (≥ 95°C) und 2 mal kalt ausgewaschen und anschließend wurde eine Peroxidbleiche
im Dämpfer bei 100°C während 15 Minuten durchgeführt. Die dabei mit einer Flottenaufnahme
von 125 % (entsprechend einem Flottenverhältnis von 1:1,25) aufgebrachte Bleichflotte
hatte folgende Zusammensetzung:
| 40 g/l |
Wasserstoffperoxid (35 gew.-%ig) |
| 15 g/l |
Ätznatron |
| 1 g/l |
10-fache oxethyliertes Nonylphenol |
| 5 g/l |
handelsüblicher Bleichstabilisator (Mg-haltiger Stabilisator auf Basis von Phosphonsäure
und Polyacrylsäure) |
[0061] Nach dem Auswaschen und Trocknen resultierte ein gebleichtes Baumwollgewebe, das
durch die in der Tabelle 1 aufgeführten Daten charakterisiert werden konnte.

[0062] Wurde gemäß Beispiel 1a mit Zugabe der Produktmischung A in die Vorreinigungsflotte
gearbeitet, die anschließende Peroxidbleiche aber mit nur 5 g/l Ätznatron anstatt
15 g/l Ätznatron durchgeführt, so war die Schalenentfernung ungenügend und der Weißgrad
nach Berger lag nur bei 80.
Vergleichsbeispiel le mit dreistufiger Arbeitsweise
[0063] Das Köpergewebe wie im Beispiel la-d wurde zur Entschlichtung mit einer Flotte von
60°C und einer Flottenaufnahme von ca. 100 % (entsprechend einem Flottenverhältnis
von ca. 1:1) imprägniert, die
| 4 g/l |
Bakterien-α-Amalyse |
| 5 g/l |
10-fach oxethyliertes Nonylphenol |
| 3 g/l |
Kochsalz |
enthielt, mit Wasser von ca. 10° deutscher Härte angesetzt und auf einen pH-Wert
von ca. 7 eingestellt worden war, 24 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, heiß
und kalt ausgewachen, dann wurde eine alkalische Abkochung mit
| 40 g/l |
Ätznatron |
| 3 g/l |
10-fach oxethyliertem Nonylphenol |
während 15 Minuten bei 100°C im Dämpfer durchgeführt und eine Peroxidbleiche mit
folgender Rezeptur
| 40 g/l |
Wasserstoffperoxid (35 gew.-%ig) |
| 6 g/l |
Ätznatron |
| 1 g/l |
10-fach oxethyliertes Nonylphenol |
| 5 g/l |
Bleichstabilisator (wie bei Bsp. 1a-d) |
wie in Beispiel 1a-d, aber mit einer Flottenaufnahme von 100 % angeschlossen. Es
wurden folgende Prüfdaten erhalten: Weißgrad (Berger) = 82,2, Restperoxid = 16 %,
DP-Wert = 1.680, Saugzeit = 2,0 s/cm, Tegewa-Wert = 8, Schalenentfernung vollständig.
[0064] Das Ergebnis zeigt, daß mit der zweistufigen Arbeitsweise bessere Vorbehandlungsergebnisse
erzielt werden können als mit der dreistufigen Arbeitsweise.
Beispiele 2a-d (zum Vergleich)
[0065] Ein rohes Baumwoll-Gewebe von 230 g/m
2, geschlichtet mit einer Mischung aus wasserlöslichen Stärkederivaten und Carboxymethylcellulose,
wurde zur Vorreinigung mit einer Flotte von Raumtemperatur und einer Flottenaufnahme
von ca. 100 % imprägniert (Tauchzeit ca. 15 Sekunden), die
| 5 g/l |
10-fach oxethyliertes Nonylphenol |
| x g/l |
Zusätze gemäß Tabelle 2 |
enthielt und auf einen pH-Wert von ca. 8 eingestellt worden war, sofort (ohne Verweilzeit)
2 mal heiß und 2 mal kalt ausgewaschen und anschließend einer Peroxidbleiche wie in
Beispiel 1, allerdings mit einer Flottenaufnahme von 100 %, unterworfen.
[0066] Die Bleichergebnisse für die jeweils eingesetzten Zusätze sind der Tabelle 2 zu entnehmen.
[0067] Wird nach dem Imprägnieren mit der Vorreinigungsflotte eine Verweilstufe für das
imprägnierte Gewebe von 20 Minuten bei Raumtemperatur eingebaut, resultieren nach
der Peroxidbleiche nahezu die gleichen Bleichergebnisse.

Beispiele 3a-d (zum Vergleich) und 4a-d (a-c erfindungsgemäß, d zum Vergleich)
[0068] Ein rohes Baumwollnesselgewerbe von 150 g/m
2, geschlichtet mit Stärkederivaten, wurde zur Vorreinigung mit einer Flotte von 60°C
und einer Flottenaufnahme von ca. 100 % imprägniert (Tauchzeit ca. 20 Sekunden), die
| 5 g/l |
10-fach oxethyliertes Nonylphenol |
| x g/l |
Zusätze gemäß Tabelle 3 |
enthielt und auf einen pH-Wert von ca. 7,5 eingestellt worden war, und anschließend
sofort, wie in Beispiel 1 beschrieben, ausgewaschen und gebleicht.
[0069] Das Vorbehandlungsergebnis für die Beispiele 3a-d für die jeweils eingesetzten Zusätze
sind in Tabelle 3 aufgeführt. Die Verbesserung wird deutlich erkennbar. Allerdings
ist die Entschlichtung, erkennbar an den Tegewa-Werten, nicht optimal. Zur Verbesserung
der Entschlichtung wurde daher nach der folgenden erfindungsgemäßen Verfahrensweise
vorbehandelt:
[0070] Das gleiche Baumwollnesselgewebe wie bei den Beispielen 3a-d wurde zur Entschlichtung
mit einer Flotte von 70°C und einer Flottenaufnahme von ca. 100 % imprägniert, die
| 4 g/l |
Bakterien-α-Amylase |
| 5 g/l |
10-fach oxethyliertes Nonylphenol |
| 3 g/l |
Kochsalz |
| x g/l |
Zusätze gemäß Tabelle 3 |
enthielt, mit Wasser von ca. 10° deutscher Härte angesetzt und auf einen pH-Wert
von ca. 7 eingestellt worden war, 24 Stunden bei Raumtemperatur stehen gelassen, dann
2 mal heiß (>95°C) und 2 mal kalt ausgewaschen. Anschließend wurde die Peroxidbleiche,
wie in den Beispielen 1a-d beschrieben, durchgeführt. Als Vergleich wurde die Entschlichtung
und Bleiche ohne Zusätze durchgeführt.
[0071] Die Vorbehandlungsergebnisse für die Beispiele 4a-d zeigt Tabelle 4. Es wurden vergleichbare
Ergebnisse wie bei Tabelle 3 erhalten, aber deutlich bessere Entschlichtungseffekte
gefunden.
