Handbuch der chemischen Untersuchung der Textilfaserstoffe

Meer over het boek

Auswirkungen der Hochveredlung auf die Fiirbung der Zellulosefasertextilien. Inhaltsverzeichnis des ersten Teils.- Sechstes Kapitel, Siebenter Abschnitt: Echtveredlungsausrüstungen von Zellulosefasertextilien, beruhend auf Kunstharzeinlagerung und Zellulose-Molekülvernetzung. Knitterfest- (Quellfest-) und Krumpffestausrüstung von Zellulosefasertextilien.- Allgemeine und chemische Grundlagen zur Ausrüstung von Zellulosefasertextilien mit Kunstharzen und vernetzend wirkenden Substanzen.- A. Einleitung.- 1. Die Faserquellung.- 2. Die kristalline Faserstruktur.- 3. Die Wash-and-Wear-Ausrüstung.- B. Allgemeines zum Mechanismus der Zellulose Vernetzung mittels N -haltiger und N-freier Substanzen.- C. Beaktive Ausrüstungsmittel, die zur Eigenvernetzung (Kunstharzbildung) neigen.- I. Kunstharzbildende Alkylolverbindungen des Harnstoffs und Melamins.- 1. Die Methylolverbindungen (sogenannte ,,Vorkondensate ) des Harnstoffs.- Abgewandelte Methylolverbindungen des Harnstoffs.- 2. Die Methylolverbindungen (sogenannte Vorkondensate ) des Melamins.- Darstellung von Melamin.- Konstitution von Melamin.- Chemische und physikalische Daten von Melamin.- Die primären Keaktionsprodukte des Melamins mit Aldehyden.- Abgewandelte Methylolverbindungen des Melamins.- 3. N-Methylol-Derivate anderer Verbindungen.- II. Höher polymerisierte (ankondensierte), noch kolloidlösliche Methylolverbindungen der in sich vernetzenden Kunstharze .- Saure, kolloide Melamin-Formaldehyd-Lösungen für die Ausrüstung von Baumwollgeweben.- III. Kationaktive Methylolharnstoff-, Methylolmelamin- und andere Verbindungen.- 1. Kationaktive Methylolharnstoff-Verbindungen.- a) Herstellung bei pH-Wert 6 bis 8.- b) Herstellung bei pH-Wert unterhalb 4.- 2. Kationaktive Methylolmelamin-Verbindungen.- 3. Kationaktive Methylolverbindungen von Dicyanamid und Dicyan-diamidinsalz.- IV. Die Kondensation (Hitzehärtung) der N-Alkylol-Verbindungen von Eigenvernetzern (Methylolverbindungen des Harnstoffs und Melamins und ihrer Abwandlungen) unter Ausbildung des unlöslichen Endharzes.- Allgemeines.- 1. Kondensation der Methylolverbindungen des Harnstoffs.- 2. Kondensation der Methylolverbindungen des Melamins.- 1. Ätherbrückenbildung.- 2. Methylen-bisamid-Gruppenbildung.- 3. Azomethin-Gruppenbildung.- 4. Möglichkeit der Hydrolysierung der Aminogruppen zu OH-Gruppen.- Konstitution des Melamin-Formaldehyd-Endharzes.- 3. Neuere Ansichten über den Reaktionsmechanismus der Aminoplastkondensationen auf elektronentheoretischer Grundlage.- D. Reaktionen, die überwiegend zu einer Vernetzung der Zellulose führen.- Allgemeines.- Interpretation einer hauptvalenz- oder nebenvalenzmäßigen Bindung des Kunstharzes an die Zellulosemoleküle.- I. Vernetzungsreaktionen mit Aldehyden.- Allgemeines.- 1. Die Formalisierung der Zellulose.- Allgemeines über den Chemismus der Formalisierung.- Interpretation der Reaktionsweise von Formaldehyd auf elektronentheoretischer Grundlage.- Die Primärreaktionen des Formaldehyds.- 1. Addition von Antibasen.- 2. Addition von Basen.- Addition von Sauerstoffbasen an Formaldehyd.- Addition von Stickstoffbasen an Formaldehyd.- a) Die ältere Formalisierung von Regenerat-Zellulosefasergeweben durch Hitzeeinwirkung und Mithilfe von H+-Ionen (sogenannte Trockene Formalisierung ).- b) Abgewandelte Formalisierungsverfahren für die Krumpffestausrüstung von Regenerat-Zellulosefasertextilien.- Avcosetverfahren (Fa. Amer. Viscose Corp.).- c) Formalisierung der Zellulose (Baumwolle) in stark saurer Lösung nach dem Naßverweilverfahren bei Zimmertemperatur.- Formaldehydbehandlung unterschiedlich gequollener Baumwolle nach dem Naßverweilverfahren.- 1. Form-W-Verfahren.- 2. Form-D-Verfahren.- d) Vernetzung der Zellulose (Baumwolle) mit Formaldehyd aus der Gasphase sowie mit Hilfe vcn polymerisiertem Formaldehyd oder auch anderen Formaldehyddonatoren nach dem Klotz-Trocken-Hitze-Verfahren.- ?) Polyoxymethylene (POM) ; (Polymerer Formaldehyd) ; (Polyoxymethylenglykole und ihre Derivate).- ?) Formaldehyd-azetale bzw. Formale.- 1. Klasse: Lineare polymere Azetale (bzw. Formale) von Polyolen der Fa. Quaker Chemical Products Corp.- 2. Klasse: Penta-erythr it -Azetale.- 2. Vernetzung der Zellulose mit Oxo-Formaldehyd-Verbindungen sowie mit anderen Aldehyden.- a) Anwendung von Methylol-Keton- bzw. Methylol-Aldehyd-Verbindungen.- b) Vernetzung der Zellulose mit anderen Aldehyden (außer Formaldehyd).- II. Vernetzung der Zellulose (Baumwolle) mit N-Methylolverbindungen (Reactantvernetzer).- 1. Verbindungen, die sich von einer allgemeinen ringförmigen Struktur ableiten (Stabile Fünf- und Sechsringsysteme; zyklische Harnstoffe).- a) Imidazolidinon-Derivate.- ?) Dimethylol-Äthylenharnstoff (-Imidazolidinon-[2]).- ?) Dihydroxy-Äthylenharnstoff (Grlyoxal-urein) und dessen N, N?-Dimethylverbindung.- b) Ureine.- c) Hydantoin-Derivate.- d) Pyrimidin-(l,3-Diazin-)Derivate.- ?) Dimethylol-Verbindung des Propylenharnstoffs (zyklischer Trimethylenharnstoff; Hexahydropyrimidinon-[2]).- ?) l,3-Bis-(methylol)-5-Hydroxypropylenharnstoff.- ?) Dihydro-uracil.- ?) Ureido-substituiertes Hexahydropyrimidinon-(2).- e) Zyklische Ureide (Azylharnstoffe).- f) Urone (Uronäther).- 2. Produkte, die sich vom Triazin ableiten.- a) Methylolverbindungen von Triazin und seinen Abkömmlingen.- b) Triazinone (in den USA Triazone genannt).- Analytisches.- 3. Andere ringförmige oder auch langkettige N-haltige Verbindungen mit funktionellen Methylol-Gruppen (Reactantvernetzer).- a) Diketopiperazin.- b) Methylolierte langkettige Diharnstoff-Derivate.- c) Langkettige Dikarbonsäure-Derivate.- ?) Dihydrazide selbst oder von Dikarbonsäuren.- ?) Bifunktionelle Methylol-Karbonsäureamide.- ?) Di-urethane (und Urethan selbst).- Dimethylolverbindung des Butandiol-di-urethans.- ?) ?-substituierte Karbonsäureamid-methylole.- ?) Vernetzung von pfropfpolymerisierten Baumwollgeweben.- III. Vernetzung der Zellulose mit Verbindungen, die anderweitige funktionelle Gruppen tragen (Methylolgruppenfreie, bi- und auch polyfunktionelle reaktive Substanzen).- Allgemeines.- 1. Poly funktionelle (N-haltige) Verbindungen mit reaktiven Äthylenimingruppen.- 2. Polychloralkyläther bzw. deren Pyridiniumverbindungen.- Monofunktioneller Alkyläther der Zellulose.- Polychlormethyläther.- Die Pyridiniumverbindungen der Polychlormethyläther.- 3. Chlorhydrine und Epoxide.- a) l,3-Dichlor-propanol-2 (Dichlorhydrin).- b) Epichlorhydrin.- c) Di-epoxide (Di-epoxy- oder Di-äthoxylin-Verbindungen).- Nomenklatur.- Die ältere Ausrüstung von Baumwollgeweben mit Epoxidver-bindungen mit höherem Molekulargewicht und sauer katalysierter Hitzekondensation. Sogenannte Epoxidharze .- Die neuere Ausrüstung von Baumwollgeweben mit kurzkettigen aliphatischen Diepoxidverbindungen.- Reaktionsablauf aliphatischer Diglyzidäther unter Mitberücksichtigung der angewandten Metallsalzkatalysatoren.- 4. Verbindungen, die Vinylgruppen (frei oder maskiert) enthalten.- a) Polyfunktionelle (N-haltige) Verbindungen mit reaktiven Acryloylamidgruppen.- b) Polyfunktionelle Verbindungen, die reaktive Vinylsulfongruppen (frei oder maskiert) enthalten. Die Sulfonäthylierung der Baumwollzellulose.- c) Divinyläther. Verfahren des Shirley-Instituts.- d) Dialkylensulfoxide.- IV. Die sogenannte ,,harzfreie Ausrüstung von Baumwollgeweben mit N-freien Reactants.- Definition von Reactantharzen und Reactants.- Charakteristika einer Reac tant-Ausrüstung von Baumwollgeweben nach H. Enders.- Gebrauchseigenschaften von Baumwollgeweben, die auf Reactant-Verfahren beruhen.- E. Theoretische Überlegungen und Untersuchungsergebnisse über die Ursachen der Erhöhung der Knittererholung von mit Kunstharzen oder mit vernetzenden Mitteln ausgerüsteten Zellulosefasertextilien.- Erklärung der Knitterfaltenbildung bei nicht ausgerüsteten Textilien.- Die Stabilisierung des Gewebes gegen Knitterfaltenbildung.- Die unterschiedliche Feinstruktur von Regeneratzellulosefasern und die hierauf beruhende örtliche unterschiedliche Kunstharzeinlagerung.- Weitere Untersuchungen und theoretische Überlegungen über die Bindungen von Kunstharzen an Zellulose unter Miteinbeziehung der Reactantharztypen für Baumwollgewebe.- Zusammenfassung.- Die Theorie der Knittererholung in Beziehung zur Feinstruktur der Zellulosefaser.- 1. Immobilisierung durch Ausfüllen der amorphen Faserräume (Zwischenräume der Lockerstellen) durch Festkörper.- 2. Immobilisierung der flexiblen Faserbereiche durch Quervernetzung.- a) Die Bolle der Wasserstoffbindungen.- b) Die Rolle der kovalenten Querbindungen.- Die Knittererholung im nassen und im trockenen Zustand.- Vernetzen der Baumwolle mit vernetzenden Mitteln beim Vorliegen verschiedener Faserquellungszustände (wassergequollen ; entquollen im trockenen Zustand).- Erhöhung der Erholung vom Knittern im nassen Zustand durch eine vorausgegangene Dekristallisation (Strukturauflockerung) der Baumwollfaser.- Die nachfolgende Dekristallisation von knitterfest ausgerüsteten Baumwollfasertextilien.- Erhalt einer erhöhten Naßknittererholung durch Strukturaufweitung der Baumwolle mit Hilfe monofunktioneller Substituenten.- Die Immobilisierung der flexiblen Faserbereiche mit unterschiedlicher Zugänglichkeit.- Steuerung des Vernetzungseffektes durch Veränderung des Faserquellungszustandes.- 1. Beim Verweilverfahren.- 2. Beim Klotz-Trocken-Kondensations-Verfahren.- 3. Immobilisierung räumlich verschieden gelagerter Faserquerbereiche.- 4. Die Vermehrung der glatt-trocknenden Eigenschaften von Baumwollgeweben durch erhöhte Plastizität der chemisch modifizierten Faser.- F. Die Katalysatoren und Stabilisatoren für die Ausrüstung von Zellulosefasertextilien mit in sich vernetzenden Kunstharzen und mit zellulosevernetzenden Mitteln.- I. Begriff der Katalyse bei der Hochveredlung von Zellulosefasertextilien.- a) Klotz-Trocken-Kondensations-Verfahren (Trockenkondensation) (Spannrahmen, Hänge, Kondensierapparat).- b) Naßverweilverfahren.- c) Trockenverweilverfahren (Teil-Naßverweilverfahren, Feuchtvernetzung, Docke).- II. Die Katalyse der Zellulosevernetzung durch OH Ionen.- Die Natronlauge-Quellung der Baumwolle und ihr Einfluß auf die Aufnahme des Beactants.- III. Die Katalyse zur Bildung des Kunstharzes oder der Zellulosevernetzung unter dem Einfluß von H+-Ionen.- Die Stabilität des Imprägnierbades.- Die Basizität der Harzvorkondensate .- Die Stabilisatoren.- Bestimmung der Molekülgröße eventuell polymerisierter Vorkondensate in der betrieblichen Ausrüstungsflotte bzw. betriebliche Kontrolle des Imprägnierbades auf seine Stabilität.- a) Feststellung, ob eine Trübung der Imprägnierflotte vorliegt.- b) Ermittlung einer eventuellen Teilchenvergrößerung durch Polymerisation der Kunstharz- Vorkondensate in der Imprägnierflotte mit Hilfe von Viskositätsmessungen.- c) Ermittlung der Saughöhe der Kunstharz- Vorkondensat -Flotte, eventuell in Verbindung mit der Viskositätsmessung.- d) Kontrolle der Vorkondensat -Lösung mit Hilfe der Polarographie.- IV. Die verschiedenen Katalysator -Typen in der Hochveredlung von Zellulosefasertextilien. Versuch einer Systematik bei gleichzeitiger Beschreibung ihres Verhaltens und ihrer Wirkungsweise.- Einteilung der Katalysatoren in Gruppen.- 1. Freie Säuren und saure Salze.- 2. Ammoniumsalz-Katalysatoren.- Vorausberechnung der pH-Wert-Änderung von Ausrüstungs flotten beim Einsatz von Ammoniumsalz-Katalysatoren.- 3. Metallsalz-Katalysatoren.- 4. Alkanolaminsalz-Katalysatoren.- 5. Oxidantien als Katalysator-Bildner (Bildung von Ameisensäure).- 6. Andere spezielle Katalysatoren .- V. Einfluß der Katalysatoren auf den Kondensationsvorgang zum dreidimensional vernetzten, unlöslichen Endharz oder auf die Vernetzung der Zellulosemoleküle.- Darstellung der Ausrüstungseffekte (in Abhängigkeit von der Art der Katalysatortype) als Funktion der Kondensationstemperatur.- 1. Die temperaturunabhängige (sichere) Katalysatorwirkung.- 2. Die kritische Temperatur.- 3. Die stark temperaturabhängige (kritische) Katalysatorwirkung.- 4. Die Grenztemperatur für die temperaturunabhängige Wirkung.- G. Additive (Zusätze zur Imprägnierflotte). Textilhilfsmittel und Appreturkörper in der Hochveredlung von Zellulosefasertextilien.- I. Allgemeines.- II. Benetzungsmittel (Einbadverfahren) und Wiederbenetzungsmittel (Zweibadverfahren).- III. Appreturkörper als Additive.- 1. Wasserlösliche (bzw. kolloidlösliche) native und synthetische Hochpolymere.- a) Leim oder andere aminogruppenhaltige Substanzen.- b) Produkte auf Basis Stärke.- c) Produkte auf Basis Zellulose.- d) Polyvinylalkohole.- 2. Mitverwendung eines bereits polymerisierten Methylolhamstoffs.- 3. Einsatz von Kunststoffdispersionen bzw. -emulsionen.- a) Polyäthylenemulsionen.- b) Emulsionen auf Basis von Polyacrylsäureestern.- c) Polyvinylazetatdispersionen.- d) Elastomere; Latex (Kautschukemulsionen).- IV. Weichmacher als Additive.- Nachträgliche Weichmachung bereits kunstharzausgerüsteter Baumwollgewebe.- Voravivage von Baumwollgeweben minderer Warenqualität.- V. Hydrophobierend wirkende Mittel als Additive.- VI. Ergänzende Bemerkungen zu den Ausrüstungseffekten in der Hochveredlung von Baumwolle bei Mitverwendung von Additiven.- H. Die Anschmutzung knitterfest ausgerüsteter Baumwolltextilien und ihre Reinigung.- I. Optische Aufhellung kunstharzausgerüsteter Zellulosefasertextilien.- I. Anwendungsverfahren für optische Aufheller.- II. Einfluß der chemischen Konstitution der Aufheller.- III. Einfluß der N-Methylolverbindungen.- IV. Einfluß der Katalysatoren (Säurespender).- 1. Ammoniumsalzkatalysatoren.- 2. Metallsalzkatalysatoren.- V. Einfluß der Appreturmittel.- VI. Einfluß der Weichmacher.- VII. Einfluß der Kondensationstemperatur.- VIII. Die Möglichkeiten für eine nachträgliche Verstärkung von Aufhellungseffekten (Entwicklung von Foulardaufhellungen).- IX. Verhalten von optisch aufgehellter und kunstharzausgerüsteter Baumwollware gegenüber Hypochloritlösung.- K. Hydrolysebeständigkeit der Wash-and-Wear-Ausrüstungen. Entfernen (Abziehen) einer Kunstharzausrüstung.- Einfluß der Kunstharztype bei alkalischer und saurer Hydrolyse.- Einfluß der Verfahrensdurchführung der Vernetzung von Baumwolle mit Reaetantharzen auf die Hydrolysebeständigkeit.- Lagerbeständigkeit von Baumwoll-Wash-and-Wear-Ausrüstungen.- Entfernen (Abziehen) der Kunstharzausrüstung in der Kleiderfärberei.- Abziehmethode für Kunstharzausrüstungen mit Hilfe von Polyphosphaten.- Saure Hydrolyse einer Kunstharzausrüstung für analytische Zwecke.- Stufenweise Hydrolyse einer Dimethylol-Harnstoff-Ausrüstung nach K. Bredereck.- L. Fehler und Schäden, die bei Zellulosefasertextilien durch Ausrüstung mit Kunstharzbildnern oder mit zellulosevernetzenden Mitteln auftreten können.- I. Fehler, die auf einer unsachgemäß durchgeführten Kunstharzausrüstung beruhen oder während des Gebrauchs auftreten können.- 1. Fehler, die auf einer Auflagerung statt auf einer Einlagerung des ,,in sich vernetzenden Kunstharzes beruhen.- a) Harter und rauher Warengriff (verbunden mit geringerem Knitterfesteffekt).- b) Schreiben bzw. Stauben von knitterfest ausgerüsteten Geweben.- 2. Flecken in kunstharzausgerüsteter Ware.- 3. Unegale Ausfärbung bei knitterfest (und quellfest) ausgerüsteten Geweben.- 4. Das Auftreten unterschiedlicher örtlicher Knitterfesteffekte in einem Gewebe.- II. Chemische, permanente Faserschädigung (Zelluloseabbau) und temporärer Reiß-, Einreiß- und Scheuerfestigkeitsverlust der Baumwolle durch Kunstharzausrüstung.- 1. Chemische (permanente) Faserschädigung (Zelluloseabbau).- 2. Der Abfall der Reißfestigkeit bei Baumwolle durch die Kunstharzausrüstung (temporäre Schädigung) (Beziehung zwischen dem immer eintretenden Festigkeitsverlust des Baumwollgewebes bei Erhöhung des Trockenknittererholungswinkels).- Vorschläge und Versuche, den mit der Kunstharzausrüstung unvermeidlich verbundenen temporären Reißfestigkeitsabfall zu mildern.- Einfluß der Vorverstreckung des Baumwollgewebes auf den späteren, mit einer Kunstharzausrüstung verbundenen temporären Reißfestigkeitsabfall.- Die technisch tragbaren Ausrüstungsgrenzen für die Knitterfestausrüstung von Baumwollwaschartikeln (insbesondere Popelinestoffen).- Die Bestimmung des Reißfestigkeitsabfalles bei Baumwollgeweben in Abhängigkeit von der Knitterwinkelerholung.- Die Vorausbestimmung des Festigkeitsverlustes bei Baumwollgeweben in Abhängigkeit von der Knitterwinkelerhöhung. Aufstellung von Vernetzungsgesetzen nach Rüttiger, Rümens und Feinauer.- 3. Scheuerfestigkeit (und Biegefestigkeit).- 4. Einreiß- bzw. Weiterreißfestigkeit.- III. Die Geruchsbildung bei kunstharzausgerüsteten, gelagerten Zellulosefasertextilien.- a) Das Auftreten von Formaldehydgeruch beim Lagern von Kunstharzausgerüsteten Zellulosefasertextilien.- Empfohlene Maßnahmen gegen die spätere Bildung von Formaldehydgeruch beim Lagern Kunstharzausgerüsteter Zellulosefasertextilien.- b) Das Auftreten von Fischgeruch beim Lagern von kunstharzausgerüsteten Zellulosefasertextilien.- Theoretische Überlegungen und Versuchsergebnisse zur Klärung der Ursachen der Fischgeruchsbildung beim Lagern Kunstharzausgerüsteter Textilien wie auch bei ihrem Gebrauch.- Maßnahmen gegen den beim Lagern kunstharzausgerüsteter Zellulosefasertextilien auftretenden Fischgeruch.- 1. Auszurüstende Ware.- 2. Sachgemäße Rezeptur für das Ansetzen der Imprägnierungsflotte.- 3. Vortrocknen (der imprägnierten Ware).- 4. Richtige Durchführung des Kondensationsprozesses.- 5. Nachwäsche (der ausgerüsteten Ware nach dem Kondensieren).- 6. Lagern der ausgerüsteten Ware.- Das Auftreten von Fischgeruch bei kunstharzausgerüsteten konfektionierten Textilien im Gebrauch.- IV. Die Chlorretention (das Chlorrückhaltevermögen) von Kunstharzausgerüsteten Zellulosefasertextilien und die damit verbundenen Fehler und Schäden im Gebrauch.- 1. Definition des Begriffs Chlorretention.- 2. Die chemischen Vorgänge zur Erklärung der Chloraufnahme durch kunstharzausgerüstete Zellulosefasertextilien und der daraus resultierenden Faserschädigung beim Lagern oder durch Hitzeeinwirkung.- Homolyse der Chlorverbindungen unter Bildung von Radikalen.- Heterolyse der Chlorverbindungen.- Die Stabilität der Chloramine gegen Hitzeeinwirkung.- 3. Der Einfluß der Lagerung kunstharzausgerüsteter Baumwollgewebe auf das Chloraufnahmevermögen bei Behandlung mit chlorhaltigen Waschflotten.- 4. Das Verhalten einzelner Kunstharzausrüstungen gegenüber chlorhaltigen Waschflotten.- 5. Der Einfluß der Zellulosefaser und ihrer Vorbehandlung sowie der Einfluß von N-haltigen Faserauf lagerungen und Additiven auf das Chlorrückhaltevermögen.- 6. Vorgeschlagene Maßnahmen bei der Ausrüstung mit N-haltigen Reactantharzen zur Verringerung oder Aufhebung einer späteren Chlorretention.- a) Nachwäsche.- b) Anwendung von Antichlormittel.- c) Ausschaltung von Chlorbleichmitteln.- d) Anwendung optimaler Ausrüstungsbedingungen.- e) Einbau potentiell basischer Gruppen in das Kunstharz.- f) Verringerung der Chlorretention durch Abmischung verschiedener Kunstharztypen.- g) Anwendung N-freier Zellulosevernetzungsmittel.- V. Auswirkungen der Kunstharzausrüstung auf die Färbung der Zellulosefasertextilien.- Änderung des Farbtons der Färbung durch Formaldehyd.- Direktfarbstoffe auf kunstharzausgerüsteten Zellulosefasertextilien.- Entwicklungsfarbstoffe (Azofarbstoffe).- Schwefelfarbstoff-Färbungen auf Zellulosefasertextilien.- Färbungen von Küpenfarbstoffen auf Baumwollgeweben.- Dispersionsfarbstoffe auf Azetatfasern (in Mischung mit Zellulosefasern).- Farbtonumschlag bei farbiger Wolle, verursacht durch Anwesenheit von kunstharzausgerüsteten Zellulosefasertextilien.