Handbuch der chemischen Untersuchung der Textilfaserstoffe

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