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Die
Erfindung betrifft ein Mittel zum Verhindern von Verfärbungen
und Vergrauung beim Waschen von Textilien, welches ein Substrat
enthält,
ein Substrat, das aus den Waschbädern
freifließende Farbstoffe
aufnimmt und ein Verfahren zur Herstellung derartiger Substrate.
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Das
Problem des Verfärbens
von Textilien beim Waschen, sei es nun im Haushalt bei der Handwäsche oder
in Waschmaschinen oder auch in größeren Waschmaschinen bei gewerblichen
Unternehmen oder in der Industrie, ist seit langem bekannt.
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Verursacht
werden beim Waschen von Textilien Verfärbungen dadurch, dass gefärbte Textilien beim
Waschen Farbstoffe in das Waschwasser, Waschbad bzw. die Waschflotte
abgeben und die dann in der Waschflotte frei verfügbaren ungebundenen
Farbstoffe sich auf anderen Textilien absetzen und so nicht nur
bei weißen
ungefärbten
Textilien zu den gefürchteten
Verfärbungen
führen
sondern auch Farbtöne
von heller gefärbten
Textilien verändern,
sei es dadurch, dass ein zarter Farbton in einen stärker gefärbten Farbton
umschlägt
oder sogar die Färbung als
solche verändert
wird.
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Dieses
Phänomen,
das nicht nur der Schrecken für
jede Hausfrau ist sondern auch beim Waschen im gewerblichen und
industriellen Maßstab
als großer
Nachteil empfunden wird, tritt besonders auf, wenn gefärbte Wäsche nicht
farbecht gefärbt
ist und die Farben zum Ausbluten neigen. Aber auch bei wertvolleren
Textilien lässt
es sich nicht immer vermeiden, dass Farbstoff sich doch vom gefärbten Textil
löst und
frei in dem Waschwasser herumvagabundiert.
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Häufig versucht
man diesem unliebsamen Phänomen
dadurch auszuweichen, dass man die Wäsche nach Farben sortiert und
Weißwäsche für sich wäscht und
nach Möglichkeit Wäsche mit
gleichem Farbton separat wäscht.
Ein solches Verfahren ist natürlich
umständlich,
arbeitsintensiv und vielen Fällen
auch nicht durchzuführen.
Andererseits hat man sich bemüht,
Mittel zu entwickeln, die man dem Waschgut zugibt und welche die
vagabundierenden Farbstoffe absorbieren sollen, bevor sie auf den
zu waschenden Textilien Schaden anrichten können.
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In
der
US 4 582 917 A wird
ein Verfahren beschreiben, bei dem Salze von neuen Derivaten des N-Oxiranmethan-N,N,N-trialkylammonium
hergestellt werden. Diese Substanzen dienen dazu textilem Material
permanente bakteriostatische und/oder pilzhemmende Eigenschaften
zu verleihen.
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In
der
US 4 615 709 A werden
kationische Verbindungen und deren Herstellung beschrieben, die
zur Behandlung von textilem Material dienen sollen, um diesem eine
verbesserte Anfärbung
zu verleihen.
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In
der
US 4 380 453 A wird
ein Mittel beschrieben, das als Farbstofffänger fungieren soll und aus
einem zellulosischen Substrat besteht, das durch Behandlung mit
einer quaternären
Ammoniumverbindung wie Glycidyltrimethylammoniumchlorid oder entsprechenden
Halogenhydroxyverbindungen katonisiert worden ist und das die frei
vagabundierenden Farbstoffe aus dem Waschwasser entfernen soll. Das
Substrat wird der Waschflotte zugesetzt und kann in verschiedenster
Form vorliegen z. B. als Gewebe, Vliese, geflochtene Taue oder Balle
usw.
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Von
Nachteil bei diesem Verfahren ist u. a., dass es oft schwierig ist,
diese Substrate nach dem Waschvorgang von der Wäsche zu entfernen. Darüber hinaus
führen
derartige Zusätze
häufig
zu Verfilzungen oder zum Verknäueln
von Waschgut. Auch wurde gefunden, dass z. B. die dort angegebenen Gewebe
für den
wiederholten Gebrauch nicht besonders geeignet sind.
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Deshalb
hat es eine ganze Reihe von Weiterentwicklungen gegeben. So werden
in der
DE 697 10 724
T2 Verfahren beschrieben, mit denen ein verbessertes Substrat
erhalten werden soll. Das dort beschriebene Verfahren besteht aus
einer ganzen Reihe von Verfahrensschritten wie Ammonisierung des Zellulosesubstrats,
Behandlung desselben unter einem Druck von 0,6 bis 1,37 MPa, Erhitzen
des Substrats auf eine Temperatur zwischen 30°C und 40°C, Einhüllen des Substrats in einem
wasserundurchlässigem
Material und Rotieren des Materials bei Temperaturen zwischen 15
und 100°C
für eine
Zeitdauer zwischen 1 und 12 Stunden, Entfernen der Umhüllung, Durchleiten
des Substrats durch ein Säurebad, eine
weitere Druckbehandlung und Trocknung des Substrats.
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Diese
Verfahrensschritte sind sehr arbeitsintensiv und führen letzten
Endes nicht zu einer wesentlichen Verbesserung.
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In
US 2002/0119721 A1 und
US 2006/0019564 A1 werden
weitere Substrate für
die Entfernung von Farbstoffen aus der Waschflotte beschrieben,
die aus zwei oder mehreren Schichten bestehen und dem Waschgut zugegeben
werden. Dabei können
die Farbstoff aufnehmenden Verbindungen auf einzelnen Oberflächen der
Schichten oder auch auf mehreren Oberflächen aufgebracht sein. Aber
auch diese Ausführungsformen
bringen keine wesentlichen Verringerungen der vorstehend beschriebenen
Nachteile.
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Ein
weiterer Versuch um die in dem Waschbad freifließenden Farbstoffe zu entfernen
wird in der
WO 99/63142
A1 beschrieben. Dabei ist es vor allem Ziel der dort beschriebenen
Entwicklung das Verknäueln
der Substrate mit dem Waschgut zu reduzieren. Dabei weisen die dort
beschriebenen Mittel Schwimmkörper
auf oder auch zusätzlich
noch Randverstärkungen.
Dabei können
die Farbstoff aufnehmenden Körper
zum Beispiel in Form eines kontinuierlichen Rings ausgeführt sein,
der auf den Rührer
aufgesetzt wird, oder sie sind mit Schwimmkugeln versetzt oder sie
sind in Form eines hohlen Balls ausgeführt, der einige größere Öffnungen
für den
freien Durchlass von Waschflotte aufweist und über ein Seil und eine Klammer
an der Waschmaschine befestigt wird.
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Abgesehen
davon, dass die dort beschriebenen Verfahrensweisen umständlich,
kompliziert und teuer sind, können
diese Vorrichtungen nur ein oder wenige Male benutzt werden und
müssen
dann verworfen werden.
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Obwohl
bereits zahlreiche Mittel bekannt sind, um frei vagabundierende
Farbstoffe während des
Waschvorgangs zu absorbieren und zu entfernen, besteht immer noch
ein Bedürfnis
nach verbesserten Mitteln, die geeignet sind den frei vagabundierenden
Farbstoff während
des Waschvorgangs zu entfernen und zu verhindern, dass während des
Waschens eine Verfärbung
von Wäschestücken stattfindet.
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Aufgabe
der Erfindung ist es ein Mittel zur Verfügung zu stellen, das die vorstehend
genannten Nachteile nicht aufweist, das einfach herzustellen ist und
dessen Herstellung nicht so arbeitsintensiv ist wie bei vielen der
bekannten Mittel, das einfach in seiner Anwendung ist, das weitgehend
beliebig oft wieder verwendet werden kann, das während des Waschvorgangs nicht
zu Verknäulen
und Verfilzungen führt
und das nach dem Waschvorgang problemlos von der gewaschenen Wäsche getrennt
werden kann und bei dessen Herstellung man auch auf preiswerte,
billige Ausgangsstoffe nämlich
auf Abfallstoffe und Mindersorten zurück greifen kann, die bei der Herstellung
von textilen Produkten wie Fasern, Filamenten, Garnen, textilen
Flächengebilden
und dergleichen anfallen, und das im Übrigen ohne Schwierigkeiten
im Haushalt bei der Handwäsche
und in Waschmaschinen, in gewerblichen Wäschereien und im industriellen
Maßstab
benutzt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Mittel zum Verhindern von Verfärbungen und Vergrauungen beim
Waschen von Textilien mittels eines Farbstoff bindenden Substrats,
auf Basis kationisierter Cellulose, wobei das Mittel einen wieder
verwendbaren Behälter
umfasst, der einen zum Öffnen
und Verschließen
dienenden Verschluss aufweist, der Behälter das kationisierte Substrat
enthält
und der Behälter Durchlässe für das Durchtreten
von Waschflüssigkeit aufweist,
das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Substrat in Form von Stapelfasern
oder Cordfadenabschnitten vorliegt.
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Vorzugsweise
weisen die Durchlässe
einen Durchmesser von 0,01 bis 1 mm auf. Der Durchmesser kann im Übrigen auf
das Substrat abgestimmt werden.
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Der
Verschluss ist vorzugsweise ein Reißverschluss, ein Klettverschluss,
ein Zippverschluss oder ein Druckknopfverschluss. Es ist auch möglich, insbesondere
bei flexiblen Behältern
wie Säckchen, Beuteln
und dergleichen aus Geweben, Gewirken, Geflechten usw. das Verschließen durch
einfaches Zubinden zu bewirken, z. B. mit einer Schnur, einem Seil
etc.
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Es
ist vorteilhaft, wenn der Behälter
eine säckchenförmige Form
aufweist. Es ist vorteilhaft, wenn der Behälter maximal zur Hälfte vorzugsweise maximal
bis zu einem Viertel seines Füllvolumens
mit Substrat gefüllt
ist.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
das Substrat in Tablettenform ausgebildet.
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Das
Substrat ist auf Basis von Stapelfasern oder Cordabschnitten aufgebaut.
Die Cordabschnitte weisen vorzugsweise eine Länge von 1 bis 5 cm auf.
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Es
ist vorteilhaft, wenn das Substrat neben dem kationisierten Polymer
0,2 bis 2 Gew.-% eines Bindemittels enthält. Das Bindemittel kann z.
B. Carboxylmethylcellulose, Stärke
oder dergleichen sein.
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Das
Substrat kann vorteilhaft auch aus einer Mischung von kationisiertem
Zellstoff und kationisierten Cellulosefasern insbesondere auch Stapelfasern aufgebaut
sein.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
das Substrat auf der Basis von Faserabfällen und Mindersorten aufgebaut, aber
auch Abfallstücken,
Reklamationsteilen von textilen Flächenprodukten.
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Das
Substrat kann auch Baumwollfasern im Gemisch mit Cellulosefasern,
d. h. Fasern aus regenerierter Cellulose umfassen. Unter Fasern
aus regenerierter Cellulose sind insbesondere Fasern zu verstehen,
die auf bekannte Weise nach dem Viskoseverfahren hergestellt werden.
Es sind aber auch Fasern geeignet, die nach dem Cupraminprozess
hergestellt werden.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
eines kationisierten Substrats, das dadurch gekennzeichnet ist,
dass man Cellulosestapelfasern ggf. in Mischung mit Zellstoff kationisiert,
mit Wasser wäscht
und ggf. unter Zusatz eines Bindemittels zu Platten verpresst, die Platten
trocknet und nach dem Trocknen zu tablettenförmigen Formkörpern ausstanzt.
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In
Abwandlung dieses Verfahrens wird das breiartige kationische Gemisch
aus Cellulosestapelfasern, Zellstoff und ggf. Bindemittel auf ein
gelochtes Blech gestrichen, bei dem die Löcher eine runde oder eckige
Form aufweisen. Das breiartige Gemisch wird noch im gelochten Blech
entwässert
und getrocknet und dem Blech die Formkörper in Tablettenform entnommen.
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Die
Erfindung kann ganz allgemein ausgedrückt auf folgende Weise ausgeführt werden.
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Es
wird zunächst
ein Körper,
der aus cellulosischem Material oder einem anderen geeigneten Polymer
mit Hydroxylgruppen besteht, kationisiert.
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Das
Kationisieren derartiger Substrate ist an sich bekannt. Es wird
in diesem Zusammenhang insbesondere auf die
US PS 4 380 453 A , die
US 2 002/0119 721
A1 und
US
2 006/0019564 A1 , die
WO 99/63142 A1 verwiesen, denen zahlreiche
Beispiele zum Kationisieren entsprechender Substrate beschrieben
sind. Auf die diesbezügliche
Offenbarung in diesen Dokumenten wird hiermit Bezug genommen.
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Im
Rahmen der Erfindung können
die Substrate u. a. in folgender Form vorliegen:
Als textile
Flächengebilde
wie Gewebe, Tücher,
gewirkte Stoffe, als Vliese, als Abschnitte von Cordfäden, als
Stapelfasern, als Zellstoff, der vorzugsweise aus Linters gewonnen
wird, in Form von Granulaten, als Würfel, als Kugeln insbesondere
aber in Form von Tabletten.
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Diese
kationisierten Formkörper
werden sodann in den geöffneten
Behälter
gegeben, der sodann mittels des Verschlusses verschlossen wird. Die
Behälter
können
z. B. aus Geweben oder Gewirken hergestellt sein und sind mit einem
entsprechenden Verschluss versehen, oder können auch einfach zugebunden
werden.
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Die
Größe und das
Volumen der Behälter können in
weiten Grenzen variiert werden und auf die lokalen Waschbedingungen
angepasst werden. So sind Behälter,
die die Größe eines
Waschlappens oder eines Taschentuchs aufweisen sehr geeignet, da
sie sich während
des Waschprozesses wie ein Wäschestück verhalten,
jedoch strukturbedingt nicht zum Verknäulen neigen.
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Es
reicht im Allgemeinen aus, dass der Behälter zu einem Viertel bis zur
Hälfte
mit dem kationisierten Substrat gefüllt ist.
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Besteht
das Substrat, das in den Behälter gefüllt werden
soll, aus Gemischen, die aus cellulosischen Stapelfasern und Zellstoff
sowie ggf. einem Bindemittel bestehen, so sollte der Behälter maximal bis
zu 50% seines Fassungsvermögens,
vorzugsweise nur zu einem Viertel seines Fassungsvermögens mit
dem Substrat gefüllt
werden, da das Substrat während
des Waschens quillt und sich dabei ausdehnt. Dadurch erreicht das
Substrat eine besonders große
aktive Oberfläche.
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Die
Behälter
weisen vorzugsweise Öffnungen
mit einem Durchmesser zwischen 0,01 bis 1 mm auf. Diese Öffnungsgröße kann
sehr einfach erreicht werden, z. B. wenn der Behälter beispielsweise aus einem
Gewebematerial besteht, durch Einstellen der Kett- und Schussdichte.
Entsprechend kann man bei gewirkten Stoffen die Maschendichte entsprechend einstellen,
dass diese Werte für
die Öffnungen
erreicht werden.
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Bei
diesen Öffnungen
kann das Waschwasser noch sehr gut durch den Behälter strömen und mit dem Substrat in
Kontakt kommen. Andererseits wird das Substrat daran gehindert aus
dem Behälter herauszutreten
und die Wäsche
zu verschmutzen.
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Nach
dem Waschvorgang lässt
sich der Behälter
ohne Schwierigkeiten vom Waschgut trennen, da er sehr gut erkennbar
ist und sich nicht in der Wäsche
verknäult.
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Je
nach Intensität
der im Waschbad frei herum vagabundierenden Farbstoffmoleküle kann
der Behälter
mit einer Füllung
mehrmals benutzt werden.
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Ansonsten
ist es äußerst einfach
den Behälter
zu öffnen
und das verbrauchte Substrat aus dem Behälter herauszuziehen oder durch
Umstülpen
zu leeren, der Behälter
kann dann sofort wieder nachgefüllt
werden.
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Besonders
vorteilhaft ist die Erfindung dadurch, dass bei ihr sogenannte Mindersorten
von Fäden
und Fasern, aber auch von textilen Flächenprodukten eingesetzt werden
können.
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Derartige
Mindersorten fallen stets bei der Herstellung von Fasern und Fäden, Garnen
und Cords und auch bei der Herstellung von textilen Flächenprodukten
an.
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Mindersorten
von Stapelfasern können
direkt verwendet werden oder eventuell noch einmal einem Zerkleinerungsprozess
unterworfen werden. Fäden und
Garne können
geschnitten oder gerissen werden, Cordgarne und andere gezwirnte
Garne sind zweckmäßig auf
kürzere
Länge zu
schneiden, vorzugsweise auf Längen
von etwa 0,5 bis 5 cm.
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Da
gemäß der Erfindung
billige Abfallstoffe verwendet werden können, weist die Erfindung einen großen Kosten-
und Preisvorteil gegenüber
den bekannten Verfahren bzw. Mitteln auf. Die Behälter sind sehr
einfach herzustellen und benötigen
keine zusätzlichen
Verstärkungen.
Für die
Substrate können auch
textile Abfallprodukte in Form von textilen Flächengebilden verwendet werden.
Diese brauchen lediglich auf eine entsprechende Größe geschnitten werden,
damit sie in die jeweiligen Behälter
hereinpassen.
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Die
Behälter
können
beliebig oft eingesetzt werden.
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Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Mittels ist der, dass die
aktiven Substrate keinen direkten unmittelbaren Kontakt mit dem
Waschgut haben und somit auch keine Gefahr besteht, dass durch einen
direkten engen Kontakt auch Wechselwirkungen mit dem zu waschenden
Gut auftreten. So wird ein direkter unmittelbarer Farbstoffübergang,
sei es vom zu waschenden Gut auf das Substrat oder auch umgekehrt,
vermieden. Das Mittel gemäß der Erfindung
nimmt somit nur die Farbstoffmoleküle auf, die in der Waschflotte
frei vagabundieren.
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Die
Erfindung wird durch folgendes Beispiel näher erläutert.
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Beispiel
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In
einem Becherglas werden 50 g Zellstoff und 50 g auf 1,5 cm kurz
geschnittene Viskosefasern mit einer frisch zubereiteten Kationisierungslösung versetzt.
Die Kationisierungslösung
wurde hergestellt aus 27,55 g 33-%iger Natronlauge, 190,85 g Wasser und
31,60 g einer 65-%igen Lösung
von 3-Chloro-2-hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid.
Das Gemisch aus Zellstoff, Viskosefasern und Kationisierungslösung wird
sodann einige Minuten kräftig
geknetet und anschließend
in ein Gefäß verschlossen und
bei Raumtemperatur 24 Stunden stehen gelassen. Danach wird 4 x mit
2,5 Liter Wasser gewaschen. Nach dem Trockensaugen werden 100 g
einer 1-%igen Carboxymethylcellulose-Lösung (CMC-Lösung) und weitere 100 g Wasser
zugegeben.
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Die
maischeartige, tropfnasse Masse wird nun in eine rechteckige Pressform
gegeben und gleichmäßig verteilt.
Anschließend
wird in einer Handpresse die Masse auf eine Schichtdicke von ca. 1
cm verdichtet, wobei der Wassergehalt dann noch ca. 50% beträgt. Nach
dem Trocknen werden aus der Platte Tabletten von einem Durchmesser
von 3,5 cm ausgestanzt. Diese tablettenartigen Formkörper wiegen
etwa 3 g und können
sofort gebraucht werden.
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Das
erfindungsgemäße Mittel
nimmt aus einer Waschflotte den frei fließenden Farbstoff sehr gut auf
und ist in vieler Hinsicht den im Handel befindlichen Farb- und
Schmutzfängertüchern überlegen.