DE69615856T2

DE69615856T2 - Verfahren zum auftragen eines schaumes auf teppichwaren

Info

Publication number: DE69615856T2
Application number: DE69615856T
Authority: DE
Inventors: Michael Murphy
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1995-11-20
Filing date: 1996-11-01
Publication date: 2002-04-11
Anticipated expiration: 2016-11-02
Also published as: DE69615856D1; WO1997019218A1; AU7551196A; JP2001527604A; EP0864009B1; US5853814A; AU706898B2; EP0864009A1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schaumbehandlung von Florgeweben, insbesondere von Fußbodenbelägen, wie z. B. Teppichen. Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Aufbringen von Schaum von verschiedenen Behandlungsmitteln unter Verwendung von Vorrichtungen bereit, die herkömmlicherweise zum Aufbringen derartiger Mittel in flüssiger Form verwendet werden.

TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Das Aufbringen von Schaum oder Schaumzusammensetzungen auf Teppiche ist bekannt. Derartige Schäume enthalten chemische Behandlungsmittel, wie z. B. Farbstoffe, Antistatika, fleckenabweisende Mittel, Fluorchemikalien und Mischungen daraus. US-A-5223340 lehrt eine typische fleckenabweisende Zusammensetzung für Fasern, die durch Polymerisation einer alpha-substituierten Acrylsäure oder eines Acrylsäureesters in Gegenwart eines sulfonierten aromatischen Formaldehyd- Kondensatiospolymers hergestellt werden. Zum Aufbringen von Schäumen auf Teppichwaren werden verschiedene Gerätetypen eingesetzt. Siehe z. B. US-A-4576112, die ein Gerät zum Aufbringen vor Schäumen auf die Vorderseite von Teppichen mit einer elastischen Versiegelung offenbart, die an den Teppichgrund angepreßt wird, um die Versiegelung zu unterstützen. US-A-5366161 lehrt eine Vorrichtung für den Schaumauftrag durch den Teppichgrund hindurch mit einem Verschäumungsgrad von 15 : 1 bis 60 : 1. Die Verfahren mit Verwendung dieser Vorrichtungen werden als Verbesserungen gegenüber früheren Verfahren angesehen, die den Schaumauftrag auf eine oder beide Seiten eines Teppichs erfordern, der dann durch Walzen oder andere Druckanwendungsmittel in die Oberfläche kalandriert wird, wie z. B. durch US- A-4118526 gelehrt.
Ein alternatives Verfahren zum Aufbringen von Behandlungsmitteln erfordert den Flüssigauftrag bei sehr hohen Naßaufnahmewerten (Verhältnis des Gewichts der aufgebrachten Flüssigkeit zum Trockengewicht des Teppichs · 100). Gegenwärtig ist FLEXNIP®, Hersteller Edward Küsters Maschinenfabrik, Gladbacher Straße, Krefeld, Deutschland, das wirksamste Gerät zum Aufbringen von flüssigen Mitteln, wie z. B. fleckenabweisenden Mitteln. Mit diesem Gerät aufgebrachte Behandlungsmittel werden über den gesamten Teppich verteilt, indem die Naßaufnahmewerte bis zur Anwendung eines · Fluidüberschusses erhöht werden. Dieses Verfahren verbraucht jedoch zu hohe Energie- und Wassermengen und erfordert die Extraktion von fleckenabweisenden Mitteln, bevor der Teppich getrocknet wird.
Eine dritte Alternative ist das Aufbringen der Behandlungsmittel durch Aufsprühen der Mittel auf die Vorderseite des Teppichs nach den Wasch- und Extraktionsschritten. Dieses Verfahren kann zu ungleichmäßiger Verteilung der Chemikalien im Teppich und zur Konzentration der Chemikalien entlang dem oberen Abschnitt der Teppichflornoppen führen. Auf diese Weise kann im Scherschritt bei der abschließenden Ausrüstung von Veloursteppichen ein Chemikalienverlust auftreten. EP-A-433017 offenbart die Anwendung eines Zweistufenverfahrens, bei dem eine fleckenabweisende Zusammensetzung zunächst durch Tauchen oder Klotzen aufgebracht wird, gefolgt von einer zweiten Schaumanwendung.
Es gibt einen Bedarf für die Entwicklung eines verbesserten Verfahrens für das Aufbringen von Behandlungsmitteln auf Teppiche, das weniger Wasser und Energie benötigt, Abwasserströme verringert und die Gleichmäßigkeit beim Aufbringen von Chemikalien verbessert. Der Schaumauftrag bei niedrigen Naßaufnahmewerten bietet den besten Zugang. Um jedoch die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, ist ein Spezialgerät für den Schaumauftrag erforderlich, wie oben festgestellt wurde. Für diejenigen, die gegenwärtig ein Flüssigauftragverfahren anwenden, stellt die Ausrüstung für den Schaumauftrag eine teure Investition dar. Daher wird ein wirtschaftlicheres Verfahren zum Aufbringen von Behandlungsmitteln durch Schaum benötigt. Die vorliegende Erfindung bietet ein Verfahren zum Schaumauftrag von Behandlungsmitteln auf Florgewebe, wie z. B. Teppiche, unter Verwendung einer herkömmlichen Flüssigauftragvorrichtung, wodurch die Notwendigkeit für besondere Schaumauftragvorrichtungen entfällt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung umfaßt ein verbessertes Verfahren zum Aufbringen eines Behandlungsmittels in Form eines Schaums auf Fasermaterial, wobei der Schaum eine Halbwertszeit von 2 bis 5 Minuten und einen Verschäumungsgrad von 2 : 1 bis 6 : 1 bei einer Naßaufnahme von 50% bis 150% aufweist, unter Verwendung einer Flüssigauftragvorrichtung, in der das Material ein chemisches Schaumbad durchläuft, welches das Behandlungsmittel enthält.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schaumbehandlung von Fasermaterialien, wie z. B. Teppichböden, insbesondere Nylonteppichen, unter Verwendung von herkömmlichen Geräten, die für den Flüssigauftrag konstruiert sind. Das Verfahren erfordert die Verwendung eines Schaums mit einem Verschäumungsgrad von 2 : 1 bis 6 : 1, vorzugsweise von 3 : 1 bis 5 : 1. Diese Verschäumungsgrade sind viel niedriger als bei Schäumen, die herkömmlicherweise in Schaumauftraggeräten verwendet werden. Die vorliegende Erfindung lehrt (a) die Verfahren, die zur Herstellung von Schäumen mit einem so niedrigen Verschäumungsgrad und hinreichender Stabilität angewandt werden, (b) das Auftragverfahren unter Verwendung von herkömmlichen Geräten, die für den Flüssigauftrag konstruiert sind, (c) die erforderlichen Trocknungs- und Aushärtungsprozesse und (d) die Tests, die zum Nachweis des effektiven Auftrags, Aushärtens und Trocknens angewandt werden.
Die Verwendung von Schäumen mit sehr niedrigem Verschäumungsgrad in Geräten, die für den Flüssigauftrag konstruiert sind, führt zu einem wirtschaftlichen, niedrigen Energiebedarf für das Trocknen und in Verbindung mit dem Schaumauftrag zu Vorteilen hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Behandlung. Die Nutzung vorhandener, herkömmlicher Flüssigauftraggeräte erfordert nur eine minimale Anpassung im Vergleich zu den sehr hohen Kosten eines Schaumauftraggeräts. Außerdem entfallen die Kosten für die Instandhaltung und den Betrieb von speziellen Schaumauftraggeräten.
Der Verschäumungsgrad eines Schaums ist definiert als Verhältnis des Gewichts der Badflüssigkeit zum Gewicht eines gleichen Schaumvolumens, das aus der Badflüssigkeit hergestellt wird. Die Schaumdichte in g/ml ist annähernd gleich dem reziproken Wert des Verschäumungsgrades, so daß eine Schaumdichte von 0,2 g/ml einem Verschäumungsgrad von 5 : 1 entspricht. Die Stabilität eines Schaums wird typischerweise durch seine Halbwertszeit gemessen, d. h. die Zeit, die für eine frisch hergestellte Schaumprobe erforderlich ist, bis ihr Gewicht durch Auslaufen von Flüssigkeit aus dem Schaum und Ausbildung einer unteren Flüssigkeitsschicht auf ihr halbes Ausgangsgewicht abnimmt. Eine für die Zwecke der vorliegenden Erfindung angemessene Halbwertszeit beträgt 2 bis 5 Minuten, vorzugsweise 3 bis 5 Minuten. Das (weiter unten beschriebene) Testverfahren 3 beschreibt die Messung der Schaumdichte, des Verschäumungsgrades und der Schaumstabilität.
Herkömmliche Schäume mit hohem Verschäumungsgrad, z. B. Schäume mit Verschäumungsgraden, die wesentlich höher liegen als der erfindungsgemäße Bereich von 2 : 1 bis 6 : 1, weisen die Eigenschaften eines relativ steifen Schaums auf und werden beim Auftrag mit herkömmlichen, für den Flüssigauftrag konstruierten Geräten nicht ausreichend aufgesogen, benetzen und durchdringen die Teppichfaser nicht, wie für einen vollständigen und gleichmäßigen Auftrag erforderlich ist. Die erfindungsgemäßen Schäume mit niedrigem Verschäumungsgrad fließen jedoch leicht und durchdringen und benetzen die Teppichfaser gründlich und gleichmäßig. Es werden Naßaufnahmeanteile von 50%- 150% angewandt.
Schäume mit niedrigem Verschäumungsgrad und hoher Dichte, wie sie bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, lassen sich am besten mit Hilfe eines dynamischen Schaumerzeugers herstellen. Obwohl verschiedene dynamische Schaumerzeuger verfügbar sind, wäre ein Konstruktionsbeispiel eines dynamischen Schaumerzeugers ein mechanischer Mischer, der im wesentlichen einen Kanister aufweist, der einen inneren rotierenden Zylinder enthält. Am Zylinder und am Kanister sind eine Reihe von Metallstiften angebracht, die radial ausgerichtet sind, um eine hohe Scherwirkung auf die Luft und die Lösung auszuüben, die während der Drehung des Zylinders dem Schaumerzeuger zugefügt werden.
Hersteller von derartigen dynamischen Schaumerzeugungsgeräten sind unter anderem Latex Equipment Sales & Service (Dalton, Georgia), Dalton Industrial Systems (Dalton, Georgia) und Datacolor International (Atlanta, Georgia). Diese Hersteller geben Informationen zum Betrieb und zur Prozeßsteuerung von dynamischen Schaumerzeugern. Solche Schaumerzeuger werden typischerweise nach Kundenvorgaben gebaut, die an bestimmte Verfahrensbedingungen angepaßt sind.
Eine weitere Schaumerzeugerkonstruktion ist der statische Schaumerzeuger. Statische Schaumerzeuger erzeugen Schäume, indem sie Luft und die zu verschäumende tensidhaltige Badlösung durch eine Füllkörpersäule fließen lassen. Beispiele für Füllmaterialien sind Glasperlen, Kugellager, Metalldrehspäne oder Stahlwolle und ähnliche Materialien. Es wurde festgestellt, daß statische Schaumerzeuger bei der Erzeugung der erfindungsgemäßen Schäume mit niedrigem Verschäumungsgrad und hoher Stabilität weniger effektiv sind. Daher werden dynamische Schaumerzeuger stark bevorzugt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Aufbringen verschiedener Behandlungsmittel auf Florgewebe anwendbar. Dazu gehören z. B. Farbstoffe, Antistatika, fleckenabweisende Mittel und verschiedene Fluorchemikalien. Im Falle eines fleckenabweisenden Mittels wird die fleckenabweisende Lösung (herkömmlich auch als Fleckenschutzbad bezeichnet) mit herkömmlichen Tensiden in der erforderlichen Konzentration und mit dem erforderlichen pH-Wert hergestellt und mit einem dynamischen Schaumerzeuger verschäumt, wie oben beschrieben. Der pH-Wert beträgt 1,5-2,5, vorzugsweise 1,7-2,0. Der pH-Wert kann mit irgendeiner starken Säure eingestellt werden, unter anderem mit Schwefelsäure, Phosphorsäre und Sulfaminsäure. Bevorzugte Säuerungsmittel sind so formuliert, daß die Korrosions- und Handhabungsgefahren für das Gerät minimiert werden, wie z. B. Autoacid AA10 (Peach State Labs, Rome, Georgia, eine gesetzlich geschützte Rezeptur, die auf US-A-5234466 basiert). Die bei der vorliegenden Erfindung verwendbaren fleckenabweisenden Mittel sind dem Fachmann bekannt, und dazu gehören hydrolysierte Polymere oder Copolymere der Maleinsäure, ZELAN 300® (eine nach US-A-4883839 und US-A-4948650 hergestellte Fleckenschutzformulierung, beziehbar von E.I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware), Phenol- und/oder Novolac-Harze (beziehbar von Ciba Corporation, Greensboro, North Carolina, und Crompton & Knowles, Charlotte, North Carolina), Polymere oder Copolymere der Maleinsäure (beziehbar von E.I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware), Polymere oder Copolymere der Methacrylsäure (beziehbar von der 3M Company, Minneapolis, Minnesota), Phenylvinyletherpolymere oder -copolymere (beziehbar von Allied Signal, Morristown, New Jersey), Polymere von sulfonierten Fettsäuren (beziehbar von Interface Corp., LaGrange, Georgia), sulfonierte Fettsäuren, Phenol-Formaldehyd-Polymere und Gemische aus diesen Fleckenschutzmitteln. Die vorstehenden kommerziellen Lieferanten sind als Beispiele angegeben, und dem Fachmann sind weitere Quellen bekannt.
Die Badkonzentration und die Naßaufnahme werden so eingestellt, daß der Schaum in ausreichender Menge aufgetragen wird, um eine Konzentration von 0,2% bis 2,0%, vorzugsweise von 0,5% bis 1,0%, des fleckenabweisenden Wirkstoffs zu erzielen, bezogen auf das Gewicht der getrockneten Teppichfaser, oder in der vom Hersteller des Fleckenschutzmittels empfohlenen Konzentration. Im Falle der Küsterschen FLEXNIP®-Vorrichtung (Zima Corporation, Spartanburg, South Carolina, weiter unten beschrieben) beträgt z. B. die Naßaufnahme bei Flüssigauftrag typischerweise 250% bis 300%. Bei Verwendung eines Schaums mit einem Versschäumungsgrad von 3 : 1 anstelle von Flüssigkeit beträgt die Naßaufnahme nur ein Drittel davon, oder 80% bis 100%.
Tenside, die sich zur Verwendung in dem Fleckenschutzbad eignen, sind dem Fachmann gleichfalls bekannt. Die Tenside sind typischerweise anionisch, und dazu gehören CALSOFT® AOS-40 (40%ige wäßrige Lösung der Natriumsalze von sulfonierten C&sub1;&sub4;&submin;&sub1;&sub6;-Alkanen und -Alkenen, beziehbar von Pilot Chemical Co., Avenel, New Jersey), DOSS® von Rohm & Haas (50%ige wäßrige Lösung von Di-2- ethylhexylnatriumsulfosuccinat von Rohm & Haas Co., Philadelphia, Pennsylvania), KAF® 300S (ein gesetzlich geschütztes Gemisch aus anionischen Tensiden und Hydrotropikum von Peach State Labs, Rome, Georgia), DOWFAX® 2A1 (ein Gemisch aus Dinatriumsalzen der Dodecyl- (sulfophenoxy)benzensulfonsäure und der Oxybis(dodecylbenzensulfonsäure), beziehbar von der Dow Chemical Company, Midland, Michigan) und DOWFAX® 2A4 (Natriumsalze von sulfonierten Benzen-1,1- oxybistetrapropylen-Derivaten, beziehbar von der Dow Chemical Company, Midland, Michigan).
Typischerweise enthält die Fleckenschutzformulierung beim Einkauf bereits irgendein Tensid zum Benetzen der Fasern, das auch als Schaumbildner wirken kann. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schäume mit niedrigem Verschäumungsgrad wird dem Bad ein zusätzliches anionisches Tensid oder Schaumbildungsmittel in ausreichender Menge zugesetzt, um stabile Schäume zu ergeben, typischerweise in Anteilen von 1 bis 5 g/l, und vorzugsweise von 2 bis 3 g/l. Bestimmte Badfaktoren können die Schaumqualtität negativ beeinflussen, z. B. Salze, die Temperatur, die Wasserhärte und Verunreinigungen, wie z. B. Öl. In solchen Fällen wird eine höhere Tensidkonzentration eingesetzt, als zum Erzielen des erforderlichen Verschäumungsgrades und der Schaumstabilität notwendig ist.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Schäume weisen Halbwertszeiten von 2 bis 5 Minuten, vorzugsweise von 3 bis 5 Minuten, und Verschäumungsgrade von 2 : 1 bis 6 : 1, vorzugsweise von 3 : 1 bis 5 : 1 auf, gemessen nach dem weiter unten beschriebenen Testverfahren 3. Diese Halbwertszeiten und Verschäumungsgrade sind Eigenschaften, die eine gleichmäßige Verteilung und ein tiefes Eindringen des Schaums in die Teppichfasern ermöglichen.
Der Schaum wird mit Hilfe irgendeiner herkömmlichen Flüssigauftragvorrichtung mit einem Verteilerstück aufgetragen, das so konstruiert ist, daß eine hohe Naßaufnahme erzielt und die Flüssigkeit gleichmäßig auf das Gewebe verteilt wird. Ein Beispiel einer derartigen herkömmlichen Vorrichtung ist das Küstersche FLEXNIP®-Gerät. Das Küstersche FLEXNIP®-Gerät wurde 1987 für den kontinuierlichen Auftrag von Fleckenschutzchemikalien nach dem Färben und vor dem Trocknen eingeführt. Beim FLEXNIP® läuft der Teppich vertikal durch ein sehr kleines Chemikalienbad, wobei die Naßaufnahme durch den gegenüberliegenden Druckluftbalg am Boden des Bades gesteuert wird. Der Teppich gelangt dann in einen Nachdämpfer und anschließend in eine Vakuumabsaugvorrichtung. Das Fleckenschutzchemikalienbad wird dem FLEXNIP® durch eine Reihe von Röhren zugeführt, die in gleichmäßigen Abständen von 5-15 cm (2-6 Zoll) sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite des durchlaufenden Teppichs angeordnet sind.
Die typische Konfiguration des Flüssigkeitszuflußmoduls für eine herkömmliche Flüssigauftragvorrichtung weist im wesentlichen einen Flüssigkeitsvorratsbehälter für die Badlösung und eine Pumpe auf, die das Flüssigkeitsbad dem Flüssigkeitszuflußverteiler zuführt. Die einzigen Anpassungen, die zur Verwendung einer solchen Vorrichtung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erforderlich sind, sind die Zwischenschaltung eines dynamischen Schaumerzeugers zwischen der vorhandenen Pumpe und dem Verteiler und eine geregelte Luftzufuhr zum dynamischen Schaumerzeuger.
Weitere geeignete Geräte für den Flüssigauftrag von Fleckenschutzmittel oder anderen Behandlungsmitteln unter Anwendung des erfindungsgemäßen Schaumverfahrens mit niedrigem Verschäumungsgrad werden beispielsweise von Unternehmen wie Fleissner (Charlotte, North Carolina), Latex Equipment Sales & Service (Dalton, Georgia), Dalton Industrial Systems (Dalton, Georgia), Datacolor International (Atlanta, Georgia) und Gaston County Carpet Machinery Corporation (Fort Oglethorpe, Georgia) hergestellt.
Nach dem Durchgang durch die Flüssigauftragvorrichtung wird das Gewebe gedämpft, abgesaugt, im Ofen getrocknet und ausgehärtet. Die Dampftemperaturen und -Einwirkungszeiten sind dem Fachmann bekannt und liegen typischerweise in der Nähe von 99ºC (210ºF) bzw. zwischen 60 und 120 Sekunden. Die Ofentemperaturen werden so gewählt, daß sie zum Trocknen des Teppichs ausreichen, oder entsprechend der Empfehlung des Fleckenschutzmittel-Lieferanten, und betragen typischerweise etwa 132ºC (270ºF) bei einer Dauer von etwa 60 Sekunden. Proben des behandelten Gewebes werden unter Anwendung des Fleckenbeständigkeitstests, Verfahren 1, vor und nach dem im Shampoo-Testverfahren 2 beschriebenen Waschen mit alkalischem Tensid getestet. Testverfahren werden nachstehend beschrieben.
Das erfindungsgemäße Schaumauftragverfahren für Behandlungsmittel läßt sich ohne weiteres mit anderen Teppichherstellungsarbeiten integrieren; Beispiele für andere derartige Arbeiten sind das Färben und das Aufbringen von Fluorkohlenstoff-Fleckenschutzmitteln. Ein integrierter Betrieb könnte das Folgefärben, Dämpfen, Waschen/Spülen, Vakuumabsaugen, Aufbringen von Fleckenschutzmittel, Dämpfen, Waschen/Spülen, Vakuumabsaugen, Aufbringen von Fleckenschutzmittel, Trocknen und Aushärten einschließen. Verfahren zur Integration solcher Prozesse sind dem Fachmann bekannt.

TESTVERFAHREN

TESTVERFAHREN 1

FLECKENBESTÄNDIGKEITSTEST

Die Fleckenbeständigkeit von Säurefarbstoffen wurde mit Hilfe eines modifizierten Verfahrens beurteilt, das auf dem Verfahren 175-1991, "Stain Resistance: Pile Floor Coverings" (Fleckenbeständigkeit: Velours-Fußbodenbeläge), der American Association of Textile Chemists and Colorists (AATCC) basiert. Eine Anfärbe- bzw. Schmutzlösung wurde hergestellt, indem KOOL-AID®-Pulver mit Kirscharoma (von Kraft/General Foods, White Plains, New York, eine pulverförmige Getränkmischung, die unter dem Warenzeichen KOOL-AID® vertrieben wird, mit Zucker gesüßt ist und unter anderem FD&C-Rot Nr. 40 enthält), nach den Zubereitungsanweisungen auf dem KOOL-AID®-Behälter mit Wasser vermischt wurde. Die zu testende Teppichprobe wurde auf eine ebene, nicht saugfähige Oberfläche gelegt, und ein Kunststoff-Hohlzylinder von 5,1 cm (2 Zoll) Durchmesser wurde dicht schließend auf die Teppichprobe aufgesetzt. Zwanzig ml KOOL-AID®-Anfärbelösung wurden in den Zylinder gegossen und das völlige Aufsaugen der Lösung in die Teppichprobe abgewartet. Der Zylinder wurde entfernt, und die angefärbte Teppichprobe wurde 24 Stunden ungestört liegen gelassen, wonach sie gründlich unter kaltem Leitungswasser gespült, ausgedrückt und im Ofen bei 66ºC (150ºF) getrocknet wurde.
Die Teppichprobe wurde dann visuell geprüft und die Fleckigkeit nach der FD&C Rot Nr. 40- Fleckenskala, beschrieben in AATCC Method 175-1991, bewertet. Eine Fleckigkeitsbewertung von 10 ist ausgezeichnet und zeigt eine hervorragende Fleckenbeständigkeit, während 1 die schlechteste Bewertung ist, vergleichbar mit einer unbehandelten Kontrollprobe.

TESTVERFAHREN 2

SHAMPOOTEST (WASCHFESTIGKEIT)

Die Teppichprobe wurde 5 Minuten bei Raumtemperatur in eine Waschmittellösung eingetaucht, die aus DUPONOL WAQE® (15 g/l; 2,0 Unzen/Gallone) bestand. DUPONOL WAQE® ist eine 30-40%ige wäßrige Lösung von Natriumalkansulfonaten, beziehbar von der Witco Corporation, Greenwich, Connecticut). Die Lösung wurde mit verdünntem Natriumcarbonat auf einen pH-Wert von 10 eingestellt. Die Probe wurde dann entnommen, gründlich unter Leitungswasser gespült, durch Ausdrücken entwässert und bei 66ºC (150ºF) im Ofen getrocknet. Die trockene Teppichprobe wurde dann nach dem oben beschriebenen Testverfahren geprüft.

TESTVERFAHREN 3

VERSCHÄUMUNGSGRAD UND STABILITÄTSMESSUNG DES SCHAUMS

Eine Schaumprobe vom Schaumerzeuger wurde in einen abgewogenen Meßzylinder eingefüllt, das Schaumgewicht wurde aus der Gewichtsdifferenz bestimmt, und das Schaumvolumen wurde gemessen, um die Schaumdichte zu bestimmen. Für typische Badlösungen mit einer Dichte von etwa 1 g/ml war der Verschäumungsgrad gleich dem reziproken Wert der Schaumdichte. Mit Hilfe einer Stoppuhr wurde die Trennung der Flüssigkeit vom Schaum als Auftreten einer Flüssigkeitsschicht am Boden des Zylinders beobachtet. Die erforderliche Zeit, bis das Volumen der Flüssigkeitsschicht dem halben Gewicht des ursprünglichen Schaums entsprach, wurde beobachtet und ist gleich der Halbwertszeit des Schaums. Bei einer wesentlichen Abweichung der Dichte des unverschäumten Bades von 1 g/ml wurden der Verschäumungsgrad und das abgetrennte Flüssigkeitsvolumen entsprechend berechnet. Es können statt dessen andere, äquivalente Verfahren angewandt werden, z. B. Füllen eines gewogenen Trennzylinders von bekanntem Volumen mit Schaum, erneutes Wiegen, und danach Ablaufenlassen der abgetrennten Flüssigkeit in einen austarierten Behälter auf einer Waage.

BEISPIELE

BEISPIEL 1

Ein gefärbter Veloursteppich für den Wohnbereich mit 1355 g/m² (40 Unzen/yard²), hergestellt nach einem herkömmlichen Walkverfahren und bestehend aus Nylon-6,6-Endlosbauschfaser (BCF), Polfaser und Polypropylen-Teppichgrund, wurde durch eine Küstersche FLEXNIP®- Flüssigauftrageinrichtung geschickt, deren Auftragverteiler so eingerichtet war, daß ein Schaum mit niedrigem Verschäumungsgrad zugeführt wurde, indem ein dynamischer Schaumerzeuger mit geregelter Luftzufuhr zwischen der Pumpe für die Zufuhr der Badflüssigkeit zum Auftragverteiler und dem Einlaß des Auftragverteilers eingesetzt wurde. Der verwendete dynamische Dalton-Laborschaumerzeuger und -regler wies einen dynamischen Schaumerzeuger mit Elektromotor (Modell # 5BPB56SAA200, General Electric, Schenectady, New York) auf, mit einem Kanister (4 Liter dynamischer Schaumbildner, Latex Equipment Sales & Service, Dalton, Georgia) mit Luftzufuhr von einem Dixon-Luftregler, Modell # DB12-221-M3LA auf (Dixon Valve & Coupling Company, Chestertown, Maryland).
Das Fleckenschutzbad enthielt 45 g/l ZELAN® 300 (E.I. du Pont de Nemours & Company), 2 g/l CALSOFT® AOS (Pilot Chemical Co., Avenel, New Jersey), und der pH-Wert wurde mit AUTOACID® AA10 (Peach State Labs, Rome, Georgia) auf 1,7 eingestellt. Die Badlösung wurde zu dem dynamischen Schaumerzeuger gepumpt und dem FLEXNIP®-Auftragverteiler mit ausreichender Durchflußmenge zugeführt, um 0,95% ZELAN® 300-Wirkstoff aufzubringen, bezogen auf das Gewicht der getrockneten Faser. Nach dem Durchlauf durch den FLEXNIP® mit einem Balgendruck von 48,3 · 10³ Pa (7 psi) wurde der Teppich 70 Sekunden bei 132ºC (270ºF) gedämpft, unter Vakuum abgesaugt und im Ofen getrocknet/ausgehärtet. Die Fleckenbeständigkeit wurde nach dem Testverfahren 1 geprüft. Die Shampoobeständigkeit wurde nach dem Testverfahren 2 geprüft. Die Testergebnisse von Beispiel 1 sind in Tabelle 1 angegeben.

BEISPIELE 2-4

Die Beispiele 2-4 wurden wie in Beispiel 1 hergestellt, aber mit verschiedenem Tensid, verschiedener Tensidkonzentration und verschiedenem Verschäumungsgrad hergestellt, wie in Tabelle 1 angegeben. Die Testergebnisse für die Beispiele 2-4 sind in Tabelle 1 dargestellt. TABELLE 1
a) ZELAN® 300 wird als Wirkstoffanteil in % angegeben, bezogen auf das Trockenfasergewicht des Teppichs. Der Wirkstoffkonzentration in dem zugeführten ZELAN® 300 beträgt 21%
b) AOS ist CALSOFT® AOS von Pilot Chemical Co., Avenel, New Jersey.
DOSS® ist von Rohn & Haas Co., Philadelphia, Pennsylvania
c) 210ºF = 99ºC
d) 7 psi = 48,3 · 10³ Pa
Für das akzeptierbare Fleckenbeständigkeitsverhalten gibt es keine industrieweiten Standards. Typische Ergebnisse, die mit der Flüssigauftrageinrichtung bei einer Naßaufnahme zwischen 250% und 300% erzielt wurden, betragen 9 oder 10 für das Testverfahren #1 und 5 bis 7 für das Testverfahren #2. Die Ergebnisse des Testverfahrens #2 sind ein Maß für die Dauerhaftigkeit der Fleckenbeständigkeitsbehandlung bei wiederholten Teppichreinigungen. Das Fleckenbeständigkeitsverhalten nach wiederholten Teppichreinigungen ist im allgemeinen schlechter als das ursprüngliche Verhalten des Teppichs, aber besser als das eines Teppichs, der nicht mit einem Fleckenschutzmittel behandelt worden ist.

Claims

1. Verfahren mit Aufbringen eines Behandlungsmittels in Form eines Schaums auf Fasermaterial, wobei der Schaum eine Halbwertszeit von 2 bis 5 Minuten und einen Verschäumungsgrad von 2 : 1 bis 6 : 1 bei einer Naßaufnahme von 50% bis 150% unter Verwendung einer Flüssigauftragsvorrichtung aufweist, in der das Material ein chemisches Schaumbad durchläuft, welches das Behandlungsmittel enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fasermaterial ein Fußbodenbelag ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Fußbodenbelag ein Nylonteppich ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schaum eine Halbwertszeit von etwa 3 Minuten bis 5 Minuten aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schaum mit einer Naßaufnahme von 80% bis 100% und einem Verschäumungsgrad von 3 : 1 aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schaum unter Verwendung eines dynamischen Schaumerzeugers erzeugt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Behandlungsmittel ein fleckenbeständiges Mittel enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das fleckenbeständige Mittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus hydrolysierten Polymeren oder Copolymeren von Maleinsäureanhydrid, Polymeren oder Copolymeren von Methacrylsäure, Phenol-Formaldehyd-Polymeren, sulfonierten Fettsäuren und Polymeren von sulfonierten Fettsäuren besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner die Schritte Dämpfen, Vakuumextraktion, Trocknen und Härten des Fasermaterials aufweist.

10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verschäumungsgrad 3 : 1 bis 5 : 1 beträgt.