Nach iner Analyse des Arbeitskreises Verfahrenstechnik des Deutschen Textilforschungszentrums Nord-West [1] gehoeren die industriellen Waschverfahren zu den bedeutendsten Ein- heitsoperationen der Textilveredlung. Haufig besteht die Gefahr, dass eine unvollstandige Rohwarenwasche zu den kosten- trachtigsten Veredlungsfehlern fuhrt, die erst in spateren Verarbeitungsstufen in Erscheinung treten. Ungenugend aus- gewaschene Praparationen oder redeponierte Tenside koennen Qualmentwicklungen beim Fixieren, Unega1itaten und Ablaufe beim Farben, eine ungleichmassig netzende oder schlecht klebende Ware beim Drucken oder Abloesungen von Beschichtungen verursachen. Die Prozessparameter der Rohwarenwasche werden entweder durch kostspielige Betriebsversuche ermittelt oder beruhen auf den Erfahrungen des Veredlers oder den Mitteilungen der Rohwaren- und Textilhilfsmittelproduzenten. Die so erstellten Rezep- turen sind oftmals hinsichtlich Temperaturfuhrung, Chemika- lieneinsatz, Warengeschwindigkeit, Energie- und Wasserbedarf nicht optimal. Der resultierende Waschwirkungsgrad unterliegt grossen Schwankungen. Um ein reproduzierbares und optimales Waschverfahren zu er- arbeiten, mussen die Praparationen vor und nach der Rohwaren- wasche qualitativ und quantitativ bestimmt werden. Dies setzt geeignete Analysenverfahren voraus, die nicht oder nur unvoll- standig in der Literatur beschrieben sind. Insbesondere fehlt eine brauchbare Systematik fur die Analyse von Faserbegleit- stoffen. Am Beispiel von Praparationen fur POlyesterfasern soll in dieser Arbeit ein Weg aufgezeigt werden, wie ent- sprechende Analysenverfahren erarbeitet werden und welche Aussagen durch deren Anwendung uber die Rohwarenwasche moeg- lich sind. - - c. Stand der Forschung 1. Aufgaben der Praparationen Um eine stoerungsfreie Verarbeitung von Fasern und Faden beim Spinnen, Texturieren, Zwirnen, Umspulen, Weben oder Wirken zu ermoeglichen, mussen die bei diesen Prozessen auftretenden Reibungskrafte durch geeignete Praparationen reduziert werden.

1. Zehn handelsubliche Polyamid-Multifilamentgarne (3 aus PA-6 und 7 aus PA-66) unterschiedlicher Herkunft wurden hinsichtlich ihrer Anfalligkeit gegen Spannungsriss- korrosion untersucht. Dabei wurde den Parametern a) Behandlungsdauer b) Behandlungsternperatur c) Druck bei der Behandlung d) Faserfeinheit e) pH-Wert des Behandlungsbades f) UV-Lichtbestrahlung g) Zusatze zum Behandlungsbad (Metallionenkonzen- tration) h) Faservorgeschichte i) Fadenzugkraft bei der Behandlung besondere Aufmerksamkeit gewidmet. 2. Vier der zehn Polyamid-Multifilamentgarne (1 aus PA-6 und 3 aus PA-66) zeigten bei spannungsloser Behandlung im 02-gesattigten Wasserbad von pH 8,2 bei einer Bad- temperatur von 80 oe nach Behandlungszeiten von 10 - 27 h Spannungsrisse. Als Indikator fur das Auftreten der Spannungsrisse wurde die Veranderung der Hoechstzugkraft, der Hoechstzugkraft- dehnung und der partiellen Zugarbeit (5 - 10 % Dehnung) benutzt. Der empfindlichste Indikator ist die Abnahme der Hoechstzugkraftdehnung. Sobald sie mehr als 40 % ab- gefallen war, konnten immer unter dem Lichtrnikroskop bei 360-facher Vergroesserung Spannungsrisse beobachtet werden. 3. Unter Atrnospharendruck stellt die Badternperatur von 80 oe ein Betriebsoptimum dar. Dies erklart sich aus der gegen- laufigen Temperaturabhangigkeit der Sauerstoffloeslichkeit in Wasser und des Diffusionskoeffizienten von Wasser in Polyamid. - 2 - 4. Sobald der Druck - und damit auch die Sauerstoffkonzen- tration - erhoeht wird, werden die o.a. Polyamid-Multi- filamentgarne sowohl mit steigender Temperatur (unter- sucht wurden Temperaturen bis 130 DegreesC) als auch mit hoeheren Drucken (untersucht wurden Drucke bis p = 5 4,5.10 Pa) schneller geschadigt, wobei die Temperatur die groessere Relevanz hat.

1. Einleitung 4 2. Stand der Forschung 7 2. 1 Analytik 8 2. 2 Oligomerenaustritt beim Farben 10 3. Problemstellung 14 4. Ergebnisse 15 4. 1 Analytik 15 4. 1. 1 Dunnschichtchromatographie 16 4. 1. 2 Der Gesamtoligomerengehalt 17 4. 1. 3 Der Oberflachengehalt 17 4. 1. 4 Saulenchromatographie 19 4. 1. 5 Analytik von oligomerenhaltigen Ablagerungen 23 4. 2 Das Verhalten der Polyesteroligomere unter Farbebedingungen 24 4. 2. 1 Die Zeitabhangigkeit des Oligomerenaustritts 25 4. 2. 2 Die Abhangigkeit des Oberflachengehaltes von der Farbetemperatur und den zugesetzten Hilfsmitteln 26 4. 2. 3 Das cyclische Trimere als Dispersionsfarbstoff 28 4. 2. 4 Loslichkeit des cyclischen Trimeren in Wasser 32 4. 2. 5 Die Entstehung des Oberflachengehaltes an cyclischem Trimeren beim Farben 33 4. 2. 6 Der Einfluss von Dispergiermitteln und des Heissablassens der Flotte auf den Oberflach- gehalt 34 4. 2. 7 Variation der Flottengeschwindigkeit und reduktive Nachreinigung 37 5. Diskussion 42 Analytik 42 5. 1 5. 2 Das Verhalten der Polyesteroligomere unter Farbebedingungen 43 6. Experimenteller Teil 46 6. 1 Eingesetzte Materialien 46 6. 1. 1 POlyester 46 6. 1 . 2 Oligomere 46 6. 2 UV-spektroskopische Untersuchungen 46 6. 3 Dunnschichtchromatographie 47 6. 4 Bestimmung des Gesamtgehalts 47 47 6. 4. 1 UV-spektroskopisch 6. 4. 2 Bestimmung durch Saulenchromatographie unter Druck 47 6. 5 Bestimmung des Oberflachengehalts 48 48 6. 5. 1 UV-spektroskopisch 6. 5. 2 Saulenchromatographische Bestimmung unter Druck 48 6. 6 Saulenchromatographie unter Druck (HPLC) 48 6."

2. Diskussion der aus der Literatur bekannten Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2. 1 Reaktion von Chlor mit Wolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2. 1. 1 Reaktivitat und Reaktionsgeschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2. 1. 2 Charakteristische Veranderungen der chlorierten Wolle . . . . . . . . . . . . . 7 2. 1. 3 Veranderungen einzelner Aminosauren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2. 1. 4 Reaktion von N-Halogenverbindungen mit Wolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2. 1. 5 Untersuchung der Chlorierungsbader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2. 2 Reaktion von Natriumsulfit und Natriumdithionit mit Wolle . . . . . . . . 13 2. 2. 1 Unbehandelte Wolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2. 2. 2 Chlorierte Wolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3. Problemstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4. Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4. 1 Reaktion von Chlor mit Wolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4. 1. 1 Charakteristische Veranderungen der chlorierten Wolle . . . . . . . . . . . . . 18 4. 1. 2 Cystin und Cysteinsaure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 4. 1. 3 Reduktion chlorierter Wolle mit Natriumborhydrid . . . . . . . . . . . . . . . . 20 4. 1. 4 Tyrosin und Chlortyrosine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 4. 1. 5 Tryptophan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4. 1. 6 Aminoendgruppen und Seitenketten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4. 1. 7 V oUstandige Aminosaureanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4. 1. 8 Untersuchung der Chlorierungsbader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4. 2 Reaktion von Natriumsulfit und Natriumdithionit mit WoUe . . . . . . . . 28 4. 2. 1 Chlorierte Wolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 4. 2. 2 Unbehandelte Wolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4. 2. 2. 1 Reaktion mit Natriumsulfit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4. 2. 2. 2 Reaktion mit Natriumdithionit 32 5. Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5. 1 Reaktion von Chlor mit WoUe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5. 2 Reaktion van Natriumsulfit und Natriumdithionit mit WoUe . . . . . . . . 35 3 6. Experimentelle Einzelheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6. 1 Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6. 2 Methoden. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6. 2. 1 Chlorierung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6. 2. 2 Nachbehandlung alkalisch chlorierter Wolle mit Natriumsulfit und Natriumdithionit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .