Table Of ContentFORSCHUNGSBERICHTE DES LANDES NORDRHEIN-WESTFALEN
Nr.1120
Herausgegeben
im Auftrage des Ministerpräsidenten Dr. Franz Meyers
von Staatssekretär Professor Dr. h. c. Dr. E. h. Leo Brandt
DK 677.1
667.03/.04
661.185
620.191.72
Dr.-Ing. Oswald Viertel
Dipl. -Ing. Eberhard Wagner
Wäschereiforschung KreJeld
Ursachen der Fleckbildung beim Waschen
mit optische Aufheller enthaltenden Waschmitteln
und Möglichkeiten zur Beseitigung
dieser Schwierigkeiten
WESTDEUTSCHER VERLAG· KÖLN UND OPLADEN 1962
ISBN 978-3-663-03959-4 ISBN 978-3-663-05148-0 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-05148-0
Verlags-Nr.011120
© 1962 Westdeutscher Verlag, Köln und Opladen
Gesamtherstellung : Westdeutscher Verlag
Inhalt
I. Einleitung ......................................................... 7
11. Allgemeines über die Entwicklung der optischen Aufheller 8
IH. Wirkung optischer Aufheller ........................................ 12
IV. Ursachen, Verhinderung und Beseitigung der Fleckenbildung
bei Verwendung von optischen Aufheller enthaltenden Waschmitteln.. 14
1. Örtliche Anreicherung der optischen Aufheller auf Wäschestoffen
durch erhöhte oder ungleiche Faseraffinität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2. Beeinflussung durch chemische Bleichmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 19
3. Verhalten gegen höhere Temperaturen. . . . . . . .. . ... . .. . . .. . .. . . .. . . .. 19
4. Lichtbeständigkeit von optischen Aufhellern ......................... 20
5. Verhalten gegen waschaktive Substanzen. . . . . .. . . . . . .. . . . . . .. . . . . . . .. 23
6. Verschiedene Formen der Überdosierung an optischen Aufhellern ....... 24
7. Einfluß von Metallionen auf optische Aufheller ....................... 25
8. Ursache von gelben Stellen in Bettwäsche. ... . . .. . . .. . . .. . ... . ... .... 27
9. Beseitigung von Flecken, hervorgerufen durch optische Aufheller ....... 28
10. Farbverschiebungen bei Pastellfarben durch optische Aufheller . . . . . . . . .. 30
V. Zusammenfassung ................................................. 35
VI. Literaturverzeichnis ................................................ 37
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1. Einleitung
Die Textilveredlungsindustrie hat auf Drängen des Großhandels bei der Aus
rüstung von weißen Wäschestoffen in den letzten Jahren in steigendem Maße
optische Aufheller eingesetzt, um ein Hochweiß zu erzielen, das sich nach Meinung
des Handels besser verkaufen läßt. Da die optischen Aufheller jedoch nicht wasch
beständig sind, gehen sie bei den ersten Wäschen wieder herunter, so daß die
Wäschestoffe einen leicht gelblichen Schein bekommen. Der Laie glaubt, daß die
verwendeten Waschmittel nicht kräftig genug gewaschen haben. Die Waschmittel
industrie sah sich daher gezwungen, ebenfalls optische Aufheller in steigendem
Maße den Waschmitteln zuzusetzen. Dadurch wurde erreicht, daß das hohe
Anfangsweiß der Neuware auch nach mehreren Wäschen erhalten blieb.
Anfänglich traten teilweise erhebliche Schwierigkeiten beim Waschen mit optische
Aufheller enthaltenden Waschmitteln ein, wie Fleckenbildung, ungleiches Auf
ziehen, Farbverschiebungen, Antönen der Wäsche usw. Diese Schwierigkeiten
sind auch heute noch nicht ganz überwunden. Es war daher Aufgabe dieser Arbeit,
die Reklamationen näher zu untersuchen und Möglichkeiten aufzuzeigen, wie
diese Schwierigkeiten beseitigt werden können.
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II. Allgemeines über die Entwicklung der optischen Aufheller
Vor ungefähr 30 Jahren hatte KRAlS [7] die optisch aufhellende Wirkung des
Aesculins, das im Extrakt der Roßkastanie vorkommt, erkannt. Er verwirklichte
damit den Vorschlag von A. v. LAGORIO [8], den Weißgehalt von Substraten
durch fluoreszierende Verbindungen zu erhöhen. Das von KRAlS als optischer
Aufheller vorgeschlagene Aesculin und andere zu damaliger Zeit verwendete
Cumarin-Abkömmlinge, wie beispielsweise das Umbelliferon-Acetat, wiesen be
trächtliche Mängel auf, z. B. unterschiedliche Affinität zur Faser, geringe Wasch-,
Spül- und Kochbeständigkeit und nicht zuletzt ungenügende Lichtbeständigkeit.
Es ist daher verständlich, daß das Gebiet der optischen Aufheller durch systemati
sche Forschung im Hinblick auf die Synthese neuer und besserer optischer Auf
heller bearbeitet wurde.
Bis in die heutige Zeit ist die Entwicklung der optischen Aufheller in vollem
Fluß. Obwohl die Zahl der Produkte in die Tausende geht, sind bisher wegen
der hohen Anforderungen, die an die Eigenschaften der optischen Aufheller
gestellt werden, nur wenige als Handelsprodukte auf den Markt gekommen.
In Tab. 1 sind die chemischen Grundkörper von optischen Aufhellern zusammen
gestellt, von denen sich ein Teil der heutigen Handelsprodukte ableitet.
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Tab. 1 Chemische Grundkörper von optischen Aujhellern [2]
Name Aufhellung von
1. Stilbene Cellulosefaserstoffen
synthetischen Faserstoffen
animalischen Faserstoffen
Waschmitteln
2. Cumarine animalischen Faserstoffen
Carbostyrile synthetischen Faserstoffen
Waschmitteln
3. Äthylendibenzimidazole Cellulosefaserstoffen
Äthylendibenzoxazole synthetischen Faserstoffen
Äthylendibenzthiazole animalischen Faserstoffen
Waschmitteln
4. Oxacyanine synthetischen Faserstoffen
5. Cyanine Cellulosefaserstoffen
synthetischen Faserstoffen
animalischen Faserstoffen
6. Benzidine Cellulosefaserstoffen
Benzidinsulfone
7. Azole
a) Imidazole Cellulosefaserstoffen
Oxazole synthetischen Faserstoffen
Thiazole animalischen Faserstoffen
Waschmi tteln
b) Oxdiazole synthetischen Faserstoffen
Thiodiazole
c) Pyrazoline Cellulosefaserstoffen
animalischen Faserstoffen
synthetischen Faserstoffen
Waschmitteln
d) lmidazoline Cellulosefaserstoffen
(Imidazolone) animalischen Faserstoffen
Waschmitteln
8. Pyrrocolline Waschmitteln
Pyrimidazole synthetischen Faserstoffen
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Aus der Tab. 1 ist zu ersehen, daß die chemische Konstitution sehr vielfältig sein
kann, um dem Produkt eine fluoreszierende Eigenschaft zu verleihen. An alle diese
Körper werden besondere Forderungen gestellt, welche speziell auf die Voraus
setzungen der Waschmittel abgestimmt sind:
1. Der optische Aufheller soll farblos auf das Textilgut aufziehen. Seine Fluores
zenz muß in einem Wellenbereich liegen, der die gelbliche Färbung des Textil
gutes zu kompensieren vermag.
2. Der optische Aufheller soll auf das Textilgut egal und leicht aufziehen.
3. Der optische Aufheller soll bestimmte Echtheitseigenschaften besitzen, wie
Wasch-, Säure-, Alkali-, Heißdampf-, Chlor-, Hydrosulfit- und Sauerstoff
echtheit sowie gegen die Gerüststoffe der Waschmittel beständig sein.
4. Der optische Aufheller soll eine genügende Temperaturbeständigkeit besitzen,
damit er beim Versprühen des Waschmittels oder beim Verarbeiten heißer Sei
fen keine Veränderungen erfährt.
5. Der optische Aufheller soll in einem weiten Temperaturbereich in der Wasch
flotte gleichmäßig wirksam sein.
6. Die optischen Aufheller sollen sich in Kombinationen nicht gegenseitig stören.
7. Der optische Aufheller soll bei mehrmaliger Benutzung keine Farbverschiebung
durch zu hohe Affinität zum Textilgut zeigen. Er soll einerseits den» Wasch
effekt« steigern oder andererseits den erreichten »Wascheffekt« beibehalten.
8. Der optische Aufheller soll durch Lichteinwirkung keine Veränderung erleiden.
Die Weißtöner - wie die optischen Aufheller ebenfalls genannt werden - fanden
zuerst in der Textilveredlungsindustrie ihre Anwendung. Die von Natur aus gelb
lichen Textilfasern, wie z. B. Baumwolle und Leinen, aber auch die Chemiefasern
müssen, um ein Reinweiß zu erhalten, einem Bleichprozeß unterworfen werden.
Mit dem Aufkommen der optischen Aufheller war es nicht mehr erforderlich, die
Textilien reinweiß zu bleichen. Die Bleiche kann vorzeitig abgebrochen und ein
hohes Endweiß durch Behandeln mit geeigneten Aufhellern erreicht werden. Weil
durch die optischen Aufheller keine Beschädigung der Fasern beobachtet wurde,
nahm diese »optische Bleiche« nach WEBER [18], WOJATSCHEK [20], KEPPLER [5]
teilweise die Stelle der »chemischen Bleiche« ein.
In früheren Zeiten wurde ein leichter Gelbstich der Wäsche durch ein Bläuen,
z. B. mit Ultramarin, im letzten Spülbad beseitigt. Eine blaustichige Wäsche er
scheint dem Auge weißer als eine gelbstichige. Bei Verwendung von Bläuemitteln
wird der Gelbanteil von dem blauen Farbstoff komplementär überdeckt. Der
Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß der Gesamtanteil an reflektiertem
sichtbarem Licht reduziert wird, und zwar um den Betrag, den das Bläuemittel
absorbiert. Die Wäsche sieht also wohl weißer, aber dennoch nicht heller aus; sie
ist tatsächlich wegen des erhöhten Schwarzanteils dunkler geworden.
Der Vorteil der Anwendung optischer Aufheller in Waschmitteln ist zweifacher
Art. Obwohl diese Produkte dem menschlichen Auge farblos erscheinen, ab
sorbieren sie auf Grund ihrer chemischen Konstitution ultraviolettes, für den
Menschen unsichtbares Licht. Ein Teil dieses Lichtes wird als Licht längerer
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Wellenlängen (grün bis rotviolett) emittiert. Damit wird einmal die Gilbe des
Wäschegutes komplementär ergänzt, zum anderen aber auch die Reflektion um
den Blauanteil erhöht, d. h., die Wäsche erscheint dem Auge weiß und heller.
Diese Weißtonverbesserung des Textils ist aber nicht eine Folge höherer Wasch
kraft des Waschmittels. VIERTEL [17] spricht daher mit Recht beim optischen Auf
heller vom »make up« der Wäsche.
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IH. W'irkung optischer Aufheller
Die allgemein übliche Weißgradmessung gibt die mittlere spektrale Remission
wieder. Genauen Überblick erhält man jedoch, wenn die Remission bei verschie
denen Wellenlängen gemessen wird. Damit wird die Gesamtremission in den An
teil der Spektralfarben zerlegt. Die Abb. 1 zeigt eine derartige Verteilung der
Spektralfarben bei vollgebleichtem Nessel. Man sieht, daß ein Mangel an der
Remission des Blauanteils vorliegt, so daß die Wäsche gelbstichig erscheint.
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~
c 80
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.~
u
P::
60
4000 5000 6000 7000
Wellenlänge [A]--_.
Abb. 1 Spektrale Zerlegung der Gesamtremission
Schraffierte Fläche = Blaudefekt
Nach SCHLACHTER [14]
Durch Verwendung von Bläuemitteln, wie z. B. Ultramarin, wird die spektrale
Remission um den schraffierten Bereich der Abb. 2 verschoben, und zwar auf
Kosten der Gesamtremission. Man hat also eine Verbesserung des Aussehens der
Wäsche durch Erhöhung des Schwarzgehaltes mittels einer subtraktiven Farb
mischung erreicht. Da auch das rote und das gelbe Gebiet geschwächt wird, er
scheint die Ware dem menschlichen Auge weiß oder zumindest weißer als die
ungebläute. Es liegt hier also eine Farbsubtraktion vor.
In Abb. 3 ist die spektrale Verschiebung bei Verwendung optischer Aufheller
durch den schraffierten Bereich erfaßt. Im Gegensatz zu den Bläuemitteln wird
der Anteil der Blauremission und damit der Gesamtremission erhöht. Die dazu
notwendige Energie nimmt der optische Aufheller wie alle Fluoreszenzstoffe aus
dem dem menschlichen Auge unsichtbaren ultravioletten Bereich von etwa
3200-4000 A. Durch Kompensation des Blaudefektes ohne Minderung der
Remission im grünen oder roten Spektralbereich erhält das Waschgut ein helleres
und weißes Aussehen. Es liegt hier also eine Farbaddition vor.
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