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Dokumentenidentifikation DE69311894T2 20.11.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0628105
Titel VERFAHREN ZUR VERBESSERUNG DER DRUCKQUALITÄT VON PIGMENTZUSAMMENSETZUNGEN AUF BAUMWOLLGEWEBEN
Anmelder Genencor International, Inc., Rochester, N.Y., US
Erfinder ASHIZAWA, Eunice, C., Oakland, CA 94619, US;
CLARKSON, Kathleen, A., San Francisco, CA 94110, US;
LAD, Pushkaraj, J., San Mateo, CA 94403, US;
LARENAS, Edmund, Moss Beach, CA 94038, US
Vertreter LEINWEBER & ZIMMERMANN, 80331 München
DE-Aktenzeichen 69311894
Vertragsstaaten DE, DK, ES, FR, GB, IT, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 01.03.1993
EP-Aktenzeichen 939062576
WO-Anmeldetag 01.03.1993
PCT-Aktenzeichen US9301778
WO-Veröffentlichungsnummer 9317174
WO-Veröffentlichungsdatum 02.09.1993
EP-Offenlegungsdatum 14.12.1994
EP date of grant 02.07.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.11.1997
IPC-Hauptklasse D06P 5/00
IPC-Nebenklasse C11D 3/386   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Verbesserung der Druckqualität auf geharzten und nichtgeharzten Baumwollgeweben unter Verwendung einer ein Pigment enthaltenden Farbstoffzusammensetzung. Insbesondere betrifft die Erfindung Verfahren zur Vorbehandlung geharzter und nichtgeharzter Baumwollgewebe mit einer wäßrigen Cellulase-Formulierung vor dem Drucken eines Bilds auf das Gewebe mittels einer Pigmentzusammensetzung, um die Druckeigenschaften des Gewebes wie z.B. die Pigmentaufnahme zu verbessern. Die hierin geoffenbarten Verfahren umfassen im allgemeinen die Behandlung von Baumwolgeweben mit einer wäßrigen Cellulase- Formulierung, gefolgt vom Trocknen der Gewebe und dem anschließenden Drucken eines Bilds auf die Gewebe mittels einer Pigmentzusammensetzung.

2. Stand der Technik

Ästhetische und/oder informative Bilder werden häufig mit Farbstoff- oder Pigmentzusammensetzungen mittels Verfahren wie Siebdruck, Bemalen usw. auf Baumwollgewebe aufgebracht. Derartige Verfahren sind zwar auf dem Gebiet der Erfindung allgemein bekannt, sie führen jedoch zu zahlreichen Problemen, die gelöst werden müssen, um auf Baumwollgewebe für eine entsprechende Bildqualität zu sorgen und diese beizubehalten. Derartigen Druckverfahren ist - konkret gesprochen - die geringe Pigmentaufnahmefähigkeit einiger Baumwollfasern gemeinsam. Im allgemeinen steht das Ausmaß der Pigmentaufnahme mit dem Grad, mit dem das Pigment in das Gewebe eingebaut wird (d.h. in das Gewebe eindringt), in Zusammenhang und kann indirekt durch die Anzahl an Aufträgen gemessen werden, die erforderlich ist, damit eine ausreichende Menge der Pigmentzusammensetzung in das Baumwollgewebe eingebaut wird, um für eine geeignete Auflösung des gewünschten Bilds zu sorgen. Bei einigen Baumwollgeweben sind drei Aufträge erforderlich, um das gewünschte Ausmaß an Pigmentaufnahme zu erreichen. Die Durchführung zahlreicher Aufträge zur Sicherstellung einer geeigneten Pigmentaufnahme ist aber mit Problemen verbunden; z.B. muß gewährleistet sein, daß der zweite Auftrag und die weiteren Aufträge genau über dem mit dem ersten Auftrag geschaffenen Bild erfolgen, sodaß es zu keinem Verschwimmen des Bilds kommt.

Ein weiteres Problem bei den Verfahren zur Aufbringung eines Bilds auf ein Baumwollgewebe mittels einer Pigmentzusammensetzung ist die Stärke der Haftung zwischen der Pigmentzusammensetzung und dem Gewebe. Diese Haftung steht mit dem Ausmaß des Pigmenteinbaus in das Gewebe nach dem Waschen des Gewebes in Zusammenhang. Gewebe mit geringer Pigmenthaftung weisen nach dem Waschen eine verringerte Pigmentretention auf.

Diese Probleme stellen jedenfalls ein großes Hindernis bei der Erzeugung hochqualitativer Baumwollgewebe dar, auf denen mittels einer Pigmentzusammensetzung Bilder aufgemalt oder mittels Siebdruck aufgebracht sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Entdeckung, daß die Vorbehandlung von Baumwollgeweben mit einer wäßrigen Cellulase-Formulierung, vorzugsweise unter Agitation und vor dem Drucken eines Bilds auf das Gewebe mittels einer Pigmentzusammensetzung, zu beträchtlichen und unerwarteten Verbesserungen im Gewebe führt. Genauer gesagt sorgt das Drucken von Bildern mittels einer Pigmentzusammensetzung auf mit Cellulase vorbehandelte Baumwollgewebe für eine stärkere Pigmentaufnahme durch das Gewebe. Dies ermöglicht wiederum eine Verringerung der Anzahl an Aufträgen, die zur Erzielung eines spezifischen Ausmaßes der Pigmentaufnahme erforderlich sind; oder es wird mit der gleichen Anzahl an Aufträgen, die früher für unbehandelte Gewebe durchgeführt wurde, eine größere Pigmentmenge auf das Gewebe aufgebracht.

Außerdem hat die erhöhte Pigmentaufnahme durch das mit Cellulase behandelte Gewebe sowohl auf nichtgewaschene als auch auf gewaschene Gewebe (d.h. Gewebe, die nach der Behandlung mit der Pigmentzusammensetzung in einer wäßrigen Detergenszusammensetzung gewaschen werden) einen Einfluß. Diese Tatsache zeigt, daß bei mit Cellulase behandelten Geweben das Pigment fest am Gewebe anhaftet.

Obwohl die Behandlung von Baumwollgeweben mit einer wäßrigen Cellulase- Formulierung (einschließlich der Behandlung unter Agitation) bereits auf dem Gebiet vorgeschlagen wurde, scheint es nach dem Stand der Technik keinen Hinweis auf den Einsatz von Bedingungen wie einer Vorbehandlung für Druckverfahren, wie z.B. Siebdruck und Bemalen, unter Verwendung einer Pigmentzusammensetzung zu geben.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft Druckverfahren zum Aufbringen eines Biids auf ein baumwollhältiges Gewebe, welche die Qualität des Druckens mittels einer Pigmentzusammensetzung auf solche baumwollhältige Gewebe steigern. Die Verfahren der Erfindung umfassen die Vorbehandlung des baumwollhältigen Gewebes mit einer wäßrigen Cellulase-Formulierung vor dem Drucken eines Bilds auf das Gewebe mittels einer Pigmentzusammensetzung.

Demzufolge betrifft die Erfindung in einem ihrer Verfahrensaspekte ein Verfahren zum Drucken eines Bilds auf ein baumwollhältiges Gewebe mittels einer Pigmentzusammensetzung, welches Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

a) In-Berührung-Bringen eines baumwollhältigen Gewebes mit einer wäßrigen Cellulase-Formulierung, umfassend zumindest etwa 50 ppm Cellulase-Proteine, die aus der Gruppe bestehend aus Exo-cellobiohydrolase-, Endoglucanase- und β-Glucosidase- Komponenten ausgewählt sind, bei einer Temperatur von etwa 25-70ºC über eine Zeitspanne von zumindest 0,1 Stunden, wobei die wäßrige Formulierung bei einem pH- Wert gehalten wird, bei dem die Cellulase-Proteine Aktivität aufweisen;

b) Trocknen des Gewebes; und

c) Drucken eines Bilds auf das Gewebe mittels einer Pigmentzusammensetzung, wobei das baumwollhältige Gewebe aus Fasern besteht, die aus der Gruppe bestehend aus reiner Baumwolle und Baumwollgemischen mit Baumwoll- und Nichtbaumwollfasern ausgewählt sind, wobei zumindest 40 Gew.-% des baumwollhältigen Materials Baumwolle ist und die Nichtbaumwollfaser eine synthetische Faser ist.

Die aus den Beispielen der Erfindung ersichtliche Verbesserung der Druckqualität umfaßt z.B. eine verstärkte Pigmentaufnahme, eine bessere Pigmenthaftung und verringerte Pigmentausblutung.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die wäßrige Cellulase-Formulierung eine wäßrige Cellulase-Lösung, die während des Kontakts mit dem baumwollhältigen Gewebe durchmischt wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird Cellulase, umfassend Cellulase- Proteine, auf dem baumwollhältigen Gewebe inaktiviert, bevor ein Bild auf das Gewebe gedruckt wird. Die Inaktivierung der Cellulase kann entweder in einem vom Trocknungsschritt getrennten Schritt oder während des Trocknungsschritts durch Vorsehen von Trocknungsbedingungen erfolgen, die zur Inaktivierung der Cellulase ausreichen.

In einem ihrer Zusammensetzungsaspekte betrifft die Erfindung nach den hierin beschriebenen Verfahren hergestellte baumwollhältige Gewebe.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Wie bereits erwähnt, betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren, die die Qualität des Bedruckens von baumwollhältigen Geweben mittels einer Pigmentzusammensetzung steigern. Die Verfahren der Erfindung umfassen die Vorbehandlung des Gewebes mit einer wäßrigen Cellulase-Formulierung, vorzugsweise in einer wäßrigen Cellulase- Lösung, unter Bedingungen, bei denen das Gewebe in Lösung durchmischt bzw. gerührt wird.

Vor der ausführlichen Besprechung der Erfindung werden jedoch noch die folgenden Ausdrücke definiert:

1. Definitionen

Die folgenden Ausdrücke haben hierin die folgenden Bedeutungen:

Der Ausdruck "baumwollhältiges Gewebe" bezieht sich auf geharzte und nichtgeharzte Gewebe aus reiner Baumwolle oder Baumwollgemischen mit Baumwollgeweben, Baumwollwirkwaren, Baumwoll-Denimstoffe, Baumwollgarne und dergleichen. Bei Verwendung von Baumwollgemischen sollte der Baumwollanteil im Gewebe zumindest etwa 40 Gew.-% Baumwolle, vorzugsweise mehr als etwa 60 Gew.-% Baumwolle, am bevorzugtesten mehr als etwa 75 Gew.-% Baumwolle, betragen. Bei Verwendung in Form von Gemischen können die im Gewebe enthaltenen Begleitmaterialien eine oder mehrere Nichtbaumwollfaser(n) umfassen, einschließlich von synthetischen Fasern, wie z.B. Polyamidfasern (beispielsweise Nylon 6 und Nylon 66), Acrylfasern (beispielsweise Polyacrylnitrilfasern) und Polyesterfasern (beispielsweise Polyethylenterephthalat), Polyvinylalkoholfasern (beispielsweise Vinylon), Polyvinylchloridfasern, Polyvinylidenchloridfasern, Polyurethanfasern, Polyharnstoffasern, Aramidfasern und dergleichen.

Der Ausdruck "Harz" oder "Harzfinish" bezieht sich hierin auf allgemein bekannte und üblicherweise verwendete Harzfinishes, die die Baumwollgewebe, darunter Baumwollgewebe aus reiner Baumwolle oder Baumwollgemische, verbessern. Solche Harze verwenden im allgemeinen Formaldehyd; zu ihnen zählen beispielsweise Methylolharnstoff (ein monomeres Kondensationsprodukt von Harnstoff und Formaldehyd), Melaminformaldehyd und dergleichen. Bei Verwendung auf Baumwollgeweben verleihen solche Harze dem Stoff eine oder mehrere günstige Eigenschaften, z.B. Knitterfestigkeit, Schrumpfhemmung, Haltbarkeit von Prägungen, Haltbarkeit von Glanzappreturen und dergleichen. Baumwollgewebe, die ein derartiges Harz enthalten, werden als "geharzte baumwollhältige Gewebe" bezeichnet, während Baumwollgewebe, die kein solches Harz enthalten, als "nichtgeharzte baumwollhältige Gewebe" bezeichnet werden.

Der Ausdruck "Cellulase" bezieht sich hierin auf eine Enzymzusammensetzung, die von einem Mikroorganismus stammt, der auf Cellulose und/oder deren Derivate (wie z.B. in Phosphorsäure gequollene Cellulose) einwirkt, um Cellulose und/oder deren Derivate zu hydrolysieren und Primärprodukte, wie z.B. Glucose und Cellobiose, zu ergeben. Solche Cellulasen werden von einer großen Anzahl an Mikroorganismen erzeugt, z.B. von Pilzen, Actinomyzeten, Gleitbakterien (Mykobakterien) und echten Bakterien. Einige Mikroorganismen, die Cellulasen erzeugen können, welche sich für die hierin angeführten Verfahren eignen, werden in der GB-A-2.094.826 geoffenbart. Die meisten Cellulasen zeigen ihre optimale Aktivität gegen Cellulose und/oder deren Derivate im sauren oder neutralen pH-Bereich. Es sind auf dem Gebiet aber auch alkalische Cellulasen bekannt, d.h. Cellulasen mit optimaler Aktivität gegen Cellulose und/oder ihre Derivate in neutralem oder alkalischem Medium. Alkalische Cellulasen produzierende Mikroorganismen werden in US-A-4.822.51 6 geoffenbart. Andere Publikationen, die alkalische Cellulasen offenbaren, sind EP-A-269.977 und EP-A- 265.832.

Von Mikroorganismen erzeugte Cellulasen werden manchmal als "Cellulase-System" bezeichnet, um sie von den daraus isolierten Untergruppen und Komponenten zu unterscheiden. Solche Untergruppen sind auf dem Gebiet allgemein bekannt und umfassen Eco-cellobiohydrolasen ("CBH"), Endoglucanasen ("EG") und β-Glucosidasen ("BG"). Außerdem können in jeder Untergruppe mehrere Komponenten vorhanden sein. In der von Trichoderma reesei erhaltenen Cellulase z.B. gibt es zumindest zwei CBH- Komponenten, nämlich CBH I und CBH II, und zumindest drei EG-Komponenten, EG I, EG II und EG III.

Es ist auf dem Gebiet bekannt, daß die unterschiedlichen Untergruppen synergistisch miteinander wechselwirken, was eine erhöhte Aktivität gegen Cellulose ergibt. Daher kann zwar für vorliegende Zwecke ein Cellulase-System von beliebigen Mikroorganismen eingesetzt werden, es wird jedoch bevorzugt, daß das Cellulase-System eine oder mehrere CBH- und EG-Komponenten enthält, um erhöhte Cellulase-Aktivität zu erzielen.

Bevorzugte Cellulase-Zusammensetzungen zur Verwendung in der Erfindung sind die von Pilzquellen erzeugten. Eine besonders bevorzugte Pilz-Cellulase-Zusammensetzung zur Verwendung in der Erfindung wird von einer natürlich vorkommenden Pilzquelle erzeugt und umfaßt eine oder mehrere CBH- und EG-Komponenten, worin jede dieser Komponenten in dem von der Pilzquelle erzeugten Verhältnis vorliegt. Solche Zusammensetzungen werden manchmal als vollständige Pilz-Cellulase-Systeme oder vollständige Pilz-Cellulase-Zusammensetzungen bezeichnet, um sie von den Untergruppen und Komponenten von daraus isolierter Cellulase, von Bakterien und einigen Pilzen erzeugten, unvollständigen Cellulase-Zusammensetzungen oder von Cellulase-Zusammensetzungen zu unterscheiden, die von Mikroorganismen erhalten werden, die gentechnisch so modifiziert sind, daß sie eine oder mehrere der CBH- und/oder EG- Komponenten von Cellulase über-, unter- oder überhaupt nicht produzieren. Der Einsatz solcher vollständiger Pilz-Cellulase-Zusammensetzungen scheint optimale Ergebnisse hinsichtlich der Verbesserung der Qualität des Bedruckens baumwollhältiger Gewebe mit einer Pigmentzusammensetzung zu liefern.

Man geht andererseits aber auch davon aus, daß einige Cellulase-Komponenten oder eine Kombination davon zu Verbesserungen bei der Behandlung von baumwollhältigen Geweben führen können. Beispielsweise können CBH-arme/EG-reiche Cellulase-Zusammensetzungen eingesetzt werden, um für einen verringeren Festigkeitsverlust im baumwollhältigen Gewebe zu sorgen, wobei gleichzeitig die hierin dargelegten Verbesserungen erzielt werden. Siehe z.B. EP-A-580.719 und EP-A-577.722. Außerdem scheinen die CBH-reichen Cellulase-Zusammensetzungen eine bessere Pigmentaufnahme zu bewirken als bei nicht mit Cellulase behandeltem Gewebe.

Verfahren zur Herstellung CBH-armer und CBH-reicher Cellulasen aus Trichoderma reesei sind in der EP-A-551.394 (eingereicht am 4. Oktober 1991 unter dem Titel "Trichoderma reesei containing depleted and/or enriched Cellulase and other Enzyme Genes and Cellulase Compositions derived therefrom") dargelegt. Ebenso können Verfahren zur gentechnischen Manipulation von Aspergillus nidulans angewandt werden, um CBH-arme und CBH-reiche Cellulasen in Aspergillus nidulans herzustellen; diese werden von Miller et al., Molecular and Cellular Biology 5/7, 1714-1721 (1985), geoffenbart. Solche CBH-armen und CBH-reichen Cellulasen können als Cellulase- Zusammensetzungen in den hierin beschriebenen Verfahren eingesetzt werden.

Die Anmelder gehen davon aus, daß die Behandlung von baumwollhältigen Geweben mit Cellulase gemäß vorliegender Erfindung durch Verwendung einer Cellulase- Zusammensetzung verbessert werden kann, die erhöhte oder verringerte Mengen an β- Glucosidase enthält. Verfahren zum Modifizieren eines Mikroorganismus, um erhöhte oder verringerte Mengen an β-Glucosidase bereitzustellen, werden in der EP-A-562.003 (eingereicht am 10. Dezember 1991 unter dem Titel "Improved Saccharification of Cellulase by Cloning and Amplification of the β-Glucosidase Gene of Trichoderma reesei") geoffenbart.

Die Fermentationsverfahren zum Kultivieren von cellulolytischen Mikroorganismen zur Produktion von Cellulase sind auf dem Gebiet an sich bekannt. Beispielsweise können Cellulase-Systeme entweder von festen oder von Tauch-Kulturen unter Anwendung von Chargen-, Chargenzufuhr- und Dauerzuflußverfahren hergestellt werden. Das Sammeln und Reinigen der Cellulase-Systeme aus der Fermentationslösung können auch nach auf dem Gebiet an sich bekannten Verfahren durchgeführt werden.

Bevorzugte Pilz-Cellulasen zur Verwendung in der Erfindung sind die von Trichoderma reesei, Trichoderma koningii, Penicillium sp., Humicola insolens und dergleichen erhaltenen. Bestimmte Cellulasen sind auch im Handel erhältlich, z.B. CELLUCLAST (erhältlich von Novo Industrie, Kopenhagen, Dänemark), RAPIDASE (erhältlich von Gist Brocades, N.V., Deift, Holland), CYTOLASE 123 (erhältlich von Genencor International, Inc., Rochester, New York) und dergleichen. Andere Cellulasen können nach auf dem Gebiet gängigen Fermentations- und Isolierverfahren problemlos isoliert werden.

Der Ausdruck "Cellulase-Proteine" bezieht sich auf jegliche Exo-cellobiohydrolase- (CBH-)Proteine, Endoglucanase-(EG-)Proteine und β-Glucosidase-(BG-)Proteine, die in der Cellulase-Zusammensetzung enthalten sind. Demzufolge enthalten Cellulase-Proteine keine anderen Proteine, wie z.B. Xylanasen, Proteasen, Amylasen usw.

Die Erfindung betrifft weiters die Entdeckung, daß die auf Baumwollgeweben aktiven Mengen an Cellulase-Proteinen und nicht ihre spezifischen Aktivitäten auf synthetischen Substraten für die Verbesserungen des Bedruckens baumwollhältiger Gewebe verantwortlich sind.

Der Ausdruck "oberflächenaktiver Stoff" oder "Tensid" bezieht sich auf anionische, nichtionogene und kationische Tenside, die auf dem Gebiet allgemein bekannt sind.

Der Ausdruck "Puffer" bezieht sich auf bekannte Säure/Base-Reagentien, welche die Cellulase-Lösung gegen unerwünschte pH-Verschiebungen während der Cellulase- Behandlung des baumwollhältigen Gewebes stabilisieren.

Der Ausdruck "wäßrige Cellulase-Formulierung" bedeutet eine wäßrige Formulierung, die Cellulase und gegebenenfalls Additive, wie z.B. Tenside, Puffer und dergleichen, enthält. Zu solchen wäßrigen Cellulase-Formulierungen zählen wäßrige Cellulase- Lösungen, -Pasten, -Gele und dergleichen. Im allgemeinen enthält die wäßrige Cellulase-Formulierung eine ausreichende Menge an Cellulase-Proteinen, um Verbesserungen beim Drucken von Pigmentzusammensetzungen auf baumwollhältiges Gewebe herbeizuführen. Vorzugsweise enthält die wäßrige Cellulase-Formulierung zumindest etwa 50 ppm Cellulase-Proteine, vorzugsweise etwa 50 bis etwa 2.000 ppm Cellulaseproteine, noch bevorzugter etwa 100 bis etwa 1.000 ppm Cellulase-Proteine.

Überall, wo in der vorliegenden Anmeldung eine ppm-Konzentration von Cellulase- Proteinen angegeben ist, basiert der ppm-Wert der Cellulase-Proteine auf der Gesamtmenge an Cellulase-Proteinen in der wäßrigen Formulierung, die durch Ausfällen der Proteine in Trichloressigsäure und anschließenden Lowry-Assay (erhältlich von Sigma, Bestellnummer 690-A) bestimmt wird.

Der Ausdruck "Pigment" bezieht sich auf Pigmente, die auf dem Gebiet allgemein bekannt und gängig sind, einer anderen Substanz eine Färbung verleihen und in Wasser und anderen Lösungsmitteln, die typischerweise beim Färben zum Einsatz kommen, unlöslich sind. Das jeweils eingesetzte Pigment ist nicht entscheidend und wird nach seiner Farbe und Eigenschaften ausgewählt. Geeignete Pigmente sind auf dem Gebiet allgemein bekannt; Beispiele dafür sind: Cadmiumsulfid (ein rotes Pigment); Arsentrisulfat (ein gelbes Pigment), Kobaltammoniumphosphat (ein violettes Pigment), Kupferarsenit (ein grünes Pigment) und dergleichen.

Der Ausdruck "Pigmentzusammensetzung" bezeichnet eine wäßrige Zusammensetzung, die ein Pigment umfaßt, das sich zum Aufbringen eines Bilds auf baumwollhältige Gewebe eignet. Solche Pigmentzusammensetzungen umfassen weiters Materialien, die allgemein in solche Zusammensetzungen eingearbeitet sind, um eine oder mehrere Eigenschaften der Zusammensetzung zu verbessern oder ihr diese Eigenschaften zu verleihen. Beispielsweise enthält eine Pigmentzusammensetzung im allgemeinen einen Extender, um für eine geeignete Viskosität der Zusammensetzung zu sorgen. Andere Additive, die in solchen Zusammensetzungen enthalten sein können, sind z.B. Emulgatoren, Füllstoffe, Suspensionsmittel usw. Beispielsweise werden Pigmentzusammensetzungen typischerweise als Suspension in einer Lösung auf ein baumwollhältiges Gewebe aufgebracht, in der ein Suspensionsmittel verwendet wird, um eine gleichmäßige Pigmentzusammensetzung zu bilden.

Pigmentzusammensetzungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind auf dem Gebiet allgemein bekannt und sind entweder im Handel erhältlich oder können nach auf dem Gebiet an sich bekannten Verfahren hergestellt werden. Derartige Pigmentzusammensetzungen selbst stellen keinen Teil der Erfindung dar.

Der Ausdruck "Drucken" bezieht sich auf Verfahren zum Aufbringen eines Bilds auf baumwollhältige Gewebe mittels Pigmentzusammensetzungen; dazu zählen z.B. Siebdruck, Bemalen und dergleichen. Derartige Verfahren sind auf dem Gebiet bekannt und werden kommerziell angewandt.

2. Verfahrensweise

Bei den Verfahren der Erfindung werden baumwollhältige Gewebe mit einer wäßrigen Cellulase-Formulierung vorbehandelt, vorzugsweise in einer wäßrigen Cellulase-Lösung unter Bedingungen, welche die Agitation der Cellulase-Lösung zusammen mit dem Gewebe vorsehen, bevor mittels einer Pigmentzusammensetzung ein Bild auf das Gewebe gedruckt wird. Überraschenderweise stellte sich heraus, daß das baumwollhältige Gewebe, wenn es lediglich in einer wäßrigen Cellulase-Lösung ohne Agitation, jedoch ansonsten unter identischen Bedingungen inkubiert wird, in der Folge einige Verbesserungen der Qualität der aufgedruckten Bilder zeigt, aber keine so großen Verbesserungen wie bei Verwendung der wäßrigen Cellulase-Lösung unter Agitation.

Für die Erfindung geeignete Agitation kann durch jede mechanische und/oder physikalische Kraft erfolgen, die mit der Cellulase-Lösung zusammenwirkt, um zu einer relativen Bewegung der Lösung bezogen auf das baumwollhältige Gewebe zu führen. Ein solcher Agitationsvorgang kann auch zur Berührung von einzelnen Geweben führen.

Agitation, die sich für die bevorzugten Verfahren der Erfindung eignet, läßt sich z.B. mit Laundrometern, Rotationstrommeln, Jiggern, Strahlmischern, Mercerisatoren, Küpen, Schaufelmischern, Tergotometern, kontinuierlichen Bleichketten, kontinuierlichen Waschketten, Waschmaschinen (sowohl Front- als auch Topladern) und dergleichen erzielen. Auch andere Agitationsverfahren sind auf dem Gebiet allgemein bekannt.

Die Agitation erfolgt hierin entweder wiederholt (z.B. intermittierend) oder kontinuierlich. Beispielsweise kann die Cellulase-Lösung durch Verwendung von Laundrometern, Strahlmischern, Toplader-Waschmaschinen, Tergotometern und dergleichen kontinuierlich gerührt werden. Bei einem Laundrometer wird das baumwollhältige Gewebe zusammen mit einer wäßrigen Cellulase-Lösung in wasserdichte Kanister aus rostfreiem Stahl eingebracht. Kontinuierliches Rühren wird durch Drehen der auf einem Rahmen festgemachten Kanister in einem Wasserbad mit Temperaturregelung erzielt. Das Ausmaß der Agitation ist durch die Rotationsgeschwindigkeit der Kanister bestimmt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die für die hierin beschriebenen Verfahren erforderliche Agitationswirkung mit Kanistern erzielt, die mit einer Geschwindigkeit von zumindest etwa 40 U/min rotieren. Laundrometer sind auf dem Textilsektor allgemein bekannt und werden als Laborgeräte eingesetzt. Geeignete Laundrometer sind im Handel z.B. von Custom Scientific Instruments, Inc., Cedar Knolls, N.J., erhältlich.

In einem Strahlmischer dreht sich das baumwollhältige Gewebe in Form eines Strangs kontinuierlich durch die und mit der Cellulase-Lösung. Genauer gesagt basieren Strahlmischer auf einem Venturirohr, in dem die Kreisbewegung der Flotte das Gewebe in einer völlig abgeschlossenen, ringförmigen Rohrkammer mitführt. Die Rohrkammer ist teilweise mit einer wäßrigen Cellulase-Lösung gefüllt, und das Gewebe wird über eine Hebewalze durch die Kammer hindurch gedreht, sodaß zu jedem Zeitpunkt ein Teil des Gewebes angehoben wird. Das Venturirohr stellt eine Verengung im ringförmigen Durchgang dar, bei dessen Passage sich die Geschwindigkeit des Flottenstroms erhöhen muß, wodurch eine Saugwirkung entsteht, die das Gewebe in Bewegung versetzt. Der primäre Fluß wird mittels einer Kreiselpumpe erzeugt, üblicherweise sind jedoch auch einige geneigte Dampfstrahlen vorgesehen, um die Bewegung des Gewebes und der Flotte zu verstärken. Die Bewegung des Gewebes durch den Strahlmischer, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von zumindest etwa 1,8 m.s&supmin;¹ (6 Fuß/Sekunde), sorgt für die in den hierin beschriebenen Verfahren erforderliche Agitationswirkung.

Ein Strahlmischer ist eine in Textilfabriken üblicherweise bekannte Vorrichtung und wird im allgemeinen zum Färben nach der Behandlung von Geweben eingesetzt.

Ein Tergotometer ist eine Waschmaschine im Labormaßstab, die raschere Ergebnisse liefert und die Wirkung einer mit Agitationswirkung arbeitenden Hauswaschmaschine verdoppelt. Während des Betriebs kann die Waschlösung bei einer beliebigen Temperatur zwischen 25ºC und 70ºC gehalten werden, und die Geschwindigkeit des Rührwerks kann von etwa 80 Zyklen pro Minuten (CPM) bis etwa 200 CPM variieren. Bei solchen Geschwindigkeiten rührt das Rührwerk die Lösung durch. Vorzugsweise wird das Rührwerk mit einer Geschwindigkeit von etwa 100 bis etwa 150 CPM betrieben.

Das Tergotometer kann auch zum Spülen des Gewebes verwendet werden, indem eine Spüllösung in ein Becherglas gefüllt, das Gewebe in die Spüllösung eingebracht und dann das Tergotometer betrieben wird.

Tergotometer sind im Handel von United States Testing Co., Inc., 1415 Park Avenue, Hoboken, New jersey, 07030, erhältlich.

Wiederholte Agitation kann durch Einsatz von Jiggern, Mercerisatoren, Küpen, Frontlader-Waschmaschinen und dergleichen erzielt werden. Ein Jigger wird sehr häufig in Fabriken zur Herstellung von baumwollhältigen Geweben verwendet und dient im allgemeinen dazu, Gewebe vor dem Färben zu spülen. Bei einem Jigger wird eine definierte Länge eines baumwollhältigen Gewebes in offen ausgebreitetem Zustand auf und zwischen zwei Walzen gehalten, worin das Gewebe von einer Walze, welche die Abwickelstufe darstellt, zu einer zweiten Walze, welche die Aufwickelstufe darstellt, geführt wird. Sobald das Ab- und Aufwickelverfahren abgeschlossen ist, wird das Verfahren umgekehrt, sodaß die vorherige Abwickelwalze zur Aufwickelwalze und die vorherige Aufwickelwalze zur Abwickelwalze wird. Dieses Verfahren wird während der gesamten Zeit der Cellulase-Behandlung kontinuierlich durchgeführt. Ein Trog mit der Cellulase-Lösung wird zwischen den zwei Walzen positioniert, und die Walzen werden so eingestellt, daß das baumwollhältige Gewebe auf seinem Weg von einer Walze zur anderen in die Cellulase-Lösung eintaucht.

Wiederholte Agitation wird im jigger durch kontinuierliches Auf- und Abwickeln des baumwollhältigen Gewebes von den Walzen erzielt, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von zumindest etwa 0,9 m.s&supmin;¹ (1 Yard/s), noch bevorzugter mit zumindest etwa 1,4 m.s&supmin;¹ (1,5 Yard/s), sodaß sich zu jedem Zeitpunkt ein Teil der Länge des Gewebes mit dieser definierten Geschwindigkeit durch die Cellulase-Lösung hindurch bewegt. Das tatsächliche Ergebnis dieses Auf- und Abwickelns besteht darin, daß zu jedem Zeitpunkt ein Teil des auf den Walzen befindlichen baumwollhältigen Gewebes in die Cellulase-Lösung eintaucht und daß nach einer bestimmten Zeitspanne das gesamte Gewebe (mit Ausnahme der äußersten Abschnitte an beiden Enden des Gewebes - diese Enden bestehen oft aus Vorspanngewebe, d.h. Gewebe, das an den Endabsdchnitten des behandelten Gewebes angenäht ist und nicht behandelt werden soll) in der Cellulase- Lösung eingetaucht war. Die Bewegung des Gewebes, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von zumindest etwa 0,9 m.s&supmin;¹ (1 Yard/s), durch die Cellulaselösung, erzielt die in den hierin beschriebenen Verfahren erforderliche Agitatonswirkung.

Eine Mercerisatoreinheit ähnelt insofern einem Jigger, als das baumwollhältige Gewebe in offen ausgebreitetem Zustand mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch einen eine Lösung, z.B. Cellulase-Lösung, enthaltenden Trog hindurchgeführt wird. Das Hindurchführen des baumwollhältigen Gewebes durch den Trog, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von zumindest 0,9 m.s&supmin;¹ (1 Yard/s), noch bevorzugter mit einer Geschwindigkeit von zumindest 1,4 m.s&supmin;¹ (1,5 Yard/s), sorgt für die in den hierin beschriebenen Verfahren erforderliche Agitationswirkung. Die Mercerisatoreinheit arbeitet nur in eine Richtung, und die Zeitspanne, während der das Gewebe der Cellulase-Lösung ausgesetzt ist, kann durch Modifizieren der Mercerisatorereinheit, z.B. durch Vorsehen mehr als eines Trogs, variiert werden. In der vorliegenden Ausführungsform hängt die Zeitspanne, während der sich das Gewebe einer solchen modifizierten Mercerisatoreinheit befindet, von der Anzahl der Tröge und der Geschwindigkeit ab, mit der sich das Gewebe durch die Tröge hindurch bewegt.

Bei Anwendung von wiederholter Agitation wird jeder Abschnitt des baumwollhältigen Gewebes unter Agitation vorzugsweise im Durchschnitt zumindest einmal pro Minute, noch bevorzugter im Durchschnitt zumindest 1,5 Mal pro Minute, der Cellulase-Lösung ausgesetzt. Wenn beispielsweise ein Jigger zum Einsatz kommt, kann dieses erforderliche Ausmaß an wiederholter Agitation durch Beschränken der Gewebelänge erreicht werden, sodaß jeder Abschnitt des baumwollhältigen Gewebes, der mit der notwendigen Geschwindigkeit geführt wird, der Cellulase-Lösung unter Agitation im Durchschnitt zumindest einmal pro Minute ausgesetzt ist. Bei Verwendung einer modifizierten Mercerisatoreinheit kann das erforderliche Ausmaß an wiederholter Agitation durch Hinzufügen einer ausreichenden Anzahl von Trögen erzielt werden, die sich in geeigneten Abständen zueinander befinden, sodaß das Gewebe wiederholt durch die verschiedenen Tröge hindurchgeführt wird.

Die Reaktionsbedingungen, die bei der Behandlung des baumwollhältigen Gewebes zum Einsatz kommen, umfassen das In-Kontakt-Bringen des Gewebes mit einer wäßrigen Cellulase-Formulierung, vorzugsweise durch Eintauchen des Gewebes in eine wäßrige Cellulase-Lösung, und das Halten des Gewebes bei erhöhter Temperatur, d.h. bei etwa 25ºC bis etwa 70ºC, vorzugsweise etwa 35ºC bis etwa 60ºC, über eine Zeitspanne von zumindest etwa 0,1 Stunden, vorzugsweise etwa 0,25 bis 2,5 Stunden, am bevorzugtesten etwa 0,33 Stunden bis etwa 1 Stunde. Bei Verwendung einer wäßrigen Cellulase-Lösung sieht die Reaktion Flottenverhältnisse von zumindest etwa 2:1 (Gewicht der Flotte : Gewicht des zu behandelnden (trockenen) Gewebes) vor; vorzugsweise zumindest etwa 5:1; am bevorzugtesten von etwa 5:1 bis etwa 20:1 (Flottengewicht: Gewebegewicht).

Wie bereits erwähnt, wird das Gewebe bei Verwendung einer wäßrigen Cellulase- Lösung im allgemeinen in die Lösung eingetaucht und vorzugsweise durchmischt.

Zusätzlich wird die wäßrige Cellulase-Formulierung im allgemeinen bei einem pH-Wert gehalten, bei dem die Cellulase cellulolytische Aktivität aufweist. In dieser Hinsicht ist auf dem Gebiet der Erfindung bekannt, daß Cellulase-Aktivität pH-abhängig ist, d.h. daß - bei Gleichheit aller anderen Faktoren - eine spezielle Cellulase-Zusammensetzung eine signifikante cellulolytische Aktivität innerhalb eines definierten pH-Bereichs aufweist, wobei sich optimale cellulolytische Aktivität im allgmeinen innerhalb eines kleinen Abschnitts dieses definierten Bereichs zeigt. Der spezifische pH-Bereich für cellulolytische Aktivität variiert je nach Cellulase-Zusammensetzung. Wie bereits erwähnt, zeigen zwar die meisten Cellulasen innerhalb eines sauren bis neutralen pH- Profils cellulolytische Aktivität, doch es gibt einige Cellulase-Zusammensetzungen, die in einem alkalischen pH-Profil cellulolytische Aktivität aufweisen.

Während der Behandlung der baumwollhältigen Gewebe gemäß vorliegender Erfindung ist es möglich, daß der pH-Wert der anfänglichen Cellulase-Formulierung außerhalb des für Cellulase-Aktivität erforderlichen Bereichs liegt. Weiters ist es möglich, daß sich der pH-Wert während der Behandlung des baumwollhältigen Gewebes ändert, z.B. aufgrund der Bildung eines Reaktionsprodukts, das den pH der Formulierung ändert. In beiden Fällen könnte der pH-Wert einer ungepufferten Cellulase-Lösung außerhalb des für cellulolytische Aktivität notwendigen Bereichs liegen. Wenn dies eintritt, kommt es zu einer unerwünschten Verringerung oder zum Abbruch der cellulolytischen Aktivität in der Cellulase-Formulierung. Wenn beispielsweise eine Cellulase mit saurem Aktivitätsprofil in einer neutralen/alkalischen, ungepufferten, wäßrigen Lösung eingesetzt wird, führt der pH-Wert der Lösung zu einer geringeren cellulolytischen Aktivität und möglicherweise zu deren Abbruch. Bei Verwendung einer Cellulase mit neutralem oder alkalischem pH-Profil in einer neutralen, ungepufferten, wäßrigen Formulierung hingegen sollte diese anfänglich eine signifikante cellulolytische Aktivität zeigen.

Angesichts dessen sollte der pH-Wert der Cellulase-Formulierung innerhalb des für cellulolytische Aktivität erforderlichen Bereichs gehalten werden; vorzugsweise wird er bei einem pH-Wert gehalten, bei dem die jeweils verwendete Cellulase maximale Aktivität besitzt, ± 1 pH-Einheit, was anhand ihrer Aktivität gegen mit Phosphorsäure gequollene Carboxymethyl-Cellulose bei 40ºC bestimmt wird. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht einfach in der Einstellung des pH-Werts der Formulierung durch Zusatz einer Säure oder einer Base, entsprechend den jeweiligen Anforderungen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird jedoch der pH-Wert der Formulierung vorzugsweise durch Verwendung eines Puffers im gewünschten pH-Bereich gehalten. Im allgemeinen wird eine ausreichende Puffermenge eingesetzt, um den pH-Wert der Formulierung in jenem Bereich zu halten, in dem die eingesetzte Cellulase Aktivität aufweist, oder vorzugsweise innerhalb von ± 1 pH-Einheit um den pH, bei dem die jeweils eingesetzte Cellulase maximale Leistung zeigt. Da verschiedene Cellulase- Zusammensetzungen unterschiedliche pH-Bereiche aufweisen, in denen sie Cellulase- Aktivität zeigen, wird der konkret verwendete Puffer entsprechend der jeweils eingesetzten Cellulase-Zusammensetzung ausgewählt. Der oder die zur Verwendung mit der Cellulase-Zusammensetzung ausgewählte Puffer kann bzw. können von Fachleuten auf dem Gebiet problemlos bestimmt werden, wobei dabei der pH-Bereich und der optimale pH-Wert für die Cellulase-Zusammensetzung sowie der pH-Wert der Cellulase-Formulierung zu berücksichtigen ist. Vorzugsweise ist der verwendete Puffer mit der Cellulase-Zusammensetzung kompatibel und hält den pH-Wert der Cellulase- Formulierung innerhalb des für optimale Aktivität notwendigen Bereichs. Geeignete Puffer sind z.B. Natriumcitrat, Ammoniumacetat, Natriumacetat, Dinatriumphosphat und beliebige andere auf dem Gebiet gängige Puffer.

Im allgemeinen werden solche Puffer in Konzentrationen von zumindest 0,005 n und mehr eingesetzt. Vorzugsweise reicht die Konzentration des Puffers in der Cellulase- Formulierung von etwa 0,01 bis etwa 0,5 n, noch bevorzugter von etwa 0,02 bis etwa 0,15 n. Im allgemeinen können höhere Pufferkonzentrationen in der Cellulase- Formulierung einen schnelleren Zugfestigkeitsverlust des behandelten baumwollhältigen Gewebes bewirken.

Um die Benetzbarkeit der Formulierung zu verbessern, kann die für das Baumwollgewebe zu verwendende Cellulase-Formulierung weiters etwa 0,001 bis etwa 5 Gew.-% eines Tensids enthalten.

Baumwollhältige Gewebe, die Agitation ausgesetzt werden, entwickeln im allgemeinen "Pills", d.h. kleine Kugeln aus baumwollhältigem Material, die an der Oberfläche des Gewebes anhaften. Einer der Vorteile der Verwendung einer wäßrigen Cellulase-Lösung in den Verfahren der Erfindung besteht darin, daß die Agitation in einer wäßrigen Cellulase-Lösung zu einer deutlich niedrigeren Anzahl an Pills sorgt als die Agitation in einer ähnlichen Lösung, die jedoch keine Cellulase enthält. Ohne sich auf eine bestimmte Theorie zu beschränken, sind die Anmelder der Auffassung, daß das Pilling indirekt mit zerrissenen Oberflächenfasern des Gewebes zusammenhängt und daß während der Behandlung des Gewebes diese Fasern von der Cellulase entfernt werden.

Nach Abschluß der Vorbehandlung des baumwollhältigen Gewebes wird das Gewebe gegebenenfalls, jedoch vorzugsweise so behandelt, daß die Cellulase inaktiviert wird. Das so behandelte Gewebe wird anschließend - im allgemeinen in einem herkömmlichen Trockner - getrocknet.

In einer Ausführungsform ist der Schritt der Inaktivierung der Cellulose ein vom Trocknungsschritt getrennter Schritt. In dieser Ausführungsform kann die Cellulase- Inaktivierung durch Erhitzen des Gewebes auf höhere Temperaturen (zumindest 75ºC) erzielt werden, um das Enzym zu inaktivieren. Alternativ dazu kann das Gewebe mit heißem Wasser oder anderen, cellulasefreien, wäßrigen Lösungen bei Temperaturen von zumindest etwa 75ºC, vorzugsweise von etwa 90ºC bis etwa 100ºC, gewaschen werden, um die Cellulase zu inaktivieren.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Inaktivierung der Cellulase mit dem Trocknungsschritt gekoppelt werden, indem eine Trocknungstemperatur und -dauer gewählt werden, die ausreichen, um das Enzym zu inaktivieren und das Gewebe zu trocknen. Wenn der Inaktivierungsschritt mit dem Trocknungsschritt gekoppelt ist, wird das Gewebe üblicherweise zumindest 10 Minuten lang bei einer Temperatur von zumindest 75ºC behandelt. In dieser Ausführungsform wird das Gewebe anschließend im allgemeinen gründlich gespült und getrocknet.

In beiden Fällen kann das Gewebe nach dem Trocknen dann für Druckvorgänge, wie z.B. Siebdruck, Bemalung und dergleichen, eingesetzt werden. Siebdruckverfahren sind auf dem Gebiet allgemein bekannt und werden z.B. in Biegeleisen, The Complete Book of Siik Screen Printing Production, Dover Publications, Inc., N.Y., N.Y. (1963), beschrieben.

3. Anwendbarkeit

Die Verfahren der Erfindung liefern baumwollhältige Gewebe mit besserer Pigmentaufnahme als bei den gleichen baumwollhältigen Geweben, die nicht mit Cellulase vorbehandelt wurden. Außerdem führt die Behandlung baumwollhältiger Stoffe mit Cellulase auch zu verringerter Pigmentausblutung aus Geweben, die aufgrund der Qualität des Gewebes und/oder der Pigmentzusammensetzung zur Pigmentausblutung neigen.

Die Verbesserung der Pigmentaufnahme zeigt sich nach dem Bedrucken des Gewebes und nachdem es ein oder mehrere Male in einer wäßrigen Detergenszusammensetzung gewaschen wurde. In dieser Hinsicht wird eine verbesserte Pigmentaufnahme bei ungewaschenen bedruckten Geweben bei Konzentrationen von etwa 700 ppm Cellulase-Proteine oder weniger, vorzugsweise bei Konzentrationen von etwa 50 bis etwa 700 ppm Cellulase, festgestellt.

Eine verbesserte Pigmentaufnahme von gewaschenen bedruckten Geweben wird hingegen bei Konzentrationen von etwa 50 bis etwa 2.000 ppm Cellulaseproteine festgestellt. Diese Verbesserung ist besonders bedeutsam, da sie zeigt, daß das Pigment gut am vorbehandelten Gewebe anhaftet, und da sie weiters eine problemlose Reinigung solcher bedruckter Gewebe erlaubt.

WO 93/17175 mit dem Titel "Methods of Enhancing Printing Quality of Dye Compositions onto Cotton Fabrics" offenbart Verbesserungen des Aufdruckens von Farbstoffzusammensetzungen auf baumwollhältige Gewebe durch Vorbehandlung der Gewebe mit einer Cellulase-Zusammensetzung.

Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung veranschaulichen und deren Anwendungsbereich in keinster Weise einschränken.

BEISPIELE

Die mit Cellulase behandelten und in den folgenden Beispielen verwendeten Gewebe wurden alle in einem Tergotometer mit der beschriebenen Cellulase-Lösung behandelt.

Während der Behandlung wurde die 20 mM Citratpuffer enthaltende Cellulase-Lösung auf einer Temperatur von etwa 50ºC gehalten, das Gewebe wurde etwa 120 Minuten lang im Tergotometer belassen, und die Geschwindigkeit des Rührwerks betrug etwa 200 Zyklen pro Minute (CPM). Das Tergotometer wird betrieben, indem das Bad mit der gewünschten Wassermenge befüllt und die Temperatur des Bads durch Verwendung eines Thermostats eingestellt wird. Lösungen mit der gewünschten Konzentration an Cellulase-Proteinen und anderen gegebenenfalls vorhandenen Bestandteilen (z.B. Puffern, Tensiden usw.) werden hergestellt und im allgemeinen auf eine Temperatur von etwa 3ºC über der Badtemperatur erhitzt. Ein Liter dieser Lösung wird dann in den Behälter aus rostfreiem Stahl eingebracht, der das Waschgefäß darstellt. Der Behälter wird im Waschbad angeordnet. Das Rührwerk wird in den Behälter gestellt und mit dem Spannfutter verbunden. Die Maschine wird 1 oder 2 Minuten lang betrieben, um die Temperatur der Lösung im Behälter auf jene im Bad zu bringen. Das zu behandelnde Gewebe wird zugesetzt, während die Maschine in Bewegung ist. Der Betrieb der Maschine wird über die gewünschte Zeitspanne fortgesetzt. Dann wird die Maschine ausgeschaltet und das Rührwerk und das Gewebe entnommen. Das Gewebe wird dann üblicherweise mit der Hand ausgedrückt oder durch eine Wringvorrichtung geführt.

Tergotometer sind im Handel von United States Testing Co., Inc., 1415 Park Avenue, Hoboken, New Jersey, 07030, erhältlich.

BEISPIEL 1

Dieses Beispiel bewertet das Ausmaß der Pigmentaufnahme bei verschiedenen Arten von Baumwollgeweben. In diesem Beispiel wurden alle Baumwollgewebe unter identischen Bedingungen mit einer wäßrigen Lösung behandelt, die 20 mM Citrat-Phosphat- Puffer und gegebenenfalls Cellulase (d.h. Cytolase 123-Cellulase von Genencor International, Inc., South San Francisco, CA 94080) enthielt. Außerdem wurden - nach dem Trocknen - die Bilder mittels der gleichen Pigmentzusammensetzung und unter Anwendung des gleichen Druckverfahrens (d.h. Siebdruck) auf jedes der so behandelten Gewebe gedruckt. Die Pigmentzusammensetzung enthielt reine Pigmentfarbe, Extender (einschließlich eines vorgefertigten Extenders) und Wasser.

Die resultierenden Gewebe wurden dann von drei Personen (die über die Herkuft der Gewebe nicht Bescheid wußten) beurteilt; diese bewerteten jedes Pigment hinsichtlich des Ausmaßes der Pigmentaufnahme bezogen auf die Tiefe der Pigmentaufnahme in das Gewebe und die Farbintensität. Gewebe, die im gesamten Stoff eine höheres Ausmaß an Pigmentaufnahme aufwiesen, wurden als Gewebe mit stärkerer Pigmentaufnahme eingestuft. Gleichermaßen wurden Gewebe mit einer intensiveren Färbung auch als Gewebe mit stärkerer Pigmentaufnahme eingestuft. Jedes Gewebe wurde auf der Grundlage dieser drei Faktoren bewertet, mit ähnlichen Geweben verglichen und dann der Reihe nach aufgelistet. Das Gewebe mit der stärksten Pigmentaufnahme erhielt die niedrigste Nummer und jenes mit der geringsten Pigmentaufnahme die höchste Nummer

Die Ergebnisse dieser Bewertung sind in nachstehenden Tabellen I-IV angeführt. In Tabelle I ist das baumwollhältige Gewebe ein gewaschenes, geharztes Strickgewebe aus 100% Baumwolle. In Tabelle II ist das baumwollhältige Gewebe ein gewaschenes, nichtgeharztes Strickgewebe aus 100% Baumwolle. In Tabelle III ist das baumwollhältige Gewebe ein ungewaschenes, geharztes Strickgewebe aus 100% Baumwolle. In Tabelle IV ist das baumwollhältige Gewebe ein ungewaschenes, nichtgeharztes Baumwollstrickgewebe.

In den Tabellen I und II sind die gewaschenen Gewebe baumwollhältige Gewebe, die in einer Detergenszusammensetzung gewaschen wurden, nachdem die Pigmentzusammensetzung mittels Siebdruck auf das Gewebe aufgebracht worden war. Nach dem Trocknen wurde das Gewebe hinsichtlich der Pigmentaufnahme gemäß diesem Beispiel bewertet.

TABELLE I GEWASCHENES, GEHARZTES STRICKGEWEBE AUS 100% BAUMWOLLE
TABELLE II GEWASCHENES, NICHTGEHARZTES STRICKGEWEBE AUS 100% BAUMWOLLE
TABELLE III NICHTGEWASCHENES, GEHARZTES STRICKGEWEBE AUS 100% BAUMWOLLE
TABELLE IV NICHTGEWASCHENES, NICHTGEHARZTES STRICKGEWEBE AUS 100% BAUMWOLLE

a = Die in Tabellen I und II bewerteten Gewebe wurden gemeinsam bewertet und nach der kombinierten Bewertung in die jeweils in den Tabellen I und II definierten Klassen eingeteilt. Die Gewebe der Tabellen III und IV wurden ähnlich bewertet.

b = Mittelwert aus zwei Durchläufen

Die obigen Ergebnisse zeigen, daß die Vorbehandlung von Baumwollgeweben gemäß vorliegender Erfindung Verbesserungen des Ausmaßes der Pigmentaufnahme ergab, unabhängig davon, ob das baumwollhältige Gewebe gewaschen oder ungewaschen und geharzt oder ungeharzt war. Diese Ergebnisse zeigen weiters, daß im Falle des ungewaschenen, geharzten, baumwollhältigen Strickgewebes die Verwendung von 1.000 ppm Cellulase zu keinen feststellbaren Verbesserungen der Pigmentaufnahme gegenüber dem Vergleich führte. Die Verbesserungen der Pigmentaufnahme in mit 1.000 ppm Cellulase behandelten Geweben werden jedenfalls beobachtet, wenn das Gewebe gewaschen ist, was aus Tabelle I hervorgeht.

Neben der Pigmentaufnahme sollten die Gewebe aus Beispiel 1 auch hinsichtlich der Pigmentausblutung bewertet werden. Da jedoch bei diesen Geweben praktisch keine Pigmentausblutung nachweisbar war, wurde eine solche Bewertung nicht vorgenommen. Das Fehlen von Pigmentausblutung bei diesen Geweben wird auf die Verwendung einer qualitativen Pigmentzusammensetzung, d.h. einer Pigmentzusammensetzung, die ausreichende Mengen eines geeigneten Haftmittels enthält, zurückgeführt.

BEISPIEL 2 - Verbesserungen hinsichtlich des Pigmentblutens

Pigmentausbluten kann ein Problem darstellen, wenn ein Bild mittels Siebdruck oder Bemalen auf ein baumwollhältiges Gewebe aufgebracht wird. Das Problem ist üblicherweise auf den Mangel an ausreichenden und/oder geeigneten Haftmitteln in der Pigmentzusammensetzung zurückzuführen. Bestimmte baumwollhältige Gewebe neigen aber stärker zur Pigmentausblutung als andere, d.h., daß bei Verwendung identischer Pigmentzusammensetzungen einige baumwollhältige Gewebe stärker zum Pigmentausbluten neigen als andere.

Dieses Beispiel beschreibt Verringerungen des Pigmentausblutens durch Vorbehandlung baumwollhältiger Gewebe mit Cellulase. Das verwendete Gewebe war ein geharztes Baumwoll-Leinen-Gewebe. Das Gewebe wurde in Stoffproben von etwa 12 x 12 Zoll aufgetrennt. Alle Proben wurden mit 1.000 ppm CYTOLASE 123-Cellulase (erhältlich von Genencor International Inc., South San Francisco, CA) in 20 mM Citrat-Phosphat- Puffer mit pH 5 über eine Zeitspanne von 2 Stunden behandelt - mit Ausnahme eines mit 20 mM Citrat-Phosphat behandelten Vergleichs (d.h. behandelt unter identischen Bedingungen, allerdings ohne Zusatz von Cellulase) und eines nichtbehandelten Vergleichs (d.h. eines mit keiner wäßrigen Lösung behandelten Gewebes). Während der Behandlung wurden die Stoffproben unter Verwendung eines Tergotometers in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise bewegt.

Jede der Stoffproben wurde dann mittels einer identischen Pigmentzusammensetzung unter identischen Bedingungen bedruckt. Nach dem Bedrucken wurden die Stoffproben von 9 Juroren unter Anwendung der folgenden Kriterien bewertet:

1. Ausmaß des Ausblutens

2. Druckauflösung

3. Farbstoffaufnahme

Die Ergebnisse dieser Bewertungen sind in den Tabellen V und VI dargelegt. In Tabelle V werden die mit Cellulase behandelten Gewebe dem behandelten Vergleich gegenübergestellt, während in Tabelle VI die mit Cellulase behandelten Gewebe dem nichtbehandelten Vergleich gegenübergestellt werden. Die Ergebnisse lauten wie folgt:

TABELLE V Präferenz der Juroren (in %)
TABELLE VI Präferenz der Juroren (in %)

Diese Ergebnisse belegen, daß die Vorbehandlung des baumwollhältigen Gewebes mit Cellulase zu nachweisbaren Verbesserungen hinsichtlich des verringerten Pigmentausblutens, der verstärkten Pigmentaufnahme und der Druckauflösung im Vergleich zum Gewebe vor dem Waschen oder beim Waschen mit einer identischen wäßrigen Lösung, die keine Cellulase enthielt, führte.

BEISPIEL 3 - Auswirkung des Waschens auf behandelte Gewebe

Die Proben aus dem obigen Beispiel wurden dann in zwei Hälften geschnitten, mit einem Detergens gewaschen und dann in einem Trockner getrocknet. Nach erneutem Waschen wurden die Proben hinsichtlich verbesserter Druckauflösung, geringerer Pigmentauslaugung und verbesserter Pigmentretention (d.h. geringerem Ausbleichen) einer nochmaligen Beurteilung (durch 8 Juroren) unterzogen. Die Ergebnisse dieser Bewertung sind in den nachstehenden Tabellen VII und VIII veranschaulicht:

TABELLE VII Präferenz der Juroren (in %)
TABELLE VIII Präferenz der Juroren (in %)

Die obigen Ergebisse zeigen, daß nach dem Waschen des Gewebes sichtbare Veränderungen sowohl hinsichtlich des verringerten Ausblutens als auch der verbesserten Druckauflösung zu erkennen sind, daß aber bei dem mit Cellulase behandelte Gewebe gegenüber dem Puffervergeich keine verbesserte Pigmentretention feststellbar ist, während eine solche für das mit Cellulase behandelte Gewebe im Vergleich zum nichtbehandelten Gewebe sehr wohl feststellbar ist.

Die Ergebnisse betreffend die verbesserte Pigmentretention in Tabelle VII scheinen zwar den Ergebnissen aus Beispiel 1 und Tabelle VIII zu widersprechen, allerdings wird davon ausgegangen, daß es sich hier um abnormale Ergebnisse handelt.

BEISPIEL 4 - Verbesserungen der Pigmentausblutung

Dieses Beispiel berichtet über Verbesserungen des Pigmentausblutens durch Vorbehandlung von baumwollhältigen Geweben mit Cellulase. Das eingesetzte Gewebe war ein geharztes Baumwollinterlock-Strickgewebe. Es wurde in Stoffproben von etwa 12 x 12 Zoll zerteilt. Alle Proben wurden mit 1.000 ppm Cytolase 123- Cellulase (erhältlich von Genencor International, Inc., South San Francisco, CA) in 20 mM Citrat-Phosphat-Puffer mit pH 5 über eine Zeitspanne von 2 Stunden behandelt - mit Ausnahme eines mit 20 mM Citrat-Phosphat behandelten gewaschenen Vergleichs (d.h. behandelt unter identischen Bedingungen, allerdings ohne Zusatz von Cellulase) und eines nichtgewaschenen Vergleichs. Während der Behandlung wurden die Proben wie in Beispiel 1 in einem Tergotometer bewegt.

Jede der Proben wurde dann mittels einer identischen Pigmentzusammensetzung unter identischen Bedingungen bedruckt. Nach dem Bedrucken wurden die Proben von 11 Juroren unter Anwendung der gleichen Kriterien wie in Beispiel 2 bewertet.

Die Ergebnisse dieser Bewertungen sind in nachstehenden Tabellen IX und X angeführt:

TABELLE IX Präferenz der Juroren (in %)
TABELLE X Präferenz der Juroren (in %)

Die obigen Ergebnisse zeigen, daß einige Verbesserungen durch verringertes Ausbluten, verbesserte Druckauflösung und erhöhte Farbstoffaufnahme auch bei anderen baumwollhältigen Geweben klar erkennbar sind, wenn diese Gewebe mit Cellulase vorbehandelt werden, wobei das behandelte Gewebe mit dem mit Puffer behandelten Vergleich und dem Gewebe vor der Behandlung verglichen werden.

BEISPIEL 5 - Verbesserungen der Gewebeintegrität

Proben aus Baumwollinterlock-Strickgewebe (dieselben wie in Beispiel 3) wurden in einem Tergotometer mit 1.000 ppm Cellulase in 20 mM Citrat-Phosphat-Puffer in gleicher Weise wie in Beispiel 1 behandelt. Ein Vergleich wurde auch in einem Tergotometer mit 20 mM Citrat-Phosphat-Puffer, jedoch ohne Cellulose behandelt. Nach der Behandlung wurden die verschiedenen Proben beurteilt. Besonders der Puffervergeich wies Pills auf und sah abgenützt aus, während die mit Cellulase behandelten Stoffproben keine Pills aufwiesen und ähnlich, aber dünner aussahen als die unbehandelte Stoffprobe.

In den obigen Beispielen können anstelle von Cytolase 123-Cellulase auch andere Cellulasen eingesetzt werden, indem Cytolase 123 einfach durch diese ersetzt wird. Zu solchen Cellulasen zählen z.B. CELLUCLAST (erhältlich von Novo Industrie, Kopenhagen, Dänemark), RAPIDASE (erhältlich von Gist Brocades, N.V., Delft, Holland) und dergleichen.

In den obigen Beispielen können weiters auch andere Puffer als die erwähnten Citrat- Phosphat-Puffer eingesetzt werden, wie z.B. Ammoniumacetat, Natriumcitrat, Natriumacetat, Dinatriumphosphat und dergleichen.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Drucken eines Bilds auf ein baumwollhältiges Gewebe mittels einer Pigmentzusammensetzung, welches Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

a) In-Berührung-Bringen eines baumwollhältigen Gewebes mit einer wäßrigen Cellulase- Formulierung, umfassend zumindest etwa 50 ppm Cellulase-Proteine, die aus der Gruppe bestehend aus Exo-cellobiohydrolase-, Endoglucanase- und β-Glucosidase- Komponenten ausgewählt sind, bei einer Temperatur von etwa 25º bis etwa 70ºC über eine Zeitspanne von zumindest 0,1 Stunden, wobei die wäßrige Formulierung bei einem pH-Wert gehalten wird, bei dem die Cellulase-Proteine Aktivität aufweisen;

b) Trocknen des Gewebes; und

c) Drucken eines Bilds auf das Gewebe mittels einer Pigmentzusammensetzung, wobei das baumwollhältige Gewebe aus Fasern besteht, die aus der Gruppe bestehend aus reiner Baumwolle und Baumwollgemischen mit Baumwoll- und Nichtbaumwollfasern ausgewählt sind, wobei zumindest 40 Gew.-% des baumwollhältigen Materials Baumwolle ist und die Nichtbaumwollfaser eine synthetische Faser ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Cellulase-Protein-Konzentration in der wäßrigen Formulierung von etwa 100 ppm Cellulase bis etwa 2000 ppm Cellulase reicht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin die Cellulase-Formulierung über eine Zeitspanne von etwa 0,25 bis 2,5 Stunden bei einer Temperatur von 35º bis 60ºC gehalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Cellulase-Formulierung eine wäßrige Cellulase-Lösung ist, die während des Kontakts mit dem baumwollhältigen Gewebe gerührt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Cellulase von einem Pilz stammt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Cellulase eine vollständige Pilz-Cellulase-Zusammensetzung ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die wäßrige Cellulase- Zusammensetzung bei einem pH-Wert, bei dem die Cellulase-Zusammensetzung maximale Aktivität besitzt, plus oder minus einer pH-Werteinheit, gehalten wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das nach Schritt (a) weiters den Schritt des Inaktivierens der Cellulase aus dem baumwollhältigen Gewebe umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, worin der Schritt des Inaktivierens der Cellulase aus dem baumwollhältigen Gewebe mit dem Trocknungsschritt (b) kombiniert wird, indem das Gewebe bei einer Temperatur von zumindest 75ºC zumindest 10 Minuten lang erwärmt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, worin der Schritt des Inaktivierens der Cellulase aus dem baumwollhältigen Gewebe ein nach Schritt (a) und vor Schritt (b) durchgeführter getrennter Schritt ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, worin der getrennte Schritt des Inaktivierens der Cellulase aus dem baumwollhältigen Gewebe durch Waschen des Gewebes mit Wasser erfolgt, das bei einer Temperatur von zumindest 75ºC gehalten wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, worin das Wasser bei einer Temperatur von etwa 90º bis etwa 100ºC gehalten wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, worin die Cellulase einen Mangel an Komponenten des CBH-Typs aufweist und mit Komponenten des EG-Typs angereichert ist.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die synthetische Faser aus der Gruppe bestehend aus Polyamidfasern, Acrylfasern, Polyesterfasern, Polyvinylalkoholfasern, Polyvinylchloridfasern, Polyvinylidenchlondfasern, Polyurethanfasern, Polyharnstoffasern und Aramidfasern ausgewählt ist.

15. Baumwollhältiges Gewebe mit einem mittels einer Pigmentzusammensetzung darauf positionierten Bild, welches Gewebe durch das in einem der Ansprüche 1 bis 14 beschriebene Verfahren hergestellt ist.







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