AT209307B

AT209307B - Verfahren zur Veränderung der Eigenschaften von Fasermaterialien

Info

Publication number: AT209307B
Application number: AT270759A
Authority: AT
Original assignee: Ciba Geigy
Priority date: 1958-04-10
Filing date: 1959-04-09
Publication date: 1960-05-25

Description

Verfahren zur Veränderung der Eigenschaften von Fasermaterialien
Es wurde gefunden, dass man die Eigenschaften z. B. das Quellvermögen, die Affinität zu ver- schiedenen Veredlungsmitteln, die Immunität gegen gewisse Schädlinge, insbesondere die Ver- rottungsfestigkeit von Faserstoffen, die Hydroxyl- gruppen enthalten, günstig beeinflussen kann, wenn man sie mit wasserlöslichen Salzen von 2, 4- Dihalogen-6-oxy-1, 3, 5-triazinen acyliert.

Als Hydroxylgruppen enthaltende Faserstoffe kommen beim vorliegenden Verfahren poly- hydroxylierte Materialien faseriger Struktur in
Betracht. Neben nativen Fasern, wie Baumwolle,
Hanf, Leinen, Jute, Zellstoff können auch re- generierte, wie Viskose oder synthetische, wie
Polyvinylalkoholfasern verwendet werden.

Als wasserlösliche Salze von 2, 4-Dihalogen- 6-oxy-l, 3, 5-triazinen sind vor allem Erdalkaliund insbesondere die Alkalisalze wie das Magnesium-, Calcium-, Lithium-, Kalium- oder das Natriumsalz des 2, 4-Dichlor-6-oxy-1, 3, 5triazins (Cyanursäuredichlorid) zu nennen. Diese
Salze werden zweckmässig in Form ihrer wässerigen Lösungen verwendet. Derartige Lösungen sind längere Zeit haltbar und können z. B. dadurch hergestellt werden, dass man 2, 4-6-Tri- halogen-l, 3, 5-triazine, z. B. in wässerigem Medium mit wasserlöslichen Salzen schwacher Säuren oder Hydroxyden bzw. Oxyden von Erdalkalimetallen oder insbesondere von Alkalimetallen, umsetzt.

Die erfindungsgemässe Umsetzung der angegebenen Faserstoffe mit den ebenfalls erwähnten Salzen geschieht zweckmässig in rein-wässerigem bzw. organisch-wässerigem Medium in Gegenwart von säurebindenden Mitteln (gegebenenfalls unter Zusatz von Elektrolyten wie Natriumchlorid oder Natriumsulfat oder von Nichtelektrolyten wie Harnstoff) z. B. in Gegenwart von Alkalihydroxyden, Alkalimetallkarbonaten oder -bikarbonaten oder von Puffermitteln. So kann man z. B. die mit einer wässerigen Lösung eines Alkalimetallsalzes des Cyanursäuedichlorids imprägnierte Cellulose in Anwesenheit von Alkali dämpfen oder der Einwirkung trockener Hitze aussetzen. Es ist auch möglich, die mit einer wässerigen, alkalischen, z.

B. alkalikarbonathaltigen Lösung eines Alkalisalzes des 2, 4Dichlor-6-oxytriazins imprägnierte Cellulose längere Zeit ohne Wärmezufuhr, gegebenenfalls rotierend und vorzugsweise in nassem Zustand, reagieren zu lassen, bis die Reaktion mit der
Faser zu Ende ist. Dann wird die so behandelte
Ware gründlich mit Wasser gespült. Die Im- prägnierung der Faserstoffe kann auch zweistufig geschehen, z. B. indem man Lösungen der angegebenen, zur Acylierung notwendigen Salze des Cyanursäuredihalogenids und der säurebindenden Mittel getrennt voneinander auf die
Faser appliziert und dort reagieren lässt.

Die so acylierten Fasermaterialien, welche Triazinreste chemisch gebunden aufweisen, zeigen ganz andere Eigenschaften als die nicht acylierten Fasern. So wird z. B. die Verrottungsfestigkeit von Baumwolle nach dieser Methode merklich gesteigert, während z. B. der Quellwert von Zellwolle verringert wird. Insbesondere zeigen Gewebe von so acylierten Cellulosefasern eine gute Knitterechtheit in feuchtem Zustand. Sie eignen sich deshalb zur Herstellung von Artikeln, die nicht gebügelt werden müssen (no-iron).

In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts anderes angegeben wird, Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.

Beispiel l : Zu einer Lösung von 80 Teilen des Natriumsalzes von Cyanursäuredichlorid in 800 Teilen Wasser gibt man 200 Teile Harnstoff und 20 Teile Natriumbikarbonat und imprägniert damit ein Baumwollgewebe, quetscht auf 75% Gewichtszunahme ab und trocknet.

Anschliessend wird das Gewebe während 5 Minuten einer trockenen Hitze von 140'ausgesetzt und mit kaltem und warmem Wasser ausgewaschen. Das so behandelte Gewebe zeigt eine erhöhte Verrottungsfestigkeit.

Behandelt man während einer Stunde bei 80 statt wie oben angegeben, während 5 Minuten
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änderten Baumwolle wurde bestimmt. Die Analyse ergab folgende Resultate :
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Verwendet man an Stelle des oben genannten Natriumsalzes das Lithium-, Kalium-, Magne- sium- oder Kalziumsalz des Oxydichlortriazins (Cyanursäuredichlorid) und verfährt im übrigen

wie beschrieben, so erhält man ähnliche Ergebnisse.

Die erwähnten wasserlöslichen Salze des Oxydichlortriazins können wie folgt hergestellt werden : a) Natriumsalz : 185 Teile fein pulverisiertes Cyanurchlorid werden in 2000 Teilen Wasser suspendiert und mit 200 Teilen Natriumkarbonat versetzt. Man rührt die Mischung zuerst unter Eiskühlung 2-3 Stunden und dann noch 6 bis 8 Stunden bei Raumtemperatur. Man erhält eine Lösung, die durch Filtration von einem geringen unlöslichen Rückstand befreit wird.

Die so erhaltene klare Lösung enthält das Natriumsalz des 2-0xy-4, 6-dichlor-1, 3, 5-triazins und weist einen pH-Wert von 7, 5 bis 8 auf. Die
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des Natriumsalzes des Oxydichlortriazins ist bei Raumtemperatur sehr lange Zeit beständig. b) Kaliumsalz : 185 Teile Cyanurchlorid werden in 500 Teilen Aceton gelöst und die Lösung wird unter gutem Rühren in 2000 Teile Eiswasser gegossen. Zu der so erhaltenen feinen
Suspension lässt man langsam zwischen 0 und 50 ungefähr 200 Vol. - Teile 10n-Kaliumhydroxyd- lösung in der Weise zufliessen, dass der pH-Wert des Gemisches zwischen 9 und 11 gehalten wird. Es bildet sich eine praktisch klare Lösung des Kaliumsalzes des 2-0xy-4, 6-dichlortriazins.

Die Ausbeute ist nahezu quantitativ. c) Lithiumsalz : 37 Teile Cyanurchlorid werden in 100 Teilen Aceton gelöst und die Lösung wird in ein Gemisch von 300 Teilen Eis und 300 Teilen Wasser eingerührt. Zu dieser Suspension werden 18 Teile Lithiumkarbonat zugestreut. Die Mischung wird 2 bis 4 Stunden unter Eiskühlung, dann 4-6 Stunden bei 10-150 gerührt und filtriert. Das Filtrat enthält das Lithiumsalz des 2-0xy-4, 6-dichlor- 1, 3, 5-triazins. Die Ausbeute beträgt 95% der Theorie.

Die Lösung ist, solange sie eine schwach alkalische Reaktion aufweist, längere Zeit ohne namhafte Zersetzung haltbar. d) Calcium- und Magnesiumsalz : In eine wässerig-acetonische Suspension von 37 Teilen Cyanurchlorid, erhalten nach den Angaben unter c), gibt man 22 Teile Calciumkarbonat, rührt energisch 2 Stunden bei 0-5 und dann noch einige Stunden bei Raumtemperatur. Die Lösung wird von einem kleinen ungelösten Rückstand durch Filtration befreit. Sie enthält das Calciumsalz des 2-Oxy-4, 6-dichlor-1, 3, 5- triazins. Die Ausbeute beträgt mehr als 90% der Theorie.

Verwendet man an Stelle von Calciumkarbonat 24 Teile wasserfreies Magnesiumkarbonat,
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triazins in Form einer wässerigen Lösung.

Die Salze können zweckmässig durch Verdampfen im Vakuum bei möglichst tiefer Temperatur gemäss den Angaben unter a) bis d) erhaltenen wässerigen Lösungen in trockener Form erhalten werden. Beispiel 2 : Zu einer Lösung von 100 Teilen des Natriumsalzes von Cyanursäuredichlorid in
1000 Teilen Wasser gibt man 20 Teile Natriumkarbonat und imprägniert mit dieser Lösung ein Zellwollgarn, schleudert auf 100% Gewichtszunahme ab, trocknet, dämpft während 5 Minuten bei 100 und wäscht anschliessend kalt und warm gründlich mit Wasser aus.

Die Zellwolle weist statt einem Quellwert von 90% einen solchen von 50% (vom Trockengewicht der Faser) auf.

Beispiel 3 : Ein Gewebe aus mercerisierter Baumwolle wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit einer Lösung des Natriumsalzes von Cyanursäuredichlorid behandelt.

Unterwirft man das behandelte Gewebe einem Erdverrottungstest, so wird es nicht angegriffen, während die unbehandelte Vergleichsprobe zerstört wird.

Beispiel 4 : Ein Baumwollgewebe wird in einer Lösung von 50 Teilen des Natriumsalzes von Cyanursäuredichlorid in 1000 Teilen Wasser imprägniert und getrocknet. Anschliessend imprägniert man erneut in einer Lösung von 10 Teilen Natriumhydroxyd und 300 Teilen Natriumchlorid, dämpft 60 Sekunden bei 100 , spült warm und kalt und trocknet. Durch diese Behandlung wird die Verrottungsfestigkeit des Gewebes verbessert.

Beispiel 5 : Zu einer Lösung von 50 Teilen des Natriumsalzes des Cyanursäuredichlorids in 950 Teilen Wasser gibt man 50 Teile loin- Natronlauge und imprägniert ein Viskosegewebe in dieser Lösung.
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des Gewebes, während unbehandeltes Gewebe zerstört wurde.

Beispiel 8 : Man verfährt nach der Vorschrift des Beispiels 7, setzt aber der Imprägnierlösung noch 200 Teile Harnstoff zu und härtet trocken bei 1400 während 5 Minuten anstatt zu dämpfen.

Ein so behandeltes Gewebe sah nach der Prüfung auf Erdverrottung in Komposterde bei 30 nach 14 Tagen noch unangegriffen aus.
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durch zweimaliges Foulardieren mit einer wässerigen Lösung imprägniert, welche in 1000 Raumteilen 100 Teile Natriumsalz des Cyanursäuredichlorides, 50 Teile wasserfreies Natriumkarbonat und 100 Teile Harnstoff enthält. Die Flüssigkeitsaufnahme, berechnet auf das trokkene Fasermaterial, soll 70% betragen.

Das Gewebe wird nun bei 80 in faltenfreiem Zustand getrocknet und dann während 3 Minuten bei 160-170 thermofixiert. Hierauf wird das Gewebe in breitem Zustand bei 900 während 10 Mi- nuten in einer Lösung gewaschen, die in 1000Raum- teilen 5 Teile wasserfreies Natriumkarbonat und 2 Teile eines synthetischen Waschmittels enthält. Das Gewebe wird gespült, bis es alkalifrei ist und getrocknet. Das so behandelte Gewebe zeigt gegenüber dem unbehandelten Gewebe eine stark verbesserte Entknitterungsfähigkeit und eine deutliche Verbesserung des Nassknitterwinkels.

Die Prüfung der Nassknitterungsfähigkeit wurde vorgenommen durch eine Kochwäsche mit einer Lösung, die im Liter 5 g Seife und 2 g wasserfreies Natriumkarbonat enthält, während 30 Minuten, wobei die Ware mit einem Wäschestöpsel kräftig durchgewalkt wurde. Nach dem Alkalifreispülen und Trocknenlassen in freihängendem Zustand ist das Gewebe weitgehend knitterfrei.

Wird nach obiger Vorschrift, aber nur mit der halben Chemikalienmenge pro Liter ausge- rüstet, so ist die Nassentknitterungsfähigkeit nur wenig geringer.

Der Nassknitterwinkel, gemessen nach der in Melliands Textilberichten, Jahrgang 1937, Seite 964 (1956) angegebenen Methode mit 10 Einzelproben pro Versuch ergab folgendes Bild :
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<tb>
<tb> Öffnungswinkel
<tb> unbehandelt <SEP> 81
<tb> Ausrüstung <SEP> wie <SEP> oben <SEP> beschrieben, <SEP> nachgewaschen <SEP> 1010
<tb> Ausrüstung, <SEP> wie <SEP> oben <SEP> beschrieben, <SEP> nachgewaschen <SEP> und <SEP> 30 <SEP> Minuten <SEP> gekocht
<tb> mit <SEP> Seife <SEP> und <SEP> Natriumkarbonat.... <SEP> 980
<tb>

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Veränderung der Eigenschaften von Fasermaterialien, insbesondere des Quellvermögens, der Affinität zu Veredlungmitteln und der Verrottungsfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass man Faserstoffe, die Hydroxylgruppen aufweisen, mit wasserlöslichen Salzen

Claims

EMI3.3 gekennzeichnet, dass man die Acylierung in wässerigem Medium in Gegenwart eines säurebindenden Mittels vornimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man Erdalkali- oder Alkalisalze des 2, 4-Dichlor-6-oxy-l, 3, 5-triazins verwendet.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man Cellulosefaser acyliert.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die mit wässerigen Lösungen von Alkalisalzen des 2, 4-Dichlor- 6-oxy-l, 3, 5-triazins imprägnierten Faserstoffe in Gegenwart von Alkali und gegebenenfalls in Anwesenheit von Harnstoff dämpft oder einer trockenen Hitzebehandlung unterwirft.