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Fett- und ölfreie Schmälzmittel für die Wolindustrie
Die Rohwolle wird vor ihrer Verarbeitung einem
Waschprozess unterzogen, um mechanische und fettige Verunreinigungen zu entfernen. Da durch diesen Waschprozess die Wolle zwangsläufig fast restlos von dem vorher in der Wolle befindlichen
Wollfett befreit wird, ist es notwendig, die gewaschene Wolle in der Wollspinnerei mit einem Gleitmittel zu versehen. Derartige Gleit- mittel, sogenannte Schmälzmittel, haben den
Zweck, dem Wollhaar eine gewisse Geschmeidigkeit und Gleitfähigkeit während der starken mechanischen Beanspruchung auf den Krempeln, den Vorbereitungsaggregaten und Spinnmaschinen zu geben.
Ausserdem soll das Schmälzmittel mit dem einzelnen Wollhaar eine gewisse Haftfestigkeit gegenüber den anderen Wollhaaren verleihen, um beim Spinnprozess einen gleichmässigeren und höheren Verzug zu erzielen.
Als Schmälzmittel hat man bisher Olein bzw.
Oleinemulsionen oder aber Emulsionen von vegetabilischen oder mineralischen Ölen verwendet. Diesen Produkten, die, soweit es sich um Emulsionen handelt, naturgemäss Emulgatoren enthalten, wurden noch Netzmittel, Korrosionsschutzmittel u. a. Verbindungen, z. B. solche zur Erhöhung der Fadenhaftung, zugegeben.
Alle derartigen Produkte, soweit sie Fettsäuren oder Öle in emulgierter Form enthalten, müssen bei Webwaren in dem der Weberei folgenden Nassausrüstungsprozess oder aber bei Strickgarnen und Garnen, die für die Färbung bestimmt sind, bereits nach der Spinnerei entfernt werden.
Soweit die Öle in emulgierter Form vorliegen, sind zur Entfernung dieser Schmälzmittel relativ grosse Mengen an Waschmitteln erforderlich, vor allen Dingen dann, wenn die Garne, wie häufig üblich, einem Dämpfprozess unterworfen wurden, wobei eine Fixierung des emulgierten Öles auf der Wollfaser eintritt. Hat man Olein als Schmälzmittel verwendet, so ist es notwendig, das Olein durch Zugabe von Alkali auf der Walke oder in der Wäsche zu neutralisieren und damit in eine wasserlösliche Form zu bringen. Durch die Alkalizugabe tritt besonders durch die mechanische Beanspruchung während des Walkprozesses oft eine Schädigung des Keratin- moleküls der Wolle ein. Darüber hinaus bringt die Verwendung von Olein die Gefahr der Autoxy- dation und damit bei längerer Lagerung der
Garne oder so geschmälzten Wolle die der Selbst- entzündung mit sich.
Dies ist besonders dann der Fall, wenn der Autoxydationsvorgang durch
Metallspuren, die praktisch immer vorhanden sind, katalytisch gefördert wird. Mit der Autoxy- dation tritt eine Verharzung des Oleins ein, so dass ein Auswaschen der Oleinschmälze zum Teil unmöglich gemacht wird, zumindest aber wesentlich erschwert wird.
Bei der Verwendung von Schmälzmitteln auf
Basis vegetabilischer Öle liegen die Verhältnisse ebenso wie bei Olein. Die Gefahr der Autoxy- dation ist auch hier gegeben. Schmälzmittel auf Basis von emulgierten Mineralölen zeigen diese Nachteile zwar nicht, jedoch sind zur Entfernung derartiger Schmälzmittel sehr hohe Waschmittelmengen aufzuwenden, vor allen Dingen dann, wenn ein Dämpfprozess durchgeführt wurde.
Es wurde nun gefunden, dass man auf Basis von Fettsäure-Aminocarbonsäure-Kondensationsprodukten Schmälzmittel herstellen kann, die absolut wasserlöslich sind und unabhängig von einer eventuellen Lagerung oder einem Dämpfprozess auch wasserlöslich bleiben, wenn man die Fettsäure-Aminocarbonsäure-Kondensationsprodukte in Mischung mit Polyglykolen vom mittleren Molekulargewicht etwa 300-1500 und mit organischen Estern der Orthophosphorsäure, die einen hydrophoben Kohlenwasserstoffrest enthalten, verwendet.
Die Fettsäure-Aminocarbonsäure-Kondensa- tionsprodukte können in Form ihrer dispergierbaren Säuren oder auch in Form ihrer wasserlös lichen Salze eingesetzt werden. Als FettsäureAminocarbonsäure-Kondensationsprodukte kom- men vorzugsweise solche Produkte in Betracht, deren Fettsäurerest 12-18 Kohlenstoffatome aufweist, d. h. Produkte, die auf Basis Laurinsäure, Palmitinsäure, Ölsäure oder Stearinsäure bzw. den diesen Säuren enthaltenden natürlichen Fettsäuregemischen, z. B. Kokosfettsäure, aufgebaut sind.
Als Aminocarbonsäurekomponente kommt die Aminoessigsäure sowie ihre Alkylderivate, insbesondere Methylaminoessigsäure, in Betracht.
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Die als Schmälzmittelkomponenten verwend- baren Polyglykole sollen ein mittleres Molekular- gewicht von etwa 300 bis etwa 1500 aufweisen.
Als organische Ester der Orthophosphorsäure kommen vor allem Produkte in Betracht, die einen hydrophoben Kohlenwasserstoffrest ent- halten. Vorzugsweise soll der hydrophobe Kohlen- wasserstoffrest mit dem Phosphorsäuremolekül über eine Gruppe von mehreren Glykolradikalen verknüpft sein.
Durch Veränderung des Mischungsverhält- nisses der Komponenten und auch des Zusatz- grades an Phosphorsäureestem kann man den
Spinnverlauf weitestgehend variieren.
Die neuen Schmälzmittel können sowohl auf dem Streichgarn- wie auch auf dem Kammgarngebiet verwendet werden. Sie besitzen den Vorzug, absolut wasserlöslich zu sein, auch wenn das geschmälzte Material längere Zeit gelagert wurde bzw. einem Dämpfprozess unterworfen wurde. Darüber hinaus besteht bei ihnen die Gefahr einer Autoxydation und der sich daraus ergebenden Folgen nicht. Die Mittel gewährleisten in allen Fällen einen einwandfreien Spinnverlauf. Sie haben darüber hinaus den Vorteil, dass sie bei nachfolgenden Prozessen, sei es in der Garnfärberei oder Stückfärberei bzw. auf der Lisseuse oder in der Ausrüstung, nicht ausgewaschen zu werden brauchen, sondern darüber hinaus selbst Waschmitteleigenschaften zeigen.
Das Belassen der erfindungsgemässen Schmälzmittel in der Fertigware zwecks Einsparung eines Waschprozesses, z. B. bei Teppichen, Decken usw., ist ebenfalls möglich. Die Produkte wirken darüber hinaus als Wasch-, Egalisier- und Dispergiermittel für Farbstoffe und Pigmentschmutz.
Darüber hinaus stellen die neuen Schmälzmittel ausgezeichnete Walkmittel dar. Zur Durchführung des Walkprozesses ist weder ein Zusatz von Soda, wie bei Verwendung von Olein, noch von Seife notwendig. Vielmehr kann dieser ausschliesslich mit Wasser durchgeführt werden.
Durch die Mitverwendung der Phosphorsäureester werden Korrosionserscheinungen an den Apparaturen verhindert.
Die mit den erfindungsgemässen Schmälzmitteln behandelten Garne weisen einen weichen und voluminösen Griff auf. Die Schmälzmittel verleihen dem Fasermaterial darüber hinaus sehr gute antistatische Eigenschaften, eine Tatsache, die besonders für die gemischte Verspinnung von Wolle und synthetischen Fasern wichtig ist.
Die Schmälzmittel gemäss der vorliegenden Erfindung eignen sich nicht nur zum Schmälzen von Wolle, sondern können auch als Spinnpräparation für Baumwolle, Regeneratcellulose, synthetische Fasern aus Polyamiden, Polyestern oder Polyacrylnitril sowie zum Schmälzen und Präparieren von Mischungen aus den genannten
Fasermaterialien dienen. Sie beeinflussen die
Anfärbbarkeit von Fasermischung auf Basis voll- synthetischer Fasern nicht ungünstig im Gegen- satz zu Schmälzmitteln auf Basis vegetabilischer Öle oder Mineralöle.
Die Schmälzmittel sind mit fungiciden oder bactericiden Zusätzen verträglich, was für die
Verhinderung von Schimmel- oder Bakterien- befall der geschmälzten Ware bei längerer Lage- rung vor der Weiterverarbeitung von Bedeutung ist.
Beispiel 1 : 20 Teile einer Mischung aus dem
Natriumsalz des Kondensationsproduktes aus
Stearinsäure und Methylaminoessigsäure und dem Natriumsalz des Kondensationsproduktes aus Kokosfettsäure und Methylaminoessigsäure im Verhältnis 2 : 1 werden mit 5 Teilen eines
Phosphorsäureesters, bei dem eine Hydroxyl- gruppe der Orthophosphorsäure mit Lauryl- alkohol und eine zweite Hydroxylgruppe mit einem Polyglykol vom mittleren Molekulargewicht 600-1500 verestert ist, und 5 Teilen eines Polyglykols vom mittleren Molekulargewicht 400-1000 vermischt. Die Mischung stellt ein ausgezeichnetes Schmälzmittel dar, das ein einwandfreies Verspinnen des behandelten Materials ermöglicht. Sie wird im Verhältnis 1 : 4 bis 1 : 6 mit Wasser verdünnt und in einer Menge von etwa 2 bis 4%, bezogen auf das Spinngut, aufgebracht.
Beispiel 2 : 20 Teile des Cyclohexylaminsalzes des Fettsäurekondensationsproduktes aus Olein und Methylaminoessigsäure werden mit 10 Teilen eines Polyglykols vom mittleren Molekulargewicht etwa 300-800 und mit 5 Teilen eines sekundären Phosphorsäureesters vermischt, bei dem zwei Hydroxylgruppen des Phosphor- säuremoleküls mit einem Polyglykol vom mittleren Molekulargewicht zwischen 400 und 800 verestert sind.
Diese Mischung wird im Verhältnis 1 : 1 bis 1 : 6 mit Wasser verdünnt. Von dieser Mischung bringt man mittels einer Spritz- oder Tropfeinrichtung etwa 1% auf das zu verspinnende Material, das in einwandfreier Weise weiterverarbeitet werden kann.