AT268192B

AT268192B - Verfahren zum Flammfestmachen von Cellulosefasern

Info

Publication number: AT268192B
Application number: AT695667A
Authority: AT
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1966-07-28
Filing date: 1967-07-26
Publication date: 1969-02-10

Description

Verfahren zum Flammfestmachen von Cellulosefasern
An die Flammfestausrüstung von Cellulosetextilien werden durch das steigende Sicherheitsbedürfnis immer höhere Anforderungen gestellt, so hinsichtlich verminderter Entflammbarkeit, besserer Haltbarkeit nach der Chemischreinigung und der Nasswäsche. Ausserdem soll die Ausrüstung so gesteuert werden, dass sie die Reissfestigkeit und Scheuerfestigkeit möglichst wenig vermindert.

Gegenstand des Stammpatentes Nr. 256775 ist ein Verfahren zum Flammfestmachen von Cellulosefasern, wobei das Fasergut mit wässerigen Lösungen der öligen und neutralen Umsetzungsprodukte aus 1 Mol Epihalogenhydrin und etwa 2 Mol Trihydroxy-methylphosphin imprägniert und anschliessend mit Ammoniak behandelt wird.

Die nach diesem Verfahren erhaltenen Flammfestausrüstungen entsprechen den Prüfbedingungen laut DIN-Vorschrift 53906 und vielen Erfordernissen der Praxis,
In weiterer Ausgestaltung und Verbesserung dieser Arbeitsweise wurde nun gefunden, dass man Cellulosefasern flammfest ausrüsten kann, wenn man das Fasergut mit wässerigen Lösungen imprägniert, welche ölige und neutrale Umsetzungsprodukte von 1 Mol Epihalogenhydrin mit etwa 1, 5 bis 3 Mol Trihydroxy-methylphosphin und Trisaziridinyl-phosphinoxyd enthalten, und das imprägnierte Fasergut anschliessend mit Ammoniak behandelt.

Als Epihalogenhydrine, wie sie zur Herstellung der Umsetzungsprodukte mit Trihydroxy-methylphosphin zur Anwendung kommen, seien beispielsweise Epibromhydrine, insbesondere aber Epichlorhydrin genannt.

Zur Herstellung der Umsetzungsprodukte werden an 1 Mol dieser Verbindungen in bekannter Weise etwa 1, 5 bis 3 Mol, vorzugsweise 2 Mol, Trihydroxy-methylphosphin angelagert, wobei sich je nach der eingesetzten Menge des letzteren vermutlich vornehmlich Diphosphonium-Verbindungen oder ihre Gemische mit Monophosphonium-Verbindungen bzw. Trisphosphonium-Verbindungen bilden. Die Umsetzungsprodukte sind monomere, ausnahmslos ölige Substanzen, die in wässeriger Lösung einen pH-Wert von etwa 6,5 bis 7 zeigen.

Das Verfahren gemäss der Erfindung wird in der Weise ausgeführt, dass das Fasergut oder das Gewebe in üblicher Weise, z. B. auf dem Foulard mit einer wässerigen Lösung imprägniert wird, die etwa 5 bis 80 Grew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gel.-%, des Umsetzungsproduktes von Epihalogenhydrin mit Trihydroxy-methylphosphin und etwa 2 bis 20 Gel.-%, vorzugsweise 5 bis 12 Gel.-% Trisaziridinyl- - phosphinoxyd enthält. Man wählt hiebei Abquetscheffekte von etwa 50 bis etwa 100 Gel.-% Flüssigkeitsaufnahme.

Anschliessend kann das Fasergut in üblicher Weise bei etwa 40 bis 130 C, vorzugsweise bei 90 bis

1200C getrocknet werden, wobei man Restfeuchtigkeiten von etwa 3 bis etwa 30 Gew.-%, vorzugsweise 7 bis 20 Gew. -0/0, erreicht.

Die nachfolgende Einwirkung von Ammoniak kann entweder mit Ammoniakgas oder vorteilhaft durch Eintauchen in etwa 1 normale bis hochkonzentrierte wässerige Lösungen von Ammoniak oder mit ! Ammoniumsalzen schwacher Säuren, wie beispielsweise Ammoniumcarbonat oder-acetat bei normaler oder erhöhter Temperatur, beispielsweise bei etwa 15 bis IOOOC, vorzugsweise 20 bis 50 C, erfolgen.

Bei Verwendung wässeriger Ammoniaklösungen ist es sehr zweckmässig, noch 50 bis 200 g/l anorgani- sche Neutralsalze, wie z. B. Natriumsulfat, Kaliumchlorid od. dgl. zuzusetzen.

Günstige Effekte ergeben sich auch bei einer Kombination der beiden Behandlungsmassnahmen, wenn z. B. in der Weise verfahren wird, dass man das imprägnierte Material zunächst mit Ammoniak begast und dann in die beschriebene Ammoniaklösung eintaucht. Nach der Einwirkung des Ammoniaks wird das Fasergut gegebenenfalls nach nochmaligem Abquetschen an der Luft oder zweckmässig bei erhöhtertemperatur, beispielsweise bei etwa 100 bis etwa 1800C, getrocknet. Die Trocknungstemperaturen können in Abhängigkeit von Trocknungsdauer in weiten Grenzen variiert werden.

Den erfindungsgemäss verwendeten Imprägnierlösungen können gewünschtenfalls weitere Textilhilfsmittel zugesetzt werden, z. B. Knitterfest-oder Hydrophobiermittel, wie beispielsweise Silicone, Oleophobiermittel, wie beispielsweise organische Perfluorverbindungen, Farbstoffe und Pigmente, Textil-Weichmacher, wie beispielsweise kationaktive aliphatische Verbindungen und andere.

Als erfindungsgemässe handelsübliche Cellulosefasern kommen natürliche Fasern, wie Leinen, Baumwolle und regenerierte Fasern, wie z. B. Viskose in Betracht, Die Fasermaterialien können sowohl in ungewebtem Zustand, z. B. in Form von Fasern, Fäden, Garnen, Zwirnen, Vliesen oder auch insbesondere als Gewebe oder Gewirke in ungefärbtem und gefärbtem Zustand eingesetzt werden.

Bei dem neuen Verfahren wird eine wesentliche Verbesserung des Flammschutzes gegenüber den bisherigen Werten, auch bei längerer Einwirkung von grösseren Flammen erreicht. Bei der erfindungsgemässen Ausrüstung werden die Fasermaterialien nur unwesentlich in ihren technologischen Eigenschaften geschädigt. Ausserdem bleibt der textile Griff und die Möglichkeit der Nachbehandlungen (z. B. Hydrophobierungen oder ölabweisende Ausrüstungen) erhalten, Bei dem neuen Verfahren, dessen technische Durchführung sich besonders einfach gestaltetund für das lediglich übliche Textilausrüstungsmaschinen, z.

B. ein 2- oder 3-Walzenfoulard, einfache Trocknungsspannrahmen und für die Ammoniak-Nassvernetzung Jigger oder Waschmaschinen erforderlich sind, wird ausserdem eine überraschend gute Waschund Chemischreinigungsbeständigkeit der Flammschutzausrüstung erreicht, Es ist zwar aus der franz. Patentschrift Nr. 1. 177. 158 bekannt, aus Trisaziridinyl-Phosphinoxyd Imprägnierflotten für den Textilflammschutz zu bereiten unter wahlweisem Zusatz von Ammoniak und bzw. oder Methylol-phosphorverbindungen vom Typ Tetrakishydroxymethylphosphoniumchlorid. Eine stufenweise Kombination, also nachträgliche Einwirkung von Ammoniak, ist dort jedoch nicht angegeben. Bei der aus der franz.

Patentschrift zu entnehmenden Möglichkeit der Kombination der drei Komponenten bilden sich, wie festgestellt wurde, sogleich unlösliche Niederschläge, die das Verfahren für Imprägnierverfahren ungeeignet machen.

Beispiel l : Ein Berufsköpergewebe aus 100% Baumwolle (280 g/m2), mercerisiert und gefärbt mit Indanthrenfarbstoffen, wird mit einer Lösung von 60 g/l Trisaziridinyl-phosphinoxyd 315 g/l Propan-2-hydroxy-l- (trishydroxymethyl-phosphoniumhydroxyd)-3- (trishydroxymethyl-phos- phoniumchlorid) (aus 1 Mol Epichlorhydrin und 2 Mol Trishydroxy-methylphosphin) auf einem 2-Walzenfoulard bei Raumtemperatur imprägniert und dann abgequetscht. Der Abquetscheffekt beträgt 75% Gewichtsaufnahme. Anschliessend wird auf einem in der Textilausrüstung üblichen 5-Felderspannrahmen bei 1200C getrocknet. Dabei wird eine Restfeuchte von etwa 12% innegehalten.

Dann wird das Gewebe in einer geeigneten Kammer bei etwa 200C mit Ammoniakgas 10 min lang behandelt. Schliesslich erfolgt eine Nachwäsche mit 2 g/l Seife unter Zugabe von 5 g/l handelsüblicher Wasserstoffsuperoxydlösung ; das getrocknete Gewebe zeigt einen ausgezeichneten Flammschutzeffekt.

Bei dem Flammtest nach DIN 53906 entzündet sich das Gewebe auch bei doppelt so langer Flammeinwirkung nicht.

An Stelle von 315 g des Propan-2-hydroxy-l- (trishydroxy-methylphosphoniumhydroxyd)-3- (tris- hydroxy-methylphosphoniumchlorid) kann bei praktisch gleichem Effekt und sonst gleicher Arbeitsweise auch 315 g des Einwirkungsproduktes von 3 Mol Trishydroxy-methylphosphin auf 1 Mol Epichlorhydrin eingesetzt werden.

Beispiel 2 : Ein in der in Beispiel 1 angegebenen Weise imprägniertes Gewebe wird bei 120 C

getrocknet. Anschliessend erfolgt bei 500C eine Nassbehandlung von 15 min Dauer am Jigger mit einer
100loigen wässerigen Ammoniaklösung, die 150 g/l Natriumchlorid enthält. Das Gewebe wird, wie in
Beispiel 1 angegeben, nachgewaschen und auf dem Spannrahmen bei 1000C getrocknet und zeigt eben- falls einen ganz ausgezeichneten Flammschutz, der mehrere Kochwäschen überdauert.

Zu gleichwerti- gen Effekten kommt man auch, wenn man bei sonst gleicher Arbeitsweise an Stelle von 315 g der im Beispiel 1 genannten Phosphorverbindungen 400 g/l des Einwirkungsproduktes von 1, 5 Mol Trishydroxy- methylphosphins auf 1 Mol Epichlorhydrin einsetzt,
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Flammfestmachenvon Cellulosefasern nach Stammpatent Nr, 256775, dadurch gekennzeichnet, dass man das Fasergut mit wässerigen Lösungen imprägniert, die ölige neutrale Umsetzungsprodukte von 1 Mol Epihalogenhydrin mit 1, 5 bis 3 Mol Trihydroxy-methylphosphin und Trisaziridinyl-phosphinoxyd enthalten, und anschliessend mit Ammoniak behandelt.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasergut nach dem Imprägnieren und Abquetschen bei etwa 40 bis 130 C getrocknet wird, wobei Restfeuchtigkeiten von etwa 3 bis 300/0 erreicht werden, und anschliessend die Ammoniakbehandlung vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ammoniakbehandlung durch Einwirken gasförmigen Ammoniaks erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ammoniakbehandlung durch Eintauchen in wässerige Lösungen von Ammoniak oder von Ammoniumsalzen schwacher Säuren erfolgt, 5, Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei Verwendung wässeriger Ammoniaklösungen noch anorganische Neutralsalze zugesetzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ammoniakbehandlung durch Begasen mit Ammoniakgas und anschliessendes Eintauchen in wässerige Lösungen von Ammoniak oder Ammoniumsalzen schwacher Säuren erfolgt.

7. Verfahren nach den Ansprüchen lbis6, dadurch gekennzeichnet, dass Imprägnierlö- sungen verwendet werden, welche 5 bis 80 Grew.-% des Umsetzungsproduktes aus Epihalogenhydrin und Trishydroxy - methylphosphin enthalten, 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierlösungen 2 bis 20Gew.-h Trisaziridinyl-phosphinoxyd enthalten.