Verfahren zur Herstellung von permanenten Falten in Wollgewebe
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von permanenten Falten in Wollgeweben durch Aufbringen einer siliciumorganischen Verbindung aus wässriger Lösung und anschliessendes Falten des Gewebes unter Einwirkung von Hitze und Druck.
Man verwendet heute verschiedene Produkte, um Kleidung aus Wolle permanent-knitterfrei auszuriisten.
Diese Produkte sind meist Sulfide die offenbar mit der Wolle reagieren und eine permanente Deformierung verursachen, wenn die Wolle in gefaltetem Zustand vorliegt. Derartige Verfahren besitzen jedoch zahlreiche Nachteile, da die Sulfite unangenehm riechen und ver- schiedene Farbstoffe angreifen. Ferner verleiht die Behandlung mit Sulfiten dem Wollgewebe keine zusälzli- chen wasserabweisenden Eigenschaften.
Es ist bereits seit längerem bekannt, dass Wolle mit verschiedenen polymeren Organosiliciumverbindungen, die sich aus hydrolysierbaren Silanen bilden, behandelt werden kann, um sie wasserabstossend zu machen oder um das Schrumpfen beim Waschen hintanzuhalten. Die bisher bekannten Behandlungen mit Organosiliciumverbindungen verliehen dem Gewebe jedoch nur wenig oder keine permanente Knitterfreiheit. Das geringe Mass an Knitterfestigkeit, das durch derartige Behandlungen verliehen wurde, beruhte offenbar auf der Tatsache, dass die Siloxane das Benetzen behandeiter Wolle nicht so schnell zuliessen, als dies bei unbehandelter Wolle der Fall ist. Die vorliegende Erfindung befasst sich jedoch nicht mit dem Phänomen des Wasserabweisendmachens oder mit der Verbesserung der Schrumpfbeständigkeit.
Es war ausserordentlich tiber- raschend, dass die spezielle Behandlung, wie sie nachstehend beschrieben wird, eine Knitterfestigkeit hervorbringt, die der mit Sulfit erzielten gleich oder überlegen ist. Man erzielt diese Wirkung ohne schädliche Nebenwirkungen.
Aus der USA-Patentschrift Nr. 2 840 087 ist es bekannt, lebendes menschliches Haar zwecks Fixierung mit einer zumindest schwach alkalischen, wässrigen.
meist ammoniakhaltigen Lösung eines Organosilans zu behandeln.
Im verwendeten Silan gemäss dieser Patentschrift sind bis zu drei Valenzbindungen dts Si-Atoms an einen hydrolysierbaren Rest gebunden, und die Ubrigen Bindungen sind durch Alkyl- oder Arylreste abgesättigt.
Bei der Anwendung dieses Mittels verflüchtigt sich Ammoniak, und die Organosiliciumverbindung polymerisiert, oder man polymerisieri durch Erwärmen.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass man in Wolle unter Verwendung einer schwach sauren Ldsung bestimmter Organosiliciumverbindungen Falten erzielen kann, deren Permanenz die Effekte der bekannten Mittel weit iibertrifft. Durch die vorliegende Erfindung wird ausserdem ein wirtschaftliches Verfahren geschaffen, mit welchem Wolle permanent knitterfrei ausgerüstet werden kann, ohne dass ihr dabei unerwünschte Begleiteigenschaften gegeben werden, wie es bei Wolle bekanntermassen fast die Regel ist.
Die erfindungsgemäss verwendeten schwach sauren Lösungen von Organosiliciumverbindungen, wie sie nachstehend definiert sind, zeichnen sich gegenliber den aus der USA-Patentschrift Nr. 2 840 087 bekannten alkalischen Lösungen durch eine bedeutend verllngerte Lebensdauer, d. h. des aktiven Zustandes, aus, was wesentliche Vorteile bezüglich Lagerung und Verhalten auf den Behandlungsvorrichtungen erbringt.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man auf das Wollgewebe eine wässrige Ldsung einer Organosiliciumverbindung, die im Durchschnitt pro Siliciumatom 1-2 aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit 1-3 Kohlenstoffatomen am Silicium durch eine Silicium-Kohlenstoffbindung gebunden aufweist.
wobei im Durchschnitt nicht mehr als 3 Kohlenstoff atome pro Siliciumatom vorliegen, während die restlichen Valenzen des Siliciums durch Hydroxylgruppen undloder Sauerstoffatome von SiOSi-Bindungen abge- sättigt sind, aufbringt, wobei die Lösung schwach sauer ist und 0,1 bis 10 Gew.% der Organosiliciumverbindung, bezogen auf das Gewicht der Lösung. enthält, und anschliessend das Gewebe unter Einwirkung von Hitze und Druck faltet.
Bei der Durchfiihrung des erfindungsgemässen Verfahrens wird das Wollgewebe mit der wässrigen Lösung benetzt und danach an den gewünschten Stellen gefaltet.
Die behandelte Wolle kann zunächst getrocknet und dann gefaltet werden; häufig ist es jedoch zweckmässig, das Gewebe vor dem Trocknen zu falten.
Temperatur und Druck, die zur Erzielung der Falten angewandt werden, sind im allgemeinen nicht von entscheidender Bedeutung; die mit üblichen Biigelmaschinen erzielbaren Bedingungen sind ausreichend.
Bei den zur Anwendung gelangenden Lösungen handelt es sich um Lösungen von hochgradig hydroxylierten Silanolen oder Siloxanolen, in welchen genügend siliciumständige Hydroxylgruppen vorhanden sind, um die siliciumorganische Verbindung in Lösung zu halten.
Die Struktur der gelösten Produkte ist nicht genau bekannt, jedoch können beliebige Silyl-Einheiten vorliegen, die die genannten Kohlenwasserstoffreste an das Silicium gebunden enthalten, wie zum Beispiel CH3Si#, C3H7Si#, CH2=CHSi#, CH = CHCH2Si, CH3CH = CHSi=, (CH3)2SI#, (CH3)(C2H5)Si# und C2H5Si#.
Die restlichen Valenzen der Siliciumatome sind im wesentlichen gesamthaft durch OH-Reste oder OH-Gruppen und Sauerstoffatome von Si-O-Si-Bindungen abgesättigt. Die Zusammensetzungen können aus einer Klasse von siliciumorganischen Verbindungen oder Gemischen aus zwei und mehr Arten hergesteilt werden.
Die erfindungsgemäss verwendeten Lösungen sind herstellbar durch Zugabe der entsprechenden Alkoxyoder Acyloxy-Silane wie Dimethyldimethoxysilan oder Propyltriacetoxysilan zu Wasser unter Herstellung einer gleichmässigen Lösung durch Mischen. Man setzt nun eine geringe Menge einer schwachen Säure wie Essig- säure zu, um die Hydrolyse der siliciumorganischen Verbindung, z. B. eines zugesetzten Alkoxysilans, zu beschleunigen und um die Lösung schwach sauer zu stellen. Eine homogene Ldsung wird dabei in ktirzerer Zeit erzielt.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann sowohl auf rhine Wolle wie auch auf Mischgewebe angewandt werden. Die Menge an tatsächlich auf dem Gewebe abge- lagerter siliciumorganiseher Verbindung liegt im allgemeinen bei etwa 70% der in der Behandlungslösung vorhandenen Menge. Verwendet man somit eine Lösung, die 2Gew.% der Organosiliciumverbindung enthält, so werden etwa 1,4 Gew.% der Lösung tatsächlich auf der Wolle abgelagert.
Die Lösungen können in beliebiger, an sich bekanter Weise auf das Gewebe appliziert werden, z. B.
durch Tauchen, Klotzen oder Aufsprtihen.
Beispiel 1
Folgende Lösungen wurden in diesem Beispiel verwendet:
1. 2 Gewichtsteile Dimethyldimethoxysilan wurden mit 98 Gewichtsteilen Wasser, das 0,1 Gewichtsteile Essigsiure enthielt, gemischt, bis eine homogene Lösung erhalten wurde.
2. 2 Gewichtsteile Propyltrimethoxysilan wurden mit 98 Gewichtsteilen Wasser, das 0,1 Gewichtsteile Essigsäure enthielt, gemischt, bis eine homogene Lösung erhalten wurde.
Beide Lösungen wurden auf verschiedene Gewebe aufgesprüht, wie sie nachstehend genannt sind, und noch feucht 1 Minute lang unter Dampf gepresst, um eine Falte zu erzeugen; danach wurden sie eine Stunde bei 650 C getrocknet. Folgende Materialien wurden behandelt: dunkeloliver Flanell aus 100 % Wolle; brauner Gabardin aus 100 S Wolle; anthrazitgrauer 100 %iger Wollkammgarnstoff; olivgrhnes Strukturgewebe aus 100 % Wolle; braunkarierter, flachgewebter Stoff aus 100 % Wolle.
In allen Fällen traten kein unangenehmer Geruch oder unerwlinschte Farbveränderungen am Gewebe auf.
Kleidungsstiicke aus obigen Stoffen wurden getragen und mehrmals in üblicher Weise chemisch gereinigt.
Sie blieben während einer Zeit entsprechend zwei bis drei Saisons unverändert.
Beispiel 2
Wollgabardin- und Wollflanellgewebe wurden in der folgenden Weise mit 2 gew.Sigen Lösungen 1 und 2 von Beispiel 1 behandelt: Die Gewebe wurden unter 2,8 kg pro cmê aus dem wässrigen Bad geklotzt. Direkt nach Entfernung aus dem Bad wurden sie 10 Minuten lang bei 650 C getrocknet.
Drei Tage danach wurden sie mit Leitungswasser besprüht, gefaltet und unter Dampf 1 Minute lang ge presst, us wine Falte zu erzeugen. Sie wurden in einem Umluftofen 30 Minuten lang bei 650 getrocknet.
Die Haltbarkeit der Falten wurde sodann untersucht und als ebenfalls befriedigend, jedoch nicht so gut wie bei dem Verfahren gemäss Beispiel 1 befunden.
Process for the production of permanent folds in woolen fabric
The present invention relates to a method for producing permanent folds in woolen fabrics by applying an organosilicon compound from an aqueous solution and then folding the fabric under the action of heat and pressure.
Today, various products are used to dispose of woolen clothing that is permanently wrinkle-free.
These products are mostly sulphides that appear to react with the wool and cause permanent deformation when the wool is folded. However, such processes have numerous disadvantages, since the sulfites have an unpleasant smell and attack various dyes. Furthermore, the treatment with sulphites does not give the wool fabric any additional water-repellent properties.
It has long been known that wool can be treated with various polymeric organosilicon compounds, which are formed from hydrolyzable silanes, in order to make it water-repellent or to prevent it from shrinking during washing. However, the previously known treatments with organosilicon compounds gave the fabric little or no permanent crease resistance. The low level of crease resistance imparted by such treatments was apparently due to the fact that the siloxanes did not allow treated wool to wetting as quickly as is the case with untreated wool. However, the present invention is not concerned with the phenomenon of water repellency or with the improvement of shrinkage resistance.
It was extremely surprising that the special treatment, as described below, produced a wrinkle resistance equal to or superior to that achieved with sulfite. This effect is achieved without harmful side effects.
From the US Pat. No. 2,840,087 it is known to fix living human hair with an at least weakly alkaline, aqueous hair.
mostly ammonia-containing solution of an organosilane to be treated.
In the silane used according to this patent, up to three valence bonds, i.e. the Si atom, are bonded to a hydrolyzable radical, and the remaining bonds are saturated by alkyl or aryl radicals.
When this agent is used, ammonia is volatilized and the organosilicon compound is polymerized, or polymerized by heating.
It has now surprisingly been found that wrinkles can be obtained in wool by using a weakly acidic solution of certain organosilicon compounds, the permanence of which far exceeds the effects of the known agents. The present invention also creates an economical process with which wool can be made permanently crease-free without giving it undesirable accompanying properties, as is known to be almost the rule with wool.
The weakly acidic solutions of organosilicon compounds used in accordance with the invention, as defined below, are distinguished from the alkaline solutions known from US Pat. No. 2,840,087 by a significantly longer service life, ie. H. the active state, which brings significant advantages in terms of storage and behavior on the treatment devices.
The process according to the invention is characterized in that an aqueous solution of an organosilicon compound which has on average 1-2 aliphatic hydrocarbon radicals with 1-3 carbon atoms bonded to silicon through a silicon-carbon bond per silicon atom is applied to the woolen fabric.
with on average not more than 3 carbon atoms per silicon atom, while the remaining valences of the silicon are saturated by hydroxyl groups and / or oxygen atoms of SiOSi bonds, the solution being slightly acidic and 0.1 to 10% by weight of the Organosilicon compound based on the weight of the solution. contains, and then folds the fabric under the action of heat and pressure.
When the method according to the invention is carried out, the woolen fabric is wetted with the aqueous solution and then folded at the desired locations.
The treated wool can first be dried and then folded; however, it is often useful to fold the fabric before drying.
The temperature and pressure used to create the wrinkles are generally not of critical importance; the conditions that can be achieved with conventional ironing machines are sufficient.
The solutions used are solutions of highly hydroxylated silanols or siloxanols in which there are sufficient silicon hydroxyl groups to keep the organosilicon compound in solution.
The structure of the dissolved products is not exactly known, but any silyl units can be present which contain the hydrocarbon radicals mentioned bonded to the silicon, such as, for example, CH3Si #, C3H7Si #, CH2 = CHSi #, CH = CHCH2Si, CH3CH = CHSi = , (CH3) 2SI #, (CH3) (C2H5) Si # and C2H5Si #.
The remaining valences of the silicon atoms are essentially entirely saturated by OH radicals or OH groups and oxygen atoms of Si-O-Si bonds. The compositions can be made from a class of organosilicon compounds or mixtures of two or more types.
The solutions used according to the invention can be prepared by adding the corresponding alkoxy or acyloxy silanes, such as dimethyldimethoxysilane or propyltriacetoxysilane, to water, producing a uniform solution by mixing. A small amount of a weak acid such as acetic acid is then added in order to hydrolyze the organosilicon compound, e.g. B. an added alkoxysilane to accelerate and to make the solution slightly acidic. A homogeneous solution is achieved in a shorter time.
The process according to the invention can be applied both to pure wool and to mixed fabrics. The amount of organosilicon compound actually deposited on the tissue is generally about 70% of the amount present in the treatment solution. Thus, using a solution containing 2% by weight of the organosilicon compound, about 1.4% by weight of the solution is actually deposited on the wool.
The solutions can be applied to the tissue in any known manner, e.g. B.
by dipping, padding or spraying.
example 1
The following solutions were used in this example:
1. 2 parts by weight of dimethyldimethoxysilane were mixed with 98 parts by weight of water containing 0.1 part by weight of acetic acid until a homogeneous solution was obtained.
2. 2 parts by weight of propyltrimethoxysilane were mixed with 98 parts by weight of water containing 0.1 parts by weight of acetic acid until a homogeneous solution was obtained.
Both solutions were sprayed onto various fabrics, as mentioned below, and pressed while still wet for 1 minute under steam to create a crease; then they were dried at 650 ° C. for one hour. The following materials were treated: dark olive flannel made of 100% wool; brown gabardin made of 100 S wool; anthracite gray 100% worsted wool; olive-green structured fabric made of 100% wool; brown checked, flat-woven fabric made of 100% wool.
In all cases, there was no unpleasant odor or undesirable color changes on the fabric.
Garments made from the above fabrics were worn and chemically cleaned several times in the usual manner.
They remained unchanged for a period corresponding to two to three seasons.
Example 2
Wool gabardine and wool flannel fabrics were treated with 2 wt. Solutions 1 and 2 from Example 1 in the following manner: The fabrics were padded from the aqueous bath at 2.8 kg per cmê. Immediately after removing them from the bath, they were dried at 650 ° C. for 10 minutes.
Three days later, they were sprayed with tap water, folded and pressed under steam for 1 minute to create a us wine crease. They were dried in a forced air oven at 650 for 30 minutes.
The durability of the folds was then examined and found to be also satisfactory, but not as good as in the method according to Example 1.