Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Flammfestaus rüsten von Polyester-, Polyamid- und Cellulosetriacetat-Fa sern enthaltenden Textilien mit einer Lösung eines bromhal - tigen schwer entflammbarmachenden Mittels in einem Glykol, das den behandelten Polyester- und Cellulosetriacetat-Fasern ferner eine verbesserte Farbaufnahmefähigkeit verleiht. Die
Erfindung betrifft ferner nach dem erfindungsgemässen Ver fahren veredelte Textilien.
In jüngster Zeit hat sich ein steigendes Bedürfnis dafür entwickelt, Textilgewebe schwerer entflammbar und unbrenn bar zu machen. Dies erfolgte durch eine Oberflächenbehand lung des gefärbten Gewebes mit einer oder mehreren flamm festausrüstenden Chemikalien und erfolgte auch durch Ein arbeiten einer flammfest-machenden Verbindung in Form eines Weichmachers oder eines Additivs in die Polymerisatfa sern. Es wurden bereits flammfestmachende Monomere in die
Polymerisatstruktur einmischpolymerisiert, um diese Wirkung zu erzielen. Jedoch ergeben sich bei all diesen Verfahrenswei sen charakteristische Nachteile. Die Oberflächenbehandlung eines Gewebes führt nur zu einer zeitlich beschränkten Wir kung, da die schwer entflammbarmachende Chemikalie schnell verlustig geht, wenn man das Gewebe wäscht oder trockenreinigt.
Additive, die man physikalisch mit dem Poly merisat vermischt oder chemisch in das Polymerisat einbaut, verschlechtern im allgemeinen die Eigenschaften der Poly merisatfasern in erheblichem Ausmass, so dass die Faser, ob wohl die Flammfestausrüstung relativ beständig sein kann, häufig spröde ist, eine geringe Reissfestigkeit aufweist oder gegenüber dem oxydativen Abbau eine geringe Beständigkeit besitzt.
Darüber hinaus sind aus der deutschen Offenlegungs schrift 2 028 726 Färbehilfsmittel bekannt, die dazu bestimmt sind, die Löslichkeit des Farbstoffes zu verbessern und die in einem organischen Lösungsmittel eine flüchtige inerte organi sche Verbindung sowie einen Arylglykoläther dispergiert oder gelöst enthalten. Der Arylrest dieser Verbindung kann hierbei auch Halogensubstituenten tragen, jedoch sind dreifach bromierte Verbindungen, wie die der vorliegenden Erfindung, nicht erwähnt, und die Mittel sind in der beschriebenen Art und Weise nicht zum Flammfestausrüsten vorgesehen, noch wären sie für diesen Zweck geeignet.
Es wurde nun gefunden, dass man Polyesterfasern, Poly amidfasern und Cellulosetriacetatfasern enthaltende Textilien dauerhaft flammfest ausrüsten kann, wenn man diese Fasern bei einer Temperatur von etwa 1200 C bis zum Erweichungs punkt der Faser mit einem Glykol behandelt, in dem
2-(2,4,6-Tribromphenoxy)-äthanol gelöst ist.
Vorzugsweise verwendet man das erfindungsgemässe Ver fahren als Vorbehandlung, bevor man die Polyesterfaser oder die Cellulosetriacetatfaser mit einem Dispersionsfarbstoff färbt, so dass die Faser sowohl schwer entflammbar als auch für den Farbstoff aufnahmefähig gemacht wird. Das erfin dungsgemässe Verfahren wird in ähnlicher Weise auf die Be handlung von Polyamidfasern oder -geweben angewandt. In diesem Fall dient die Behandlung hauptsächlich dazu, die
Nylonfasern flammfest auszurüsten.
Die Ausdrücke Glykol und Alkylenglykol umfassen niedrig-molekulare Alkylenglykole und die entsprechenden
Dialkylenglykole, wie Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Pro pylenglykol, Dipropylenglykol und Butylenglykol. Überra schenderweise sind Polyole mit höherer Funktionalität, wie
Glycerin oder Butantriol, für das erfindungsgemässe Verfah ren nicht geeignet.
Das Verfahren wird in der Weise durchgeführt, dass man die zu behandelnde Faser oder das zu behandelnde Gewebe mit einer heissen Glykollösung, die etwa 5 bis 20% des Tri bromphenoxyäthanols, bezogen auf das Gewicht der Fasern, enthält, benetzt oder in diese Lösung eintaucht, wobei das heisse Glykol sehr schnell in die Faser eindringt und die bromierte Verbindung aus der Lösung in die Faser einbringt.
Demzufolge kann eine relativ geringe Menge der Lösung verwendet werden. Das Verfahren ist im wesentlichen innerhalb weniger Sekunden vollständig abgelaufen, wobei typischerweise eine Zeit von 5 bis 20 Sekunden genügt. Bei dem Verfahren wird eine Temperatur von etwa 1200 C bis zum Erweichungspunkt der Faser, vorzugsweise eine Temperatur von etwa 150 bis 200 C, angewandt. Das Verfahren scheint weniger temperaturabhängig zu sein als das bekannte Verfahren, bei dem Polyestermaterial mit Glykol behandelt wird. Die behandelte Faser wird dann zur im wesentlichen vollständigen Beseitigung des Alkylenglykols mit Wasser gewaschen. Es können jedoch Spuren des Alkylenglykols in der Faser verbleiben. Die in der Faser absorbierte bromierte Verbindung verbleibt dort und wird durch das anschliessende Waschen und Färben nicht beeinflusst.
Wenn die Faser nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt ist, enthält sie etwa 3 bis 15 Gew. % der bromierten Verbindung und ist dadurch im wesentlichen und dauerhaft schwer entflammbar bzw. feuerfest ausgerüstet. Teppiche, die z. B. gemäss diesem Verfahren behandelt wurden, bestehen den sog. Tablet Test (DOC FFI-70). Das heisse Glykol und die bromierte Verbindung bewirken auch eine Verbesserung der Farbaufnahmefähigkeit von Polyesterfasern und Cellulosetriacetatfasern, so dass die gefärbten Fasern einen tieferen Farbton haben, verglichen mit den gleichen Materialien, die lediglich mit dem heissen Glykol behandelt wurden.
Das Glykol entfaltet insbesondere bei Polyesterfasern weitere günstige Wirkung dadurch, dass es neben der Verbesserung der Farbaufnahmefähigkeit die Pillenbildung verhindert.
Ein besonderer Vorteil der Verwendung von Tribromphenoxyäthanol liegt darin, dass die Lichtechtheit der Farbstoffe und die physikalischen Eigenschaften der gemäss diesem Verfahren gefärbten Farbstoffe nicht beeinträchtigt werden. Das gefärbte Material besitzt keinen unerwünschten Geruch, und das physikalische Aussehen ist das gleiche wie das eines Materials, das unter Anwendung eines üblichen Verfahrens gefärbt wurde.
Das neue erfindungsgemässe Verfahren kann als Vorbehandlung vor einem üblichen wässrigen Färbeverfahren angewandt werden, bei dem irgendeiner der Dispersionsfarbstoffe angewandt wird, der zum Färben von Polyester-, Polyamidund Cellulosetriacetat-Fasern geeignet ist. Das aus der Glykollösung aus den Fasern abgeschiedene Tribromphenoxy äthanol kann das einzige Färbehilfsmittel des Färbeverfahrens sein, wobei man jedoch auch übliche Färbehilfsmittel, wie Biphenyl, in der wässrigen Färbeflotte verwenden kann, wenn ein zusätzliches Färbehilfsmittel erwünscht ist. Einige repräsentative Vertreter von Dispersionsfarbstoffen sind C.I.
(Color Index), Disperse Red 1, C.I. Disperse Blue 55, C.I. Disperse Red 60, C. I. Disperse Yellow 23 und C.I. Disperse Red 55.
Der Ausdruck Polyester umfasst hochpolymere, im wesentlichen lineare und gesättigte Polyesterharze, die durch Umsetzen einer Dicarbonsäure oder eines Esters mit einem Diol in Gegenwart eines Veresterungs- oder Umesterungs Katalysators erhalten werden. Beispiele für dabei venvendete Dicarbonsäuren sind Malonsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Hydromuconsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure und Cyclohexandicarbonsäure, Repräsentative Vertreter von Diolen sind Äthylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol und 1,6-Hexandiol. Die im Handel erhältlichen Polyesterharze sind Polyäthylenterephthalat und Polyäthylenterephthalat, das durch Einschluss geringer Mengen eines anderen Glykols oder einer anderen Carbonsäure während des Polyveresterungsverfahrens modifiziert wurde. Der in den Beispielen verwendete Polyester war Polyäthylenterephthalat.
Der Ausdruck Polyamid umfasst langkettige synthetische Polyamide, bei denen sich wiederholende Amidgruppen einen integralen Teil der Polymerisatkette ausmachen. Nylon wird vielfach ebenfalls zur Bezeichnung dieser Materialien verwendet. Beispiele hierfür sind Nylon 6, Nylon 66, Nylon 7 und Nylon 11.
Beispiele 1 bis 4
Es wurden i0gew.%ige Lösungen von 2-(2,4,6-Tribromphenoxy)-äthanol in Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Propylenglykol bzw. Dipropylenglykol bei 1800 C auf Polyestergewebeproben mit einem Gewicht von 135 g/m2 aufgeklotzt.
Nach 15 Sekunden wurden die behandelten Gewebeproben in kaltem Wasser gewaschen und in einer üblichen wässrigen Färbeflotte, die C.I. Disperse Violet 18, jedoch kein Färbehilfsmittel enthielt, gefärbt. Das Verhältnis von Färbeflotte zu Gewebe betrug etwa 30:1. Die Gewebeproben wurden bei einer Temperatur von 75" C in die Flotte eingebracht, die dann im Verlaufe von etwa 15 Minuten zum Sieden erhitzt wurde, wonach die Proben eine Stunde in der siedenden Flotte belassen wurden. Die gefärbten Proben wurden dann gespült und getrocknet.
Alle gefärbten Gewebeproben zeigten einen gleichmässig tiefen Farbton. Ähnliche Gewebeproben, die vor dem Färben nicht behandelt wurden oder lediglich mit heissem Glykol behandelt wurden, zeigten wesentlich hellere Farbtöne, wenn sie in gleicher Weise gefärbt wurden, wobei diejenigen Gewebeproben, die lediglich mit Glykol behandelt wurden, einen Farbton aufwiesen, der zwischen dem der erfindungsgemässen Proben und dem der unbehandelten Proben lag.
Die behandelten und gefärbten Gewebeproben der Beispiele 1 bis 4 enthielten etwa 4 Gew. % 2-(2,4,6-Tribromphenoxy)-äthanol und waren im Vergleich zu Proben, die die bromierte Verbindung nicht enthielten, wesentlich schwerer entflammbar.
Man erzielt vergleichbare Ergebnisse, wenn man die Verfahrensweise der obigen Beispiele wiederholt, wobei man statt des Polyestergewebes Nylon- oder Cellulosetriacetat-Fasern oder -gewebe einsetzt.
PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zum Flammfestausrüsten von Polyesterfasern, Cellulosetriacetatfasern oder Polyamidfasern enthaltenden Textilien, dadurch gekennzeichnet, dass man die Fasern bei einer Temperatur von 1200 C bis zum Erweichungspunkt der Fasern mit einem niedrig-molekularen Alkylenglykol behandelt, in dem 2-(2,4,6-Tribromphenoxy) -äthanol gelöst ist.
PATENTANSPRUCH II
Polyester-, Cellulosetriacetat- oder Polyamid-Fasern enthaltende Textilien, veredelt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie 3 bis 15 Gew. % 2-(2,4,6-Tribromphenoxy)-äthanol enthalten.
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The invention relates to a method for making polyester, polyamide and cellulose triacetate fiber-containing textiles flame-retardant with a solution of a bromine-containing flame retardant agent in a glycol, which also gives the treated polyester and cellulose triacetate fibers improved color receptivity. The
The invention also relates to textiles finished according to the inventive method.
Recently, there has been an increasing need to make textile fabrics less flammable and non-combustible. This was done by surface treatment of the dyed fabric with one or more flame retardant chemicals and also by working a flame retardant compound in the form of a plasticizer or an additive into the polymer fibers. There have already been flame retardant monomers in the
Polymer structure copolymerized in order to achieve this effect. However, all of these procedures have characteristic disadvantages. The surface treatment of a fabric only leads to a temporary effect, since the flame retardant chemical is quickly lost when the fabric is washed or dry-cleaned.
Additives that are physically mixed with the polymer or incorporated chemically into the polymer generally worsen the properties of the polymer fibers to a considerable extent, so that the fiber, although the flame-retardant finish may be relatively resistant, is often brittle and has a low tear resistance or has a low resistance to oxidative degradation.
In addition, from German Offenlegungsschrift 2 028 726 dyeing auxiliaries are known which are intended to improve the solubility of the dye and which contain a volatile inert organic compound and an aryl glycol ether dispersed or dissolved in an organic solvent. The aryl radical of this compound can also carry halogen substituents, but triple brominated compounds, such as those of the present invention, are not mentioned, and the agents are not intended to be flame retardant in the manner described, nor would they be suitable for this purpose.
It has now been found that polyester fibers, poly amide fibers and textiles containing cellulose triacetate fibers can be made permanently flame-resistant if these fibers are treated with a glycol at a temperature of about 1200 C to the softening point of the fiber, in which
2- (2,4,6-tribromophenoxy) ethanol is dissolved.
The inventive method is preferably used as a pretreatment before dyeing the polyester fiber or the cellulose triacetate fiber with a disperse dye so that the fiber is made both flame retardant and receptive to the dye. The method according to the invention is applied in a similar manner to the treatment of polyamide fibers or fabrics. In this case, the main purpose of the treatment is to reduce the
To make nylon fibers flame-resistant.
The terms glycol and alkylene glycol include low molecular weight alkylene glycols and the corresponding
Dialkylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol and butylene glycol. Surprisingly, polyols with higher functionality, such as
Glycerin or butanetriol, not suitable for the process according to the invention.
The process is carried out in such a way that the fiber to be treated or the fabric to be treated is wetted or immersed in this solution with a hot glycol solution which contains about 5 to 20% of the tri-bromophenoxyethanol, based on the weight of the fibers, whereby the hot glycol penetrates the fiber very quickly and brings the brominated compound from the solution into the fiber.
As a result, a relatively small amount of the solution can be used. The process is essentially complete within a few seconds, a time of 5 to 20 seconds typically being sufficient. In the process, a temperature of about 1200 C to the softening point of the fiber, preferably a temperature of about 150 to 200 C, is used. The process appears to be less temperature dependent than the known process in which polyester material is treated with glycol. The treated fiber is then washed with water to substantially remove the alkylene glycol. However, traces of the alkylene glycol can remain in the fiber. The brominated compound absorbed in the fiber remains there and is not affected by the subsequent washing and dyeing.
If the fiber has been treated by the process according to the invention, it contains about 3 to 15% by weight of the brominated compound and is therefore essentially and permanently flame-retardant or fire-resistant. Carpets that z. B. were treated according to this procedure, pass the so-called tablet test (DOC FFI-70). The hot glycol and the brominated compound also have the effect of improving the dye receptivity of polyester fibers and cellulose triacetate fibers, so that the dyed fibers have a deeper hue compared to the same materials that were only treated with the hot glycol.
The glycol has a further beneficial effect, especially in the case of polyester fibers, in that, in addition to improving the ability to absorb paint, it prevents pill formation.
A particular advantage of using tribromophenoxyethanol is that the lightfastness of the dyes and the physical properties of the dyes colored according to this process are not impaired. The colored material has no undesirable odor, and the physical appearance is the same as that of a material which has been colored by an ordinary method.
The novel process of the present invention can be used as a pretreatment prior to a conventional aqueous dyeing process employing any of the disperse dyes suitable for dyeing polyester, polyamide and cellulose triacetate fibers. The tribromophenoxy ethanol separated from the glycol solution from the fibers can be the only dyeing aid in the dyeing process, although customary dyeing auxiliaries such as biphenyl can also be used in the aqueous dye liquor if an additional dyeing aid is desired. Some representative representatives of disperse dyes are C.I.
(Color Index), Disperse Red 1, C.I. Disperse Blue 55, C.I. Disperse Red 60, C.I. Disperse Yellow 23 and C.I. Disperse Red 55.
The term polyester encompasses highly polymeric, substantially linear and saturated polyester resins which are obtained by reacting a dicarboxylic acid or an ester with a diol in the presence of an esterification or transesterification catalyst. Examples of dicarboxylic acids used are malonic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, hydromuconic acid, isophthalic acid, terephthalic acid and cyclohexanedicarboxylic acid. Representative representatives of diols are ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol and 1,6-hexanediol. The polyester resins available commercially are polyethylene terephthalate and polyethylene terephthalate which has been modified by the inclusion of small amounts of another glycol or carboxylic acid during the polyesterification process. The polyester used in the examples was polyethylene terephthalate.
The term polyamide encompasses long-chain synthetic polyamides in which repeating amide groups make up an integral part of the polymer chain. Nylon is also widely used to denote these materials. Examples include nylon 6, nylon 66, nylon 7, and nylon 11.
Examples 1 to 4
10% by weight solutions of 2- (2,4,6-tribromophenoxy) ethanol in ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol or dipropylene glycol were padded on polyester fabric samples with a weight of 135 g / m2 at 1800 C.
After 15 seconds, the treated fabric samples were washed in cold water and in a conventional aqueous dye liquor, the C.I. Disperse Violet 18, but did not contain a dyeing aid, colored. The ratio of dye liquor to fabric was about 30: 1. The fabric samples were placed in the liquor at a temperature of 75 "C, which was then heated to boiling over the course of about 15 minutes, after which the samples were left in the boiling liquor for one hour. The colored samples were then rinsed and dried.
All of the stained fabric samples showed an evenly deep shade. Similar fabric samples that were not treated before staining or were only treated with hot glycol showed much lighter shades when they were stained in the same way, with those fabric samples that were only treated with glycol exhibiting a shade that was between that of the samples according to the invention and that of the untreated samples.
The treated and dyed fabric samples of Examples 1 to 4 contained about 4% by weight of 2- (2,4,6-tribromophenoxy) ethanol and were considerably more difficult to ignite than samples which did not contain the brominated compound.
Comparable results are obtained if the procedure of the above examples is repeated using nylon or cellulose triacetate fibers or fabrics instead of the polyester fabric.
PATENT CLAIM 1
Process for making polyester fibers, cellulose triacetate fibers or textiles containing polyamide fibers flame-resistant, characterized in that the fibers are treated at a temperature of 1200 C to the softening point of the fibers with a low molecular weight alkylene glycol in 2- (2,4,6-tribromophenoxy ) ethanol is dissolved.
PATENT CLAIM II
Textiles containing polyester, cellulose triacetate or polyamide fibers, finished according to the process according to claim I, characterized in that they contain 3 to 15% by weight of 2- (2,4,6-tribromophenoxy) ethanol.
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