Verfahren zum Flammfestmachen von textilen Gebilden Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Flammfestmachen textiler Gebilde, insbesondere Boden belegware oder Vorhangware, aus vollsynthetischen Fa sern durch Behandlung dieser Gebilde mit einem phos- phorhaltigen Hochpolymeren.
Es sind schon zahlreiche Verbindungen zum Flamm- festmachen von geformten Gebilden aus Kunststoffen oder Fäden bzw. Fasern vorgeschlagen worden. Als Flammschutzmittel sind beispielsweise schwer flüchtige organische Bromverbindungen und halogenhaltige Misch polymerisate bekannt.
Jedoch erfüllen diese bekannten Produkte nicht alle Bedingungen, die zusammen mit dem Flammfestmachen textiler Gebilde gestellt werden. Die Verwendung der artiger Mittel darf nämlich keine zusätzliche Anschmut- zungerbringen, und diese Mittel müssen staubsaugerfest, shampoonierfest, reinigungsbeständig und abriebfest sein.
Ferner dürfen sie die physikalischen Eigenschaften, ins besondere die Festigkeit der Fäden oder Fasern, nicht herabsetzen.
In der schweizerischen Patentschrift Nr. 380 076 ist ein Verfahren zur Flammfestausrüstung von Textilien. beschrieben, indem auf einen Stoff, der aus Fäden be steht, die durch Verspinnen einer ein Flammschutzmit- tel enthaltenden Celluloseacetatlösung hergestellt wur den, oder auf die Fäden, Fasern und Garne, die für die Herstellung des Stoffes verwendet werden,
ein poly- merer überzug aufgebracht wird. Das Flammsc'hutzmit- tel befindet sich danach im Faden, der mit einem fihm- bildenden Polymeren überzogen wird. Im Gegensatz da zu wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren das Flammschutzmittel auf das textile Gebilde in Form eines polymeren Films aufgebracht,
wodurch bei niederen Auf trägen ein höherer Wirkungsgrad erreicht wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Flammfest- machen von textilen Gebilden, insbesondere Boden- belag- oder Vorhangware, durch Behandlung mit einem Tri-(halogenalkyl)-p'hosphat ist dadurch gekennzeichnet, dass man die textilen Gebilde mit einem Umsetzungspro- dukt eines Tri-(hälogenalkyl)
-phosphats mit einem Co- polymeren aus Styrol und einem ungesättigten Carbon- säureanhydrid, dessen Molgewicht 10 000 bis 80 000 be trägt, behandelt.
Die Copolymere bestehen aus Styrol und einem un gesättigten Carbonsäureanhydrid; wie MaleinsäuTeanhy- drid oder Citraconsäureanhydrid, mit einem Molekular- gewicht von 10 000 bis 80 000, vorzugsweise von 30 000.
Als Tri-(halogenalkyl)-phosphate werden beispielsweise TTi-chloräthyl)-phosphat, Tri-(dichloräthyl)-phospha,t, Tri-(trichlorpropyl)-phosphat, Tri-(dich@lorbutyl)-phosphat, Tri-(bromät'hy1)-phosphat, Tri-(dibromäthyl)-phosphat oder Tri-(dibrompropyl)-phosphat verwendet.
Die Umsetzung kann in organischen Lösungsmitteln oder wässrigen Emulsionen bei erhöhter Temperatur vor genommen werden oder durch Aufbringen der Kompo- nenten-Gemische in organischen Lösungsmitteln oder wässrigen Emulsionen,
Abdampfen der Lösungsmittel und Reaktion der unverdünnten Produkte auf der Ober fläche der geformten Gebilde zu wasser- und in orga nischen Lösungsmitteln unlöslichen elastischen Filmen. Durch die Behandlung mit den hochpolymeren, phos phorhaltigen Umsetzungsprodukten werden geformte textile Gebilde, wie Fasern natürlicher und synthetischer Herkunft, beispielsweise Polyamid-, Polyacrylnitril-, Polyester-, Cellulose- und Wollfasern,
der daraus gefer tigten textilen Produkte, insbesondere Bodenbeläge so wie Vorhänge, flammfest gemacht. Im allgemeinen wer den Umsetzungsprodukte aus organischen Lösungsmit teln bzw. aus wässrigen Emulsionen aufgebracht.
Die be- handelten textilen Gebilde haben zusätzlich den Vorzug einer stark verminderten Anschmutzempfindlichkeit. Ein weiterer Vorzug der ausreagierten Umsetzungsprodukte nach der Behandlung ist ihre Wasch-, Reinigungs-, Shampoonier-, Abrieb-, Staubsauger- und bei Boden belägen ihre Begehfestigkeit.
<I>Beispiel 1</I> Tuftingteppiche aus<B>80%</B> Polyacrylnitril und 20% Polyamidfasern (Florgewicht: etwa 1 kg/m2) werden mit einem Sprühgerät mit 300 ml'/m2 einer Lösung behan delt, die wie folgt hergestellt wurde:
100 g Tri-(2,3-d'i- brompropyl)-phosphat werden zusammen mit 33,3 g Styrolmaleinsäurea#nhydridpolymerisat vom Molekular- gewicht etwa 30 000 in Aceton gelöst und auf 1 1 auf gefüllt.
Die Lösung des Reaktionsgemisches wird 3 Stun den auf 60 C erhitzt. Anschliessend wird der abgekühl ten Lösung 6,7 g eines Weichmachers, z.<B>B.</B> des Mono- stearinsäureesters des Triäthandlämmoniumformiats, 6,8 g eines äthoxylierten Stearylalkohols und 5 ml Was ser unter Rühren zugesetzt.
Nach dem Abdampfen des Lösungsmittels und 24- stündigem Trocknen bei Raumtemperatur wird der Tep pich mit einem Klopfstaubsauger 3 Min./m2 behandelt. Der besprühte Teppich ist in Farbe und Griff unver ändert. Die Messung der prozentualen Hellig'keitsab- nahme des behandelten Teppichs nach dem Anschmut zen beträgt 22,7 %.
Der Wert der unbehandelten Ware liegt bei 22,4 %. Die Brennbarkeitsprüfung der behan- delten Ware gilt nach DIN 51960 (Zellstoff-Äthanal- Test) als nicht anzündbar. Der unbehandelte Teppich brennt ab. Beim Anzündtest mit dem Bunsenbrenner ist der Teppich als schwer brennbar und selbstverlöschend zu beurteilen.
<I>Beispiel 2</I> Tuftingteppiche aus 100 % Polyacry1nitrilfluor (Flur gewicht: etwa 1 kg/m2) werden mit Hilfe eines Sprüh- geräts mit 300 mt/m2 einer Emulsion behandelt, die wie folgt hergestellt wurde:
86,5g Tri-(2,3-dibrompropy4)- phosphat werden zu 223 g einer 12,9 % igen Athylacetat- lösung von Styrolmaleinsäureanhydridpolymerisat vom Molgewicht etwa 20 000, die 28 g des Polymeren ent hält, zugegeben und die Lösung eine Stunde bei Siede temperatur gehalten. Anschliessend werden noch 5,7 g Weichmacher, z. B. der Monolaurinsäureester des Tri- äthanolammoniumformiats, 5,7 g Antistatikprodukt, z. B.
eine Dodecylammoniumverbindung und 10 g Emufgator, z.<B>B.</B> Benzotoxydiphenyfpolyglykoläther, zugegeben.<B>Zu</B> der Lösung werden 358 ml H20 mit der Hand einge rührt und anschliessend nach Zugabe von weiteren 358 ml H20 mit einem Schnellrührei 1 Minute turbi- niert.
Die besprühten Teppiche werden 1 Stunde bei 80 C im Trockenschrank oder 48 Stunden bei Raumtempera tur getrocknet. Anschliessend wird der Teppich mit einem Klopfstaubsauger 1 Min./m2 behandelt. Der Teppich ist nach dieser Behandlung in Farbe und Griff unverändert. Die Messung der prozentualen Helligkeitsabnahme des besprühten Teppichs nach der Anschmutzun.g beträgt 24,1 %.
Der Wert von unbehandelter Ware liegt bei 23,8 %. Die Brennbarkeitsprüfung der ausgerüsteten Teppiche gilt nach DIN 51960 (Zellstoff-Äthanol-Test) als nicht anzündbar. Unbehandelte Ware brennt ab.
Gegenüber dem Anzündtest mit dem Bunsenbrenner von der Seite und von oben ist der Teppich als schwer brenn- bar und selbstverlöschend zu beurteilen. <I>Beispiel 3</I> Polyacrylnitrilfaser-Velourware wird auf dem Fou- larcd bei einer Abquetscheinstellung von<B>100</B> % mit einer wässrigen Emulsion behandelt,
die 84,4 g/1 des nachfol gend beschriebenen Umsetzungsproduktes enthält. Die Veloursware wird anschliessend auf dem Spannrahmen bei 100 C und einer Kontaktzeit von 1,5 Minuten ge- trocknet. Die Brennzeit des Materials auf dem Bogen- brenntestgerät gemessen beträgt dann 105 Sekunden und verlischt nach einer gesamten Brennstrecke von 180 C ab.
Die verwendete Emulsion war in folgender Weise her gestellt worden: 173g Tri-(2,3-dibrompropyl')-phosphat werden zu 223 g einer 26 % igen Athylacetatlösung von Styrol - Citraconsäureanhydridpolymerisat vom Mol- gewicht 15 000, die 59 g Polymeres enthält, zugegeben und I1/2 Stunden bei Siedetemperatur gehalten. Anschlie- ssend werden 6,2g Weichmacher, z.
B. Triäthanolammo- niumformiat-Monosteary lsäureester, 5 g einer Dodecyl- ammoniumverbindung und 10 g Emulgator, z.<B>B.</B> o-Ben- zyloxydiphenylglykoräther zugegeben. Zu der Lösung wer- den358 ml H20 mit der Hand eingerührt und nach.
Zugabe von weiteren 358 ml H20 mit einem Schndlrührer 1 Minute turbiniert. Die so hergestellte Emulsion wird dann mit H20 auf 3<B>1</B> verdünnt und zum Foulardieren verwandt.
<I>Beispiel 4</I> Vorhanggewebe aus Polyacrylnitrilfaser wird auf dem FouQard bei einem Abquetscheffekt von<B>100%</B> mit einer wässrigen Emulsion behandelt, die 110,5 g/1 des nach folgend beschriebenen Umsetzungsproduktes enthält. Das Gewebe wird anschliessend auf dem Spannrahmen bei 110 C und einer Kontaktzeit von 1,5 Min.
.getrocknet. Die Brennzeit des Materials auf dem Bogenbrenntest- gerät gemessen beträgt dann 92 Sek. und verlischt nach einer Brennstrecke von 90 C. Unbehandelte Ware brennt über die gesamte Brennstrecke von 180 C ab.
Die verwendete Emulsion wurde in folgender Weise hergestellt: 213,6 g Tri-(dichlorpropyl)-phosphat wer den zu 223 g einer Athylacetatlösung von Polystyrol maleinsäureanhydrid vom Molgewicht 20 000, die 112 g Polymere enthält, zugegeben und 1 Stunde auf 80 C erhitzt. Anschliessend werden 9 g Triäthanol-ammonium- formiatmonododecylester als Weichmacher, 5 g Anti- statikum, z.
B. eine Doiecylammoniumverbindung, und 10 g Emulgator, z. B. o-Benzyloxydiphenylpolyglpkol- äther, und 400 g H20 zu der viskosen Lösung mit der Hand eingerührt. Dann wird mit H20 auf 1 1 aufgefüllt und 1 Min. mit einem Sc'hnelltührer turbiniert. 1 1 der so hergestellten Emulsion wird mit Wasser auf 3 1 verdünnt und in
oben beschriebener Weise angewandt.
Method for flame-proofing textile structures The subject matter of the invention is a method for flame-proofing textile structures, in particular floor covering material or curtain material, made of fully synthetic fibers by treating these structures with a high-polymer containing phosphorus.
Numerous compounds for flame retarding molded structures made of plastics or threads or fibers have already been proposed. As flame retardants, for example, low volatility organic bromine compounds and halogen-containing mixed polymers are known.
However, these known products do not meet all of the conditions that are placed on the flame-proofing of textile structures. The use of such agents must namely not cause any additional soiling, and these agents must be vacuum cleaner-proof, shampoo-proof, cleaning-resistant and abrasion-resistant.
Furthermore, they must not reduce the physical properties, in particular the strength of the threads or fibers.
The Swiss patent specification No. 380 076 describes a method for making textiles flame resistant. described by applying to a fabric consisting of threads produced by spinning a cellulose acetate solution containing a flame retardant, or to the threads, fibers and yarns used for the production of the fabric,
a polymer coating is applied. The flame retardant is then located in the thread, which is coated with a film-forming polymer. In contrast to the method according to the invention, the flame retardant is applied to the textile structure in the form of a polymer film,
whereby a higher degree of efficiency is achieved with low orders.
The method according to the invention for making textile structures flame-resistant, in particular floor coverings or curtain goods, by treatment with a tri- (haloalkyl) phosphate is characterized in that the textile structures are treated with a reaction product of a tri- ( haloalkyl)
phosphate with a copolymer of styrene and an unsaturated carboxylic acid anhydride, the molecular weight of which is 10,000 to 80,000 treated.
The copolymers consist of styrene and an un saturated carboxylic acid anhydride; such as maleic anhydride or citraconic anhydride, with a molecular weight of 10,000 to 80,000, preferably 30,000.
Tri- (haloalkyl) phosphates are, for example, TTi-chloroethyl) phosphate, tri- (dichloroethyl) -phosphate, tri- (trichloropropyl) -phosphate, tri- (dich @lorbutyl) -phosphate, tri- (bromate ' hy1) phosphate, tri- (dibromoethyl) phosphate or tri- (dibromopropyl) phosphate are used.
The reaction can be carried out in organic solvents or aqueous emulsions at elevated temperature or by applying the component mixtures in organic solvents or aqueous emulsions,
Evaporation of the solvent and reaction of the undiluted products on the surface of the molded structure to form elastic films that are insoluble in water and in organic solvents. The treatment with the high-polymer, phosphorus-containing reaction products results in shaped textile structures such as fibers of natural and synthetic origin, for example polyamide, polyacrylonitrile, polyester, cellulose and wool fibers,
The textile products made from it, in particular floor coverings and curtains, are made flame-resistant. In general, who applied the reaction products from organic solvents or from aqueous emulsions.
The treated textile structures also have the advantage of a greatly reduced susceptibility to soiling. Another advantage of the fully reacted reaction products after the treatment is their washing, cleaning, shampooing, abrasion, vacuum cleaner and, in the case of floor coverings, their ability to be walked on.
<I> Example 1 </I> Tufted carpets made of <B> 80% </B> polyacrylonitrile and 20% polyamide fibers (pile weight: about 1 kg / m2) are treated with a spray device with 300 ml / m2 of a solution which was made as follows:
100 g of tri- (2,3-d-bromopropyl) phosphate are dissolved in acetone together with 33.3 g of styrene-maleic acid anhydride polymer with a molecular weight of about 30,000 and made up to 1 liter.
The solution of the reaction mixture is heated to 60 C for 3 hours. Then 6.7 g of a plasticizer, e.g. the monostearic acid ester of triethandmonium formate, 6.8 g of an ethoxylated stearyl alcohol and 5 ml of water are added to the cooled solution with stirring.
After evaporation of the solvent and drying for 24 hours at room temperature, the carpet is treated with a tap vacuum cleaner for 3 min./m2. The sprayed carpet is unchanged in color and feel. The measurement of the percentage decrease in brightness of the treated carpet after soiling is 22.7%.
The value of the untreated goods is 22.4%. According to DIN 51960 (pulp-ethane test), the flammability test of the treated goods is considered non-ignitable. The untreated carpet will burn off. In the ignition test with the Bunsen burner, the carpet is rated as hardly combustible and self-extinguishing.
<I> Example 2 </I> Tufted carpets made of 100% polyacrylonitrile fluorine (floor weight: approx. 1 kg / m2) are treated with the aid of a spray device with 300 mt / m2 of an emulsion which was prepared as follows:
86.5 g of tri- (2,3-dibromopropy4) phosphate are added to 223 g of a 12.9% ethyl acetate solution of styrene maleic anhydride polymer with a molecular weight of about 20,000 and containing 28 g of the polymer, and the solution is added for one hour Maintained boiling temperature. Then 5.7 g of plasticizer, z. B. the monolauric acid ester of Tri- äthanolammoniumformate, 5.7 g antistatic product, z. B.
a dodecylammonium compound and 10 g of emulsifier, e.g. benzotoxydiphenyl polyglycol ether, are added. 358 ml of H20 are stirred into the solution by hand and then, after adding a further 358 ml of H20 Turbinated for 1 minute with a high-speed egg.
The sprayed carpets are dried for 1 hour at 80 ° C. in a drying cabinet or for 48 hours at room temperature. The carpet is then treated with a hammer vacuum cleaner for 1 min./m2. After this treatment, the carpet is unchanged in color and feel. The measurement of the percentage decrease in brightness of the sprayed carpet after soiling is 24.1%.
The value of untreated goods is 23.8%. According to DIN 51960 (cellulose-ethanol test), the flammability test of the finished carpets cannot be ignited. Untreated goods burn off.
Compared to the ignition test with the Bunsen burner from the side and from above, the carpet is rated as flame-retardant and self-extinguishing. <I> Example 3 </I> Polyacrylonitrile fiber velor fabric is treated with an aqueous emulsion on the Foularcd with a squeeze setting of <B> 100 </B>%,
which contains 84.4 g / 1 of the reaction product described below. The velor fabric is then dried on the stenter at 100 C and a contact time of 1.5 minutes. The burning time of the material measured on the arc burning tester is then 105 seconds and goes out after a total burning distance of 180 ° C.
The emulsion used was made in the following way: 173 g of tri- (2,3-dibromopropyl ') - phosphate are converted into 223 g of a 26% ethyl acetate solution of styrene - citraconic anhydride polymer with a molecular weight of 15,000, which contains 59 g of polymer, added and kept at boiling temperature for 11/2 hours. Then 6.2 g of plasticizer, e.g.
B. triethanolammonium formate monostearylic acid ester, 5 g of a dodecylammonium compound and 10 g of emulsifier, e.g. o-benzyloxydiphenyl glycate ether are added. 358 ml of H2O are stirred into the solution by hand and then added.
Addition of a further 358 ml of H20, turbinated for 1 minute with a rotary stirrer. The emulsion produced in this way is then diluted to 3 <B> 1 </B> with H 2 O and used for padding.
<I> Example 4 </I> Curtain fabric made of polyacrylonitrile fibers is treated on the FouQard with a squeeze effect of <B> 100% </B> with an aqueous emulsion which contains 110.5 g / l of the reaction product described below. The fabric is then placed on the stenter at 110 C and a contact time of 1.5 minutes.
.dried. The burning time of the material, measured on the arc burning test device, is 92 seconds and goes out after a burning distance of 90 C. Untreated goods burn down over the entire burning distance of 180 C.
The emulsion used was prepared as follows: 213.6 g of tri- (dichloropropyl) phosphate were added to 223 g of an ethyl acetate solution of polystyrene maleic anhydride with a molecular weight of 20,000 and containing 112 g of polymers, and the mixture was heated to 80 ° C. for 1 hour. Then 9 g of triethanol ammonium formate monododecyl ester are added as a plasticizer, 5 g of an antistatic agent, e.g.
B. a Doiecylammoniumverbindungen, and 10 g emulsifier, z. B. o-Benzyloxydiphenylpolyglpkol- äther, and 400 g H20 stirred into the viscous solution by hand. The mixture is then made up to 1 l with H 2 O and the mixture is turbined for 1 min with a high-speed stirrer. 1 1 of the emulsion prepared in this way is diluted to 3 1 with water and in
applied as described above.