-
Verfahren zum Trockenhydrophobieren von Textilien Es ist bekannt,
Textilien in Lösungsmitteln mit Titansäureestern wasserabweisend auszurüsten. Verwendet
man Ester von Alkoholen mit 2 bis 5 C-Atomen, z. B. Tetrabutyltitanat, so erhält
man einen ausgezeichneten Hydrophobierungseffekt,jedoch verursacht die zu schnelle
Zersetzung dieser Ester beim Trocknen eine starke Flekkenbildung auf dem Textilgut.
Bei Verwendung von Titansäureestern aus Alkoholen mit mehr als 5 C -Atomen wird
eine Fleckenbildung zwar vermieden, der erzielte Hydrophobiereffekt ist jedoch nur
mäßig. Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, mit polymeren Titansäureestern oder
mit durch Fettsäuren modifizierten polymeren Titansäureestern zu arbeiten. Die mit
diesem Verfahren erhältlichen Hydrophobierungseffekte sind wesentlich schlechter
als die mit Titansäureestern erreichbaren. Wurde die zu hydrophobierendeWare vorher
mit Lösungsmitteln unter Zusatz von Reinigungsverstärkern und Wasser gereinigt,
dann ist mit diesen Produkten überhaupt kein Hydrophobiereffekt zu erzielen.
-
Die Verwendung von Metallseifen, insbesondere basischen Metallseifen,
als Hydrophobierungsmittel ist ebenfalls bekannt. Die erzielten Effekte sind mäßig.
-
Es wurde nun gefunden, daß Reaktionsprodukte von Orthotitansäureestern
mit basischen Metallsalzen höherer Fettsäuren zum Trcckenhydrophobieren gut geeignet
sind. Das Verfahren ist einfach und wirtschaftlich durchzuführen, garantiert einen
fleckerfreien Ausfall des Textilmaterials und führt zu einem ausgezeichneten Hydrophobiereffekt.
Höhere Trockentemperaturen als zur Verdampfung des Lösungsmittels benötigt werden,
sind nicht erforderlich. Gemische der Orthotitansäureester und der basischen Metallsalze
besitzen zum großen Teil die Nachteile ihrer Komponenten; insbesondere garantiert
die Verwendung solcher Gemische keinen fleckenfreien Ausfall des behandelten Textilmaterials.
-
Als Tetratitansäureester können die Ester von aliphatischen Alkoholen
mit bis zu 8 C -Atomen oder von Arylalkylalkoholen mit bis zu 12 C -Atomen verwendet
werden. Als basische Metallsalze sind solche geeignet, die Aluminium, Zirkon, Calcium,
Zink und dergleichen an gesättigte höhere Fettsäuren, insbesondere Stearinsäure,
Palmitinsäure oder Harzsäuren oder Gemische dieser Säuren gebunden enthalten.
-
Die Umsetzung von Orthotitansäureestern mit basischen Metallsalzen
ergibt höhermolekulare Verbindungen, deren Art und Molekülgrößen durch das Molekülverhältnis
beider Komponenten, die Wertigkeit des Metalls und die Anzahl basischer Hydroxylgruppen
im Molekül des Metallsalzes bestimmt werden. Die Kondensation verläuft eindeutig
in der Weise, daß sich die Alkoholreste der Titansäureester mit den O H-Gruppen
der basischen Metallsalze unter Abspaltung der jeweiligen Alkohole umsetzen. Metallsalze
mit mehreren O H-Gruppen geben höhermolekulare Polykondensate, die bei zweibasischen
Produkten linear und bei dreibasischen verzweigt sind. Basische Metallsalze mit
einer O H-Gruppe sind nicht zur Polykondensation befähigt. Bei Verwendung technischer
basischer Metallsalze werden mehrere der vorgenannten Reaktionen vor sich gehen,
da in der Regel Gemische aus ein- und mehrbasischen Metallsalzen vorliegen. Setzt
man beispielsweise 4 Mol Tetra-n-butyltitanat mit 1 Mol technischem basischem Aluminiumstearat
(9,2 °% Al, 0,; 910/, Stearinsäure) durch Erhitzen auf 90° um, so
werden etwa 10 °/o der vorhandenen Butylreste durch Aluminium substituiert, und
man erhält eine in organischen Lösungsmitteln klar lösliche, gelbe Flüssigkeit.
Verwendet man auf 1 Mol Titansäureester 1 Mol des gleichen Aluminiumstearates, so
entsteht ein plastischer Kunststoff, der sich in Kohlenwasserstoffen und Chlorkohlenwasserstoffen
klar löst. Die Konstitution der zu verwendenden Kondensationsprodukte kann durch
folgende Formelbilder veranschaulicht werden
Es bedeutet: R = Alkoholrest R' = Rest einer gesättigten Fettsäure, Harzsäure und
dergleichen 7a = eine ganze Zahl. Es ist für den Trockenhydrophobierungsvorgang
nicht notwendig, den bei der Reaktion frei werdenden Alkohol abzudestillieren. Zur
Viskositätserniedrigung kann 1 Teil des später zu verwendenden organischen Lösungsmittels,
wie Perchloräthylen, Tetrachlorkohlenstoff und Benzin, schon vor der Kondensationsreaktion
zugesetzt werden.
-
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, die Kondensationsprodukte
mit Metallenolaten mehrwertiger Metalle zu kombinieren. Letztere wirken stark viskositätserniedrigend
und ermöglichen auf diese Weise auch den Einsatz von solchen Kondensaten, bei denen
auf 1 Mol Titansäureester mehr als 1 Mol basisches Metallsalz verwendet wurde. Es
hat sich weiterhin gezeigt, daß die Kombination bessere Hydrophobiereffekte gibt
als jede der jeweiligen Komponenten, so daß man einen guten Effekt mit geringeren
Mengen erhalten kann. Es wurde schließlich beobachtet, daß die Kombination besonders
vorteilhaft zur Hydrophobierung von solcher Ware verwandt wird, die vorher einem
Trockenreinigungsprozeß unter Zusatz von Reinigungsverstärkern und Wasser unterworfen
war. Hierbei bleiben zwangläufig auf der Faser oberflächenaktive Substanzen zurück,
die für eine anschließend vorzunehmende Hydrophobierung im allgemeinen ein Hindernis
darstellen. Metallenolate oder Kondensationsprodukte aus basischen Metallsalzen
und Titansäureestern allein geben auf derartiger Ware nur unbefriedigende Effekte.
-
Folgende Vergleichsversuche sollen den technischen Effekt erläutern:
Es wurden vier Produkte hergestellt, nämlich: Produkt A = polymerer, mit Stearinsäure
modifizierter Titansäure-tetraisopropylester, hergestellt nach USA.-Patentschrift
2 621195, Beispiel 1, Produkt B = Tetra-n-butyltitanat, hergestellt und verwandt
nach #>Industrial and Engineering Chemistry<c 1950, S.251/252,
Produkt
C = Kondensat nach vorliegender Anmeldung aus 1 Teil technischem Alunniniumstearat,
enthaltend etwa 3 Mol Distearat neben etwa 2 Mol Monostearat und 3 Teilen Tetra-n-butyltitanat,
Produkt D = Gemisch nach vorliegender Anmeldung aus 5 Teilen Aluminiumstearat, wie
bei Produkt C angegeben, 3 Teilen Tetra-n-butyltitanat, 7 Teilen Kondensationsprodukt
aus 1 Mol Tri-sek.-butylaluminat und 3 Mol Acetessigester.
-
Gewebeabschnitte aus einem Baumwollpopeline mit einem m2-Gewicht von
170 g wurden mit den Hydrophobierungsflotten getränkt, auf einen Schleudereffekt
von 100 O% abgeschleudert, so daß 100 g Ausgangsware 100 ccm Hydrophobierungsflotte
enthielten, bei 70 bis 90° unter Luftumwälzung getrocknet, 1 Stunde bei 60 bis 65
°/o relativer Luftfeuchte gelagert und die Hydrophobierungseffekte mit dem Prüfgerät
nach Schopper (vgl. Buchheim, Wasserdichtimprägnieren, Verlag Ziemsen, Wittenberg,
1935, S.58) ermittelt.
-
Für eine zweite Versuchsreihe wurde der gleiche Stoff aus Baumwollpopeline
verwandt, der jedoch vor der Hydrophobierung einer Chemischreinigungsbehandlung
unterworfen worden war, wobei in Schwerbenzin unter Zusatz von 7,5 g/1 Reinigungsverstärker
und 3 g/1 Wasser gearbeitet, anschließend geschleudert, mit Schwerbenzin gespült
und getrocknet wurde. Als Reinigungsverstärker wurde eine Lösung mit 300/, waschaktiver
Substanz, bestehend aus Natriumdodecylbenzolsulfonat, Octylphenolpolyglykoläther
(8 Äthylenoxydgruppen enthaltend) und Oleylalkohol in Schwerbenzin verwandt.
-
Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle enthalten.
| Schopper-Wert Schopper-Weri |
| Hydrophobierungsflotte der nicht vor- der vor- |
| gereinigten gereinigten |
| Ware Ware |
| 10 g Produkt A in 260 mm 0 |
| - 11 Perchloräthylen |
| 209 Produkt A |
| * 40 g Paraffin 48/50 in 290 mm 30 mm |
| 11 Perchloräthylen |
| 10g Produkt B |
| -;- 40 g Paraffin 48/50 in 420/430 mm 80 min |
| 11 Perchloräthylen |
| 4 g Produkt C |
| *. 40 g Paraffin 48/50 in 325/360 mm 75 mm |
| 11 Perchloräthylen |
| 15g Produkt D |
| * 40 g Paraffin 48/50 in 420 min 180/200 mm |
| 11 Perchloräthylen |
Das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren wird durch nachfolgende Beispiele
erläutert.. Die in der Beschreibung und den Beispielen erläuterte Herstellung der
Kondensationsprodukte ist nicht Gegenstand des Patentbegehrens. Beispiel 1 30 g
Tetra-n-butyltitanat werden mit 21 g technischem basischem Aluminiumstearat (9,2
% A1203; 910/, Stearinsäure) verrührt und in einer Vakuumapparatur bei 50 Torr 15
Minuten lang auf 90° erwärmt, wobei 8 g Butanol abdestillieren. Die resultierende
hellbraune Gallerte wird in 10 1 Schwerbenzin gelöst und 800 g Baumwollpopeline
2 Minuten lang in diese Lösung getaucht. Nach schwachem Abschleudern auf einen Schleudereffekt
von 100 °/o wird bei 80° im Trockenschrank mit Luftumwälzung getrocknet. Das Gewebe
hat einen guten wasserabweisenden Effekt erhalten. Der rSchoppera-Wert liegt bei
350 mm. Beispiel 2 60 g Tetra-isopropyltitanat werden mit 20 g Calciummonostearat
und 100 g Perchloräthylen verrührt und 20 Minuten auf 90° erwärmt. Die erhaltene
leicht trübe Flüssigkeit wird zusammen mit 300 g Paraffin (E. P.50°) in 10 1 Perchloräthylen
gelöst und 1 kg Wollgewebe damit 5 Minuten behandelt. Nach Abschleudern und Trocknen
bei 80°, wie im Beispiel 1 beschrieben, ist das Gewebe gut wasserabweisend. Der
,Schoppera-Wert liegt bei 375.
-
Beispiel 3 100g des Orthotitansäureesters von Methylbenzylkarbinol
werden mit 50g eines technischen basischen Aluminiumstearates (12 °/0 A1203; 87
°/o Stearinsäure) verrührt,
1 1 Schwerbenzin zugegeben und 10 Minuten
auf 80 bis 100° erwärmt. Anschließend wird auf 101 mit Schwerbenzin verdünnt und
damit 1 kg Zellwollgabardine wie im Beispiel 1 beschrieben, behandelt. Nach Trocknen
bei 60° ist das Gewebe hervorragend wasserabweisend. Beispiel 4 In 10 1 Perchloräthylen
werden 100 g eines Kondensationsproduktes, das man durch Erhitzen von 229 g des
durch Verseifung von Kokosfett gewonnenen Fettsäuregemisches der Säure- und Verseifungszahl
245 mit 3 Mol Diäthanolamin auf 180° erhält, und 20 g Wasser gelöst und hierin 1000
g beschmutzte Baumwollpopeline 20 Minuten lang gereinigt. Nach Spülen mit Perchloräthylen
und Abschleudern wird bei 60° getrocknet.
-
100 g eines basischen Zirkonstearates werden mit 100 g Tetraäthyltitanat
und 500 g Perchloräthylen verrührt und 20 Minuten auf 100° erhitzt. Dann werden
nacheinander 1 kg geschmolzenes Paraffin (E. P. 56°), 1 kg Titantetraenolat aus
Acetessigester und 10 1 Perchloräthylen zugegeben, wobei man eine fast klare Lösung
erhält. Das Gewebe wird mit dieser Lösung 5 Minuten behandelt, abgeschleudert und
bei 80° getrocknet. Es hat einen hervorragenden Hydrophobiereffekt erhalten. Beispiel
5 20 g Kaliumoleat werden mit 20 g Isopropanol und 30 g eines durch Sulfochlorierung
von Paraffin gewonnenen Natriumsulfonates - 60 % wirksame Substanz enthaltend -
vermischt und 30 g Wasser eingerührt. Die so erhaltene Mischung wird als Reinigungsverstärker
in 10 1 Perchloräthylen gelöst. Mit dieser Reinigungsflotte wird eine Trockenreinigung
an 800 g verschmutzter Baumwollpopeline durchgeführt. Nach der Reinigung wird geschleudert
und getrocknet. Die Auflagerung auf der Faser wurde durch Konzentrationsabnahme
des Reinigungsverstärkers bestimmt. Sie betrug etwa 2,65 °/o.
-
40 g Tetrabutyltitanat werden in 500 g Schwerbenzin gelöst, 50 g eines
technischen basischen Aluminiumstearates (100/, A1203; 900/, Stearinsäure)
eingerührt und 15 Minuten auf 100° erwärmt. Danach werden 80 g Aluminiumenolat des
Benzoylacetaldehyds (= co-Formylacetophenons) und 380 g Paraffin (E. P. 47°) zugesetzt
und mit Schwerbenzin auf 10 1 verdünnt. Das trockene, gereinigte Gewebe wird 2 Minuten
mit dieser Lösung behandelt, abgeschleudert und bei 70° getrocknet. Das Gewebe ist
hervorragend wasserabweisend und wasserundurchlässig. Der »Schoppera-Wert liegt
bei 190.