DE1052942B - Verfahren zum Antistatischmachen von Textilmaterialien mit einem Gehalt an hydrophoben Kunstfasern - Google Patents

Description

Für die Ausrüstung von Textilmaterialien, die ganz oder teilweise aus hydrophoben Kunstfasern, wie Polyesterfasern, Polyamidfasern, Polyacrylnitrilfasern oder auch Celluloseesterfasem, bestehen, fehlt es an Ausrüstungsverfahren, die einen waschbeständig fixierten Finish liefern und zugleich das Tragen der betreffenden Kleidungsstücke, namentlich wenn sie direkt mit der Haut in Berührung kommen, angenehmer machen. Bei solchen Ausrüstungen sollen auch, damit sie in der Praxis in größerem Umfang angewandt werden, leicht und verhältnismäßig wohlfeil zugängliche Rohstoffe verwendet werden, und ihre Aufbringung soll mit den üblicherweise vorhandenen Einrichtungen möglich sein.

Aus der schweizerischen Patentschrift 282 706 ist *5 es bekannt, lose verteilte, ungewebte Fasern mit wäßrigen Lösungen von Mischpolymerisaten aus a,/?-uiigesättigten Dicarbonsäuren und Styrol und von Polyärhylenglykolen zu behandeln. Als Ausgangsstoffe für das Verfahren werden lose Fasern, wie Cellulosefasern und Wollabfälle, genannt, die zu einer lose verteilten Faserschicht bzw. Watte von einheitlicher Stärke geformt werden. Ziel.des Verfahrene ist die Gewinnung von saugfähigen, gegebenenfalls wasserundurchlässigen, film- oder filzartigen Textilgebilden, die für einmalige Verwendung bestimmt sind. Dazu werden die genannten Mischpolymerisate in solchen Mengen aufgebracht, daß nach dem Trocknen eine Verklebung der losen Fasern eintritt. Das ursprünglich eingesetzte Textilmaterial wird also durch die Behandlung mit dem VertHebungsmittel und nachfolgende Hitzehärtung in seinen technologischen Eigenschaften wesentlich verändert.

Es wurde gefunden, daß man Textilmaterialien mit einem Gehalt an hydrophoben Kunstfasern, vor allem an vollsynthetischen hydrophoben Kunstfasern, insbesondere auch Stapelfasern, die durch z. B. Zwirnen, Weben oder Wirken hergestellt sind, in einfacher Weise mit einem waschbeständigen Finish versehen kann, der den Textilmaterialien wirksame antistatische Eigenschaften verleiht. Erfindungsgemäß behandelt man die Waren, z. B. Strickgarne, Gewebe, Gewirke, Filze, mit einer wäßrigen Lösung, die das Salz eines filmbildenden Mischpolymerisates aus einer a,/?-Dicarbonsäure, z. B. der Maleinsäure oder der Itakonsäure und einer anderen Vinylverbindung, wie einem Vinylalkyläther, besonders Styrol oder dessen Homologen, sowie ein hochmolekulares wasserlösliches Polyglykol, besonders ein wachsartiges Polyäthylenglykol, in einer der Zahl der Carboxylgruppen im Polymeren angepaßten Menge enthält und unterwirft die Ware nach dem Trocknen so lange einer thermischen Nachbehandlung oberhalb 100° C, vorzugsweise zwischen 120 und 140° C, bis die auf-Verfahren zum Antistatisdimadien
von Textilmaterialien mit einem Gehalt
an hydrophoben Kunstfasern

Anmelder:
Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft
vormals Meister Lucius & Brüning,
Frankfurt/M., Brüningstr. 45

Dr. Paul Schlack, Frankfurt/M.-Höchst,
ist als Erfinder genannt worden

gebrachte Appretur waschbeständig geworden ist. Für die Herstellung des Salzes eignen sich flüchtige organische oder anorganische Basen, insbesondere Ammoniak. Die Menge des auf die Faser zu bringenden Ausrüstungsmaterials kann je nach der gewünschten Stärke des antistatischen Oberflächenfinish, dem gewünschten Griff und der Art des Textilmaterials schwanken. Die Menge wird jedoch so bemessen, daß eine Verklebung der Fasern etwa zu einem film- oder filzartigen Textilgewebe vermieden wird.

Nach einer vorteilhaften Abwandlung des Verfahrens wird das behandelte Textilgut schließlich noch mit einem kationaktiven Weichmacher nachbehandelt, wobei vor allem der Griff verbessert wird. Hierfür geeignete kationaktive Mittel sind z. B. Trimethylpalmkernfettalkyl-benzyl-ammoniumchlorid, S tearinsäure-n-propylamid-ü)-trimethylammoniumchloridund ähnliche Stoffe, z. B. das Methylsulfat des Monostearyl - amidoäthylen - trimethylen - trimethylammonium-hydroxyds. Die Nachbehandlung mit kationaktiven Mitteln hebt auch nicht den durch die Ausrüstung erzielten antistatischen Effekt auf.

Nach einer weiteren Ausführungsform können in der wäßrigen Lösung der Reaktionskomponenten noch höhere Amine wie Pentadecylamin, Octadecylmorpho-Iin oder das Gemisch der N-Dimethyl-palmkernfettalkylamine dispergiert sein in einer Menge, die einem Bruchteil, z. B. einem Viertel bis zwei Dritteln der im Polymeren enthaltenen Carboxylgruppen äquivalent ist. Bei der Verflüchtigung des überschüssigen und des gebundenen Ammoniaks werden die höheren und wasserunlöslichen Amine durch die Carboxylgruppen salzartig, gegebenenfalls teilweise auch amidartig gebunden.

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Zur Herstellung der erfindüngsgemäß verwendeten Mischpolymeren der oben gekennzeichneten Art kann man ausgehen von Verbindungen, in denen ein Teil der Carboxylgruppen amidiert ist, z. B. durch Umsetzung eines Mischpolymerisats aus Maleinsäureanhydrid und einem Alkylvinyläther oder Styrol mit einer Stickstoffbase, die Wasserstoff an basischem Stickstoff trägt, z.B. Ammoniak, Butylamin, Dodecylamin, γ - Dimethylaminopröpylamin, N-Trimethyl-N-y-aminopropyl-ammoniumhydroxyd. Durch die Verwendung von mehrwertigen Aminen der zuletzt genannten Art mit nur einem acylierbaren Stickstoffatom werden die Eigenschaften, namentlich bezüglich antistatischem Verhalten und dem Verhalten gegen Seifen, günstig beeinflußt. Überhaupt empfiehlt es sich erfindungsgemäß, die Aufbringung des Finish noch durch eine Behandlung mit einem anionischen Waschmittel, insbesondere mit einer Carboxylseife, wie Marseiller Seife oder Oleylsarkqsin," abzuschließen.

Ein Teil des Polyglykols kann 'mit Vorteil auch ersetzt sein durch endständighydroxylierte Polyoxäthy-Iierungsprodukte von Verbindungen, die neben dem höheren Köhlenwasserstoffrest,. insbesondere einem Paraffinrest, noch aktive Wasserstoffatome tragen, so z. Bv von Palmkernfettsäureamid "oder -äthanolamid, N-Diqxyäthyl-octadecylamin, Oleyl-alkohol, Stearinsäure u. dgl. Die durch den Einbau der Polyglykolkomponente in die Appretur verbesserte Wasseraufnahme läßt sich noch weiter erhöhen, wenn der Behandlungsflotte feinverteilte Kieselsäure (z. B. ein 14%iges Kieselsäuresol) zugefügt wird.

Besonders wertvoll ist das Verfahren für die Veredelung von Textilien mit einem Gehalt an hochschmelzenden Polyesterfasern, wie Polyäthylenterephthalat, Die gute Haftung des Finish auf diesen glatten, extrem hydrophoben Fasern ist besonders bemerkenswert und überraschend. Sie ist noch besser, wenn das Verfahren angewandt wird auf Polyestermaterial, das einer oberflächlichen Verseifung mit alkalischen Mitteln unterzogen wurde und dabei etwa S bis -20°/o vom Gewicht der Polyesterfaser verloren hat

Für die Ausführung des Verfahrens kann man die polymere Carbonsäure in einer wäßrigen Lösung der flüchtigen organischen oder anorganischen Base lösen oder deren Salze mit unflüchtigen Basen, z. B. Alkalien, durch doppelte Umsetzung mit Salzen flüchtiger Stickstoffbasen, insbesondere Ammonsalzen, in reaktionsfähige Form bringenr Dieser Lösung gibt man eine der Zahl der Carboxylgruppen, soweit sie nicht durch Reste höherer Amingruppen besetzt werden sollen, ungefähr entsprechende Menge des Polyglykols, insbesondere des Polyäthylenglykols, zu. Das gewählte Durchschnktsmolekulargewicht der Polyglykole kann in weiten Grenzen schwanken, z. B. zwischen etwa 400 und etwa 10 000, zweckmäßig zwischen 2000 und 8000. ·

An Stelle des Polyäthylenglykols kann man auch wasserlösliches Polypröpylenglykol oder Mischpolymeren aus Äthylenoxyd und anderen Alkylenoxyden, insbesondere 1,2-Propylenoxyd, ferner höhere Oxäthylierungsprodukte von Glykolen oder höheren Polyhydroxyverbindungen, wieTrimethylolpropan, schließlich Polykondensationsprodukte aus Polyglykolen und zweiwertigen Acylierungsmi'tteln, wie Diisocyanaten, oder Dicarbonsäuren und deren Halogeniden, wie z.B. Adipinsäure oder Isophthalsäuredichlorid. Dabei wird man weniger Pölyglykol anwenden, wenn die Carboxylgruppen zur Verbesserung des Griffs, zum Teil durch Salzbildung mit höheren Stickstoffbasen be-

setzt werden sollen, oder wenn ein Teil der Carboxylgruppen durch Amidierung wegfällt.

Auch die thermische Nachbehandlung kann hinsichtlich Temperatur und Zeit in gewissen Grenzen schwanken. Beispielsweise hat sich gezeigt, daß man beim Klotzen eines Gewebes aus einem Stapelfasergarn aus Polyäthylenterephthalat mit einer Lösung, die im Liter 20 g des Natriumsalzes des hydrolisierten Mischpolymeren aus Maleinsäurehydrid und Styrol im Molverhältnis 1:1, 20 g Pölyglykol mit einem Durchschnittsmolekulargewicht von etwa 6000 und 8 g Ammoniumchlorid im Liter enthält, gute Resultate erhält, wenn man das vorgetrocknete Gewebe 20 bis 25 Minuten bei IlO⁰ C, etwa 10 Minuten bei 120° C oder etwa 5 Minuten auf 130° C erhitzt. Praktisch empfiehlt es sich, die Realitionszeit noch etwas zu verlängern, z. B. im oben gegebenen Beispiel auf 15 Minuten bei 120° C oder auf 10 Minuten bei 130° C Die Menge des Mischpolymeren kann je nach Viskosität und dem gewünschten Griff zwischen etwa 5 und 100 g im Liter schwanken. Um eine ausreichende und haltbare antistatische Wirkung zu erzielen, sind in der Regel Mengen von mindestens 10 bis 15 g erforderlich.

Beispiel 1

Man klotzt ein Tropicalgewebe aus Polycaprolactamfasern mit einer Lösung, die im Liter 20 g des Natriumsalzes des verseiften Mischpolymerisats aus Maleinsäurehydrid und Styrol im Molekularverhältnis 1:1 (mit einer Viskosität in 2%iger Lösung von 9,8 cP bei 20° C), 20 g Pölyglykol mit einem Durchschnittsmolekulargewicht von 6000 und 8 g Ammoniumchlorid enthält, trocknet bei 90° C und erhitzt dann 15 Minuten auf 120° C Das Gewebe zeigt bei der Reibung gegen Stahl eine um den Faktor 7 bis 8 kleinere elektrische Aufladung als das nicht behandelte Ausgangsmaterial. Ferner zeigt das Gewebe, ' unter vergleichbaren Bedingungen geprüft, einen Widerstand von 15 · IO¹¹ Ohm gegenüber mehr als IO¹³ Ohm beim unbehandelten Material. Ein noch besseres Resultat wird erzielt, wenn man einen Teil des Polyglykols -ersetzt durch den wasserlöslichen oxäthylierten Stearinsäureester des 1,4-Butandiols. Durch Nachbehandlung des Gewebes mit einem kationaktiven Mittel, wie z. B. das Methylsulfat des Monostearylamidöäthylen - Arimethylammoniumhydroxyds, wird der Griff der Ware erheblich verbessert, besonders wenn man sie noch nachträglieh mit Marseiller Seife nachseift. Die Appretur hält zahlreiche Seifenwäschen bei 40° C und sogar bei 80° C ohne Schaden aus. Gewaschen wird jeweils mit 2 g Seife pro Liter während 15 Minuten bei den angegebenen Temperaturen.

Beispiel 2

Ein Tropicalgewebe aus Polyäthylenterephthalatfaser wird mit einer Lösung geklotzt, die im Liter 5 g des im Beispiel 1 erwähnten Polymeren, 5 g Pölyglykol vom Durchschnittsmolekulargewicht 6000 und 2 g Ammoniumchlorid enthält, dann getrocknet und zur Kondensation 15 Minuten auf 120° C erhitzt.

Die elektrische Aufladung des so behandelten Stoffes bei der Reibung gegen Stahl ist beim unbehandelten Gewebe 2V2mal größer als beim behandelten, während beim unbehandelten Gewebe ein Widerstand von IO¹⁴ Ohm und beim behandelten ein solcher von 30 · IO^il Ohm gefunden wurde. Durch Nachbehandlung mit Seife sinkt die Aufladung gegen Stahl auf etwa ein Zehntel des Wertes vor der Seifen-

Claims (7)

behandlung, während der Widerstand, gemessen in Ohm, auf ein Zwanzigstel zurückgeht. Durch das Seifen wird auch der steife Charakter beseitigt und dem Gewebe ein weicherer Griff erteilt. Behandelt man vor dem Seifen in schwach saurem Bad mit 1 g kationaktives Mittel pro Liter, so wird der Griff nach dem Seifen noch weiter verbessert. Ein in dieser Weise behandelter Pullover aus Polyäthylenterephthalfaser zeigt im Tragversuch eine wesentlich herabgesetzte Neigung zur Pillingbildung. Beispiel 3 Ein Oberhemd aus gesponnenem Garn aus Polycaprolactamf aser wird mit einer Lösung, die im Liter 50 g des im Beispiel 1 erwähnten Mischpolymerisats, 50 g Polyglykol vom Durchschnittsmolekulargewicht 6000 und 20 g Ammoniumchlorid enthält,. imprägniert, unterhalb IOO0 C getrocknet und dann 15 Minuten bei 120° C nacherhitzt. Das mit Seife gewaschene Hemd verhält sich im Tragen wesentlich angenehmer als ein Hemd ohne den Finish nach, der Erfindung. Es neigt viel weniger zum Anschmutzen und zeigt diese Vorteile auch nach zahlreichen Wäschen praktisch unverändert. η ■ · T Λ Beispiel 4 Ein Gewebe aus Polycaprolactatnfäden wird bei Raumtemperatur mit einer Lösung imprägniert, die im Liter 20 g des Natriumsalzes des in den vorangehenden Beispielen erwähnten Mischpolymerisats, 20 g Polyglykol mit Durchschnittsmolekulargewicht 6000, 10 g oxäthyliertes Stearinsäureoxyäthylanmd und 8 g Ammoniumchlorid enthält. Nach dem Trocknen wird das Gewebe 15 Minuten bei 120° C erhitzt. Das behandelte Gewebe zeigt beim Reiben gegen Stahl eine um den Faktor 10 kleinere Aufladung gegenüber dem Ausgangsmaterial. Nach einem Seifen mit Marseiller Seife steigt der Wert der Aufladung etwas an. Nach kombinierter Behandlung, zuerst mit einem kationaktiven Mittel, dann mit Seife, fällt der Aufladungswert wieder stark unter den Wert des mit Mischpolymerisat, Polyglykol und Stearinsäureoxyäthylamid allein behandelten Gewebes ab. Es zeigt sich, daß beim Vergleichsversuch ohneZusatz von oxäthyliertem Amid die Aufladungswerte höher liegen. Beispiel 5 Ein Blusenstoff aus Polyäthylenterephthalatfaser vom Titer 50 dien mit 24 Einzelfäden wird auf dem Jigger 1 S tunde bei 85° C in einer Lösung behandelt, die im Liter 25 g Ätznatron und 1 g Dimethyl-palmkernfettäthyl-benzyl-ammoniumchlorid enthält, dann gründlich mit Wasser von 40 bis 60° C gespült. Nach dem Abquetschen klotzt man das oberflächlich verseifte Gewebe in einer Flotte, die im Liter 20 g des Natriumsalzes des im Beispiel 1 erwähnten verseiften Mischpolymerisats, 20 g Polyglyfkol mit Durchschnittsmolekulargewicht 6000 und 8 g Ammoniumchlorid enthält. Das Gewebe wird nun bei 80° C getrocknet und IOMinuten auf 130° C erhitzt. Schließlich wird es mit einer Lösung, die im Liter 2 g grüne Nadelseife enthält, bei 70° C gewaschen. Der so ausgerüstete Blusenstoff zeigt keinerlei statische Aufladung und besitzt einen überaus angenehmen Griff. Außerdem ist die Anschmutzbarkeit des Stoffes durch die Behandlung wesentlich herabgesetzt. Patentansprüche:

1. Verfahren zum Antistatischmachen von Textilmaterialien mit einem Gehalt an hydrophoben Kunstfasern, insbesondere Polyamiden oder Polyesterkunstfasern, die z. B. durch Zwirnen, Weben oder Wirken hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ware mit einer wäßrigen Lösung eines Mischpolymerisates aus einer a,/?-ungesättigten Dicarbonsäure und einer Vinylverbinduing, insbesondere Styrol, in Form eines Salzes mit einer flüchtigen Base, vornehmlich Ammoniak, in Gegenwart eines hochmolekularen wasserlöslichen Glykois, behandelt wird, die imprägnierte Ware getrocknet und anschließend auf Temperaturen oberhalb 100° C, vorzugsweise zwischen 100 und 140° C, nacherhitzt wird, bis die aufgebrachte Appretur waschbeständig geworden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die appretierte Ware noch mit einem kationaktiven Hilfsmittel nachbehandelt wird.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilgut mit einer Seifenlösung nachbehandelt wird.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilgut ganz oder teilweise aus Polyesterfäden besteht, die durch einen alkalischen Verseifungsprozeß oberflächlich angeätzt sind.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Mischpolymeren nach Anspruch 1 Produkte verwendet werden, die erhältlich sind, wenn man auf Mischpolymeren aus a,^Dicarbomsäureanfryd'riden und anderen Vinylverbindungen Stickstoffbasen, die Wasserstoff an basischem Stickstoff tragen, einwirken läßt.

6. Verfahren nach Ansprüchen. 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mischpolymeren verwendet werden, wie sie durch Einwirkung von mehrwertigen organischem Basen, die neben einer oder mehreren Aminogruppe(n) mit mindestens einem ersetzbaren Wasserstoffatom noch mindestens eine basische Gruppe ohne ersetzbares Wasserstoffatom am Stickstoffatom .enthalten, auf Mischpolymeren aus a,/?-Dicarbonsäuren und anderen Vinylpolymeren erhalten werden.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der wäßrigen Behandlungslösung noch höhere Amine wie Pentadecylamin dispergiert sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA--Patentschrift Nr. 2 586 477;
schweizerische Patentschrift Nr. 282 706.

© 809 770/456 3.59'