DE1139465B

DE1139465B - Verfahren zur Vernetzung von Hydroxylgruppen bei cellulosehaltigen Textilien

Info

Publication number: DE1139465B
Application number: DED35956A
Authority: DE
Inventors: Dmitry Michael Gagarine; William Lawrence Mauldin
Original assignee: Milliken Research Corp
Current assignee: Milliken Research Corp
Priority date: 1960-04-29
Filing date: 1961-04-28
Publication date: 1962-11-15
Also published as: GB899902A; FR1289717A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vernetzung freier Hydroxylgruppen bei cellulosehaltigen! Textilmaterial durch Reaktion mit einem Divinylsulfoxyd in Gegenwart eines alkalischen Katalysators.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein cellulosehaltiges Textilmaterial mit einem alkalischen Katalysator und mit einem Divinylsulfoxyd der Formel

RORR

CH=C-S-C=CH

zusammengebracht, worin R ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise ein niederes Alkyl, ζ. B. mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, ist. Die bevorzugte verwendete Verbindung ist Divinylsulfoxyd; ferner seien genannt: Dipropenylsulfoxyd, Diisopropenylsulfoxyd und Di-(isobutenyl)-sulfoxyd.

Die erfindungsgemäß erhaltenen cellulosehaltigen Textilstoffe besitzen eine verbesserte Formbeständigkeit, d. h. Stabilität in der Dimension und bessere Eigenschaften beim Waschen und Tragen, z. B. Flachtrockeneigenschaften. Man erhält auch einen besseren Weißheitsgrad bei ungefärbten Fasern und Garnen; der Anteil an zurückbehaltenem Chlor bei Chlorbleichungen liegt niedriger; auch zeigen die so behandelten Textilstoffe eine größere Stabilität gegen alkalische Reinigungsmittel und im Haushalt verwendete Bleichmittel. Die nach diesem Verfahren hergestellten Textilien zeigen ein gutes Aussehen und guten Griff.

Divinylsulfoxyd ist an sich bekannt. Dieses und die entsprechenden alkylsubstituierten Divinylsulfoxyde können z. B nach einem der folgenden Verfahren hergestellt werden:

NaHCO,

SO\CH-CH-Cl/₂ oder Na₂CO₃ sO\C=CH/₂

(T T )

SO\CH—CH-J/₂
/R R \

Diäthylamin

Perbenzoesäure
-10⁰C

SOVc=CH

Die erfindungsgemäß behandelten Cellulosesubstanzen sind durch folgende Bindungen charakterisiert:

O R

Cell—Ο—CH-CH-S—CH- CH-Ο—CeU Verfahren zur Vernetzung

von Hydroxylgruppen
bei cellulosehaltigen Textilien

Anmelder:

Deering Milliken Research Corporation,
Spartanburg, S. C. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Fchr. v. Pechmann,

Patentanwälte,
München 9, Schweigerstr. 2

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. April 1960 (Nr. 25 534)

Dmitry Michael Gagarine
und William Lawrence Mauldin,

Spartanburg, S. C. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

Die Äthersauerstoffatome am Ende jeder dieser Gruppen sind an ein Cellulosemolekül gebunden, wobei die Ätherbindung durch Reaktion des jeweiligen Divinylsulfoxyds mit der freien Hydroxylgruppe des Cellulosemoleküls zustande kommt. Scheinbar ist die Anzahl derartiger Bindungen um so größer, je mehr Divinylsulfoxyd mit dem Faserstoff reagiert.

Erfindungsgemäß können Gewebe Gewirke, Stoffe, Garne, Fäden und auch einzelne Cellulosefasern, z. B. in Form von Faserflocken, behandelt werden. Jedes Cellulosematerial, das einen bestimmten Anteil freier Hydroxylgruppen in der unmodifizierten Cellulose hat, kann verwendet werden, z. B. Baumwolle, Hanf, Jute, Flachs, Viskoseseide und teilweise veresterte oder verätherteCellulosetextilstoffe, z.B.Celluloseacetat, allein oder in Mischung mit Nichtcellulosestoffen, z. B. Fasern aus »Nylon«, Polyestern usw. Bevorzugt werden Ausgangsstoffe, die 40 % und mehr, insbesondere 90 % Baumwolle enthalten.
Die Umsetzung wird durch Alkalien katalysiert.

Geeignete Katalysatoren sind unter anderem Alkalihydroxyde, -carbonate, ferner quaternäre Ammoniumhydroxyde wie Tetramethylammoniumhydroxyd, Al-

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kalisalze, die in der Reaktionsmischung unter Bildung Auch kann bereits mit Harz behandeltes Textilgut, einer alkalischen Lösung hydrolysieren, beispielsweise z. B. mit 2 bis 6% Kunstharz ausgerüstetes Textil-AUcalisulfide und stark alkalische, organische Alkali- gut, dem erfindungsgemäßen Verfahren unterzogen salze. Bevorzugt werden solche Katalysatoren, die werden.

als l°/oige wäßrige Lösung einen p_H-Wert von min- 5 Folgende Beispiele erläutern das Verfahren und destens 10 ergeben. die Produkte der Erfindung.

Wenn gewünscht, können unter Verwendung von .

Divinylsulfoxyd in der ersten Stufe und anschließen- BeispielI

dem Eintauchen des Gewebes als zweite Stufe in die Ein Baumwollgewebe (12,35 g/m²; 80 Kett- bzw.

wäßrige Lösung des Katalysators zusätzlich anorga- io Schußfäden je 2,54 cm) wird in 2°/oige wäßrige Nanische oder organische Salze, z. B. Natriumchlorid, tronlauge eingetaucht und auf 80 bis 85 % Flotten- -acetat, -sulfat oder Trinatriumphosphat, zur Herab- aufnahme abgequetscht (bezogen auf trockenes Gesetzung der Löslichkeit von Divinylsulfoxyd züge- webe). Das feuchte Gewebe wird mittels einer Aufgeben werden. tragrolle mit 8 % Divinylsulfoxyd (bezogen auf trok-

Das Divinylsulfoxyd kann auf verschiedene Weise 15 kenes Gewebegewicht) beladen und dann auf einem mit dem Textilmaterial zur Reaktion gebracht wer- Walzenstuhl glatt gewalzt. Nach 8 Stunden wird das den, besonders als wäßrige Lösungen mit einem Ge- Gewebe in verdünnte Essigsäure eingetaucht, um die halt an Katalysator; auch organische Lösungen oder Lauge zu neutralisieren, gewaschen und getrocknet, auch wäßrig/organische Lösungen sind verwendbar. Das Gewebe zeigt ausgezeichnete Glatt-Trockeneigen-Es kann aber auch entweder zuerst das Divinylsulf- 20 schäften nach dem Schleudern oder Lufttrocknung oxyd und dann der Katalysator oder zuerst der Kata- sowie Formbeständigkeit. Die Konzentration der Nalysator und dann das Divinylsulfoxyd zur Einwirkung tronlauge kann zwischen 0,5 und etwa 5 °/o und die gebracht werden. Auftragmenge zwischen 60 und 130 °/o schwanken.

Die auf das Gewebe aufgebrachte Menge an Divi- Statt Natronlauge ist Kalilauge verwendbar; die Benylsulfoxyd kann in weiten Grenzen schwanken, z. B. 25 ladung mit Divinylsulfoxyd kann zwischen 1 und 12 % zwischen 1 und über 100 %, bezogen auf das Gewicht schwanken, des trockenen Textilgutes. Im allgemeinen werden 2 .

bis 12% bevorzugt, vor allem dann, wenn die Eigen- Beispiel 11

schäften beim Waschen und Tragen sowie der Form- Wie im Beispiel I wird Divinylsulfoxyd nunmehr

beständigkeit verbessert werden sollen. 30 als 20%ige Lösung in Dioxan mit einem 5O°/oigen

Die beim Verfahren angewendete Katalysatormenge Auftrag auf das Textilgut aufgebracht. Das so beschwankt z. B. von 0,5 bis 20 %, bezogen auf das handelte Gewebe hat gute Glatt-Trockeneigenschaften trockene Textilgut. Zweckmäßig wird der Katalysator nach Abschleudern und Lufttrocknung, als wäßrige Lösung in einer Konzentration zwischen Andere geeignete Lösungsmittel sind inerte, vor-

0,5 und 15, vorzugsweise 0,5 bis 5 % aufgebracht. 35 zugsweise mit Wasser mischbare Lösungsmittel, z. B.

Die Imprägnierung des Textilmaterials erfolgt z. B. - Aceton, tertiärer Butylalkohol, Tetrahydrofuran, Wasdurch Eintauchen in eine wäßrige oder organische ser usw. Auch hier werden solche Konzentrationen Lösung und Abquetschen. Das Divinylsulfoxyd und und Auftragsmengen aufgebracht, daß das Textilgut bzw. oder der Katalysator können mit einer Auftrags- mit 1 bis 12% Divinylsulfoxyd beladen wird, rolle aufgebracht werden. Divinylsulfoxyd und/oder 4° . . ₁

der Katalysator können als solche oder als Lösung Beispiel 111

aufgesprüht werden, oder das Gewebe wird heißen Ein glattes Baumwollgewebe wird mit einer wäß-

Dämpfen, z. B. einem Aerosol von Divinylsulfoxyd, rigen Lösung mit einem Gehalt von 8 % Divinylsulf ausgesetzt. Die Reaktionszeit hängt von der Reak- oxyd und 2 % Natriumhydroxyd getränkt. Das Getionstemperatur, dem gewählten Katalysator und 45 webe wird 8 Stunden glatt, d. h. faltenfrei gehalten, dessen Konzentration ab. Raumtemperatur wird im dann mit verdünnter Essigsäure neutralisiert, mit allgemeinen bevorzugt. Im kontinuierlichen Betrieb einem Waschmittel gewaschen und getrocknet. Das erscheinen Temperaturen von 100⁰C oder höher Gewebe hat ausgezeichnete Glatt-Trockeneigenwünschenswert. Bei höheren Temperaturen und/oder schäften,
höheren Konzentrationen des Katalysators verläuft 50 . .

die Reaktion fast plötzlich, wenn Cellulose, Divinyl- Beispiel IV

sulfoxyd und Katalysator zusammenkommen. Es sind Ein Baumwollgewebe wird in eine 10%ige wäßrige

jedoch auch Härtezeiten von etwa V2 bis 4 Stunden Lösung von Divinylsulfoxyd getaucht und auf 80 % möglich, wenn eine wäßrige Lösung von Divinylsulf- Flottenaufnahme abgequetscht. Daraufhin wird das oxyd und Katalysator bei Raumtemperatur ange- 55 Gewebe in eine Lösung von 3 % Natronlauge und wendet wird; bei diesen Bedingungen wird das im- 10 % Natriumsulfat getaucht. Das Gewebe wird prägnierte Textilgut z. B. in einen dichten Behälter 30 Minuten in der alkalischen Lösung ohne Falten eingelagert, um eine einheitliche Reaktion über die gehalten, dann mit verdünnter Essigsäure neutraligesamte Faserlänge zu gewährleisten. siert, mit einem Waschmittel gewaschen und getrock-

Erfindungsgemäß behandelte Gewebe haben ausge- ⁶° net. Das Gewebe hat gute Glatt-Trockeneigenschaften. zeichnete Glatt-Trockeneigenschaften, insbesondere Man hat bereits Cellulosetextilien mit Lösungen

die Fähigkeit, faltenfrei auf der Leine zu trocknen, von Divinylsulfon unter Mitverwendung von Alkalien nachdem sie z.B. in einer automatischen Wasch- behandelt.

maschine geschleudert worden sind. Um die Glatt- Divinylsulfoxyd ist beträchtlich weniger giftig als

Trockeneigenschaften nach dem Schleudern und die ⁵5 Divinylsulfon und daher für weitgehende Anwendung Trockenknitterfestigkeit noch weiter zu verbessern, geeigneter. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist so, daß kann das erfindungsgemäß behandelte Textilgut mit es in der Mischung mit dem alkalischen Katalysator einem üblichen Textilharz nachbehandelt werden. ohne Zersetzung lange Zeit aufgehoben werden kann.

Gewebe, die durch Reaktion mit Divinylsulfoxyd hergestellt werden, sind wesentlich unempfindlicher gegen alkalische Hydrolyse, z. B. mit einem alkalischen Reinigungsmittel, und besitzen dauerhafte Glatt-Trockeneigenschaften.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Vernetzung von Hydroxylgruppen bei cellulosehaltigen Textilien, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gut mit einer Verbindung der Formel

R RORR

: !■

I !

CH = CH-S-C = CH

worin der Substituent R ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist, in Gegenwart eines alkalischen Katalysators behandelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Divinylsulfoxyd verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als alkalischen Katalysator eine l%ige wäßrige Lösung mit einem p_H-Wert von mindestens 10 verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator ein Alkalihydroxyd ist, zweckmäßig als wäßrige Lösung in einer Konzentration zwischen 0,5 und 5 %.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Textilgut ein Gewebe mit einem Gehalt von mindestens 40 % Baumwolle verwendet.

6. Verfahren nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Textilgut mit 2 bis 12 % Divinylsulfoxyd, berechnet auf das Trockengewicht des Gewebes, beläd.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man auf das Gewebe zuerst Divinylsulfoxyd als wäßrige Lösung und anschließend auf das noch feuchte Gewebe eine wäßrige Lösung des Alkalihydroxyds aufbringt.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man trockenes Gewebe mit 60- bis 130°/oiger wäßriger Lösung eines Alkalihydroxyds imprägniert und es dann mit Divinylsulfoxyd behandelt.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man trockenes Gewebe mit einer wäßrigen Lösung, enthaltend Divinylsulfoxyd und Alkalihydroxyd, behandelt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 524 399.