DE1195265B

DE1195265B - Verfahren zur antistatischen, weichmachenden und baktericiden Ausruestung von Geweben

Info

Publication number: DE1195265B
Application number: DEA34679A
Authority: DE
Inventors: Joseph Cyril Sherrill; Warner Max Linfield; Byron Edward Marsh
Original assignee: Armour and Co
Current assignee: Armour and Co
Priority date: 1959-05-19
Filing date: 1960-05-19
Publication date: 1965-06-24
Also published as: GB930333A; US3033704A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

D 06m

Deutsche Kl.: 8k-1/08

Nummer: 1195 265

Aktenzeichen: A 34679IV c/8 k

Anmeldetag: 19. Mai 1960

Auslegetag: 24. Juni 1965

Die Verwendung von kationischen oberflächenaktiven Mitteln zum Weichmachen von Gewebe und Verfahren, Gewebe antistatisch auszurüsten, sind bekannt. Bekannte kationische oberflächenaktive Stoffe sind nur in sehr geringem Umfang baktericid wirksam. Andererseits sind bekannte baktericide Mittel, z. B. Organoquecksilberverbindungen, nur wenig Substantiv zu Fasern.

Demgegenüber ist es Ziel der Erfindung, Gewebe antistatisch weichmachend und baktericid auszurüsten.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe mit einem Gemisch aus mindestens einem kationischen oberflächenaktiven weichmachenden und antistatisch wirkenden Mittel und mindestens einem Organoquecksilbergermicid im Einbadverfahren imprägniert und dann getrocknet wird.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 016 229 ist es bekannt, Textilgut mit fungiziden Mitteln, z. B. Quecksilberverbindungen, zu behandeln und diese gleichzeitig durch bestimmte alkylierte Polyalkylenpolyaminkondensationsprodukte zu fixieren. Dabei ist ganz allgemein erwähnt, daß man zusätzlich noch oberflächenaktive Stoffe nehmen könne.

Die vorliegende Erfindung geht darüber hinaus, indem erkannt wurde, daß man die baktericid wirkenden Quecksilberverbindungen waschecht fixieren kann, indem man zugleich bestimmte oberflächenaktive Stoffe, die kationisch weichmachend und antistatisch sind, verwendet. In diesem Fall kann die zusätzliche Verwendung von fixierenden Polyaminkondensaten entfallen. Der Erfindungsgegenstand unterscheidet sich also vorteilhaft von dem Verfahren der Entgegenhaltung.

Die Behandlung des gewaschenen Gewebes wird in einem Spülvorgang mit einer wäßrigen Lösung eines Gemisches aus mindestens einer kationischen oberflächenaktiven Verbindung und mindestens einem Organoquecksilberbaktericid vorgenommen, worauf das behandelte Gewebe getrocknet wird. Besonders gute Ergebnisse werden mit kationischem oberflächenaktivem Stoff der Formeln

Verfahren zur antistatischen, weichmachenden
und baktericiden Ausrüstung von Geweben

Anmelder:

Armour and Company, Chicago, JIl. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. J. Schmidt, Patentanwalt,

München 2, Hermann-Sack-Str. 2

Als Erfinder benannt:

Joseph Cyril Sherrill, Park Forest, JIl.;

Warner Max Linfield, Evanston, JlL;

Byron Edward Marsh, Brookfield, JIl. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 19. Mai 1959

und
und

H₂C-

N,,

[R₁NR₂(R₃),]+ X-[(R^₂NR₂R₃]+ X-

-CH₂ O

(D (2)

,N±- (CHa)₂ — N — C — R₁ X- (3)

erhalten, worin R₁ einen Alkylrest mit 10 bis 22Kohlenstoffatomen, R₂ einen Benzylrest oder einen Alkylrest mit weniger als 3 Kohlenstoffatomen, R₃ einen Alkylrest mit weniger als 3 Kohlenstoffatomen und X ein Anion der Gruppe Chlorid, Bromid, Sulfat und ein Alkylsulfat bedeutet, in dem der Alkylrest weniger als 5 Kohlenstoffatome aufweist. Ferner kann die in den obigen Formeln mit R₁ bezeichnete Alkylgruppe ein natürliches Gemisch von Alkylgruppen sein, wie sie sich z. B. von Talg-, Sojabohnenoder Kokosnußöl herleiten.

Auch ist bekannt, daß kationische oberflächenaktive Stoffe, die eine große Anzahl langkettiger Alkylgruppen besitzen, bessere Weichmachereigenschaften bei Geweben zeigen, wohingegen eine größere Anzahl kurzkettiger Alkylgruppen in den kationischen oberflächenaktiven Stoffen zu einer besseren baktericiden Wirksamkeit neigt. Demgemäß neigen Verbindungen mit der vorstehenden Formel (1) zu einer größeren baktericiden Wirkung als die mit der vorstehenden Formel (2), wohingegen Verbindungen mit der Formel (2) zu einer stärkeren weichmachenden Wirkung neigen als diejenigen mit der vorstehenden Formel (1). Es können sogar bessere Ergebnisse mit kationischen oberflächenaktiven Stoffen mit den Formeln (1) und (2) erzielt werden, in denen R₁ einen Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, R₂ einen Benzylrest, R₃ einen Methylrest und X ein Chlorid bedeutet.

509 597/375

Als Organoquecksilberbaktericid besonders geeignet sind Phenylquecksilberverbindungen, ζ. Β. deren Acetat, Propionat, Butyrat, Chlorid, Bromid und Jodid.

Zweckmäßig enthält die Ausrüstungsflotte die Organoquecksilberverbindung in einer Menge von 1 bis 10 Gewichtsprozent und die kationischen oberflächenaktiven Stoffe in einer Menge von 0,03 bis 0,3 Gewichtsprozent, wobei die Prozentangaben auf die Menge des Gewebes bezogen sind.

Die Beladung des Gewebes mit Organoquecksilberverbindung soll zwischen 7 und 70 Gewichtsteilen Hg-Verbindung je Million Gewichtsteile Gewebe betragen, besonders etwa 43 Gewichtsteile Organoquecksilberverbindung je Million Gewichtsteile Gewebe.

Beispiel 1	Konzentration	wirk
	ins	sam
Bestandteile	gesamt

Kationischer oberflächenaktiver
Stoff nach Formel (3)
[R₁ = Alkylreste von Talg-,
Sojabohnen- oder Kokosnuß
fettsäuren, R₃ = Alkylrest mit
weniger als 3 Kohlenstoff		10,0
atomen und X =Methylsulfat],	. 13,40
75%ig
Kationischer oberflächenaktiver
Stoff nach Formel (1)
[R₁ = Alkylreste von Talgfett		5,0
säure, R₂ und R₃ = CH₃ und	10,00	0,85
X = Cl], 50%ig	0,85
Phenylquecksilbeirpropionat	2,00
Hexvlengrvkol ,	0,20
Natriumsulfat	0,50
Blauer Pigmentfarbstoff	0,38
Optischer Aufheller	72,67
Wasser	0,125
Parfüm

35

40

Bei der Herstellung dieses Ansatzes wird zunächst das Phenylquecksilberpropionat angefeuchtet und in dem Hexylenglykol klumpenfrei verteilt. Die Dispersion wird mit dem bei 60 bis 66° C geschmolzenen Weichmacher nach Formel (3) vermischt. Das erhaltene Gemisch wird unter Rühren dem Wasser bei etwa 49 bis 54° C zugegeben. Dabei erfolgt eine Gelbildung, die zur Erleichterung des Rührens durch Zugabe von kleinen Mengen Natriumsulfat gesteuert wird. Nach gleichmäßiger Durchmischung wird der oben angegebene netzaktive Weichmacher dem Gemisch bei Raumtemperatur zugegeben, wobei man eine Abnahme der Viskosität erzielt. Dann werden der optische Aufheller und das Parfüm dem Gemisch zugesetzt, und die Masse wird weitergerührt, bis sie homogen geworden ist. Jedoch ist ein längeres Rühren nach der Zugabe des Aufhellergemisches nicht wünschenswert. Nach Beendigung des Mischens soll der Ansatz durch eine Kolloidmühle oder einen Homogenisator geleitet werden.

Die vorstehend aufgeführte Reihenfolge der Zugabe der Bestandteile ist wichtig, da das Vormischen des kationischen oberflächenaktiven Stoffes, nämlich des Weichmachers nach Formel (3) und des Netzmittels nach Formel (1), zu einer relativ hohen Chloridionenkonzentration in dem sauren Medium führt und somit zu einer Agglomerierung des Phenylquecksilberpropionats im Gemisch, welche Agglomerierung schwJÜjbig zu dispergieren ist.

Dieser Ansatz wird dem Spülwasser für Textilgut in einer Menge von etwa 7,8 ecm je Kilogramm Gewebe beigemischt. Demgemäß sind in dem Spülwasser 0,111% kanonischer oberflächenaktiver Stoff, bezogen auf das Gewebe, enthalten. Auch sind in dem Ansatz in dem Spülwasser etwa 63 Teile Phenylquecksilberpropionat je Million, bezogen auf das Gewebe, enthalten.

Beispiel 2

Der Ansatz für die Spülflotte für Gewebe nach Beispiel 1 kann gemäß nachstehender Tabelle abgewandelt werden. Die wirksamen Konzentrationen sind unter den Gesamtkonzentrationen in Klammern angegeben. Die Konzentrationen an Hexylglykol, Natriumsulfat, blauem Pigmentfarbstoff, optischem Aufheller, Wasser und Parfüm sind die gleichen wie im Beispiel 1.

Bestandteile

Gesamt- und (wirksame) Konzentrationen (°/„)

B t C I D I E I F I G

Stoff nach Formel (3)

[R₁ = Alkylreste von Talg-, Sojabohnen- oder Kokosnußfettsäuren, R₈ = Alkylrest mit weniger als 3 Kohlenstoffatomen, X = Q], 75%ig

Stoff nach Formel (1)

[R₁ = Alkylreste von Talgfettsäuren, R₂ und R₈=CH₈, X = Cl], 50%ig

Stoff nach Formel (2)

[R₁ = Alkylreste von Talgfettsäuren, R₂ und R₃ = CH₈, X = Cl], 75%ig

Stoff nach Formel (2)

[R₁ = Alkylreste mit 12 Kohlenstoffatomen, R₂ + R₈ =» CH_S, X = CI]

20 (15)

20 (15) 13,4
(10,0)

10,0
(5,0)

13,4
(10,0)

10,0
(5,0)

13,4
(10,0)

20,0
(15,0)

10,0
(5,0)

(10,0)

10,0
(5,0)

(Fortsetzung)

Bestandteile

	Gesamt- und ι	—	wirksame) Konzentrationen	—	F	(%)
	B	0,85	D I E	0,85	—	G
0,85	0,85	0,85	0,85	—
—	- ■		0,85

Stoff nach Formel (3)

[R₁ = Alkylreste mit 12 Kohlenstoffatomen, R₃ = CH₃₅X = Cl]

Phenylquecksilberpropionat

Phenylquecksilberacetat

Phenylquecksilberbutyrat

. . werden. Die wirksamen Konzentrationen sind unter Beispiel 3 ^_6n G_esamtkonzentrationen in Klammern angegeben. Der Ansatz für die Spülflotte für Gewebe nach Die Konzentrationen an Hexylenglykol, Natrium-Beispiel 1 kann gemäß nachstehender Tabelle durch sulfat, blauem Pigmentfarbstoff, optischem Aufheller, Verwendung von kationischen oberflächenaktiven Wasser und Parfüm sind die gleichen wie im Stoffen mit aromatischen Substituenten abgewandelt 20 Beispiel 1.

Bestandteile

Gesamt- und (wirksame) Konzentrationen (%)
B I C I D I E I F [ G

Stoff nach Formel (3)

[R₁ = Alkylreste von Talg-, Sojabohnen- oder Kokosfettsäuren, R₃ = Alkylrest mit weniger als 3 Kohlenstoffatomen, X = Cl], 75%ig ...

Stoff nach Formel (2)

[R₁ = Alkylreste von Talgfettsäuren, R₂ und R₃ = CH₃, X = Ο], 75<y₀ig

Stoff nach Formel (3)
[R₁ = Alkylreste von Talg-, Sojabohnen- und Kokosfettsäuren, R₃ = C₆H₅CH₂ -,X = Cl]

Stoff nach Formel (3)

[R₁ = Alkylreste mit 22 oder 10 Kohlenstoffatomen, R₃ = CH₃, X = Phenylsulfonat oder Benzylsulfonat]

Stoff nach Formel (1)
[R₁ = Alkylrest mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, R₂ = C₆H₅CH₂-, R₃ = CH₃, X = Cl]

N-Dodecylpyridiniumchlorid oder -bromid .. N-Octadecylpyridiniumchlorid oder -bromid .

N-CH₂- CH₂ X-

Il i

C- -N+ — R₃

I I

K₁ K₂

t Qo₂I
R₂ = C₂H₄OH
R₃ = CH₃
X = CH₃SO₃ .

—	—	—	—	(13,4) (10,0)	—	—
—	—	—	13,4 (10,0)	—	—	—
(15)	—	—	—	—	—	—
—	(15)	—	—	—	—	—
—	—	(15)	—	—	—	—
—	—	—	(5,0)	(5,0)	—	—
						(15,0)

(Fortsetzung)

Bestandteile

Gesamt- und (wirksame) Konzentration (%)
B CIDiEIFlG

N-CH₂-CH₂X-

C N+ —R₈

Rg = CgHjOH

R₈ = CH₈
X = C₆H₄SO₈
oder C₈H₄CH₂SO₈

N-CH₂- CH₂ X-

Il I

C N+ —R₈

R¹ R₂

R₁ = Alkylrest von Talg-, Sojabohnenoder Kokosfettsäuren
R₂ = CH₂OH
R₈ = C₈HeCH₂ —
X =C1

Phenylquecksilberpropionat

Phenylquecksilberacetat

Phenylquecksilberbutyrat

Beispiel 4

Der Ansatz für die Spülflotte nach Beispiel 1 wird dahingehend abgeändert, daß statt 0,85 nur 0,36 bzw. 0,15% Phenylquecksilberpropionat verwendet werden. Je Kilogramm Gewebe werden etwa 0,5 bzw. 4,9 ecm dieser Ansätze verwendet.

Den durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielten technischen Fortschritt erläutern die nachstehenden Vergleichsversuche: Bei diesem Vergleich wurde als oberflächenaktives Mittel quaternisiertes Imidazolin dem Spülwasser für das Gewebe in einer Menge von 0,079 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gewicht des Gewebes) zugegeben, während das Phenylquecksilberpropionat im Spülwasser in einer Konzentration von 50 Teilen je Million Gewebe vorhanden war.

Bei einer Arbeitsweise dieses Vergleichs wurden die Gewebe in getrennten Bädern erst mit dem Spülwasser mit dem kationischen Oberflächenmittel und dann nach dem Ablaufenlassen "des ersten Spülwassers mit einem zweiten Spülwasser mit dem Phenylquecksilberpropionat in Berührung gebracht. Die Ergebnisse waren die folgenden:

	Konzentrationen,	Teile je	Staphylococcus	1	2\|3	1	4 I mittel	3
	bezogen auf das	Million	aureus	5	4	1	3	4
	Gewicht des Ge	50	(FDA Stamm	5	4	5
	webes, kationische	50	Nr. 209)
	Quecksilber		Hemmzonen (mm)
	verbindung
	0/
	/o
Versuch 1 a	0,079
Versuch Ib	. 0,079

0,85

(15,0)

0,85

— 0,85

In einem zweiten Versuch wurde in einer Spülflotte

mit dem Gemisch aus dem kationischen oberflächenaktiven Mittel und dem Phenylquecksilberpropionat das Gewebe behandelt. Die Ergebnisse waren die nachstehenden:

	Versuch 2 a Versuch 2b	Konzentrationen, bezogen auf das Gewicht des Ge- webes,kationische Quecksilber verbindung	Teile je Million	]	1	Staphylococcus aureus (FDA Stamm Nr. 209) -lemmzonen (mm)	7 7	4	mittel
45	%	50 50 ·	5 5	2 ! 3	6 5	6 6
0,079 0,079	7 6

Die Ermittlung der baktericiden Wirkung erfolgte so, daß man. einen Teil des Gewebes in beimpfte Agarplatten einführte, die bei einer Temperatur von 37°C 24 Stunden entwickelt wurden. Der Begriff »Hemmzonen« bezieht sich auf die Breite in Millimeter, in der in dem das Gewebe umgebenden Agar keine Wachstumsflächen vorhanden waren.

Diese Ergebnisse zeigen, daß eine größere Menge Phenylquecksilberpropionat dem Gewebe einverleibt wird, wenn ein Gemisch des Phenylquecksilberpropionats und des kationischen oberflächenaktiven Mittels mit dem Gewebe in Berührung gebracht wird im Vergleich zur zweistufigen Behandlung des Gewebes mit getrennten Spülwässern mit den kationischen oberflächenaktiven Mitteln und dem Phenylquecksilberpropionat. Es wird erfindungsgemäß eine größere antibakterielle Wirkung erzielt.

Der verwendete FDA Stamm Nr. 209 von Staphylococcus aureus ist ein Standardmikroorganismus.

Hemmzonen gegen diesen Organismus in der Größenordnung von 3 bis 5 mm stellen einen Minimaleffekt gegenüber resistenten Stämmen von Staphylococcus aureus dar; ähnliche Hemmzonen werden gegen Ammoniak erzeugende Mikroorganismen Minimaleffekte erhalten. Hemmzonen von der Größenordnung von 7 bis 12 mm zeigen eine gute Wirksamkeit gegenüber resistenten Stämmen von Staphylococcus aureus an. Demzufolge führt nur die Behandlung gemäß der Erfindung zu einer Imprägnierung des Gewebes mit einer ausreichenden Menge der organischen Quecksilberverbindungen.

Der synergistische baktericide Effekt bei der gleichzeitigen Verwendung von Phenylquecksilberpropionat und von kationischen oberflächenaktiven Weichmachern ergibt sich aus den nachstehenden Versuchen. Es wurden vier Behälter mit Staphylococcus aureus beimpft.

Behälter 1 wurde mit einer Lösung von 800 ml Leitungswasser, dem 4 ml einer 1- bis lOverdünnjen Lösung einer während 24 Stunden gezüchteten Kultur von Staphylococcus aureus Nr. 209 beigemischt wurden. In dieser Flüssigkeit wurden 40 g eines Baumwollgewebes eingebracht.

Behälter 2 wurde mit 500 ml destilliertem Wasser, in dem 0,36 g des kationischen Weichmachers nach Formel (3), worin R₁ Alkylreste von Talg-, Sojaoder Kokosfettsäuren, R₃ einen Alkylrest mit weniger als 3 Kohlenstoffatomen und X Methylsulfat darstellen, gelöst sind, gefüllt. 50 ml dieser Lösung wurden der Lösung der Staphylococcus aureus-Kultur zugemischt, und es wurden gleichfalls 40 g des Baumwollgewebes eingebracht.

Behälter 3 wurde mit 500 ml destilliertem Wasser, in dem 0,020 g Phenylquecksilberpropionat suspendiert sind, gefüllt. 50 ml dieser Suspension wurden der Staphylococcus-Kultur-Lösung zugegeben und dann das Baumwollgewebe eingebracht.

Behälter 4 wurde in gleicher Weise beschickt, jedoch wurden der Staphylococcus-Kultur-Lösung sowohl die Menge Weichmacher als auch die Menge Phenylquecksilberpropionat zugegeben.

Nach 10 Minuten wurde der Inhalt der vier Behälter auf seinen Gehalt an Organismen getestet.

Im Behälter 1 wurden 372 000 je Milliliter, im Behälter 2 367 000 je Milliliter, im Behälter 3 3 308 000 je Milliliter Bakterien nachgewiesen, während die Flüssigkeit im Behälter 4 nur 136 000 je Milliliter Bakterien enthielt.

Ein ähnliches Ergebnis wurde bei der Verwendung von Phenylquecksilberacetat und kationisch oberflächenaktiven Weichmachern erhalten.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur antistatischen, weichmachenden und baktericiden Ausrüstung von Geweben mit Organoquecksilberverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gewebe im Einbadverfahren mit einer wäßrigen Flotte, die ein Gemisch aus mindestens einem kationischen, oberflächenaktiven, weichmachenden und antistatisch wirkenden Mittel und mindestens einem Organoquecksilberbaktericid enthält, imprägniert und trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kationische oberflächenaktive Stoff in einer Menge von 0,03 bis 0,3, vorzugsweise 0,065 bis 0,1 Gewichtsprozent des Gewebes und das Organoquecksilberbaktericid in einer Menge von 1 bis 10, vorzugsweise 4 bis 8 Gewichtsprozent des kationischen oberflächenaktiven Stoffes verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Organoquecksilberverbindung Phenylquecksilberverbindungen verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als an sich bekannter kationischer oberflächenaktiver Stoff Verbindungen mit den Formeln

[R₁NR₂(R₃),] +■ X- und [(RJ₂NR₂R₃]- f X- und H₂C —CH₂ O

N-. ,Ni-(CH₂),-N-C-R₁ X-

verwendet werden, worin R₁ einen Alkylrest mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeutet, R₂ aus der Gruppe Benzylrest und Alkylrest mit weniger als 3 Kohlenstoffatomen ausgewählt ist, R₃ einen Alkylrest mit weniger als 3 Kohlenstoffatomen bedeutet und X Chlor, Brom oder einen Sulfat- und Alkylsulfatrest darstellt, wobei der Alkylsulfatrest weniger als 5 Kohlenstoffatome enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1016 229;
Manufactoring Chemist, 22 (1951), S. 143/144.