DE1419367C - Mittel zum Wasserabweisendmachen von Fasermaterialien - Google Patents

Description

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Man hat in den letzten Jahren beträchtliche Mühe Fasermaterialien aufgebracht werden, die. von ihnen darauf verwendet, textile Materialien wasserabweisend nicht angegriffen oder aufgelöst werden,
zu machen, und es ist eine Vielfalt von Stoffen für Das wasserabweisende Mittel gemäß der Erfindung diesen Zweck verfügbar. Eines der Haupterforder- ist auf Faser- und besonders Textilmaterialien aller nisse, das über die Wasserabweisung hinaus an eine 5 Arten anwendbar, die aus natürlichen und künstwasserabweisende Ausrüstung zu stellen ist, besteht liehen Fasern und Gemischen derselben hergestellt darin, gegen Entfernung beim Waschen und Chemisch- sind, wie natürlich vorkommenden Fasern, z. B. von reinigen beständig zu sein. Solche wasserabweisenden Wolle, Baumwolle, Seide, Ramie, Jute, Cellulose, Ausrüstungen sind jedoch schwer zu erzielen, und Holz, Leder, Papier, Hanf, Sisal, Leinen oder Madie meisten heute verwendeten Ausrüstungen ver- io guey, oder Kunstfasern, wie solchen aus Viskose-, mögen, wenn überhaupt, so nur einem der beiden reyon, Acetatreyon, Polyamiden, Polyacrylnitril, PolyReinigungsverfahren zu widerstehen, d. h. dem Che- vinylidenchlorid, Vinylchlorid-Acrylnitril-Mischpolymisch- oder Trockenreinigen mit Lösungsmitteln oder merisaten, Polyvinylalkohol, Polyestern von Teredem Waschen in wäßrigen Flotten, nicht aber beiden. phthalsäure und Äthylenglykol oder anderen GIy-Wasserabweisende Textilwaren werden dementspre- 15 kolen, Fasern auf Proteinbasis, wie diejenigen, die chend sorgfältig gekennzeichnet, ob sie durch Waschen aus Zein, Erdnußprotein, Casein und Alginaten oder durch Chemischreinigen zu säubern sind, um erhalten werden, Schlackenwolle oder Glasfaser. Die sie entsprechend vorsichtig behandeln zu können. Faser kann die Form von Monofilen, Linters, nicht

Die meisten Wachse z. B. vermögen Textilwaren gewebten Vliesen, Vorgarnen, Faserbändern, Garnen, nur eine vorübergehende Wasserabweisung zu erteilen.. 20 Filzen, Ketten, flächenhaften Gebilden, gewebten

Wachse lassen sich auf Textilwaren leicht aus Kohlen- oder nicht gewebten oder gewirkten Stoffen aller

Wasserstoff lösungen oder wäßrigen Emulsionen auf- Arten haben.

tragen. Die Wachse ergeben im Einsatz aber keine Der oxydierte wachsartige Kohlenwasserstoff soll

dauerhafte Ausrüstung, sondern werden beim Che- ein Molekulargewicht von mindestens etwa 750

mischreinigen wie beim Waschen recht leicht ent- 25 haben und freie Carbonsäuregruppen enthalten, wie

fernt. es bei oxydierten Wachsen der Fall ist. Die obere

Erfindungsgemäß wird ein Mittel zum Wasser- Grenze des Molekulargewichtes ist unkritisch und

abweisendmachen von Fasermaterialien auf der Grund- hängt allein von der Emulgierbarkeit oder Löslich-

lagi von wachsartigen Kohlenwasserstoffen geschaf- keit in dem Anwendungsmedium ab, die zusätzliche

fen, welches aus 87,5 bis 12,5 Gewichtsprozent eines 30 Erfordernisse bilden. Niedrigermolekulare wachs-

Fettketons mit 18 bis etwa 60 Kohlenstoffatomen artige Stoffe, wie Paraffin, Stearinsäure, Behensäure,

und 12,5 bis 87,5 Gewichtsprozent oxydierter wachs- oder dimere Fettsäuren sind, oxydiert wie nicht

artiger Kohlenwasserstoffe mit einem Molekular- oxydiert, recht wenig zufriedenstellend und liefern,

gewicht oberhalb etwa 750 und einer Säurezahl von selbst in Kombination mit dem Fettketon keine

etwa 2 bis 50, gegebenenfalls in wäßriger Emulsion 33 dauerhaften wasserabweisenden Ausrüstungen,

oder in einer Lösung besteht. Keine dieser Kompo- Typische oxydierte, für die Zwecke der Erfindung

nenten vermag allein für sich zu einer selbst nur wirksame wachsartige Kohlenwasserstoffe sind oxy-

vorübergehenden Wasserabweisung zu führen, aber dierte Kohlenwasserstoffwachsgemische nach F i-

bei vereinigter Anwendung wird eine sehr feine und scherTropsch mit einer Säurezahl von 5 bis

dauerhafte, wasserabweisende Ausrüstung erhalten, 40 40 (Fischer-Tropsch-Wachs), oxydiertes mikrokristal-

die andere erwünschte Eigenschaften der Ware nicht lines Wachs oder oxydierte Polyolefine des emulgier-

beeinflußt. baren Typs, sowohl mit geringer als auch mit hoher

Das Mittel gemäß der Erfindung kann aus jeder Viskosität und sowohl niedriger als auch hoher beliebigen Form eines Mediums für die flüssige · Dichte, wie oxydiertes Polyäthylen, oxydiertes PolyAnwendung aufgetragen werden, wie wäßrigen Emul- 45 propylen oder oxydiertes Polybuten,
sionen des Wasser-in-öl- oder des öl-in-Wasser-Typs, Die oxydierten wachsartigen Kohlenwasserstoffe oder aus Lösungen in organischen Lösungsmitteln sind eindeutig keine Äquivalente der nicht oxydierten für die Komponenten des Mittels. Die Komponenten Wachse. Die erstgenannten sind für die Zwecke können in solchen Anwendungsmedien als einfache der Erfindung besonders vorteilhaft und unterscheiden Mischungen angesetzt werden. Eine Mischung, die 50 sich durch ihre Befähigung, wasserabweisende Ausfür den Einsatz in Emulsionen bevorzugt wird, da rüstungen zu ergeben, die eine große Dauerhaftigkeit jedes emulgierte Teilchen die gewünschten Anteile haben. Der Unterschied zwischen den beiden Wachsan oxydiertem wachsartigem Kohlenwasserstoff und arten, besonders bei Einschluß einer harzbildenden Fettketon enthält, kann durch Verschmelzen der Komponente in das Mittel, könnte auf freien Säure-Bestandteile miteinander erhalten werden, d. h. 55 gruppen beruhen, welche die oxydierten Wachse Schmelzen des Fettketons und des oxydierten Wachses von den nicht oxydierten unterscheiden,
bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes Die Säurezahl der oxydierten wachsartigen Kohlenmindestens eines dieser Bestandteile und dann Disper- Wasserstoffe liegt im Bereich von etwa 2 bis 50. gierung oder Auflösung des erhaltenen Materials in Wenn die Azidität der Ausrüstung auf Grund eines dem Anwendungsmedium. Solche heißen Schmelzen 60 gegebenen Fasermaterials problematisch ist, kann können in Emulsionen übergeführt werden, indem man dem Mittel ein alkalisches Material in einer man einfach mit Wasser mischt, zweckmäßig unter solchen Menge einverleiben, daß die Azidität auf Zusatz von Emulgatoren, wenn die Emulsionsstabili- diesen annehmbaren Bereich gesenkt wird,
tat eine Rolle spielt, oder durch Eingießen der Der andere wichtige Bestandteil der wasserabwei-Schmelze unter raschem Rühren in Wasser. Sie sind 65 senden Mittel gemäß der Erfindung ist ein Fettketon. auch in vielen organischen Lösungsmitteln, wie Diese Klasse von Stoffen ist durch die Formel RCOR' Ketonen, aliphatischen Estern oder Chlorkohlen- definiert, worin R und R' organische Reste mit 1 bis Wasserstoffen, löslich und können aus diesen auf etwa 30 Kohlenstoffatomen sind. Mindestens eine

der R-Gruppen ist eine langkettige aliphatische Gruppe, einschließlich einer Alkylgruppe von mindestens 12 Kohlenstoffatomen, und die andere R-Gruppe kann gleich der ersten oder ein Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Cycloalkyl- oder gemischter Alkyl-Aryl-Rest sein. Die Zahl der Kohlenstoffatome des Ketons beträgt insgesamt mindestens 18 bis zu etwa 60.

R und R' können z. B. der Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, η-Butyl-, tert.-Butyl-, Isoamyl-, Isohcxyl-, n-Hexyl-, n-Heptyl-, 2-ÄthylhexyI-, Isooctyl-, tert.-Nonyl-, Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl-, Octadecyl-, Oleyl-, Linoleyl-, Ricinoleyl-, Allyl-, Decenyl-, Propenyl-, Butadienyl-, Hexenyl- oder der Behenyl-Rest sein.

Typische symmetrische und asymmetrische Fettketone innerhalb dieser Klasse sind Lauron, Behenon, Methylheptadecy]keton, Hexadecyloctadecylketon, Dioctadecylketon, Palmiton, Myristylstearylketon, Oleylstearylketon, Laurylstearylketon,

(C_1SH₃₇NHCH₂CH₂)₂CO

Decylhexadecylketon, Octyloctadecylketon oder Butylhexadecylketon. Ein auf dem Markt befindliches Fettketon, das Stearon, das auf ein Gemisch von natürlich vorkommenden Fettsäuren (75°/₀ Stearinsäure, 22 °/o Palmitinsäure und 3% ölsäure) zurückgeht, wird in vielen Fällen bevorzugt, da es nicht nur wirksamer als viele andere Fettketone, sondern auch weniger kostspielig ist. Alle diese Ketone sind hier auf Grund des Vorliegens der langkettigen aliphatischen Gruppe von mindestens 12 Kohlenstoffatomen als »Fettketone« bezeichnet.

Sowohl der oxydierte wachsartige Kohlenwasserstoff als auch das Fettketon sollen bei den Temperaturen, bei denen das Behandlungsgut' eingesetzt wird, ein festes Material sein. Je höher der Schmelzpunkt liegt, je härter das Material bei normalen atmosphärischen Temperaturen ist, desto besser ist seine Eignung. Im allgemeinen soll der oxydierte wachsartige Kohlenwasserstoff vorzugsweise einen Schmelzpunkt von mindestens etwa 60 bis zu etwa 150⁰C haben. Der Schmelzpunkt des Fettketons ist unkritisch. Es gibt keine obere kritische Grenze für den Schmelzpunkt, da das Gemisch nicht als heiße Schmelze, sondern aus einer Lösung oder Dispersion aufgetragen wird.

Die Anteile des wasserabweisenden Mittels gemäß der Erfindung an oxydiertem wachsartigem Kohlenwasserstoff und Fettketon sollen zur Erzielung optimaler Ergebnisse ungefähr gleich sein. Der bevorzugte Zusammensetzungsbereich beträgt 30 bis 70% an oxydiertem wachsartigem Kohlenwasserstoff und 70 bis 30°/₀ Fettketon. Man kann jedoch auch mit 12,5 bis 87,5% an oxydiertem wachsartigem Kohlenwasserstoff und 87,5 bis 12,5% Fettketon zufriedenstellende Ergebnisse erzielen.

Diese Bestandteile können, wenn gewünscht, warm .in der Schmelze gemischt oder unter Bildung eines wasserabweisenden Lösungskonzentrates gemischt und als solches zur einfachen, leichten Vermischung mit Wasser oder mit anderen gegebenenfalls zu verwendenden Bestandteilen, wie Emulgatoren, an den Verarbeiter, der die Ausrüstung einsetzt, vertrieben werden. Man kann auch eine sehr konzentrierte, stabile Wasser-in-öl- oder Öl-in-Wasser-Emulsion ansetzen, die sich mit jedem der Dispergiermedien auf die gewünschte Anwendungskonzentration verdünnen läßt. Solche Mittel können auch eingesetzt werden, wenn nach dem Trockenreinigen und Waschen Waren wieder imprägniert werden sollen, von denen bei der Behandlung eine vorherige, nicht dauerhafte Imprägnierung entfernt wurde.

Die Konzentration dieser wichtigen Bestandteile in dem flüssigen Anwendungsmedium ist nicht kritisch. Eine für die Anwendung zu konzentrierte Lösung oder Emulsion läßt sich leicht durch Zusatz von weiterem Dispergiermedium oder Lösungsmittel verdünnen. Im allgemeinen werden die Faserstoffe mit Lösungen oder Dispersionen behandelt, die die aktiven, wasserabweisenden Bestandteile in einer Konzentration von 1 bis 30% enthalten.

Wie oben erwähnt, kann man ein alkalisches Material vorsehen, wenn der oxydierte wachsartige Kohlenwasserstoff eine zu hohe Säurezahl hat. Zu geeigneten alkalischen Stoffen gehören Alkalihydroxyde, wie Kalium- und Natriumhydroxyd, und aliphatische Amine, wie Butylamin, stark basische Alkanolamine, wie Diäthanolamin, Monoäthanolamin oder Triäthanolamin, oder alkalische anorganische Salze, wie Borax, Dinatriumphosphat oder Natriumcarbonat. Gewöhnlich reicht die Menge des alkalischen Materials aus, um die Azidität auf den gewünschten V/ert zu senken.

Wenn Wasser-in-öl- oder Öl-in-Wasser-Emulsionen der wasserabweisenden Bestandteile zu bilden sind, soll ein Emulgator vorgesehen werden. Emulgatoren sind bekannt, und man kann mit jedem der gewöhnlich Faserstoffausrüstungen zugesetzten Emulgatoren arbeiten. Die nichtionogenen Emulgatoren werden bevorzugt, da sie keine Azidität oder Basizität erteilen, die durch Zusatz alkalischer oder saurer Puffer gelenkt werden müßte.

Die Emulgatormenge hängt von der Menge ab, die man zur Bildung einer stabilen Dispersion oder Lösung des wasserabweisenden Mittels in dem Suspendiermedium benötigt. Die Menge ist in keiner Weise kritisch und läßt sich leicht bestimmen. Sie liegt gewöhnlich im Bereich von etwa 0,1 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf den oxydierten Kohlenwasserstoff und das Fettketon in dem wasserabweisenden Mittel.

Die Gemische von oxydiertem wachsartigem Kohlenwasserstoff und Fettketon werden am besten in situ auf dem Faserstoff bei saurem pH, d. h. von weniger als 7, gehärtet. Das Anwendungsmedium kann jedoch auch ein saures oder alkalisches pH haben, wobei man es im letztgenannten Falle so ansetzt, daß es in situ sauer wird, z. B. unter Verwendung eines latenten sauren Katalysators.

Die Dauerhaftigkeit der wasserabweisenden Ausrüstung gemäß der Erfindung kann verbessert und in einigen Fällen mit einer gewissen Knitterechtmachung gekoppelt werden, indem man in den Mitteln einen Vernetzer vorsieht, der die Bindung des oxydierten wachsartigen Kohlenwasserstoffs und Fettketons an die Fasergrundlage unterstützt. Unter Vernetzer ist jede polyfunktionelle chemische Verbindung zu verstehen, die zur harzbildenden Polymerisation und Umsetzung mit Ketonen, Carbonsäuren und aktiven Wasserstoffgruppen in dem Fasersubstrat befähigt ist. Wirksame Vernetzer sind Aldehyde und Stoffe, die Aldehyde freisetzen oder enthalten. Typische Aldehyde sind Formaldehyd, Paraformaldehyd, Dialdehydstärke, Dialdehydcellulose, Hexamethylentetramin, Acrolein, Glycidaldehyd,

Methacrolein, Glyoxal, Hexandiol-1,3 und Propendiol-1,3 und ihre Acetale. ,

Brauchbare Vernetzer sind auch die epoxyharzbildenden Stoffe, wie die Polyglycidyläther von PoIyolen, z. B. der Diglycidyläther des Butandiols, Triglycidyläther des Glycerins, Tetraglycidyläther des Pentaerythrits, Diglycidyläther des Bisphenols A, Diglycidyläther der Diphenolsäuren, wie y,y-Bis-(-p-oxyphenyl)-valeriansäure, Vinylcyclohexendioxyd, epoxydierte Kautschuke, Glycidylmethacrylat oder seine Polymerisate und Mischpolymerisate, oder auch Tris-(aziridinyl)-phosphinoxyd oder Tetra-(oxymethyl)-phosphoniumchlorid.

Zu den als Vernetzer geeigneten, aldehydhaltigen Stoffen gehören Aldehyd-Ami η-Harze in der Polymerisationsstufe, in der sie in Wasser dispergierbar sind. Bevorzugte Stoffe dieser Art werden erhalten, indem man 0,5 bis 1 Mol Aldehyd je aktive NH-Gruppe des Amins umsetzt. Spezielle Beispiele sind Dimethylolharnstoff, Poly-(oxymethyl)-harnstoffe, z.B. Bis-(methoxymethyl)-harnstoff (vgl. USA.-Patentschrift 2 370 839), Bis-(oxymethyl)-äthylen-harnstoff, Tetra - (oxymethyl) - acetylen - dihamstoff, Tetra-(methoxymethyl).-acetylen - diharnstoff, Bis - (oxymethyl) - äthylen - thioharnstoff, Bis - (methoxymethyl) - äthylen - harnstoff, 1,3 - Bis - (oxymethyl)-5-oxyäthyl-tetrahydrotriazon (vgl. USA.-Patentschrift 2 304 624), Hexamethylolmelamin, Tri-(methoxymethyl)-melamin, Polymethyloltriazine, wie Trimethylolacetoguanamin oder Tri-(methoxymethyl)-benzoguanamin oder wasserlösliche Polymerisate derselben, einschließlich roher Reaktionsprodukte des Handels, welche die genannten Monomeren oder Polymerisate derselben enthalten.

Beispiele für im Handel erhältliche Stoffe dieser Klasse sind die Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Methoxy methyl-Harnstoff-Harze, methylierte Polymethylolmelamine, Dimethyloläthylen - Harnstoff- Harze, Bis-(methoxymethyl)-uron und Tetramethylol-acetylendiharnstoff.

Eine andere Art von in Wasser dispergierbarem, hitzehärtbarem Aldehydharze mit der man arbeiten kann, bilden die Phenolaldehydharze. Man kann mit den reaktionsfähigen Phenolharzen arbeiten, die durch alkalische Kondensation von Formaldehyd und Phenol im Molverhältnis von etwa 1,1: 3 erhalten worden sind, wobei die Umsetzung unterbrochen worden ist, während das Harz sich noch in der Bildungsstufe befunden hat. Solche Harze können mit substituierten Phenolen, wie Resorcin oder o-Kresol, und mit Formaldehyd oder anderen Aldehyden, z. B. Acetaldehyd oder Furfuraldehyd, erhalten werden. Beispiele für geeignete, in Wasser dispergierbare Phenolharze sind in der USA.-Patentschrift 2 457 493 genannt.

Die Menge des Vernetzers richtet sich nach der gewünschten Wirkung. Die Dauerhaftigkeit der wasserabweisenden Ausrüstung kann durch sehr kleine Mengen beträchtlich verbessert werden. Größere Mengen in bezug auf das wasserabweisende Mittel können zu einer Knitterechtmachung führen. Ausgezeichnete Ergebnisse sind mit Anwendungsmedien erzielt worden, die 1 bis 200 Gewichtsprozent, bezogen auf oxydiertes Wachs und Fettketon, eines Vernetzers enthalten. Es gibt keine obere Grenze für die Vernetzermenge, aber das wasserabweisende Mittel liegt natürlich in einer solchen Menge vor, daß die Wasserabweisung erhalten wird, da der Vernetzer diese Eigenschaft nicht herbeiführen kann. Der Vernetzer liegt vorzugsweise in einer Menge gleich, dem Gesamtgewicht von oxydiertem wachsartigem Kohlenwasserstoff und Fettketon vor.

Zur Beschleunigung der Härtungsgeschwindigkeit und Sicherstellung einer vollständigen Härtung des ■ Vernetzers kann man einen Härtungskatalysator einverleiben. Katalysatoren für diese Härter sind bekannt, und man kann mit beliebigen solchen Katalysatoren

ίο arbeiten, die sauer oder latent sauer sind. Typisch hierfür sind saure und latent saure Salze, wie Ammoniumsalze und Aminhalogenwasserstoffsalze. In den Beispielen sind zahlreiche Salze erläutert. Die sauren Zirkonsalze werden bevorzugt.

Die auf dem oxydierten wachsartigen Kohlenwasserstoff und Fettketon aufgebauten Mittel können als solche in den Handel gebracht werden, wobei sie der Verarbeiter in der später erläuterten Weise zur Herstellung von Anwendungsmedien einsetzt. Solche Mittel können auch mit einem oder mehreren Vernetzern in dem gewünschten Verhältnis zu dem Wachs-Keton-Gemisch zubereitet werden, um später _r bei Verdünnung mit der dispergierenden Flüssigkeit : das Anwendungsmedium zu erhalten. In vielen Fällen ist es zweckmäßig, solche Mittel in Form konzentrierter Emulsionen oder Lösungen anzusetzen, die sich leicht zur Anwendung mit Wasser oder anderen Lösungsmitteln verdünnen lassen. Solche Zubereitungen sind als Konzentrate bezeichnet, da sie gewohnlich nur nach Verdünnung der aktiven Komponenten auf eine beträchtlich niedrigere Konzentration eingesetzt werden.

Außer diesen Stoffen können die Konzentrate und/oder Anwendungsmedien gemäß der Erfindung übliche Hilfsstoffe für die Fasermaterialbehandlung enthalten, z. B. ölabweisende Ausrüstungen, wie die Wernerschen Perfiuorkohlenstoffsäurekomplexe (vgl. USA.-Patentschrift 2 662 835) und Perfluoracrylatpolymerisate oder Mischpolymerisate, Farbstoffe und Pigmente, Textilschmälzmittel, Mottenschutzmittel, Flammfestmacher, Antischrumpfungsmittel, Aufhellungsmittel, Schlichten, Chemikalien der Papiererzeugung, wie Naßfestharze für Papier, Mehltauechtmacher, Lederbehandlungsmittel oder Weich- s machungsmittel. Die Mittel dieser Gruppen sind.dem Fachmann bekannt und werden jeweils in der gewünschten Weise zur Erzielung der SpezialWirkungen eingesetzt. Man kann andererseits solche Stoffe auch auf das Fasergut vor oder nach der Behandlung mit dem wasserabweisenden Mittel aufbringen.

Die Anwendungsmedien gemäß der Erfindung

können auf die Fasermaterialien mit herkömmlichen Apparaturen aufgebracht werden. So kann man mit ' üblichen Vorrichtungen für das Imprägnieren, Klotzen

u. dgl. arbeiten. Gewöhnlich ist es zweckmäßig, die Mittel durch Tauchen und Klotzen aufzubringen. Man kann auch mit Aufbürstung, Aufspritzung, Auftragung mit Walzen, Auftragung auf elektrostatischem Wege, Aufbringung mit Rakeln od. dgl.

arbeiten. Die Vorrichtung wird so eingestellt, daß man die gewünschte Gewichtsmenge des Mittels je Flächen- oder Volumeinheit des Grundmaterials erhält. Die aufgenommene Naßmenge wird naturgemäß so eingestellt, daß die Konzentration der Feststoffe in dem Anwendungsmedium berücksichtigt wird. Die Feststoffkonzentration wiederum hängt von der für die jeweilige Apparatur benötigten Viskosität ab, und man kann, wenn nötig, viskositäts-

erhöhende Mittel, wie wasserlösliche Celluloseäther, einsetzen, um die Imprägnierung des Fasergutes durch das Anwendungsmedium zu begrenzen. Man verwendet gewöhnlich Anwendungsmedien, die 1 bis 30 Gewichtsprozent Feststoff enthalten, und lenkt die Naßaufnahme so, daß bis zu etwa 5% Feststoff auf dem behandelten Material erhalten werden.

Nach der Aufbringung des Mittels kann das Grundmaterial getrocknet werden, um Suspendierflüssigkeit zu entfernen. In Gegenwart eines Vernetzers soll das Fasermaterial einer Wärmebehandlung unterworfen werden, um die Umwandlung des Vernetzers in die Hitzehärtungsstufe der Polymerisation zu Ende zu führen. Die Temperatur hängt von der Wärmeempfindlichkeit des Fasermaterials und der Temperatur ab, die zur Bewirkung einer solchen Polymerisation erforderlich ist; der Fachmann kennt diese Vernetzer wie auch diese Bedingungen. Gewöhnlich reichen Temperaturen im Bereich von etwa 100 bis 300° C aus. Die erforderliche Zeit ist ungefähr der Temperatur umgekehrt proportional und reicht von etwa 5 Sekunden bis 5 Stunden. In jedem Falle werden Erhitzungstemperatur und -zeit so eingestellt, daß man einen Abbau oder eine Schädigung der Ausrüstung oder des Fasermaterials vermeidet.

Beispiel 1

(a) 20 Teile einer Emulsion, deren Herstellung weiter unten beschrieben ist, werden mit 10 Teilen einer 50%igen wäßrigen Lösung von Dimethyloläthylenharnstoff vermischt. Dieses Mittel kann als wasserabweisendes Konzentrat in den Handel gebracht werden. Textilklotzflotten werden aus ihm hergestellt, indem man mit Wasser verdünnt und einen Härtekatalysator zusetzt.
Zur Herstellung der Flotte werden 30 Teile dieser Emulsion in eine Lösung von 1,25 Teilen Zinknitrat, Zn(NOa)₂-OH₈O, in 68,75 Teilen Wasser eingemischt. In dieser Flotte werden Stücke gefärbter Baumwollpopeline und 80 · 80-BaumwoIl-Bettwäschematerial geklotzt, auf eine Naßaufnahme von etwa 75 % abgequetscht, im Rahmen 5 Minuten an der Luft bei 121 °C getrocknet und 5 Minuten bei 16O⁰C in einem Ofen gehärtet. Farbe, Griff, Porosität und Aussehen der erhaltenen Waren sind im wesentlichen gleich den unbehandelten Stoffen.

b) 10 Teile derselben, wie unten beschrieben hergestellten Emulsion werden mit 5 Teilen einer 80%igen wäßrigen Lösung von mehtyliertem Methylolmelamin vermischt. Dieses Mittel stellt ein marktfähiges wasserabweisendes Konzentrat dar. Durch Verdünnen mit Wasser und Zusatz von einem Härtekatalysator werden aus ihm Klotzflotten für die Textilbehandlung erhalten.
Zur Herstellung der Flotte werden 15 Teile dieser Emulsion in eine Lösung von 1,6 Teilen Magnesiumchlorid, MgCl₂ · 6H₂O, in 84,4 Teilen Wasser eingemischt. Wie oben wird Baumwollpopeline und 80 · 80-Baumwoll-Bettwäschematerial geklotzt und behandelt. Griff, Farbe, Porosität und Aussehen der erhaltenen Waren sind im wesentlichen gleich den unbehandelten Stoffen.
Die Herstellung der Emulsion über ein warm in der Schmelze gemischtes, wasserabweisendes Mittel erfolgt in folgender Weise: es werden 10 Teile eines oxydierten, wachsartigen Polyäthylens (Molekulargewicht etwa 2000, emulgierbar, Schmelzpunkt 101 bis 105° C, Säurezahl 14 bis 17), 10 Teile eines hochmolekularen Fettketons (Schmelzpunkt 80 _v. 97% Keton, 1% freie Fettsäure, 2% Kohlenwasserstoff, erhalten aus einer Stearinsäure des Handels, enthaltend ungefähr 75% Stearinsäure, 22% Palmitinsäure und 3% ölsäure), 5 Teile eines Kondensationsproduktes von Nonylphenol und 10 Mol Äthylenoxyd und 1,5 Teile 20%iger wäßriger KOH miteinander verschmolzen. Die Bestandteile werden in einen beheizten Mischbehälter eingegeben, auf 110⁰C erhitzt und dann kräftig bewegt, bis die Masse homogen und klar ist.

In einem getrennten, beheizten Mischbehälter der mit einem Propellerrührer ausgestattet ist, werden 73,5 Teile Wasser auf 93 ⁰C erhitzt und kräftig gerührt. Dann wird die in der obigen Weise erhaltene Schmelzmischung langsam zugesetzt, wobei sich eine Öl-inWasser-Emulsion bildet. Nach Zusatz des gesamten Gemisches wird die Rührergeschwindigkeit vermindert und das Rühren fortgesetzt, bis sich die Emulsion auf Raumtemperatur abgekühlt hat. Die erhaltene Emulsion ist milchig und völlig fließfähig, sie zeigt eine etwas schmutzigweiße Farbe. Das pH der Emulsion beträgt 11,9. Die Emulsion ist beständig und zeigt kein Zeichen für eine Zerlegung, wenn sie 3 Tage bei Raumtemperatur steht, und läßt sich mit kaltem Wasser verdünnen, ohne zu koagulieren.

Die nach Beispiel 1 erhaltenen Waren werden auf ihre Wasserabweisung und die Dauerhaftigkeit der wasserabweisenden Ausrüstung gemäß A.A.T.C.C.-Prüfnorm 22-1952 geprüft, danach einer vollständigen Wasch- und Spülbehandlung in einer automatischen Haushaltswaschmaschine mit 10 g Seifenflocken und 25 g Waschsoda unterworfen und darauf 5 Minuten bei 121°C getrocknet. Die Ergebnisse der Prüfungen bei den ursprünglichen und den der Waschbehandlung unterworfenen Waren, ausgedrückt in den beim Bespritzen erhaltenen Bewertungen, nennt die folgende Tabelle.

Tabelle I Beispiel

Vernetzer

Nicht gewaschen

Bettuchmaten'al

Popeline

Gewaschen

Popeline

Bettuchmaterial

Dimethyloläthylenhamstoff
Methyliertes Methylolmelamin

100
100

70
90

80
100

Die vorstehenden Werte zeigen, daß die mit diesen Emulsionen erhaltene wasserabweisende Ausrüstung eine ausgezeichnete Dauerhaftigkeit aufweist. Für herkömmliche wasserabweisendeAusrüstungen vom Wachstyp beträgt bei dieser Prüfung die Bewertung nach dem Waschen und Chemischreinigen üblicherweise Null.

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B e i s p i el 2

Es wird eine Reihe 2°/₀iger Lösungen in Tetrachloräthylen unter Verwendung verschiedener Mengen an oxydiertem wachsartigem Polyäthylen, wie es in Beispiel. 1 verwendet wird, und des hochmolekularen Fettketons Stearon nach Tabellen hergestellt und als Textil-Klotzflotten zur Behandlung von Baum-

10

wollpopeline und Acetatviskosewaren eingesetzt. Die Waren werden geklotzt, auf eine Naßaufnahme von etwa 75 °/₀ abgequetscht und im Rahmen an der Luft getrocknet. Griff, Farbe, Porosität und Aussehen der erhaltenen Waren sind gleich den unbehandelten Waren. Die Wasserabweisung wird nach der A.A.T.C.C.-Normprüfung 22-1952 bestimmt. Es ergaben sich folgende Ergebnisse:

Tabelle II

Zusammensetzung,	Vo	Bewertung	bei der Spritzprüfung
Oxydiertes		Baumwoll
Polyäthylen	O ICH ΓΟ I^	popeline
100,0	0	0
87,5	12,5	60
75,0	25,0	70
62,5	37,5	85
50,0	50,0	100
37,5	62,5	100
25,0	75,0	100
12,5	87,5	100
0	100,0	0
	Acetat
	viskose
	0
	50
	60
	70
	80
	80
	75
	70
	0

Die Werte zeigen, daß die Wasserabweisung nur bei Verwendung des oxydierten Polyäthylens und Stearons zusammen in Mengen von 12,5 bis 87,5 % des Stearons und 87,5 bis 12,5 % des oxydierten Polyäthylens erhalten wird.

Wenn man gemäß Beispiel 1 der französischen Patentschrift 1119 321 eine mit Triäthanolaminstearat emulgierte Mischung aus 80 Teilen nicht oxydiertem Fischer-Tropsch-Wachs (Fp. 101⁰C, Säurezahl 0, Molekulargewicht etwa 750) und 20 Teilen Stearinsäure herstellt und damit Gewebe ausrüstet und auf ihre wasserabweisenden Eigenschaften prüft, erhält man für Baumwollpopeline (ebenso wie für Khaki-Baumwollsatin) bei der Spritzprüfung eine schlechtere Bewertung, nämlich 50.

Beispiele3bis6

Es wird eine Reihe von Klotzflotten hergestellt, indem man bei Raumtemperatur die wasserabweisende Emulsion des Beispiels 1 in den Anteilen nach Tabelle III mit Vernetzer, Katalysator und Wasser vermischt.

	Vo	Katalysator Vo ZrOCl1 · 8 H1O	Tabelle III	Flottenbe zu Anfang	ständigkeit nach 4 Stunden
Beispiel	5 5 5 5	0,5 0,5 0,5 0,5	Vemetzer . °/0	gut gut gut gut	gut gut gut gut
3 4 5 6		Methoxymethyl-Harnstoffharz1) 5 Glyoxal2) 1 Harnstoff-Formaldehyd-Harz3) 5 Formaldehyd4) 3

·) 80°/₀ige wäßrige Lösung des Methoxymethyl-Harnstoff-Harzes.

*) 75°/_oige wäßrige Lösung.

») 45%ige wäßrige Lösung.

⁴) Wäßrige Lösung von 55 °/o Formaldehyd und 35 °/o Methanol.

Mit diesen Klotzflotten wird bei einer Einstellung von 3 bis 4, die eine Naßaufnahme von 62 bis 65% ergibt, in der Küpe gefärbter Baumwollsatin geklotzt, im Rahmen 5 Minuten bei 121⁰C an der Luft getrocknet und dann 10 Minuten bei 149°C gehärtet. Die Wasserabweisung nach dem Waschen und Chemischreinigen wird wie im Beispiel 1 in einer Spritzprüfung bestimmt.

Tabelle IV

	Baumwollsatin	5	Chemisch
Beispiel	Zahl derWaschbehandlungen	90	reinigung
	anfänglich	70	70
3	100	90	70
4	100	70	80
5	100		' —
6	100

Diese Werte zeigen deutlich die Dauerhaftigkeit dieser Ausrüstungen beim Waschen und Chemischreinigen. ^;

Beispiele 7 bis 9

Es wird eine Reihe von Klotzflotten unter Verwendung verschiedener oxydierter wachsartiger Kohlenwasserstoffe hergestellt. Als Grundsatz dienen 50 Teile eines hochmolekularen Fettketons, das aus einer Stearinsäure des Handels erhalten worden ist (Stearon), und 50 Teile oxydierter wachsartiger Kohlenwasserstoff, 12,5 Teile eines Kondensationsproduktes aus Nonylphenol und 7 Mol Äthylenoxyd und 2,5 Teile eines Kondensationsproduktes aus Nonylphenol und 20 Mol Äthylenoxyd, die als Schmelze in der Wärme bei maximal 110⁰C vermischt werden; man setzt 5 Teile Triäthanolamin zu und erhitzt das Gemisch 5 Minuten auf 98 bis 10O⁰C. Dem geschmolzenen Gemisch wird im Verlaufe von 45 Minuten bei der gleichen Temperatur Wasser zugesetzt. Die erhaltene Emulsion wird rasch auf 25 ⁰C abgekühlt.

10 Gewichtsprozent jeder Emulsion werden zu 3 % methyliertem Methylolmelaminharz und 0,3% Zir-

koniumoxychlorid, TrOCIa - 8 H₂O, zugesetzt. Die erhaltene Klotzflotte wird auf drei Baumwollstoffe aufgebracht, ein weißes 80 ■ 80-Baumwoll-Bettwäschematerial, eine blaue Baumwollpopeline und einen Khakisatin.

Die Naßaufnahme der Klotzemulsion reicht von 70% bei dem Bettwäschematerial zu 65% bei dem Satin. Nach dem Klotzen werden die Proben 5 Minuten bei 121° C getrocknet und 5 Minuten bei 16O⁰C

ίο gehärtet. Die behandelten Waren werden 4 Stunden bei Standardbedingungen (21⁰C und 65% relativer Feuohte) konditioniert.

Die Wasserabweisung wird nach der Spritz-Anfangsbewertung gemäß Prüfnorm Federal Specification CCC-T-191 b, Methode 5526, bestimmt. Einige Proben werden einmal mit Seife auf einem Waschautomaten gewaschen, andere in Stoddard Solvent gemäß Prüfnorm Federal Specification CCC-T-191 b, Methode 5508, chemisch gereinigt. Nach Konditionierung der

ao gewaschenen und chemischgereinigten Proben wird die Wasserabweisung nach der gleichen Methode bestimmt. Die Ergebnisse ergeben sich aus der folgenden Tabelle V.

Tabelle V

Bei	Aufgebrachte Emulsion	Bettwäschematerial	gewa	chemisch	Blaue Popeline	gewa	chemisch	anfäng	Khakisatin	chemisch
spiel	mit Harz + Katalysator	anfäng	schen	gereinigt	anfäng	schen	gereinigt	lich	gewa	gereinigt
		lich	100	80	lich	90	90	100	schen	70+
7	Stearon/oxydiertes	100			100				70+
	Polyäthylen		100	70		70	70	100		70
8	Stearon/Fischer-Tropsch-	100			100				70
	Wachs (Säurezahl 5 bis 9)		90	70		80	70	100		80
9	Stearon/oxydiertes	100			100				70
	mikrokristallines Wachs

Diese Ergebnisse zeigen, daß alle diese oxydierten wachsartigen Kohlenwasserstoffe sich in Kombination mit dem hochmolekularen Fettketon Stearon als wirksam erweisen, eine dauerhafte wasserabweisende Ausrüstung auf diesen Waren zu ergeben.

Beispiel 10

Es wird eine Klotzflotte hergestellt, wobei man dieser zur Erzielung sowohl einer öl- als auch einer Wasserabweisung zusätzlich zu dem wasserabweisenden Mittel gemäß der Erfindung eine Fluorkohlenstoffverbindung, die zur Erzielung einer Ölabweisung bei Stoffen empfohlen wird, einverleibt. Das wasserabweisende Mittel ist eine in der Wärme erzeugte Schmelzmischung, die gemäß Beispiel 7 hergestellt ist. Es wird ein Grundansatz hergestellt, der 7% dieser Emulsion enthält und dem 5% methyliertes Methylolmelaminharz und 0,5% ZrOCI₂-8H₂O zugesetzt werden. Diesem wasserabweisenden Grundansatz gemäß der Erfindung werden 5% eines Polyperfluoracrylatharzes der allgemeinen Formel

■ CH₁₁- CH-

COOCF₂CF₂Cf₂CF₃

zugesetzt. Der pH-Wert der Klotzflotte beträgt 3,42.

Mit der erhaltenen Klotzflotte wird 80 · 80-Baumwoll-Bettwäschematerial behandelt. Die Gewichtsaufnahme der Emulsion beträgt etwa 70%· Nach dem Klotzen wird der Stoff 5 Minuten bei 121 "C getrocknet und 5 Minuten bei 160⁰C gehärtet.

Die Wasserabweisung wird nach der A.A.T.T.C.-Prüfung und die ölabweisung in folgender Weise bestimmt: Sieben behandelte Proben und 13 Leerproben werden einmal in einer Lösung, die 20g Seifenflocken enthält, und einmal mit lediglich Wasser in einer Waschvorrichtung der Bauart »Easy« bei den Einstellungen »Normalstoffe«, »geringe Belastung«, »Warmwaschtemperatur«, »Warmspültemperatur« gewaschen. Die Temperatur bei den Waschbehandlungen beträgt 66 und 72° C. Die Proben werden 10 Minuten

bei 121°C getrocknet. Zur Chemischreinigung werden sieben behandelte Proben und sieben Leerproben chemischgereinigt, 1 Stunde an der Luft und 1 Stunde bei 71°C im Ofen und 5 Minuten bei 121°C getrocknet, wobei man sowohl mit Stoddard Solvent als auch Perchloräthylen arbeitet.

Die Ergebnisse der Prüfung auf Wasser- und öl- " abweisung vor und nach dem Waschen und Chemischreinigen nennt die folgende Tabelle.

lo

Tabelle VI
bpntzprufung:

anfänglich 100

nach Waschen 80+

nach Chemischreinigung

mit Stoddard Solvent 80+

nach Chemischreinigung

mit Perchloräthylen 70+

uiabweisung:

anfänglich 100

nach Waschen 90

nach Chemischreinigung

mit Stoddard Solvent 100

nach Chemischreinigung

mit Perchloräthylen 100

Wie die Tabelle zeigt, werden unter Anwendung der Kombination des wasserabweisenden Mittels gemäß der Erfindung und eines Polyperfluoracrylatharzes sowohl eine dauerhafte Wasserabweisung als auch eine dauerhafte ölabweisung erhalten.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Mittel zum Wasserabweisendmachen von Fasermaterialien auf derGrundlage von wachsartigen Kohlenwasserstoffen, bestehend aus 87,5 bis 12,5 Gewichtsprozent eines Fettketons mit 18 bis etwa 60 Kohlenstoffatomen und 12,5 bis 87,5 Gewichtsprozent oxydierter wachsartiger Kohlenwasserstoffe mit einem Molekulargewicht oberhalb etwa 750 und einer Säurezahl von etwa 2 bis 50, gegebenenfalls in wäßriger Emulsion oder in einer Lösung.

2. Mittel nach Anspruch 1, bestehend aus einem als Schmelze vorh'egenden Gemisch des oxydierten wachsartigen Kohlenwasserstoffes und des Fettketons.

3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, enthaltend zusätzlich einen polymerisierbaren Vernetzer aus _{der Gruppe} Aldehyde, Aldehyde abspaltende Stoffe, in Wasser dispergierbare, hitzehärtbare Amin- oder Phenol-Aldehyd-Harze, epoxyharz- Γ bildende Stoffe, Tris-(aziridinyl)-phosphinoxiden oder Tetra-(hydroxyorgano)-phosphoniumverbindüngen.

4. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, enthaltend zusätzlich eine fluorhaltige ölabweisendmachende Verbindung, insbesondere einen Wernerschen Fluorkohlenstoff-Komplex oder einen Polyperfluoracrylsäureester.