DE1419423C

DE1419423C - Use of polyurethane resins as sizing agents

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Publication number: DE1419423C
Authority: DE
Original assignee: Milliken Research Corp
Current assignee: Milliken Research Corp

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Polyurethanharzen in wäßriger Lösung, erhalten aus PoIyalkylenglykolen und Diisocyanaten als Schlichtemittel für polyesterhaltige TextiJgarne.The invention relates to the use of polyurethane resins in aqueous solution, obtained from polyalkylene glycols and diisocyanates as sizing agents for polyester-containing textile yarns.

Die erfindungsgemäß verwendeten Polymere erweisen sich als brauchbar, wenn sie als zeitweilige Schutzüberzüge verwendet werden, z. B. als Schlichtemittel in der Textil-, Leder- und Papierindustrie.The polymers used in the present invention are found to be useful when they are temporary Protective coatings are used, e.g. B. as a sizing agent in the textile, leather and paper industries.

Bisher wurde als Grundbestandteil bei Textilgarnschlichten nahezu ausschließlich Stärke verwendet. Insbesondere jedoch in Verbindung mit synthetischen Garnen wurden bereits gewisse Fortschritte in der Verwendung von synthetischen Schlichtemitteln erzielt, bei denen es sich nicht um modifizierte Stärke handelt. Allerdings geht diese Entwicklung nur sehr langsam vor sich, obwohl es dringend erforderlich ist, das Problem der Verunreinigung der Flüsse z. B. zu lösen. Dieses wird dadurch hervorgerufen, daß die in den Einrichtungen zum Entfernen der Schlichte anfallende Stärke an die Flüsse abgegeben wird. Die bereits bekanntgewordenen synthetischen Schlichtemittel haben bisher nur in begrenztem Ausmaß Erfolg gehabt, da ihre Kosten hoch sind und sie sich nur bei einer begrenzten Zahl von Fasern verwenden lassen. Bei den Polyesterfasern z. B. ist das Schlichten mit irgendwelchen bis jetzt bekannten Schlichtemitteln besonders schwierig gewesen und gehörte bis zum Vorliegen dieser Erfindung zu den schwierigsten Problemen der Textilindustrie.So far, starch has been used almost exclusively as a basic component in textile yarn sizes. In particular, however, in connection with synthetic yarns, certain advances have already been made in the Made using synthetic sizing agents that are not modified starch acts. However, this development is proceeding very slowly, although there is an urgent need to the problem of river pollution e.g. B. to solve. This is caused by the fact that the Starch accumulating in the facilities for removing the size is released into the rivers. the Synthetic sizing agents that have already become known have so far only had limited success because their cost is high and they can only be used with a limited number of fibers leave. In the polyester fibers z. B. is sizing with any of the previously known sizing agents been particularly difficult and was among the most difficult to date to the present invention Problems in the textile industry.

Die britische Patentschrift 732 372 bezieht sich auf Textilausrüstungsmittel, die wasserlöslich und frei von Fett- und bzw. oder Mineralölkomponenten sind und Polyglykol, Polyalkylenoxydwachse oder deren wasserlösliche Derivate enthalten können. Diese Schlichtemittel werden verwendet, um die Stärke und Festigkeit des Garns zu erhöhen, indem man die Fasern des Garns fest zusammenhaften läßt. Die Polyglykole und Polyalkylenoxydwachse besitzen im allgemeinen für Polyesterfasern jedoch nicht die notwendige Adhäsion. Sie sind also für die erfindungsgemäßen Verwendungen nicht geeignet.British Patent 732,372 relates to textile finishing agents that are water-soluble and free of fat and / or mineral oil components and polyglycol, polyalkylene oxide waxes or their water-soluble derivatives may contain. These sizing agents are used to make the To increase the strength and tenacity of the yarn by letting the fibers of the yarn adhere tightly together. However, the polyglycols and polyalkylene oxide waxes generally do not have the for polyester fibers necessary adhesion. They are therefore not suitable for the uses according to the invention.

In der Patentschrift 5381 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin wird ein Verfahren zur Herstellung von hydrophilen basischen Polyurethanen beschrieben. Diese Polyurethane werden jedoch nicht aus Polyäthylenglykolen und Diisocyanat, sondern nur aus Glykolen und Diisocyanat hergestellt. Die Löslichkeit dieser Harze beruht auf ihrer besonderen Struktur.. Es war keineswegs naheliegend und vorhersehbar, daß wasserlösliche Polyurethane ohne diese besondere Struktur insbesondere ohne löslichmachende Polyamingruppen als wasserlösliche Schlichtemittel geeignet wären. Insbesondere war nicht voraussehbar, daß die erfindungsgemäß verwendeten Schlichtemittel hervorragende Wirkungen auf die bekanntermaßen als schwierig zu behandelnden Polyesterfasern ausüben würden.In the patent 5381 of the Office for Invention and Patents in East Berlin a method for the production of hydrophilic basic polyurethanes described. These are polyurethanes but not from polyethylene glycols and diisocyanate, but only made from glycols and diisocyanate. The solubility of these resins is based on their special structure .. It was by no means obvious or predictable that water-soluble polyurethanes without this special structure, especially without solubilizing polyamine groups as water-soluble ones Sizing agents would be suitable. In particular, it was not foreseeable that the invention Sizing agents used have excellent effects on those known to be difficult to treat Polyester fibers would exercise.

Gegenstand der deutschen Patentschrift 929 322 ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyurethanen aus Glykolen mit einem Aldazin- oder Ketazinrest im Molekül mit 2- oder mehrwertigen Isocyanaten. Obwohl in dieser Patentschrift an einer Stelle darauf hingewiesen wird, daß sich derartige Reaktionsprodukte als Schlichtemittel eignen, kann dieser Hinweis nicht als Lehre für den Fachmann gelten, derart aufgebaute Harze gerade bei Polyestergarnen anzuwenden. Erfindungsgemäß kann zum Schlichten von Polyestergarnen nur ein ganz bestimmtes Harz verwendet werden, das gewissen Begrenzungen in seiner Zusammensetzung unterworfen ist. Verwendet man z. B. zur Herstellung des erfindungsgemäßen, zur Anwendung gelangten Polyurethanharzes Polyglykole mit einem Molgewicht unterhalb von 2000, so erhält man Polyurethanharze, die zum Schlichten von polyersterhaltigen Garnen wenig geeignet sind. Außerdem spielt auch das Verhältnis von Polyäthylenglykol zu Diisocyanat bei der Herstellung des Polyurethanharzes für dessen Eigenschaften als Schlichtemittel eine wesentliche Rolle. Dieses Verhältnis yon Diisocyanat zu Polyäthylenglykol soll ungefähr 1:1 bis 1,5:1 betragen. Nur derart aufgebaute Harze sind als gute Schlichtemittel für Polyestergarne geeignet. Gegenstand der USA.-Patentschrift 2 852 483 ist ein Verfahren zum Weichmachen eines Polyurethanpolyäthers sowie Verfahren zur Herstellung dieses Weichmachers und der Weichmacher an sich. Die dort beschriebenen Überzugsmassen sollen nicht als ao Schlichtemittel, sondern als bleibender Überzug verwendet werden und müssen somit gänzlich anderen Anforderungen genügen.The subject of German patent specification 929 322 is a process for the production of polyurethanes from Glycols with an aldazine or ketazine residue in the molecule with bivalent or polyvalent isocyanates. Even though In this patent it is pointed out at one point that such reaction products are suitable as sizing agents, this reference cannot be used as a teaching for the skilled person, Resins structured in this way can be used especially for polyester yarns. According to the invention can be used for finishing polyester yarns only use a very specific resin, which has certain limitations Composition is subject. If you use z. B. for the production of the invention, for Polyurethane resin polyglycols with a molecular weight below 2000 were used polyurethane resins, which are not very suitable for sizing polyester-containing yarns. Besides that The ratio of polyethylene glycol to diisocyanate also plays a role in the manufacture of the polyurethane resin an essential role for its properties as a sizing agent. This ratio of diisocyanate to polyethylene glycol should be approximately 1: 1 to 1.5: 1. Only resins constructed in this way are suitable as a good sizing agent for polyester yarns. Is the subject of U.S. Patent 2,852,483 a method for plasticizing a polyurethane polyether and a method for producing the same Plasticizer and the plasticizer per se. The coating compositions described there are not intended as ao sizing agent, but rather as a permanent coating and must therefore be completely different Requirements met.

Die britische Patentschrift 775 878 hat überzogene Textilien zum Gegenstand, wobei das Ziel dort darin »5 liegt, einen Überzug zu schaffen, der durch einen bestimmten Weichmacher in seiner Anwendung verbessert ist. Wie aus S. 3, Zeilen 20 bis 27, hervorgeht, sind diese Überzüge nicht als Schlichtemittel, sondern als bleibender Überzug gedacht, da sie eine hervorragende Abriebfestigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit besitzen. Ähnliches betrifft die britische Patentschrift 775 879, die sich auf überzogene Polyesterfasertextilien bezieht. Auch die dort beschriebenen Überzugsmittel, die durch einen besonderen Weichmacher gekennzeichnet sind, werden nicht als Schlichtemittel, sondern als bleibender Überzug für Sonnenblenden und ähnliche Gegenstände verwendet. Erfindungsgemäß soll nun ein Mittel verwendet werden, wodurch sich Textilgarne im allgemeinen sowie insbesondere gesponnene und einfädige Polyestergarne leicht unter Benutzung herkömmlicher Einrichtungen schlichten lassen, wobei sich eine hervorragende Verarbeitungsmöglichkeit beim Weben ergibt und wobei sich die Schlichte nur in einem minimalen Ausmaß von dem Garn löst. Diese synthetische Schlichte soll sich, leicht mit gewöhnlichem Wasser entfernen lassen und an Flüsse abgegeben werden, ohne zu einer schwerwiegenden Verunreinigung zu führen.U.K. patent 775 878 relates to coated textiles, the aim therein being »5 is to create a coating that improves its application through a specific plasticizer is. As can be seen from page 3, lines 20 to 27, these coatings are not used as sizing agents, but rather intended as a permanent coating as it has excellent abrasion resistance and solvent resistance own. British Patent 775,879, which relates to coated polyester fiber textiles, is similar relates. The coating agents described there, which are characterized by a special plasticizer, are not considered to be Sizing agent, but used as a permanent coating for sun visors and similar items. According to the invention, a means is now to be used, whereby textile yarns in general as well especially spun and monofilament polyester yarns easily using conventional ones Have facilities sizing, with an excellent weaving ability and with only a minimal amount of the size separating from the yarn. This synthetic Plain should be easily removed with ordinary water and given off to rivers without causing serious contamination.

Gegenstand der Erfindung ist also die Verwendung von Polyurethanharzen in wäßriger Lösung, die durch Umsetzung eines Diisocyanats mit einem Polyäthylenglykol mit einem Molgewicht von 2000 bis 10000, vorzugsweise 6000 bis 7500 im Molverhältnis von ungefähr 1:1 bis 1,5:1 in Gegenwart eines Katalysators und nach Zugabe eines Kettenabbruchmittels erhalten worden sind, als Schlichtemittel für polyesterhaltige Textilgarne.The invention therefore relates to the use of polyurethane resins in aqueous solution, which by Implementation of a diisocyanate with a polyethylene glycol with a molecular weight of 2000 to 10000, preferably 6000 to 7500 in a molar ratio of about 1: 1 to 1.5: 1 in the presence of a catalyst and obtained after the addition of a chain terminator, as a sizing agent for polyester-containing Textile yarns.

Die erfindungsgemäß verwendeten Polymere sind insbesondere durch ihre Wasserlöslichk.eit und ihre Filmbildungseigenschaften gekennzeichnet. Sie sind leicht in Wasser löslich, so daß sie sich leicht als Schlichte für Textilgarne verwenden lassen, und sie behalten ihre Löslichkeit bei, so daß die Schlichte durch einfaches Waschen in Wasser entfernt werden kann. Die aus wäßrigen Lösungen dieser Polymere gebildeten Filme sind zwar in Wasser löslich, doch sind sie sehr zäh, flexibel und fest. DieThe polymers used according to the invention are in particular characterized by their water solubility and characterized their film-forming properties. They are easily soluble in water, so they are can easily be used as a size for textile yarns, and they retain their solubility, so that the size can be removed by simply washing in water. The films formed from aqueous solutions of these polymers are in water soluble, but they are very tough, flexible and strong. the

wasserunlöslichen Reaktionsprodukte von Polyalkylenglykolen und Diisocyanaten sind zur Verwendung als Schlichte nicht geeignet, da sie sich nur unter Schwierigkeiten aus dem Gewebe entfernen lassen.water-insoluble reaction products of polyalkylene glycols and diisocyanates are for use Not suitable as a size, as they can only be removed from the fabric with difficulty.

Die erfindungsgemäß anzuwendenden wasserlöslichen Reaktionsprodukte von Polyalkylenglykolen und Diisocyanaten bieten hinsichtlich der. Wirtschaftlichkeit des Webvorgangs und des Betriebs von Schlichtmaschinen bekannter Bauart außerordentliche Vorteile gegenüber den bisher bekannten Schlichtemitteln. Bei jeder normalen Betriebstemperatur wird selbst in Abwesenheit eines gesonderten Benetzungsmittels ein gutes Eindringen in das Garn erreicht. Das Auftreten von harter Schlichte an den Quetschwalzen wird im wesentlichen ausgeschaltet. Ferner tritt kein Festkleben an den Trockenbehältern bekannter Ausführung auf. Die Trennung der Garne an den Trennstäben erfolgt glatt und gleichmäßig, und Garnbrüche sind selten, wenn sie überhaupt vorkommen. Gleichzeitig hält die Schlichte die Fasern der einzelnen Garne sehr eng und dicht zusammen, so daß ein wirtschaftliches Weben möglich ist. Diese beiden sich scheinbar widersprechenden Vorteile lassen sich deutlich durch die Tatsache nachweisen, daß z. B. gesponnene Garne aus Polyesterfasern durch die erfindungsgemäß verwendete Schlichte so fest verklebt werden, daß sich der Garndurchmesser beim Schlichten sogar erheblich verkleinert, während sich die gleichen Garne in einem größeren Abstand von den Teilstäben trennen als die mit bisher bekannten Materialien geschlichteten Garne gleicher Art.The water-soluble reaction products of polyalkylene glycols to be used according to the invention and diisocyanates offer in terms of. Economics of the weaving process and operation of Sizing machines of known design have extraordinary advantages over the previously known Sizing agents. At any normal operating temperature, even in the absence of a separate wetting agent good penetration into the yarn is achieved. The appearance of hard finishing at the Squeegee rollers are essentially eliminated. Furthermore, there is no sticking to the drying containers known execution. The separation of the yarns on the separation bars is smooth and even, and yarn breaks are rare, if they occur at all. At the same time, the size holds the fibers of the individual yarns together very closely and densely, so that economical weaving is possible. These two seemingly contradicting advantages can be avoided clearly evidenced by the fact that e.g. B. spun yarn of polyester fibers through the size used according to the invention are glued so firmly that the yarn diameter when Sizing is even considerably reduced in size while the same yarns are spaced a greater distance apart separate the partial rods than the yarns of the same type sized with previously known materials.

Im übrigen sei noch darauf hingewiesen, daß durch Behandlung einer polyesterhaltigen Textilfaser mit dem erfindungsgemäß verwendeten Schlichtemittel die Reißfestigkeit des Garnes um 95 g erhöht wird (Zunahme der Reißfestigkeit von mit handelsüblichem Stärkekleister behandelter identischer Polyestertextilgarne 66 g) und die Zunahme der Dehnung 0,7 °/o (Abnahme der Dehnung bei mit handelsüblichem Stärkekleister behandelter identischer Polyestergarne 2,2 %) beträgt. Hierbei betrug der Festkörpergehalt an dem bestimmten Polyurethan auf der Faser 7,5 °/o im Vergleich zu 21,5% Festkörpergehalt beim Stärkekleister. Dies ist ein weiterer Vorteil, da man eine klare Kette erhält, was eine leichte Beurteilung der Textilien erlaubt. Beim Schlichten des Garns mit der üblichen Menge an Stärkekleister erhalt man einen halb undurchsichtigen Überzug, der es fast unmöglich macht, die einzelnen Garne, z. B. beim Mischgarn, zu unterscheiden. It should also be noted that by treating a polyester-containing textile fiber with the sizing agent used according to the invention increases the tensile strength of the yarn by 95 g (Increase in the tensile strength of identical polyester textile yarns treated with commercial starch paste 66 g) and the increase in elongation 0.7% (decrease in elongation with commercially available Starch paste of treated identical polyester yarns is 2.2%). The solids content was here 7.5% of the specific polyurethane on the fiber compared to 21.5% solids content in the case of the starch paste. This is another benefit as you get a clear chain, which is easy to assess Textiles allowed. Sizing the yarn with the usual amount of starch paste will give you one semi-opaque cover that makes it almost impossible to separate the individual yarns, e.g. B. with mixed yarn to distinguish.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäß als Schlichtemittel verwendeten Polymere wird im allgemeinen ein Moläquivalent eines im wesentlichen wasserfreien Polymers von Polyalkylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 2000 bis 10000 in Gegenwart eines Katalysators mit etwa 1 bis 2 Moläquivalenten eines Diisocyanats zur Reaktion gebracht, bei dem es sich vorzugsweise um ein Aryldiisocyanat handelt. In der Praxis wird etwas weniger als 1 Mol verwendet. Es sollen weniger als 2 Mol verwendet werden, um die Gefahr der Bildung von wasserunlöslichen Polymeren auszuschalten. Um wasserlösliche Polymere des gewünschten Molekulargewichts zu erzeugen, wird die Reaktion lediglich an einem Punkte unterbrochen, vor dem das Reaktionsprodukt wasserunlöslich wird. Vorzugsweise liegt das Molverhältnis zwischen dem Diisocyanat und dem Glykol zwischen etwa 1,1:1 und 1,5 :1. Das Molverhältnis von 1:1 bis 2:1 ist außerordentlich wichtig, denn wenn eine zu große Menge an Diisocyanat vorhanden ist, werden schnell wasserunlösliche Produkte erzeugt, und wenn zu wenig Diisocyanat vorhanden ist, entstehen spröde Polymere, die zur Bildung schwacher Filme führen, welche zum Schlichten nicht verwendbar sind.In the production of the polymers used as sizing agents according to the invention, in general a molar equivalent of a substantially anhydrous polymer of polyalkylene glycol with a molecular weight of about 2,000 to 10,000 in the presence of a catalyst of about 1 to Brought 2 molar equivalents of a diisocyanate to the reaction, which is preferably a Aryl diisocyanate acts. In practice, a little less than 1 mole is used. It should be less than 2 moles can be used to eliminate the risk of the formation of water-insoluble polymers. Around To produce water-soluble polymers of the desired molecular weight will merely cause the reaction to occur interrupted at a point before which the reaction product becomes insoluble in water. Preferably that is Molar ratio between the diisocyanate and the glycol between about 1.1: 1 and 1.5: 1. The molar ratio from 1: 1 to 2: 1 is extremely important because if too large an amount of diisocyanate is present, water-insoluble products quickly become generated, and if too little diisocyanate is present, brittle polymers result, which lead to the formation lead to weak films which cannot be used for sizing.

Die Reaktion wird vorzugsweise als Lösung in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie Toluol,The reaction is preferably carried out as a solution in an inert organic solvent such as toluene,

ίο durchgeführt. Zweckmäßig kann bei dem Reaktionsgemisch von einer 8O°/oigen Lösung ausgegangen werden, und bei fortschreitender Reaktion kann man eine größere Menge des Lösungsmittels beigeben, z.B. bis eine Konzentration von 65°/o er-ίο carried out. Appropriately, an 80% solution can be used as a starting point for the reaction mixture and a larger amount of the solvent can be added as the reaction progresses, e.g. up to a concentration of 65%

»5 reicht ist.»5 is enough.

Die plötzliche Unterbrechung der Reaktion kann durch Beigabe eines Kettenabschlußmittels erfolgen, das mit Isocyanatradikalen reagiert, um eine weitere Reaktion mit dem Glykol unmöglich zu machen. ImThe sudden interruption of the reaction can be done by adding a chain terminator that reacts with isocyanate radicals to another To make reaction with the glycol impossible. in the

ao Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit des Webvorgangs hat es sich gezeigt, daß niedrigere aliphatische Alkohole den Aminen und den Arylhydroxyverbindungen vorzuziehen sind. Methanol und Äthanol sind billige als auch brauchbare Kettenabschlußmittel.ao with regard to the economy of the weaving process, it has been shown that lower aliphatic alcohols are preferable to amines and aryl hydroxy compounds. Methanol and ethanol are cheap as well as useful chain terminators.

Die Reaktion soll möglichst bis kurz vor dem Punkt der Wasserunlöslichkeit durchgeführt werden, damit Polymere erhalten werden, welche die günstigste Filmfestigkeit aufweisen. Die Viskosität des Reaktionsgemisches bildet einen zweckmäßigen Maßstab für die Fortführung der Polymerisationsreaktion bis zu dem gewünschten Punkt. Bei einer 65%>igen Konzentration des Reaktionsproduktes in Toluol liegt eine Viskosität von 100 000 bis 1000000 Centipoise bei 85° C im bevorzugten Bereich.The reaction should, if possible, be carried out until shortly before the point of water insolubility, so that polymers are obtained which have the most favorable film strength. The viscosity of the The reaction mixture forms a useful yardstick for the continuation of the polymerization reaction to the point you want. At a 65% concentration of the reaction product in toluene a viscosity of 100,000 to 1,000,000 centipoise at 85 ° C in the preferred range.

Dauer und Temperatur des Polymerisationsvorgangs können innerhalb eines erheblichen Bereichs variiert werden, solange nur die Reaktion an dem gewünschten Punkt unterbrochen wird. Der bevorzugte Temperaturbereich liegt zwischen etwa 80 und 90° C.The duration and temperature of the polymerization process can vary within a substantial range can be varied as long as the reaction is interrupted at the desired point. The preferred one Temperature range is between about 80 and 90 ° C.

Die Dauer der Reaktion ist eine Funktion der Temperatur, der Reaktionspartner, des Katalysators und anderer Faktoren. Der Ausdruck >Polyalkylenglykole« bezeichnet hier Polyäther, die aus Alkylenoxyden oder Glykolen oder aus anderen heterocyclisehen Äthern vie Dioxolan gewonnen werden und die man durch die Formel HO(RO)_nH wiedergeben kann, wobei R ein niedrigeres Alkylenradikal bezeichnet und η eine ganze Zahl größer als 1 ist. Die Polyalkylenglykole sind entweder zähflüssige Flüssigkeiten oder wachsähnliche feste Körper.The duration of the reaction is a function of temperature, reactants, catalyst and other factors. The term "polyalkylene glycols" denotes polyethers which are obtained from alkylene oxides or glycols or from other heterocyclic ethers such as dioxolane and which can be represented by the formula HO (RO) _n H, where R denotes a lower alkylene radical and η is an integer greater than 1 is. The polyalkylene glycols are either viscous liquids or wax-like solids.

Zwar lassen sich die verschiedensten Diisocyanate verwenden, doch wird die Verwendung von Aryl- und insbesondere von Monophenyl-Diisocyanaten bevorzugt. Zu den geeigneten Verbindungen gehören 2,4-Tolylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, 4-Chlor-l,3-phenylendiisocyanat, Methylen-bis-(4-phenylisocyanat), Naphthalm-1,5-diisocyanat. Man kann jeden Katalysator verwenden, der sich bei der Reaktion von Polyalkylenglykolen mit Diisocyanaten als brauchbar erweist, und zwar einschließlich der tertiären organischen Basen nach der "USA.-Patentschrift 2 692 874. Es hat sich gezeigt, daß man besonders gute Ergebnisse erzielt, wenn man organische Metallsalze verwendet, z.B. Kobaltnaphthenat und ähnliche Salze von Blei, Zink, Kupfer und Mangan. Bei den organischen Resten kann es sich um aliphatische oder aromatische Reste handeln.A wide variety of diisocyanates can be used, but the use of aryl and especially preferred by monophenyl diisocyanates. Suitable compounds include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, 4-chloro-1,3-phenylene diisocyanate, methylene bis (4-phenyl isocyanate), naphthalene-1,5-diisocyanate. Any catalyst that can be used in the reaction of polyalkylene glycols can be used with diisocyanates proves useful, including the tertiary organic bases according to the "USA. Patent 2 692 874. It has been shown that particularly good results are achieved when using organic metal salts, e.g. cobalt naphthenate and similar salts of lead, Zinc, copper and manganese. The organic radicals can be aliphatic or aromatic Trade leftovers.

Es hat sich gezeigt, daß manche handelsüblichen Polyalkylenglykole, die mehr als 0,5Vo Feuchtigkeit enthalten, nicht einwandfrei reagieren, so daß man Filme von geringer Festigkeit erhält und das Material zur Verwendung als Schlichte für Textilgarne relativ ungeeignet wird. In der Praxis wird der Feuchtigkeitsgehalt der Polyalkylenglykole möglichst niedrig gehalten, z. B. durch Beigabe eines aromatischen Lösungsmittels wie Benzol oder Toluol und Beseitigung des Wassers durch azeotrope Destillation.It has been shown that some commercially available polyalkylene glycols contain more than 0.5Vo moisture contain, do not react properly, so that films of low strength are obtained and the material is relatively unsuitable for use as a size for textile yarns. In practice, the moisture content the polyalkylene glycols kept as low as possible, z. B. by adding an aromatic solvent like benzene or toluene and removing the water by azeotropic distillation.

Das Schlichten von Garnen mit den hier beschriebenen Mittein geht auf äußerst einfache Weise vor sich. Die Polymere können in Wasser gelöst und bei jeder beliebigen Temperatur zwischen der Raumtemperatur und dem Siedepunkt verwendet werden. Eine ausgezeichnete Durchdringung des Garnes wird jedoch bei Temperaturen zwischen 49 und 82° C erzielt, und es ist völlig unnötig, mit höheren Temperaturen zu arbeiten, wenn wäßrige Schlichtelösungen mit einem Feststoffgehalt von 3 bis 12% verwendet werden. Bei der Benutzung der gebräuchlicheren Einrichtungen werden einwandfreie Ergebnisse erzielt.Sizing yarns with those described here Mitteining is done in an extremely simple way. The polymers can be dissolved in water and used in any temperature between room temperature and boiling point can be used. However, excellent penetration of the yarn is achieved at temperatures between 49 and 82 ° C, and it is completely unnecessary to work with higher temperatures when using aqueous sizing solutions with a solids content of 3 to 12% can be used. When using the more common facilities perfect results are achieved.

Gegebenenfalls kann man geeignete Zusatzstoffe verwenden. In einer bevorzugten AusfUhrungsform wird durch eine kleine Beigabe von Silicon eine hervorragende Schmierung herbeigeführt, wodurch sich der Webvorgang verbessert. Der Anteil des Silicons kann zwischen etwa 0,01 und 5·/· variiert werden, und vorzugsweise verwendet man 1 bis 2*1%, bezogen auf die Harzfeststoffe. In manchen Fällen kann man mit etwas größeren Mengen arbeiten, doch wird hierbei lediglich Material vergeudet. Ferner hat es sich gezeigt, daß eine bemerkbare Verbesserung des Webvorgangs erzielt wird, wenn man Ammoniak beigibt, um die pH-Zahl der Lösung auf etwa 7,5 bis 9,0 zu erhöhen. Die anzuwendende Menge der Schlichte variiert in Abhängigkeit von den Eigenschaften des FasermateriaJs, dem Garntyp, dem Deniergewicht, sie liegt vorzugsweise zwischen 0.5 und 15*/·. Im allgemeinen genügt es, bezogen auf das Garngcwicht, eine Feststoffmenge der Polymere von 0,5 bis 3*/· bei cinfädigem Garn und von 3 bis 10'/· bei einem gesponnenen Gam zu verwenden. Die Konzentration der Schlichtelösung kann innerhalb eines ziemlich großen Bereichs variieren, z. B.. zwischen etwa 2 und 15·/.. If necessary, one can use suitable additives. In a preferred embodiment, a small addition of silicone brings about excellent lubrication, which improves the weaving process. The level of silicone can be varied between about 0.01 and 5 * / * , and preferably 1 to 2 * 1% based on resin solids is used. In some cases it is possible to work with slightly larger quantities, but this only wastes material. It has also been found that a noticeable improvement in weaving is achieved when ammonia is added to raise the pH of the solution to about 7.5 to 9.0. The amount of size to be used varies depending on the properties of the fiber material, the type of yarn and the denier weight; it is preferably between 0.5 and 15 * / ·. In general, it is sufficient, based on the yarn weight, to use a solids amount of the polymers of 0.5 to 3 * / · in the case of fine yarn and from 3 to 10 '/ · in the case of a spun yarn. The concentration of the size solution can vary within a fairly wide range, e.g. B .. between about 2 and 15 · / ..

Beim Schlichten ist es erforderlich, die hygroskopischen Eigenschaften des Polymers auf ein Mindestmaß herabzusetzen, da sich das Weben normalerweise bei hoher Feuchtigkeit abspielt. Es hat sich gezeigt, daß man das Anziehungsvermögen für Wasser besonders gut durch die Verwendung von Polyurethanen herabsetzen kann, die an den Enden mit Alkoxygruppen abgeschlossen sind. d. h. mit Hilfe der hier beschriebenen Reaktionsprodukte mit Alkoholabschluß. Silicone erweisen sich als sehr wirksam bei der Herabsetzung einer Richtigkeit, die infol.ee der Aufnahme von Feuchtigkeit durch hygroskopische Polymere auftreten kann.When finishing it is necessary to use the hygroscopic Reduce properties of the polymer to a minimum, since weaving normally plays in high humidity. It has been shown that there is attraction for water especially good by using polyurethanes that can degrade at the ends with Alkoxy groups are complete. d. H. with the help of the alcohol-terminated reaction products described here. Silicones are found to be very effective in belittling a veracity that infol.ee the absorption of moisture by hygroscopic polymers can occur.

Bei der bevorzugten Anwendung wird man daher ein wäßriges Medium verwenden, das ein erfinduncsgemäß zu verwendendes wasserlösliches Polymer mit Alkoholabschluß sowie ein Silicon enthält, wobei die pH-Zahl des Mediums etwa zwischen 8.0 und 9.0 liegt. Die so geschlichteten Garne haben einen Überzug aus dem Polymer, der seinerseits einen Überzug aus Silicon trägt.In the preferred application, an aqueous medium will therefore be used which has an inventive to be used water-soluble polymer with alcohol termination and a silicone contains, the The pH of the medium is between 8.0 and 9.0. The yarns sized in this way have a coating from the polymer, which in turn has a silicone coating.

Das Polymer besitzt in der Lösung eine hervorragende Stabilität, so daß es in einer beliebigen flüssigen oder festen Form lagerfähig ist, und seine gute Wasserlöslichkeit ermöglicht das Ansetzen von Gemischen an einer beliebigen Stelle in der Weberei, so daß sich gesonderte Arbeitsgänge erübrigen, wie sie z. B. bei Stärke und anderen bekannten Schlichtemitteln erforderlich sind.The polymer is excellent in the solution Stability so that it can be stored in any liquid or solid form, and its good Solubility in water enables mixtures to be added anywhere in the weaving mill, so that there is no need for separate operations, as they are, for. B. with starch and other known sizing agents required are.

Die Erfindung ist im Hinblick auf das Schlichten von Textilgarnen beschrieben worden; der Ausdruck ίο »Garn« bezeichnet sowohl aus Fasern gesponnene Garne als auch einfädige Garne. Insbesondere läßt sich die Erfindung bei gesponnenem Polyestergarn, . gesponnenen Gemischen von Baumwolle und Polyester, Baumwolle, Viscose und Azetat usw., anwenden. The invention has been described in terms of sizing textile yarns; the expression ίο "Yarn" denotes both spun from fibers Yarns as well as single thread yarns. In particular, the invention can be used with spun polyester yarn, . spun blends of cotton and polyester, cotton, viscose and acetate, etc.

In manchen Fällen ist eine dauerhafte Schlichte erwünscht, damit ein schon auf dem Webstuhl ausgerüstetes Gewebe hergestellt werden kann. In diesen Fällen kann man die erfindungsgemäß verwendeten *o Polymere auf dem Garn einer weiteren Reaktion unterziehen, um die gewünschten Erzeugnisse herzusteilen. Um diese Reaktionen durchzuführen, kann man der Schlichtelösung Formaldehyd, Acetaldehyd, Acrolein, andere Aldehyde und bzw. oder Aldehydes spender wie Methylolmelamine, Methylolharnstoffe, Methyloläthylenharnstoffe, Mischpolymere von Acetonen und Aldehyden, Methylolacetylendiharnstoffe usw. kurz vor dem Aufbringen der Schlichte auf das Garn beigeben, um ein Gelieren der Schlichtelösung vor dem Gebrauch zu verhindern, und zwar vorzugsweise in Gegenwart eines sauren Katalysators, so daß diese Stoffe mit dem Polymer auf den Trokkenbehältem der Schlichtmaschine reagieren, um auf dem Gam wasserunlösliche vernetzte Filme zu erzeugen. In some cases a permanent sizing is desired, so that one that has already been finished on the loom Tissue can be manufactured. In these cases, one can use those used in the present invention * o Subjecting polymers on the yarn to a further reaction to produce the desired products. To carry out these reactions, formaldehyde, acetaldehyde, Acrolein, other aldehydes and / or aldehyde donors such as methylolmelamines, methylolureas, Methylolethylene ureas, mixed polymers of acetones and aldehydes, methylol acetylenediureas etc. add shortly before applying the size to the yarn to ensure that the size solution gels to prevent before use, preferably in the presence of an acidic catalyst, so that these substances react with the polymer on the drying container of the sizing machine in order to to produce water-insoluble crosslinked films on the yarn.

Example I.

Eine Kette von mehreren tausend Garnenden aus 100·/·igen gesponnenen Polyestergarnen wird mittels einer Schlichteinrichtung üblicher Bauart für synthetische Schlichte geschlichtet; diese Einrichtung umfaßt einen beheizten Schlichtckastcn, normale Quetschwalzen und mit Tetrafluoräthylen überzogene Trockenbehälter. Um die Garne zu imprägnieren, werden sie durch den Schlichtckastcn geführt, der eine wäßrige Lösung des Schlichtemittels, das eine klare, neutrale, leicht gelbe, durchsichtige, etwas zähflüssige Lösung eines Polymers aus 42 kg PoIyäthylenglykol. Molgewicht 6000 bis 7500. und 1.95 kg 2.4-Toluoldiisocyanat darstellt, enthält, das auf einen Feststoffgehalt von 6⁰O verdünnt und mittels Ammoniak auf einen pH-Wert von 9 gebracht worden ist. Die Temperatur der Sehlieliteinrichtung wird auf etwa 65° C gehalten, und die Quetschwalzen werden so eingestellt, daß auf dem Garn eine Feststoffmenge von 3.5°o verbleibt. Die Trocknung erfolgt in üblicher Weise bei Temperaturen der Trocknungsbehälter von etwa 93 ^c C. Die Schlichtmaschine arbeitet gleichmäßig, ohne daß Schwierigkeiten infolgeA warp of several thousand yarn ends made of 100 % spun polyester yarns is sized by means of a sizing device of the usual type for synthetic sizing; this device comprises a heated sizing chamber, normal nip rollers and drying containers coated with tetrafluoroethylene. In order to impregnate the yarns, they are passed through the sizing chamber, which contains an aqueous solution of the sizing agent, which is a clear, neutral, slightly yellow, transparent, somewhat viscous solution of a polymer made from 42 kg of polyethylene glycol. Molecular weight 6000 to 7500 and 1.95 kg of 2,4-toluene diisocyanate, which has been ^{diluted to a solids content of 6 0} O and brought to a pH of 9 by means of ammonia. The temperature of the Sehlielit device is kept at about 65 ° C, and the nip rollers are adjusted so that a solid amount of 3.5 ° o remains on the yarn. Drying is carried out in a customary manner at temperatures of the drying container of about 93 ^c C. The sizing machine operates smoothly without any difficulties due to

harter Schlichte auftreten und ohne daß ein Festkleben an den Trocknungsbehältern erfolgt; an den Teilstäben wird ein hervorracendes Arbeiten festeestellt. hard sizing occur and without sticking takes place on the drying containers; Excellent work is established on the partial rods.

Ein die geschlichteten Garne tragender Baum wirdA tree carrying the sized yarns becomes

in einen Webstuhl eingesetzt, und das Garn läßt sich ohne Schwierigkeit zu einem ausschließlich aus Polyestergarn bestehenden Gewebe von normaler einfacher Bindung verweben. Ein gutes Verhalteninserted into a loom, and the yarn leaves without difficulty to a fabric consisting exclusively of polyester yarn from normal weave in a simple bond. Good behavior

beim Weben ist zu beobachten, das Abfallen von Schlichte ist auf ein Mindestmaß herabgesetzt.during weaving it can be observed that sizing is reduced to a minimum.

Ein vollständiges Entfernen der Schlichte wird durch Waschen des Gewebes in lauwarmem Wasser (30 Minuten) sogar ohne Verwendung eines ober-. flächenaktiven Mittels bewirkt.Complete removal of the size is accomplished by washing the fabric in lukewarm water (30 minutes) even without using an overhead. surfactant causes.

Example II

In ein geeignetes Reaktionsgefäß werden 50 Gewichtsteile Dimethylsiliconöl (5000 Centipoise), 20 Gewichtsteile Perchloräthylen, 25 Gewientsteile Toluol und 5 Gewichtsteile ölsäure eingebracht. Dieses Gemisch wird bis zur vollständigen Lösung gerührt. 50 parts by weight of dimethyl silicone oil (5000 centipoise), 20 parts by weight of perchlorethylene, 25 parts by weight of toluene and 5 parts by weight of oleic acid were introduced. This The mixture is stirred until it is completely dissolved.

Ein Schlichtegemisch wird entsprechend Beispiel 1 hergestellt, jedoch wird in dem wäßrigen Gemisch eine Menge von 2 Gewichtsprozent. der vorstehend beschriebenen Siliconlösung dispergiert. Das Schlichtegemisch wird dann gemäß Beispiel I auf eine Kette von mehreren tausend Garnenden aus 100 %> gesponnenem Polyäthylenterephthalatgarn aufgebracht. Die so geschlichteten Garne scheinen im Vergleich zu denen nach Beispiel I besser geschmiert zu sein, und hierauf ist vermutlich das sogar noch bessere Verhalten beim Weben zurückzuführen.A size mixture is prepared according to Example 1, but in the aqueous mixture an amount of 2 percent by weight. the above-described silicone solution dispersed. The sizing mixture is then according to Example I on a warp of several thousand yarn ends from 100%> applied to spun polyethylene terephthalate yarn. The yarns sized in this way seem compared to those of Example I to be better lubricated, and on this is probably even better behavior traced back during weaving.

Dieses Beispiel wird wiederholt, wobei an Stelle des Dimethylsiliconöls Methylwasserstoffsilicon mit Kettenabschluß durch Trimethylsilicon verwendet wird. An Stelle der vorstehend erwähnten Silicone können auch andere für die Behandlung von Textilien geeignete Silicone verwendet werden, oder die überzogenen Garne können gegebenenfalls mit einem weiteren äußeren Überzug aus Chlorsilan versehen werden.This example is repeated, with methyl hydrogen silicone in place of the dimethyl silicone oil Chain termination by trimethyl silicone is used. Instead of the aforementioned silicones other silicones suitable for the treatment of textiles can also be used, or the coated ones Yarns can optionally be provided with a further outer coating of chlorosilane will.

Example III

Eine nur aus Baumwolle bestehende Kette wurde mit einer 5°/oigen Lösung eines gemäß Beispiel I hergestellten Mittels so geschlichtet, daß 5% FeststoffeA warp consisting only of cotton was prepared with a 5% solution of one according to Example I. Sized by means of 5% solids

(auf Gewichtsbasis) aufgebracht werden. Im Zeitpunkt des Mischens der Schlichtelösung, d.h. kurz vor der Verwendung, ist 0,1% Formaldehyd beigefügt worden. Es wird eine Baumwollschlichtmaschine gebräuchlicher Bauart verwendet, und der Schlichtekasten wird auf eine Temperatur von etwa 55° C erhitzt. Wie bei Beispiel II werden hervorragende Laufeigenschaften festgestellt. Die geschlichtete Kette wird zu einem vollständig aus Baumwolle bestehenden Ge- ₁ webe verarbeitet. Das Verhalten beim Weben ist gut, und die Materialverluste werden auf ein Mindestmaß herabgesetzt.(on a weight basis). At the time of mixing the sizing solution, ie shortly before use, 0.1% formaldehyde was added. A cotton sizing machine of conventional design is used and the sizing box is heated to a temperature of about 55 ° C. As in Example II, excellent running properties are found. The sized warp ₁ is processed to a weave composed entirely of cotton overall. The weaving behavior is good and material losses are minimized.

Claims

Patent claims:

1. Use of polyurethane resins in aqueous »o riger solution obtained by reacting a diisocyanate with a polyethylene glycol with a molecular weight of 2000 to 10,000, preferably 6000 to 7500 in the molar ratio of about 1: 1 to 1.5: 1 in the presence of a catalyst as and obtained after adding a chain terminator have been used as sizing agents for polyester-containing Textile yarns.

2. Use according to claim 1, characterized in that that one containing the polyurethane resin dispersed in a small amount of silicone Solution used.

3. Use according to claim 1 or 2, characterized in that the polyurethane resin used in such an amount that it is 0.5 to 15 percent by weight after drying is present on the fiber.

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