DE1444034C3

DE1444034C3 - Verwendung von gekräuselten Polyester-Stapelfasern als Füll- bzw. Polstermaterialien und Watte

Info

Publication number: DE1444034C3
Application number: DE19631444034
Authority: DE
Inventors: Paul Shelby N.C.; Coates Herbert Wright Fairfax AIa.; Paliyenko (V.StA.)
Original assignee: Celanese Corp
Current assignee: Celanese Corp
Priority date: 1962-07-13
Filing date: 1963-07-12
Publication date: 1976-02-05

Description

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triummethylat gibt man allmählich bei 40 bis 50⁰C die außerdem Dispergier-, Emulgier- oder Stabilisierunter Rühren 740 Teile Acrylnitril. Anschließend wird mittel enthalten. Als solche kommen besonders nichtdie Mischung 5 Stunden bei 50 bis 60° C nachgerührt, ionogene Produkte in Betracht, beispielsweise Anmit Essigsäure neutralisiert und durch Anlegen von lagerungsprodukte von Äthylenoxyd an langkettige Vakuum vom überschüssigen Acrylnitril befreit. Das 5 Alkohole, Merkaptane, Amine, Carbonsäuren, Car-Reaktionsprodukt wird filtriert und anschließend unter bonsäureester oder Carbonsäureamide. Doch können Druck und in Gegenwart von Ammoniak bei etwa auch anionaktive Mittel dieser Art mitverwendet 120° C in bekannter Weise hydriert. werden, z. B. Fettalkoholsulfonate, Alkylarylsulfonate

1 Mol des so erhaltenen Diamins wird mit 1,8 bis und partielle Ester aus mehrwertigen organischen oder 2 Mol technischer Stearinsäure unter Abdestillieren io anorganischen Säuren und langkettigen Alkoholen des entstandenen Wassers auf 160° C erhitzt, bis und Ätheralkoholen. Zusatzstoffe dieser Art wirken , ungefähr 85% der Stearinsäure umgesetzt sind (ent- . sich vorteilhaft auf die Beständigkeit der Behandlungssprechend dem Titer in Alkohol von ungefähr 2,0 ecm bäder aus.

n/10-NaOH pro Gramm gegen den Indikator Phenol- Die antistatische Präparation nach der Erfindung

phthalein). 15 kann durch Behandlung des präparierten Gutes mit

B. 1 Mol eines Polyäthylenglykols mit dem mittleren Wasser von ungefähr 70°C mühelos wieder entfernt

Molekulargewicht 810 wird mit 2,2 Mol Thionyl- werden.

chlorid 2 Stunden unter Rückfluß auf 75⁰C und dann Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente

1 Stunde am absteigenden Kühler auf 90 bis 100° C sind Gewichtseinheiten,

erhitzt. Nach Zugabe von 0,5 Mol wasserfreier Soda so
und etwas Aktivkohle wird eine weitere halbe Stunde

bei 70 bis 8O⁰C gerührt und heiß abgesaugt. Beispiel 1

1 Mol des erhaltenen Dichlorids wird bei 130°C in

30 Minuten zu einer Mischung aus 2 Mol Mono- Polyesterfasern des Woll-Typs 60/3,0 werden mit

äthanolamin und 2 Mol wasserfreier Soda zugetropft. 25 einer wäßrigen Lösung von 2 g/l eines Umsetzungs-

Nach eineinhalbstündigem Rühren bei 130° C wird Produktes aus 2 Mol Stearinsäure mit 1 Mol ω,ω'-Di-

zur Entfernung der Salze das noch warme Diamin (aminopropyl)-octadecaäthylenglykoläther 10 Minuten

abgesaugt. bei 45⁰C behandelt, abgeschleudert und bei 100°C

1 N-Äquivalent des Diamins wird mit 1,05 Mol getrocknet. Die auf diese Weise behandelte Faser,

technischer Stearinsäure unter Abdestillieren des 30 deren Gehalt an Präparationsmittel 0,1% beträgt,

entstehenden Wassers auf 160⁰C erhitzt, bis der Titer zeigt bei der Verarbeitung keine störende elektro-

in Alkohol bei 3 ecm n/10-NaOH pro Gramm gegen statische Aufladung und läßt sich ohne Schwierig-

Phenolphthalein als Indikator liegt. keiten verspinnen.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Stoffe entstehen in der Regel nicht Einzel- 35

Individuen, sondern zumeist Stoffmischungen, denn Beispiel 2 einerseits sind die als Ausgangsstoffe zur Verfugung

stehenden Polyalkylenglykole im allgemeinen Mi- Polyesterfasern des Baumwoll-Typs 40/1,5 werden

schungen von Stoffen gleichen Aufbauprinzips, aber mit einer 0,2%igen wäßrigen Lösung einer Verbindung

verschiedener Kettenlänge, die eine statistische Mengen- 40 behandelt, die man durch Umsetzung von 1 Mol des

verteilung der Einzelkomponenten aufweisen, anderer- aus einer Polyäthylenglykol-Mischung hergestellten

seits können die Endprodukte Mischungen aus Amiden Dichlorids vom mittleren Molekulargewicht 800 mit

und Estern der Formel I sein, die auch noch unter- 2 Mol Diäthanolamin und anschließende Konden-

geordnete Mengen der zugrunde liegenden, nicht sation mit 2 Mol Stearinsäure erhält. Die Behandlung

acylierten Diamine und/oder der nur einseitig N- oder 45 erfolgt gemäß Beispiel 1, und es resultiert dabei ein

O-acylierten Diamine enthalten können. Die Stoffe Fasermaterial, das sich, ohne Neigung zu nennens-

der Formel I ebenso wie die Stoffmischungen, die werter elektrostatischer Aufladung zu zeigen, einwänd-

diese als wesentliche Komponenten enthalten, sind frei verspinnen läßt. Die Garne zeichnen sich durch

wasserlöslich oder in Wasser verteilbar. Sie werden hohe Reißfestigkeit und Gleichmäßigkeit aus.

vorzugsweise in Form ihrer wäßrigen Lösungen oder 5°
Dispersionen auf das Behandlungsgut aufgebracht.

Sie können aber auch als Lösungen in organischen B e i s ρ i e 1 3 Flüssigkeiten, beispielsweise in gegebenenfalls chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen, angewandt Polyesterkammzug wird nach dem Färben auf der werden. Für die Anwendung als Faden- oder Faser- 55 Bobine mit einer 0,2%igeh Lösung des im Beispiel 2 präparation sollte die Menge des aufgebrachten Mittels beschriebenen Umsetzungsproduktes während 10 Miso gewählt werden, daß sie 0,2%, bezogen auf das nuten, bei 4O⁰C behandelt. Nach dem Abschleudern Behandlungsgut, nicht überschreitet. Vorzugsweise auf ungefähr 50 % Restfeuchtigkeit und dem Trocknen bring! man die Mittel in Mengen zwischen 0,05 und unter den in der Praxis üblichen Bedingungen kann der 0,2%, bezogen auf das Behandlungsgut, auf. Beab- 60 Kammzug als solcher oder in Mischung mit anderen sichtigt man jedoch, nicht Fäden oder Fasern; sondern Fasern versponnen werden, ohne daß sich Störungen, daraus hergestellte textile Halb- oder Fertigwaren zu wie Wickeln, Spreizen oder Haften, an den Maschinenpräparieren, so kann es vorteilhaft sein, mehr als 0,2%, teilen bemerkbar machen. Auf Grund der hervorbezogen auf das Behandlungsgut, aufzubringen, um ragenden Lauf- und Verzugseigenschaften eines derdadurch zusätzlich den Griff des Gutes zu verbessern. 65 artig behandelten Kammzuges kann man gleichmäßige

Eine bevorzugte Ausführungsform des vorliegenden Garne von hoher metrischer Nummer ausspinnen; Verfahrens besteht darin, wäßrige Lösungen oder an der Ringspinnmaschine treten nur sehr wenig DisDersionen der Behandlungsmittel zu verwenden, Fadenbrüche auf.

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Beispiel 4

Mischgewebe, bestehend aus 45% Wolle und 55% Polyesterfaser, wird im Anschluß an die letzte Naßbehandlung mit 2 g/l einer Mischung aus 10 Teilen eines Anlagerungsproduktes von 100 Mol Athylenoxyd an 1 Mol Spermölfettalkohol und 90 Teilen eines Umsetzungsproduktes aus 2 Mol technischer Stearinsäure und 1 Mol w,w'-Di-(Aminopropyl)-tridecääthylenglykoläther bei pH 7 während 10 Minuten bei 45°C behandelt, auf ungefähr 70% Restfeuchtigkeit abgeschleudert und in der üblichen Weise getrocknet. Das Fettalkoholäthylenoxydaddukt dient der Stabilisierung der Anwendungsflotte. Das auf diese Weise ausgerüstete Gewebe zeichnet sich durch einen weichen angenehmen Griff aus und zeigt beim Gebrauch keine Neigung zur elektrostatischen Aufladung.

Patentansprüche :

1. Verfahren zum antistatischen Präparieren von Gebilden aus synthetischen makromolekularen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man auf das Behandlungsgut Stoffe der allgemeinen Formel

X-N-A₂-O -(- A₁ -

R₁

O-)-A₂-N-X
(I)

aufbringt, in der R₁ Wasserstoffatome oder niedere Alkyl- oder Hydroxyalkylreste, X Reste der Formel — CO — R₂ oder — A₃ — O — CO — R₂, R₂ Alkylreste mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, A₁ Äthylen- und/oder Propylenreste, A₂ Alkylenreste mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, A₃ Alkylenreste mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und η eine der ganzen Zahlen von 5 bis 35 bedeutet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlungsmittel aus wäßriger Lösung oder Dispersion auf das Behandlungsgut aufbringt.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von gekräuselten Polyester-Stapelfasern, die durch Behandlung mit einer wäßrigen Emulsion eines Siliconharzes, eines metallorganischen siliconhärtenden Katalysators und eines antistatischen Mittels permanent in der Kräuselung fixiert worden sind, als Füll- bzw. Polstermaterialien und als verklebte oder nicht verklebte Watte.

Kissen, Polster, Steppdecken und viele andere Artikel werden üblicherweise mit gekräuselter Stapelfaser aus Kunstfäden gefüllt. Der Wert jeder bestimmten Art von Stapelfasern für diesen Verwendungszweck hängt insbesondere von der Fülligkeit der Faser und diese wiederum mindestens teilweise vom Kräuselungsgrad ab sowie von der Elastizität der Fäden, d.h. der Fähigkeit, die Kräuselung selbst nach dem Zusammendrücken zurückzubehalten. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die Kräuseleigenschaften zu verbessern und damit den Wert der gekräuselten Stapelfaser als Füllmaterial zu steigern.

Die Lösung dieser Aufgabe ist die Verwendung von gekräuselten Polyester-Stapelfasern, die durch Behandlung mit einer wäßrigen Emulsion eines Siliconharzes, eines metallorganischen siliconhärtenden Katalysators und eines antistatischen Mittels permanent in der Kräuselung fixiert worden sind, als Füll- bzw. Polstermaterialien und als verklebte oder nicht verklebte Watte.

Es ist zwar bereits bekannt, vernetzende Harze, wie Harnstoff-Formaldehyd- und Melamin-Formaldehyd-Harze, zur Behandlung von Textilmaterialien zu verwenden. Diese werden jedoch von den Einzelfasern absorbiert und reagieren im Innern der Faser unter Vernetzung und grundlegender Änderung der Fasereigenschaften.

Es ist weiterhin bekannt, Textilien durch Behandlung mit wäßrigen Siliccn-Emulsionen, die als Katalysatoren eine metallorganische Verbindung enthalten, wasserabstoßend zu machen, doch war nicht vorauszusehen, daß man die Kräuseleigenschaften von Stapelfasern durch Aufbringen eines Siliconharzüberzuges auf diese Fasern verbessern kann.

Die Siliconharze werden im allgemeinen durch Hydrolyse eines Alkylhalogensilans, wie Methyltrichlorsilan, Dimethyldichlorsilan, Trimethylchlorsilan, Methyldichlorhydrogensilan oder deren Gemische gebildet. Die Hydrolyse solcher Verbindungen führt zur Bildung von Hydroxylgruppen, aber die Hydroxylgruppe an einem Siliconatom ist gewöhnlich so instabil, daß sie mit einer an ein anderes Siliconatom gebundenen Hydroxylgruppe unter Abspaltung von Wasser und Bildung der Siloxanbrücke, — Si—O—Si, die für die Siliconharze typisch ist, reagiert.

Hydrolysiert man difunktionelle Verbindungen, wie Dimethyldichlorsilan, so können diese in lineare Polymere, beispielsweise die flüssigen Silicone, umgewandelt werden. Trimethylchlorsilan ist monofunktionell und kann daher als Kettenabbruchmittel in Verbindung mit flüssigen Siliconen, die aus Dimethyldichlorsilan erhalten wurden, zur Einstellung des Molekulargewichts des Siliconpolymeren verwendet werden. Durch Verwendung von Methyltrichlorsilan, Dimethyldichlorsilan und Trimethylchlorsilan in bestimmten Mengenverhältnissen können polymere Siliconprodukte mit bestimmtem Molekulargewicht und bestimmtem Vernetzungsgrad erhalten werden.

Vorzugsweise verwendet man verhältnismäßig niedrigmolekulare und somit verhältnismäßig dünnflüssige Silicone. Geeignete Silicone lassen sich leicht, beispielsweise durch Hydrolyse eines größeren Anteils Methyldichlorhydrogensilan und eines geringeren Anteils Dimethyldichlorsilan, herstellen. Gegebenenfalls kann man auch eine geringe Menge Trimethylchlorsilan (als Kettenabbruchmittel) und eine geringe Menge Methyltrichlorsilan (zur Beschleunigung der Vorvernetzung) zusetzen. Bei Verwendung dieser Ausgangsmaterialien erhält man verhältnismäßig dünnflüssige Silicone, die einen größeren Anteil Methylhydrogenpolysiloxan und einen geringeren Anteil Dimethylpolysiloxan enthalten. Für die Zwecke der Erfindung eignen sich besonders die in der USA.-Patentschrift 25 88 365 beschriebenen Silicone.

Es ist zweckmäßig, die Silicone zuerst unter Bildung einer wäßrigen Emulsion von pastenartiger Konsistenz zu emulgieren. Geeignet für diesen Zweck sind die üblichen Emulgatoren für Silicone, wie Trimethylnonyläther. Die mittlere Teilchengröße des Siliconpolymeren in dieser pastenartigen Emulsion beträgt meist 1 bis 8 μ, im Mittel etwa 5 μ. Die Paste wird dann durch Zugabe von Katalysator, Antistatikmittel und zusätzlichem Wasser in der Menge, die erforderlich ist, um die endgültige Emulsion mit den Bestandteilen in den gewünschten Konzentrationen zu erhalten, verarbeitet. Zur Beschleunigung der Vernetzung der Silicone werden die üblichen, zur Härtung von Siliconen verwendeten organometallischen Katalysatoren gebraucht, und zwar im allgemeinen organometallische Salze oder Gemische solcher Salze. Als Metallanteil enthalten diese Katalysatorverbindungen im allgemeinen Zink, Zinn, Aluminium oder Zirkon. Geeignete Katalysatoren sind Zinkacetat, Aluminiumoctoat, organische Titanate und Gemische dieser Verbindungen.

Der Katalysator wird am besten getrennt von der Siliconemulsion gehalten, bis das Gemisch zum Gebrauch hergestellt werden muß. Zweckmäßig wird er als letzte Komponente des Gemisches zugegeben.

Es ist ferner notwendig, dem Gemisch ein Antistatikmittel, vorzugsweise ein polymeres kationisches Material, zuzugeben. Besonders geeignete Antistatikmittel sind in der USA.-Patentschrift 27 41 568 beschrieben. Im allgemeinen werden wasserunlösliche polymere quaternäre Ammoniumcarboxylate für diesen Zweck verwendet. Diese polymeren Salze sind zweckmäßig Polymere von monomeren Verbindungen, von denen wenigstens 1% einen Vinylidenrest enthält, in dem nur nichtaromatische C —C-Doppelbindungen vorliegen und der direkt an ein Kohlenstoffatom gebunden ist, das eine Doppelbindung aufweist und mittelbar an eine stickstoffhaltige Gruppe gebunden ist, und zwar eine tertiäre Aminogruppe oder eine quaternäre Ammoniumgruppe. Diese stickstoffhaltigen Gruppen liegen im Polymeren in Form von quaternären Ammoniumgruppen vor, wobei das Anion im größeren Teil dieser Ammoniumgruppen das Anion einer Carbonsäure ist, die eine acyclische Kohlenstoffkette von wenigstens 8 C-Atomen enthält. Ein typisches Antistatikmittel der vorstehend genannten Art ist ein Pory-/?-(methacryl)-oxyäthyldiäthylmethylammoniumsalz, in dem das Anion des größeren Teils der quaternären Ammoniumgruppen das Anion einer langkettigen Carbonsäure, wie Stearinsäure, ist.