DE1469267A1

DE1469267A1 - Ausruestungsmittel fuer Textilgut

Info

Publication number: DE1469267A1
Application number: DE19651469267
Authority: DE
Inventors: Petersen Dr Harro; Bille Dr Heinz; Ruemens Dr Wilhelm
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1965-08-07
Filing date: 1965-08-07
Publication date: 1968-12-12
Also published as: CH1071166A4; DE1469267B2; FR1488817A; CH460694A; BE685164A; GB1093807A; AT258854B; DE1469267C3

Description

BADISCHE ANILIN- & SODA-FABRIK AG

Unser Zeichens O.Z. 23 796

Rt/Et.

Ludwigshafen/Rhein, 6.8.1965

Dr. Expl.

L~—

Ausrüstungsmittel für Textilgut

Es ist bekannt, daß man Fasergut, das natürliche oder regenerierte Cellulose enthält oder daraus besteht, mit N-Hydroxymethyl- oder N-Alkoxymethy!verbindungen aliphatischer oder cyclischer Harnstoffe, z.B. des Harnstoffs, des Thioharnstoffs, des Äthylenharnstoffs, des Propylenharnstoffs, des Glyoxalmonoureins, der Urone, der Triazlnone oder auch des Melamins oder der Urethane oder mit Mischungen derartiger Verbindungen im wäßrigen Bade imprägniert, trocknet, gegebenenfalls einer mechanischen formgebenden Behandlung unterwirft, und in Gegenwart von Säuren oder säureabspaltenden Verbindungen auf höhere Temperaturen erhitzt. Durch eine solche Behandlung lassen sich Knitterfest-, Krumpffest-, Präge-, Schreiner- und Chintz-Ausrüstungen herstellen. Hierbei werden Trockenknitterwinkel und Naßknitterwinkel in der gleichen Größenordnung erhalten, deren Größe an sich allen Erfordernissen angepaßt werden könnte, wenn nicht die Reißfestigkeit des behandelten Gutes um so mehr sinken würde, je höher man die Trockenknitterwinkel macht. Nach neueren Erkenntnissen wird der höchste Gebrauchswert erzielt, wenn man dem Fasergut hohe Naßknitterwinkel und mittelhohe Trockenknitterwinkel bei geringer FaserSchädigung

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vermittelt. Diese Forderung wird bis zu einem gewissen Grade erfüllt, wenn man das auszurüstende Gut z.B. mit einer wäßrigen Lösung der obengenannten N-Hydroxymethyl- oder N-Alkoxymethyl-Verbindungen und eines sauerwirkenden Katalysators Imprägniert, das imprägnierte Gut na£ läßt oder auf einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt trocknet und es bei einer Temperatur bis zu 50 C mit den aufgebrachten Stoffen reagieren läßt.

Für hohe Ansprüche werden von solchen Ausrüstungen gute Waschbeständigkeit, gute Chlorechtheit und eine gute Scheuerfestigkeit verlangt. Darüberhinaus wird von vielen Ausrüstungen auch eine gute Hydrolysenbeständigkeit im sauren Medium verlangt. Diese vielfältigen Forderungen werden nur von wenigen N-Methylol- und N-Alkoxymethyl-Verbindungen der obengenannten Art teilweise erfüllt. So ist bekannt, daß man Ausrüstungen mit hoher Chlorbeständigkeit nur mit den MethyIo!verbindungen von N-substituierten Triazinonen und besonders von cyclischen! 1,3-Propylenharnstoff (= Hexahydropyrimidon-2) erhält. Die Ausrüstungen mit Dimethylol-propylenharnstoff ergeben zwar eine ausgezeichnete Chlorechtheit der Gewebe, die saure Hydrolysenbeständigkeit dieser Ausrüstung 1st jedoch für viele Zwecke unzureichend.

Es wurde nun gefunden, daß man Ausrüstungen erhält, die denen mit Ν,Ν'-Dihydroxymethyl-hexahydropyrimidon in der Chlorechtheit gleichkommen, sie aber in der Hydrolysenbeständigkeit beträchtlich übertreffen, wenn man als Ausrüstungsmittel für . Textilgut, das natürliche oder regenerierte Cellulose enthält oder daraus besteht, Stoffe der allgemeinen Formel

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ρ U69267

CH₂

verwendet, in der R, und R₂ Wasserstoffatome, niedermolekulare Alkylreste oder niedermolekulare Hydroxyalkyl- oder Alkoxyalkylreste, deren Hydroxyl- oder Alkoxylgruppe vom Stickstoffatom durch mindestens zwei Kohlenstoffatome getrennt ist, und R, und R₄ niedermolekulare Alkylreste bedeuten. Bevorzugt werden diejenigen Stoffe der allgemeinen Formel, die in jedem Alkylrest oder Hydroxyalkylrest nicht mehr als 5 Kohlenstoffatome enthalten.

Als Beispiele für die erfindungsgemäß zu verwendenden Ausrüstungsmittel seien genannt die N,N'-Dihydroxymethyl, N,N'-Dimethoxymethyl-, Ν,Ν'-Diäthoxymethyl-, N,N^f-Dipropoxymethyl-, N,N·-Dibutoxymethy1-, N,N·-Di-ß-hydroxyäthoxymethy1-, N,N^f-Di-ßmethoxyäthoxymethyl-, NiN'-Di-^-hydroxypropoxymethyl-, N,N*-Diß-hydroxybutoxymethyl- und !!,l^-Di-^-hyäroxybutoxymethylderivate von 5*5-Dimethyl-, 5-Methyl-5-äthyl-, 5»5-Diäthyl-, 5,5-Dipropyl-, 5-Xthyl-5-butyl-, 5#5-Dibutyl- und SjS-Diamyl-hexahydropyrimidon. Wegen ihrer bequemen Zugänglichkeit und hervorragenden Wirksamkeit sind die Ν,Ν'-Dihydroxymethyl- und Ν,Ν'-Dialkoxymethylderivate des 5#5-Dimethyl- und SiS-Diäthylhexahydropyrimidons, die bis zu 5 Kohlenstoffatome und gegebenenfalls Hydroxylgruppen oder Alkoxylgruppen in den Alkoxyresten enthalten, von besonderer technischer Bedeutung. Auch teilweise mit niedermolekularen Alkoholen verätherte N,N*-Dihydroxymethylderivate der genannten Körper

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kommen beispielsweise in Betracht. 1469267

Die Verwendung der neuen Ausrüstungsmittel erfolgt in an sich bekannter Weise, und zwar vorzugsweise in Form eines wäßrigen Imprägnierbades. Die Konzentration an Ausrüstungsmittel richtet sich in üblicher Weise nach dem angestrebten Effekt. Sie liegt im allgemeinen zwischen 50 und 200 g/l. Das Behandlungsgut wird mit dem Imprägnierbad in üblicher Weise getränkt. Vorzugsweise bedient man sich dazu eines Foulards. Das getränkte Gut befreit man in an sich bekannter Weise durch Abquetschen von überschüssiger Imprägnierflüssigkeit. Man kann das imprägnierte Fasergut trocknen und es dann in Gegenwart saurer oder potentiell saurer Katalysatoren auf eine Temperatur bis zu l80°C, vorzugsweise auf I30 bis 160 C, erhitzen. Im allgemeinen ist unter diesen Bedingungen die Reaktion in 1 bis 6 Minuten beendet. Man kann das Fasergut während des Trocknens oder danach mechanisch formen, beispielsweise durch Stauchen, Kräuseln, Bügeln, Kalandern, Prägen oder Plissieren. Nach der Reaktion der N-Hydroxymethyl- und/oder N-Alkoxymethylgruppen hat das Fasergut hohe Trockenknittererholungswinkel; außerdem ist die dem Fasergut mitgeteilte Form waschfest auf diesem fixiert. Das behandelte Gut kann dann in üblicher Weise gewaschen, gespült und getrocknet werden.

Man hat weiterhin die sehr vorteilhafte Möglichkeit, das imprägnierte und abgequetschte Gut haß zu lassen oder auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 10 bis 25 %, bezogen auf das Gewicht der in der Cellulose enthaltenen amorphen Bereiche, zu trocknen und anschließend bei normaler oder erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei einer Temperatur von höchstens 5O⁰C, ohne wesentlichen

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Wasserverlust in Gegenwart saurer und/oder potentiell saurer Katalysatoren zu lagern. Die Reaktion mit der Cellulose nimmt unter diesen Bedingungen im allgemeinen 5 bis 20 Stunden, bei Temperaturen über 50⁰C auch weniger, in Anspruch. Dieses Verfahren ermöglicht es, auf einfache und betriebssichere Weise in einem einzigen Arbeitsgang Fasergut, das Cellulose enthält oder daraus besteht, so auszurüsten, daß es hohe bis sehr hohe Naßknitterwinkel von 140° und mehr und mittlere Trockenknitterwinkel von 110° und mehr hat. Durch Variation der Verfahrensbedingungen hat man es in der Hand, Höhe und Unterschied der Naß- und Trockenknitterwinkel den jeweiligen Bedürfnissen anzupassen.

Saure und potentiell saure Katalysatoren sind für die Zwecke der Knitterfestausrüstung allgemein bekannt und gebräuchlich. Als solche kommen beispielsweise in Betracht anorganische und organische Säuren, wie Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure, Borsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Oxalsäure, Weinsäure, Maleinsäure, und Salze, die sauer reagieren oder die durch Hitzeeinwirkung und/oder Hydrolyse Säuren bilden, z.B. Ammoniumsalze und Aminsalze starker Säuren, Magnesiumchlorid, Aluminiumchlorid, Zinkchlorid und Zinknitrat. Die Reaktion der erfindungsgemäß zu verwendenden Ausrüstungsmittel wird, wie erwähnt, in Gegenwart dieser Katalysatoren durchgeführt. Das kann man bewerkstelligen, indem man vor oder nach dem Imprägnieren des auszurüstenden Gutes die Katalysatoren, vorzugsweise in Form wäßriger Lösungen, auf dieses aufbringt. Vorzugsweise gibt man aber die Katalysatoren unmittelbar in das die Ausrüstungsmittel enthaltende Imprägnierbad. Die Konzentration der Katalysatoren wird in dem

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für das jeweils benutzte besondere Ausrüstungsverfahren üblichen Bereich gewählt. Im allgemeinen haben sich für die Ausrüstung bei hoher Temperatur Katalysatorkonzentrationen zwischen 1 und 40 g/l bewährt, während es für die Ausrüstung im gequollenen Zustand der Faser, d.h. in Gegenwart beträchtlicher Wassermengen, und bei niedriger Umsetzungstemperatur bekanntlich erforderlich sein kann, auf stark saure Katalysatoren in einer Konzentration bis zu 2On zurückzugreifen.

Bei der gemeinsamen Anwendung mit Katalysatoren in einem Bad macht sich ein weiterer Vorteil der neuen Ausrüstungsmittel sehr positiv bemerkbar. Sie haben nämlich eine sehr viel bessere Hydrolysenbeständigkeit als die NiN'-Dihydroxymethyl- und Ν,Ν'-Dialkoxymethylderivate des an den Kohlenstoffatomen unsubstituierten Hexahydropyrimidons. Das zeigen Fig. 1 und Fig. 2. Während gemäß Fig. 1 bie 70⁰C bei einem Zusatz von 72 ml 0,1 η HCl/l einer 0,5 molaren Lösung von Dimethoxymethyl-hexahydropyrimidon für die Abspaltung der 1. Methoxymethylgruppe eine Ge-

-5 -1 schwlndigkeitskonstante von 100 . 10 ■* see gefunden wird, benötigt man für die Abspaltung der 1. Methoxymethylgruppe bei N,N^!-Dimethoxymethyl-5,5-dimethyl-hexahydropyrimidon für die Erreichung einer Hydrolysegeschwindigkeitskonstanten von 100 . 10"^ see'¹ 242 ml 0,1 η HCl/l 0,5 molarer Lösung, -d.h. man muß ungefähr 3,5 mal soviel Säure aufwenden. In Fig. 2 sind die Hydrolysegeschwindigkeitskonstanten bei 70⁰C in Abhängigkeit vom PjT-Wert, der mit Salzsäure eingestellt wurde, aufgetragen. Die

-R -1 Geschwindigkeitskonstante mit einem Wert von 100 . 10 ^J see für die Abspaltung der 1. Methoxymethylgruppe wird beim unsubstituierten Ν,Ν'-Dimethoxymethyl-hexahydropyriniidon bei einem

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TT-Wert von etwa J>,\ und beim NfN'-hexahydropyrimidon erst bei einem p„-Wert von 2,2 erreicht. Das hat zur Folge, daß Ausrüstungsbäder, die die neuen AusrUstungsmittel zusammen mit den Katalysatoren enthalten, bedeutend unempfindlicher gegen hohe Katalysatorgehalte und bedeutend lagerbeständiger sind als solche, die statt dessen die entsprechenden Verbindungen des unsubstituierten Hexahydropyrimidons enthalten. Trotzdem reagieren sie überraschenderweise auf der Faser nicht langsamer als diese.

Zusammen mit den neuen Ausrüstungsmitteln können auch die bisher benutzten stickstoffhaltigen und auch stickstofffreien Hydroxymethyl- oder Alkoxymethy!verbindungen, z.B. diejenigen von Harnstoff, Thioharnstoff, cyclischen Harnstoffen, wie Äthylenharnstoff, Propylenharnstoff, Glyoxalmonourein, TrI-azinonen, Uronen, Melamin und anderen Aminotriazinen, Mono- und Dicarbamidsäureestern, sowie Polyäthylenglykolformale und Epoxygruppen enthaltende Verbindungen, wie z.B. Glykoldiglycidäther, angewendet werden. Ferner ist es möglich, noch die üblichen Hydrophobier-, Weichmachungs-, Egalisier-, Netz- und Appreturmittel sowie Kunststofflösungen oder -dispersionen mitzuverwenden. Hydrophobiermittel sind z.B. die bekannten aluminium- oder zirkonhaltigen Paräffin-Wachs-Emulsionen sowie siliconhaltige Zubereitungen und perfluorierte aliphatische Verbindungen. Als Weichmachungsmittel seien z.B. Oxäthylierungsprodukte von höhermolekularen Fettsäuren, Fettalkoholen oder Fettsäureamiden, höhermolekulare Polyglykoläther und deren Ester, höhermolekulare Fettsäuren, Fettalkoholsulfonate, Stearyl-NiN-äthylenharnstoff

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und Stearylamidomethylpyridiniuinchlorid genannt. Als Egalisiermittel können beispielsweise wasserlösliche Salze von sauren Estern mehrbasischer Säuren mit Äthylenoxyd- oder Propylenoxydaddukten längerkettiger oxalkylierbarer Grundstoffe verwendet werden. Netzmittel sind beispielsweise Salze der Alkylnaphthalinsulfonsäuren, die Alkalisalze des sulfonierten Bernsteinsäure« dioctylesters und die Anlagerungsprodukte von Alkylenoxyden an Fettalkohole, Alkylphenole, Fettamine u.dgl. Als Appreturmittel kommen beispielsweise Celluloseäther oder -ester und Alginate in Betracht, außerdem Lösungen oder Dispersionen synthetischer Polymerisate, z.B. von Polyäthylen, Polyamiden, oxäthylierten Polyamiden, Polyvinyläthern,Polyvinylalkohole^ Polyacrylsäure oder deren Estern und Amiden sowie von entsprechenden Polymethacry!verbindungen, Polyvinylpropionat, Polyvinylpyrrolidon, von Mischpolymerisaten, z.B. von solchen aus Vinylchlorid und Acrylsäureester^ aus Butadien und Styrol bzw. Acrylnitril oder aus tt-Di chloräthylen, ß-Chloralkylacrylsäureestern oder Vinyl-ßäthyläther und Acrylsäureamid oder den Amiden der Crotonsäure oder Maleinsäure oder aus N-Methylolmethacrylsäureamid und anderen polymerisierbaren Verbindungen.

Die erfindungsgemäß zu verwenden Ausrüstungsmittel ergeben Ausrüstungen, die neben ausgezeichneter Chlorechtheit eine sehr hohe Hydrolysenbeständigkeit haben. Das so veredelte Textilgut ist daher gegen saure Hygiene-Nachbehandlungen außergewöhnlich unempfindlich. Außerdem verhindern die neuen Mittel die Schädigung des Textilgutes durch hohe Katalysatormengen.

Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente sind

Gewichtseinheiten. Die Gewichtsteile verhalten sich

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zu Raumteilen wie das Kilogramm zum Liter.

Beispiel 1

Ein gebleichtes und mercerisiertes Baumwollgewebe (Popeline) mit einem Gewicht von 120 g/m wurde mit einer Lösung nachstehender Zusammensetzung durch Foulardieren imprägniert!

300 Teile einer 50 #igen, wäßrigen Lösung von N,N^f-Dimethylol-5,5-dimethylhexahydropyrimidon, 40 Teile einer 40 #igen, wäßrigen Dispersion eines Mischpolymerisates aus 89 Teilen Aerylsäure-nbutylester, 5 Teilen Butandioldiacrylat, 3 Teilen N-Methylolmethacrylamid und 3 Teilen Acrylamid, 1 Teil eines Adduktes von 7 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol i-OctyIphenol, 3 Teile eines handelsüblichen optischen Aufhellers, 3 Teile Oxalsäure und 10 Teile Ammoniumchlorid, mit Wasser auf 1000 Raumteile verdünnt.

Nach dem Imprägnieren wurde das Gewebe auf dem Spannrahmen
bei HO⁰C auf 7 % Rest feuchte getrocknet und aufgedockt. Die
Gewebedocke wurde mit einer Polyäthylenfolie dicht abgeschlossen
und 16 Stunden bei Raumtemperatur gehalten. Danach wurde der
Katalysator durch Behandlung mit Wasser in der Kälte entfernt und das Gewebe mit einer wäßrigen Lösung von 1 g/l Seife und 5 g/l
Soda bei 6O⁰C gewaschen. Nach der Trocknung hatte das Gewebe
folgende technologische Daten:

Trockenknitterwinkel nach DIN 53 890s Kette + Schuß 260°,
Naßknitterwinkel nach Tootal: Kette + Schuß 310°.
Die Werte nach fünf Maschinenkochwäschen:
Trockenknitterwinkel: Kette + Schuß 240°

Naßknitterwinkel: Kette + Schuß 3OO⁰

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Reißfestigkeit 50 χ 200 Scnuß 25 kg

Reißfestigkeit nach 5 χ Wäsche c und 5 χ Chlorlauge % 23 kg Monsanto-Bilds spin-dry? 5

Beispiel 2

Ein optisch aufgehelltes, mercerisiertes Baumwollgewebe von ungefähr 125 g/m wurde bei Raumtemperatur mit einer wäßrigen Imprägnierflotte folgender Zusammensetzung imprägniert:

125 Teile einer 50 #igen, wäßrigen Lösung von Ν,Ν'-Dimethylol-5,5~dimethylhexahydropyrimidon, 18 Teile Magnesiumchlorid (kristallisiert), J50 Teile einer 40 #igen, wäßrigen Dispersion eines Mischpolymerisats aus 89 Teilen Acrylsäure-nbutylester, 5 Teilen Butandioldiacrylat, 3 Teilen N-Methylolmethacrylamid und 3 Teilen Acrylamid, 1 Teil eines Adduktes von 7 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol i-Octylphenol und 20 Teile einer 30 #igen, wäßrigen Polyäthylen-Primärdispersion, mit Wasser auf 1000 Raumteile verdünnt.

Die PIottenaufnähme war 70 %.

Es wurde bei einer Temperatur zwischen 80 und 100⁰C in üblicher Weise getrocknet und 5 Minuten auf einem Spannrahmen bei 15O⁰C erhitzt.

Das Gewebe zeigte folgende technologische Daten: Trockenknitterwinkel nach DIN 53 89Ο: Kette + Schuß 270° Naßknitterwinkel nach Tootal! Kette + Schuß 270°.

Die Werte nach fünf Maschinenkochwäschen betrugen: Trockenknitterwinkel: Kette + Schuß 240° NaÄknitterwinkel: Kette + Schuß 260°

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Reißfestigkeit 50 χ 200: Schuß 21 kg Reißfestigkeit nach 5 χ Wäsche c und 5 x Chlorlauge 19 kg Monsanto-Bild: spin-dry 4

Die Ausrüstungeeffekte sind nicht nur gegen mehrere Chlorwäschen und Maschinenkochwäschen, sondern auch gegen saure Hygiene-Nachbehandlungen beständig.

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Claims

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Patentanspruch

Verwendung von Stoffen der allgemeinen Formel

in der R, und R₂ Wasserstoffatome, niedermolekulare Alkylreste oder niedermolekulare Hydroxyalkyl- oder Alkoxyalkylreste, deren Hydroxyl- oder Alkoxylgruppe vom Stickstoffatom durch mindestens zwei Kohlenstoffatome getrennt ist, und R, und Rj^ niedermolekulare Alkylreste bedeuten, als Ausrüstungsmittel für Textilgut, das natürliche oder regenerierte Cellulose enthält oder daraus besteht.

BADISCHE ANILIN- & SODA-FABRIK AG

Zelchn.

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