DE1469315C3 - Verfahren zum antistatischen Ausrüsten von Fasermaterial - Google Patents
Verfahren zum antistatischen Ausrüsten von FasermaterialInfo
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Description
R—N—R3-COO"
'5
in der R einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit 6 bis 22
C-Atomen, der gegebenenfalls durch Hetero-Atome oder -Atomgruppen unterbrochen sein kann, Ri und
R2 Wasserstoff oder einen kurzkettigen Substituenten und R3 "den Alkylrest einer niedrigmolekularen
Fettsäure bedeuten, und eine anionaktive Verbindung im Molverhältnis 1 :0,2 bis 1 :1 enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Fasermaterial mit einer wässerigen Lösung behandelt, die die ampholytische
Verbindung und die anionaktive Verbindung im Molverhältnis 1 :0,25 bis 1 :0,4 enthält.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine ampholytische
Verbindung der allgemeinen Formel
35
in der Ri und R2 Wasserstoff oder eine Methylgruppe
und R3 die Methylengruppe bedeuten, wobei R die im Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzt,
verwendet wird.
45
Die Verarbeitung von Textilfasern, insbesondere solchen aus Kunststoffen, geht sehr häufig mit
störenden elektrostatischen Aufladungen einher. Zur Verhütung bzw. Verringerung dieser störenden Erscheinungen
wurde eine große Zahl organischer und anorganischer Substanzen sowie deren Kombinationen,
besonders anionakive, nichtionogene und kationaktive, vorgeschlagen. Im Hinblick auf die gleichzeitig erwünschte
Beeinflussung des Griffs des Textilgutes durch antistatische Ausrüstungsmittel verhalten sich Substanzen
anionaktiven, nichtionogenen oder kationaktiven Charakters mit dem prinzipiellen Aufbau unpolar/polar
am günstigsten, jedoch weisen diese häufig verwendeten Verbindungen Nachteile auf. Die anionaktiven
Produkte besitzen den Nachteil, daß ihr antistatischer Effekt bei Verwendung in hartem oder sauer eingestelltem
Wasser weitgehend oder ganz verloren geht. Außerdem sind solche Präparate im günstigsten
Einsatzbereich nicht genügend faseraffin, so daß ihre Anwendung in verdünnten Flotten unwirtschaftlich ist.
Nichtionogene Präparate sind zwar nicht hartwasserempfindlich, jedoch zeigen auch sie zu geringe
Faseraffinität, und ihr antistatischer Effekt ist nicht besonders hoch, so daß sie bei stärkerer Beanspruchung,
z. B. bei Spinnvorgängen, versagen. Kationaktive Produkte weisen die Nachteile einer Hartwasserempfindlichkeit
und einer zu geringen Faseraffinität nicht auf. Wählt man jedoch aus dieser Gruppe diejenigen mit
guter antielektrostatischer Wirkung aus, wie z. B. Alkylpyridiniumsalze, so sind die übrigen textlien
Eigenschaften, wie die Beeinflussung des Griffs und das spinntechnische Verhalten, mangelhaft. Wählt man
hingegen aus dieser Klasse Körper aus, die sich in den letztgenannten Eigenschaften gut verhalten, so fehlt
diesen Produkten ein hohen Ansprüchen genügender antistatischer Effekt.
Schließlich sind auch Kombinationen von anionaktiven und kationaktiven Mitteln bekannt. Bei entsprechendem
Mischungsverhältnis, das sowohl stöchiometrisch als auch nicht stöchiometrisch sein kann, kann
man wohl sehr gute antistatische Effekte erzielen, jedoch leiden derartige Kombinationen unter Empfindlichkeit
gegen Wasserhärte, und ihre Handhabung ist schwierig, da durch die Bildung schwer löslicher
Anion-Kation-Komplexe instabile Lösungen auftreten können.
Ein weiterer Nachteil, welcher den drei Gruppen der ionenaktiven Mittel anhaftet, ist ihre unterschiedliche
antistatische Wirksamkeit auf den verschiedenen Textilfasern; so kann beispielsweise ein antistatisches
Mittel auf Polyacrylnitrilfasern eine vorzügliche, auf Polyamidfasern hingegen eine deutlich geringere
antistatische Wirkung haben. Hierdurch ergibt sich die Notwendigkeit einer Auswahl verschiedener antistatischer
Mittel für die verschiedenen Kunststofftypen.
Aus der CH-PS 3 73 053 sind auch ampholytische Verbindungen zur antistatischen Ausrüstung bekannt.
Mittel mit ampholytischem Charakter, die sich also je nach dem Behandlungsmilieu sowohl wie anionaktive
als auch wie kationaktive Substanzen verhalten können, geben auf Textilfasern im allgemeinen gute Weichmachereffekte,
jedoch keine befriedigende antistatische Wirkung (s. Tabelle).
Es wurde nun gefunden, daß elektrostatische Aufladungen von Faserstoffen, insbesondere aus Synthesefasern,
verhindert oder stark vermindert werden können, wenn man diese Fasern mit einer wässerigen Lösung
behandelt, die eine ampholytische Verbindung der allgemeinen Formel
R-N-R3-COO-R2
in der R einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit 6 bis 22
C-Atomen, der gegebenenfalls durch Hetero-Atome oder -Atomgruppen unterbrochen sein kann, Ri und R2
Wasserstoff oder einen kurzkettigen Substituenten, insbesondere eine Methylgruppe, und R3 den Alkylrest
einer niedrigmolekularen Fettsäure, insbesondere der Essigsäure, bedeuten, und eine anionaktive Verbindung
im Molverhältnis 1 :0,2 bis 1 :1 enthält. Besonders geeignete Ampholyte sind Kondensate aus einerseits
Monochloressigsäure oder deren Salzen und andererseits tertiären Aminen mit einem längeren und zwei
kurzen Alkylresten, oder Fettsäureamiden von Dialkylaminopropyl-
bzw. äthylamin, oder Fettsäureestern von Oxyalkyldialkylamin.
Die erfindungsgemäß in Frage kommenden Substanzen anionaktiven Charakters können verschiedenen
Aufbaus sein. Es kommen beispielsweise in Frage: Seifen oder seifenähnliche Verbindungen wie Salze von
Alkylsulfonaten, Alkylarylsulfonaten, Alkylsulfaten sowie -phosphaten, Salze der Sulfate oxäthylierter
Fettalkohole und Alkylphenole, weiterhin Salze der ι ο Kondensationsprodukte aus Fettsäure und Taurin bzw.
Methyltaurin sowie Sarkosin. Man kann erfindungsgemäß aber auch Stoffe anionaktiven Charakters verwenden,
die nicht ausgesprochen zu den Tensiden zählen und bzw. und/oder mehrere hydrophile Gruppen im
Molekül enthalten, wie die Salze sulfierter öle. Fette
und Fettsäuren, und die Salze sulfatierter oder phosphatierter Glykole oder Polyglykole.
Die genannten Kombinations- bzw. Komplexpartner ampholytischen Charakters einerseits und anionaktiven
Charakters andererseits werden im Mol-Verhältnis 1 :0,2 bis 1 :1, bevorzugt 1 :0,25 bis 1 :0,4, verwendet.
Sie ergeben auf Kunststoff-Fasern vorzügliche antistatische Effekte, sind hartwasserbeständig und genügend
faseraffin, so daß sie schon in sehr geringen Einsatzkonzentrationen
wirksam werden. So erhält man bei der Anwendung von 0,3—0,9 g genannten Kombinationen
pro Liter Flotte Oberflächenwiderstände zwischen 106
und 107Ohm, während die Einzelkomponenten unter
den gleichen Bedingungen Oberflächenwiderstände zwischen 5 · 108 und 5 · 109 Ohm ergeben. Außerdem
werden die grifflichen und spinntechnischen Eigenschaften der Fasern durch die erfindungsgemäßen Kombinationen
sehr vorteilhaft beeinflußt. Letzterer Befund ist insofern überraschend, als sich unter den erfindungsgemäßen
anionaktiven Stoffen zahlreiche befinden, die für sich allein ungünstig wirken.
In der nachfolgenden Tabelle ist die Wirksamkeit der
erfindungsgemäß verwendeten Kombination aus Ampholyt und anionaktiver Verbindung mit der Wirkung
der beiden Komponenten jeweils für sich allein verglichen. Die Prüfung des elektrostatischen Verhaltens
wird nach DIN 54 345 an Polyamid-(PA-), Polyester-{PES-) und Polyacrylnitril-(PAC-)Fasern bei
65% rel. Feuchte und 200C durchgeführt. Die erfindungsgemäße
verwendete Kombination liegt in 30%iger Einstellung vor. Als ampholytische Verbindung
A gemäß der CH-PS 3 73 053 wird ein Kondensationsprodukt aus 1 Mol Stearinsäure und 1 Mol Dimethylaminopropylamin,
welches mit 1 Mol monochloressigsaurem Natrium umgesetzt worden ist, benutzt. Die
anionaktive Komponente B ist das Kaliumsalz des Polyglykol-400-diphosphorsäureesters.
Oberflächenwiderstand in Ohm
PA PES PAC
PA PES PAC
Unbehandelt
3 g/l A + B 0,67 g/I A 036g/IB
3 g/l A + B 0,67 g/I A 036g/IB
2 · 10'* 4 · 10'* 1 -
3 · 10' 2,5 · 10? 3,5 · W
1,2 · 109 i>6 .10» 8-10»
9-ΙΟ«· 1-1015 5 · 10<2
1,2 · 109 i>6 .10» 8-10»
9-ΙΟ«· 1-1015 5 · 10<2
55
60
Im allgemeinen werden die erfindungsgemäß verwendeten Avivagemittel aus neutralem, wässerigem Bad auf
die Faser gebracht. Irgendwelche andere Zusätze, insbesondere auch andere Spinnerei- oder Ausrüstungsmittel, sind nicht notwendig, können gegebenenfalls
aber mitverwendet werden.
Wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Endausrüstung
von Textilgut benutzt, so erhält auch hier das fertige Garn, Gewebe oder Gewirke vorzügliche
antielektrostatische Eigenschaften und einen angenehmen, weichen, wolligen Griff.
Man kondensiert bei ca. 1750Cl Mol Dimethylaminopropylamin
mit 1 Mol Stearinsäure, kühlt das Reaktionsprodukt auf 1200C ab und setzt es mit 1 Mol
monochloressigsaurem Natrium um.
1 Mol des so entstandenen Kondensationsprodukts mischt man mit 033 Mol Natriumsalz des zu etwa 92%
sulfatierten Laurinalkohols. Das fertige Produkt wird auf die gewünschte Konzentration eingestellt.
Behandelt man gefärbte Polyacrylnitril-Faserflocke mit einer wässerigen Lösung, die pro Liter 0,9 g dieses
Präparates enthält, schleudert und trocknet in der üblichen Weise, so erhält man ein Fasergut, welches sehr
gute Laufeigenschaften in der Spinnerei, einen Oberflächenwiderstand von 6,5 · 107 Ohm und eine Aufladung
von nur —5 V/cm aufweist. Der Griff der behandelten Ware zeichnet sich durch besondere Oberflächenglätte
aus. ...
Man kondensiert bei 150 bis 180° C 1 Mol
Diäthylaminopropylamin mit 1 Mol Kokosfettsäure und setzt das Reaktionsprodukt bei ca. 1200C mit 1 Mol
Monochloressigsäure um. Das entstandene Kondensationsprodukt wird mit NaOH neutralisiert und mit 0,33
Mol Kaliumsalz des Polyglykol-400-Diphosphates versetzt.
Aviviert man gefärbte Polyacrylnitril-Faserflocke mit einer wäßrigen Lösung, die pro Liter 0,7 g dieses
Produktes enthält, schleudert und trocknet in üblicher Weise, so erhält man ein Fasergut mit guten
spinntechnischen Eigenschaften, einem Oberflächenwiderstand von 6,5 · 107 Ohm und einer Aufladung von
— 1 bis —5 V/cm. Das behandelte Material ist weich und
besitzt eine gewisse Faserhaftung.
1 Mol des nach Beispiel 1 hergestellten Kondensates wird mit ca. 0,33 Mol des nach DT-PS 6 14 702
hergestellten Natriumsalzes sulfatierter ölsäure vermischt.
Behandelt man Gewebe aus Polyamidfasergut mit einer wäßrigen Lösung, die 0,9 g dieses Produktes pro
Liter enthält, und stellt das behandelte Gewebe in üblicher Weise fertig, so erhält man einen Oberflächenwiderstand
von 3,0 - 107 Ohm. Der Griff des Gewebes ist angenehm weich und voll.
Aviviert man Polyacrylnitril-Faserflocke mit einer wäßrigen Lösung, die pro Liter 0,5 g dieses Produktes
enthält, schleudert und trocknet in üblicher Weise, so beträgt der Oberflächenwiderstand nach der Behandlung
1,0 · 106 Ohm. Das spinntechnische Verhalten der so behandelten Faserflocke ist einwandfrei.
1 Mol des nach Beispiel 2 hergestellten Kondensates wird mit 0,33 MoI tetrapropylensulfosaurem Natrium
kombiniert.
Aviviert man Gewebe oder Faserflocke aus Polyacrylnitril mit einer Lösung, die im Liter 0,9 g dieses
Produkts enthält, so erhält man eine weiche und 'spinntechnisch einwandfreie Ware, die einen Oberflächenwiderstand
von 6,5 ■ 107 Ohm und eine Aufladung von -15 V/cm aufweist.
1 Mol des nach Beispiel 1 hergestellten Kondensats wird mit 0,33 Mol Kaliumsalz des Polyglykol-400-Diphosphates
versetzt.
Aviviert man gefärbte Polyester-Faserflocke der Baumwolltype mit einer wäßrigen Lösung, die pro Liter
0,3 g dieses Produktes enthält, so hat die Flocke nach der Behandlung einen Oberflächenwiderstand von ca.
8,0 · 106 Ohm. Die behandelte Faser verhält sich
spinntechnisch einwandfrei und hat einen angenehm weichen und bauschigen Griff.
■'%
Claims (1)
1. Verfahren zum antistatischen Ausrüsten von Fasermaterial unter Verwendung einer ampholytisehen
Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß man das Fasermaterial mit einer
wässerigen Lösung behandelt, die eine ampholyti- * sehe Verbindung der allgemeinen Formel
IO
R1
\ +
R-N-R3-COO
R-N-R3-COO
R2
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEC0037769 | 1965-12-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1469315C3 true DE1469315C3 (de) | 1978-01-05 |
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