DE1469399A1 - Weichmachungsmittel fuer Textilien - Google Patents

Description

"Welchmachungsmittel für Textilien"

Es ist bekannt, den Gebrauchswert von Textilien, die wiederholt gewaschen worden sind, dadurch zu erhöhen, daß man die Textilien nach dem Waschen mit höhermolekularen kationaktiven Verbindungen behandelt. Die derart behandelten Textilien weisen gegenüber den nicht behandelten eine erhöhte Knickfestigkeit sowie einen angenehmeren Griff und eine größere Weichheit auf. Die Verbesserungen wirken sich besonders deutlich in den Fällen aus, in denen das Waschgut in neuzeitlichen Trommelwaschmaschinen unter ständiger Bewegung bzw. starker mechanischer Bearbeitung gewaschen wurde.

Unter den bisher verwendeten kationaktiven Verbindungen haben insbesondere quaternierte Pettamine oder Fettsäurederivate von Polyaminen Bedeutung erlangt. Die Verbindungen weisen ungeachtet ihrer verhältnismäßig guten Avivagewirkung eine Reihe von Nachteilen auf, die ihre allgemeine

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Anwendbarkeit einschränken. Sie bewirken insbesondere^eine deutliche Hydrophobierung der Wäsche, die sich dahingehend auswirkt, daß z.B. Hand- und Badetücher oder Windeln.ihre Saugfähigkeit bzw. Aufnahmefähigkeit für Wasser zum Teil einbüßen. Diese Hydrophobierung macht sich besonders bei unsachgemäßer Anwendung der Mittel,z.B. bei Überdosierung, bemerkbar. Vielfach läßt sich die Hydrophobierung bei der nachfolgenden Wäsche,nicht mehr vollkommen beseitigen, da die genannten kationaktiven Verbindungen einerseits relativ fest von der Paser absorbiert werden, andererseits gegenüber verseifenden Agentien, insbesondere den in den Waschmitteln üblicherweise enthaltenen mäßig starken Alkalien, beständig sind.

Zur Konfektionierung werden die genannten höhermolekularen kationaktiven Verbindungen meist in konzentrierte wäßrige Dispersionen überführt, die vor Gebrauch .auf das notwendige Maß verdünnt werden. Das Emulgiervermögen der genannten Verbindungen ist jedoch nur mäßig ausgeprägt, weshalb bei der Herstellung der Dispersionen vielfach Emulgatoren zugesetzt bzw. besondere Vörriehtsmaßregeln getroffen wer-den müssen, um eine ausreichende--.Stabilität .zu"gewährleisten. Trotzdem ist bei längerer- .Lagerußg^der !konzentrierten Dispersionen, insbesondere bei Temperaturen-oberhalb.:25° C bzw., _;

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ia eier Nähe des Gefrierpunktes, vielfach ein irreversibles Entmischen zu beobachten» Zwar können den Dispersionen zwecks Verbesserung der Lagerfähigkeit Stabilisationsmittel, wie . beispielsweise Harnstoffderivate, zugesetzt werden; da die Erhöhung der Feststeffkonzentrat.ion jedoch gleichzeitig zu einer Steigerung der Viskosität .führt, muß in.'solchen Fällen 'meist· die --Wirkstoff konzentrat ion der Dispersion herabgesetzt werden,- wodurch sieh der Anteil der Verpackungskosten, bezogen auf die Wirkstoffmenge, erhöht. . . . . . .

Kan hat auch schon .eine Reihe von nichtkationischen .Fettsäure-: estern und Fettsäureamiden als Weiehmachungsmittel für- Textilien vorgeschlagen. Im Vergleich zu den kationaktiven Produkten ziehen diese neutralen Ester oder Amine jedoch nur relativ schlecht auf die Faser auf, weshalb die Avivagebäder nur ungenUgend--ausgenutzt werden. . - . ■

Es wurde-nun ;ein Viäscheavivagemittel gefunden, das die erwähnten Nachteile-nicht besitzt und das. dadurch ,gekennzeichnet ist, ca3 es:.das./quaternäre Ammoniumsalz eines mit 2 .bis 5. Mol Fettsäure 'der ^Kfttenlänge C₁₀ bis C„_Q veresterten ,oligomeren Aminoal,:okals enthält, wobei der oligomere Aminoalkohol ein mittleres Moiekulargössr&gh.t.;Y.on ISO bis 300 aufweist und durch Oligokondensatien:ton:Diäthanolamin·sowie dessen Gemischen mit Mono- und Triethanolamin .erhalten wird. ■ · . _ .

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Die Herstellung der quaternären Ammoniumsalze erfolgt nach bekannten Verfahren.

Zur Darstellung des oligomeren Aminoälkohols geht man entweder von reinem Diethanolamin oder von Gemischen aus Diäthanolamin mit Monoäthanolamin und/oder Triäthanolamin aus» Im letzteren Fall können bis zu 50% des Ausgangsraaterials aus Mono- oder Triäthanolamin oder aus dem .Gemisch beider Stoffe bestehen. Die Oligomerisation der Aminoalkohole kann beispielsweise gemäß amerikanischer Patentschrift 2 7^8 O85 durch Erhitzen auf Temperaturen von 200 bis 270° C in Gegenwart von ' Alkalihydroxyd als Katalysatoren vorgenommen werden. Anstelle der Alkalihydroxyde lassen sich auch bekannte Dehydratisierungskatalysatoren, wie Wolfram-, Thorium- und Aluminiumoxyd, verwenden. Schließlich kann man die Alkylolamine auch ohne Anwendung von Katalysatoren durch Erhitzen auf Temperaturen von 200 bis 300° C in oligomere Aminoalkohole überführen. Der Öligomerisationsgrad kann innerhalb der angegebenen Grenzen durch Änderung der Reaktionstemperatur bzw. der Reaktionszeit beliebig variiert werden.. Zweckmäßigerweise wird die Oligokondensation in inerter Gasatmosphäre durchgeführt und das bei der Reaktion freiwerdende Wasser abdestilliert» Der mittlere PoIy-

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merisationsgrad der erhaltenen oligomeren Alkanolamine läßt sich in diesem Falle sehr einfach aus der Menge des überdestillierten Reaktionswassers berechnen.

Die oligomeren Aminoalkohole werden in bekannter Weise mit Fettsäuren oder deren Derivaten verestert bzw. umgeestert. Besonders glatt verläuft die Umesterung von Fettsäuremethyl- oder -äthylestern mit dem oligomeren Aikanolamin in Gegenwart katalytischer Mengen von Alkal!alkoholaten. Pro Mol oligomerem Aminoalkohol kommen 2 bis 5, vorzugsweise 2,4 bis 4 Mol, Fettsäure bzw. Fettsäureester zur Anwendung. Die zu verwendenden Fettsäuren enthalten 10 bis 20 Kohlenstoffatome im Molekül und werden In bekannter Weise aus natürlich vorkommenden Fetten, wie Talg, Kokosfett, Palmkernfett, Rüböl, Baumwollsaatöl usw., gewonnen. Auch gehärtete oder synthetische Fettsäuren bzw. Fettsäuregemische können in der genannten Weise eingesetzt werden.

Die Überführung der Alkylolaminfettsäureester in ihre quaternären Ammoniumsalze kann mit bekannten Quaternierungsmltteln, wie MethylChlorid, Äthylchlorid, Athylenchlorhydrin, Chloressigsäure usw. erfolgen. Die Ester können vollständig

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oder auch nur teilweise quaterniert werden, jedoch wendet man im Interesse einer hohen Avivagewirkung zweckmässigerweise das Quaternierungsmittel in einer solchen Menge an, daß der überwiegende Teil, d.h. mehr als 50 % des Esters in quaternäre Ammoniumsalze überführt wird. Es empfiehlt sich, die Quaternierung bei erhöhter Temperatur durchzuführen. Tiefsiedende Quaternierungsmittel, wie die niederen Alkylchloride, werden entweder gasförmig in das Reaktionsgemisch eingeleitet oder in Druckgefäßen zur Umsetzung gebracht,

Die so hergestellten quaternären Salze sind von schmalzbis wachsartiger Konsistenz und lassen sich, gegebenenfalls in der Wärme, leicht in Wasser zu haltbaren Emulsionen dispergieren. Derartige Emulsionen enthalten im allgemeinen j5 bis 15, vorzugsweise 5 bis 12 Gewichtsprozent an Wirksubstanz. Bei der Herstellung der Emulsionen erübrigt sich die Anwendung zusätzlicher Emulgatoren, da die Salze selbstemulgierend wirken. Die Emulsionen besitzen eine gute Lagerstabilität, die gegebenenfalls durch Zugabe geringer Mengen an Stabilisatoren, wie Polyglycole, Polyglycoläther oder Fettsäurealkanolamide, noch erhöht werden kann.

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- Τρ quatornären Ammoniumverbindungen können auch als Pasten, d.h. ohne bzw. mit nur geringem Wasserzusatz konfektioniert werden. Die Herstellung der Dispersionen kann in diesem Falle in einfacher Weise unmittelbar vor der Anwendung erfolgen, was zu einer erheblichen Einsparung an Verpackungsvolumen führt.

Den Verbindungen bzw. deren wäßrigen Dispersionen können die üblichen Zusatzstoffe und Füllmittel zugesetzt werden, so Z-.3. Neutral salze, wie Natriumsulfat, Natriumchlorid und Hatriumaeekat, ferner Färb- und Duftstoffe, optische Aufheller und organische Lösungsmittel, wie niedere Alkohole, Glykole, Poly.glykole und Ketone. Das Einarbeiten dieser Stoffe in die wäßrige Dispersion des Amraoniumsalzes geschieht in der üblichen Weise und bereitet keinerlei technische Schwierigkeiten.

Zum Gebrauch werden die Mittel mit Wasser verdünnt, wobei man im allgemeinen QO5 bis 1 g des Wirkstoffes auf 1 Liter Wasser und ein Flottenverhältnis von 1 : 4 bis 1 : 3.0 anwendet. Die Behandlung der Wäsche erfolgt zweckmäßig im Anschluß an den Waschprozeß während des Klarspülens, vorzugsweise im letzten Spülbad.

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Die Mittel eignen sich für alle Textilarten aus pflanzlichen, tierischen und synthetischen Fasern. Die behandelte Wäsche
zeichnet sich durch einen vorzüglichen weichen und angenehmen Griff aus und weist nicht die von anderen Avivagemitteln her bekannte Verminderung der Saugfähigkeit auf. Als Ester
■ sind die quaternären Salze verhältnismäßig leicht, d. h.
bereits durch eine übliche alkalisehe Waschlauge, verseifbar. Eine Vergrauung der Wäsche, beispielsweise durch auf der
Paser haftende Elektroneutralsalze, die durch ReaKtion von
kationaktiven Verbindungen mit ungenügend ausgespülten Aniontensiden entstehen können,- läßt sich, durch einen normalen
alkalischen Waschprozeß ebenso vollständig beseitigen wie
eine durch starke Überdosierung der Wi-rkstoffe hervorgerufene Vergilbung und teilweise Hydrophobierung des behandelten
Textilgutes.

Vorteilhaft ist ferner, daß die Avivagebäder im Vergleich' 2U Lösungen anderer kationaktiver Textilbehandlungsmittel nicht zum Schäumen neigen. Eine Schaumbildung ist insbesondere dann unerwünscht, wenn die Textilbehandlung, in geschlossenen Trommelwaschmaschinen durchgeführt werden soll.

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Beispiel 1

280,0 g (2,65 Mol) Diäthanolamin wurden unter Rühren ' 15 Stunden auf 240 bis 245°C erhitzt und während dieser Zeit insgesamt 30,0 g Reaktionswasser abdestilliert. Es verblieben 250,0 g eines oligomeren Alkylolamins mit einem mittleren Molekulargewicht von 250. Nach Zugabe von 842 g (3,6 Mol) Kokosfettsäuremethylester wurde das Gemisch bei 100°C/15 Torr getrocknet, worauf 5 g einer 30 $igen Natriummethyl at lösung als, Umes terungskatalysator zugesetzt wurden. Nach sechsstündigem Erwärmen im Vakuum unter allmählicher Temperatürsteigerung von 80 auf 120 C war die Umesterung beendet. Die Quaternierung erfolgte durch Einleiten von Methylchlorid in das 8O⁰C erwärmte Reaktionsgut, bis praktisch keine Aufnahme mehr erfolgte. Die Ausbeute an quaternär em Ammoniumsalz betrug 1050g.

Das Mittel ließ sich bereits bei Raumtemperatur in Wasser zu einer stabilen Dispersion verarbeiten. Ein zum Vergleich herangezogenes, üblicherweise als Avivagemittel verwendetes quaternäres Ammoniumsalz, bestehend aus Dialkyldimethylammoniumchlorid, in welchem die beiden Alkylreste ein Gemisch aus Palmi- vyl- und S tearylres ten "darstellen, konnte hingegen nur nach vorherigem Aufschmelzen in Wasser von 45 C dispergiert werden. Bei gleicher Konzentration wiesen die mit dem Vergleichsmittel hergestellten Dispersionen eine wesentlich höhere Viskosität auf,

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Sowohl von dem erfindungsgemäßen Mittel wie von dem oben bezeichneten Vergleichsprodukt wurde eine Dispersion folgender Zusammensetzung hergestellt: *

8,0 fo quaternäres Ammoniumsalz . · 2,7 % Isopropanol

0,5 % Polyäthylenglycol (Mol.-Gew. 400) 0,5 % Natriumacetat

0,1 % Duftstoff und opt. Aufheller Rest destilliertes Wasser

Die Dispersionen wurden in Leitungswasser von l6° dH auf einen Amrr.oniumsalzgehalt 0,3 bzw. 0,5 g/Liter verdünnt. Mit diesen Lösungen wurden in einer Haushaltswaschmaschine mit einem handelsüblichen Grobwaschmittel 25 mal gewaschene Textilien und Garne bei einem Flottenverhältnis von 1 : 6 behandelt. Anschließend wurde geschleudert und getrocknet. Das Textilmaterial bestand aus Baumwollfrottiergewebe, Kopfkissenbezügen und Handtüchern aus standartisiertem Baumwollgewebe (Krefelder Waschgangkontrollgewebe) und Zellwollgarn. Pur die Griffverbesserung am Frottierstoff wurden Bewertungs zahlen vergeben, wobei 1 das beste und 6 das schlechteste Ergebnis angibt. Die Prüfung der Knickbruchfestigkeit des Zellwollgarnes erfolgte nach DIN 3412. Das Wasseraufnahmevermögen wurde am standartisierten Baumwollgewebe gemessen, wobei folgendes Verfahren angewendet wurde.

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Die Testmethode beruht auf dem Prinzip, das zu untersuchende Gewebe zusammen mit einem in Größe und Wassergehalt genau definierten Kontaktgewebe durch eine Wringmaschine mit konstanter Umdrehungsgeschwindigkeit laufen zu lassen. Das zu testende Gewebe nimmt dabei eine von der Trocknungskraft abhängige Wassermenge auf. Das Kontaktgewebe wird nach dem Versuch zurückgewogen und die abgegebene und vom Testgewebe aufgenommene Wassermenge in g als Trocknungskraft bezeichnet.

Der verwendete Wringer besitzt zwei Gummiwalzen mit einer Länge von 55 cm und einem Durehmesser von 5*^5 cm. Die untere, von einem Elektromotor angetriebene Walze dreht sich mit einer konstanten Umlaufgeschwindigkeit von 11,7 Umdrehungen pro Minute, was einem Vorschub von 2 m pro Minute entspricht. Der Anpreßdruck der oberen Walze wird durch Gewichte, die auf einen Gewichtteller aufgelegt werden, reguliert. Er beträgt bei allen folgenden Versuchen l6 350 g und setzt sich wie folgt zusammen: Walze,,Gestänge und Gewichtteller 4 85O g Zusatzgewicht 11 500 g

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Als Kontaktgewebe werden kreisrund geschnittene und gesäumte Stoffscheiben von 1^*5 cm Durchmesser aus Krefeider Waschgangkontrollgewebe verwendet. Die Scheiben werden 5 see in destilliertem Wasser eingeweicht, darauf in dem Wringer zweimal abgequetscht und gewogen. Der Wassergehalt der vorbereiteten feuchten Kontaktscheiben beträgt ca. J)₃ 2 g, das sind 114 % _v des Eigengewichtes. Zur Prüfung der Trocknungskraft werden die feuchten Scheiben auf das zu testende Textilgut aufgelegt. Darauf wird das Ganze einmal gefaltet, so daß die Kontaktscheibe allseitig vom zu testenden Gewebe umhüllt ist. Die gefaltete Probe wird nun durch den Wringer gegeben und sodann die Kontaktscheibe zurückgewogen. Der Versuch wird viermal durchgeführt und der Mittelwert aus den Einzelergebnissen gebildet.

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ie Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

	unbehandelt	behandelt	o,5s/i	Vergleich
		o,5s/i o,5g/i	3	0,5g/l
ewebegriff	6	2,5 1,5	1,0
ro cknungskraft	1,2	1,2 1,.I ,		0,8
g V.'asser)			1450
nickbruchfestigkeit	560	2150 5150	mäßig	29OO
chaumverhalten	-	nicht schäumend		schäumend
er Avivagelösung

e Überlegenheit der beanspruchten Mittel.zeigt sich an den verbesser-η Griff-, Trocknungs- und Kniocbrucheigenschaften der behandelten' xtilien.

:ispiel 2

iO g eines in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellten oligomeren .äthanolamins vom mittleren Molekulargev/icht 250 wurde unter den dort igegebenen Bedingungen mit der 2,4fach r.olar-er: Menge (entsprechend .0 g) Kokosfettsäureinethylester umgeesT>er^ und anschließend mit Methylilorid vollständig quaterniert. Von dem erhaltenen quaternären Ammo- . .umsalz wurde eine Dispersion entsprechend den in Beispiel 1 angegebenen ingen an Isopropanol, Polyäthylenslycoi, Natriumazetat, optischem Auf- ;ller und Wasser hergestellt. Vor der Anwendung wurde die Dispersion Lt Leitungswasser auf einen Gehalt von 0,5 Gewichtsprozent an quater-

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närem Salz verdünnt. Die mit dieser Lösung bei einem Flotteriverhältnis von 1 : 6 behandelten Frottier-, Testgewebe- und Garnproben wurden nach dem Schleudern und Trocknen wie folgt bewertet:

unbehandel,t

¹ behandelt

Gewebegriff	6	2,- 2,5
Trocknungskraft	1,2	X^X
(g Wasser). ·
Knickbruchfestigkeit	360	2960

Beispiel 3

215 g Diäthanolamin wurden wie in Beispiel 1 unter Abdestillieren von 19 g Wasser zu einem Oligomeren mit einem mittleren Molekulargewicht von 196 polymerisiert. Anschließend wurde das Alkylolamin mit 852 g (3 Mol) Talgfettsäurerrsthylester umgeestert und in der angegebenen Weise mit Methylchlorid quaterniert.

Mit einer Flotte, die 0,5 g/Liter des Mittels enthielt, wurden die im Beispiel 1 genannten Textil-Proben behandelt (Flottenverhältnis 1:6) und dabei folgende Werte ermittelt.

	unbehandelt	behandelt
Gewebegriff	β	2 - 2,5
Tro cknungskraft	1,2	1,1
(g Wasser)
Knickbruchfestigkeit	3βΟ	2710

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Claims (1)

Henkel & Cie GmbH Patentabteilung . D199a -15- 1469399 P a t e η t a η s ρ r ü c h e

1. Wäscheavivagemittel, , dadurch .gekennzeichnet, daß es das quaternäre Ammoniums al ζ eines mit 2 "bis 5 Mol Fettsäure der Kettenlänge C₁₀ bis C₂₀ veresterten oligomeren Aminoalkohols enthält, wobei der oligomere Aminoalkohol ein mittleres Molekulargewicht von l80 bis 300 aufweist und durch öligokondensation von DIäthanolamin sowie dessen Gemischen mit Mono- und Triäthanolamin erhalten wird.

2« Mittel *nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der mit dem oligomeren Aminoalkohol veresterten* 12 bis 18 Kohlenstoffatome im Molekül enthaltenden Fetts/äureii 2,4 bis 4 beträgt.

5· Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß es in wäßriger Dispersion 3 bis 15 Gewichtsprozent eines quatemären Ammonium-. salzes gemäß Anspruch 1 und 2 enthält« «v

HENKEI* & ClE. GmbH-ppa. / i.A,

(Dr. Haas) (Dr, Arnoldy)

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