DE1469418A1 - Mittel zur Verbesserung der Eigenschaften von Textilmaterialien aus Polyamiden - Google Patents

Mittel zur Verbesserung der Eigenschaften von Textilmaterialien aus Polyamiden

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DE1469418A1 DE19651469418 DE1469418A DE1469418A1 DE 1469418 A1 DE1469418 A1 DE 1469418A1 DE 19651469418 DE19651469418 DE 19651469418 DE 1469418 A DE1469418 A DE 1469418A DE 1469418 A1 DE1469418 A1 DE 1469418A1
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    • D06M13/322—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
    • D06M13/372—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen containing etherified or esterified hydroxy groups ; Polyethers of low molecular weight

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Description

Mittel sur Verbesserung der Eigenschaften vom
aus Polyamiden
Die Erfindung betrifft ein Ki-fetel zur Verbesserung der Eigenschaften, von Textilmaterialien aua Polyamiden sowie die Behandlung von Polyamid-Tebrtilmaterialien und bezieht sich insbesondere auf ein Mittel und ein Verfahren zur Verbesserung der hygroskopischen, antistatischen
und anderen Eigenschaften von Polyamiden.
Textilmaterialien aus
Bezeichnung "Polyamid·1*«, die in der Patentschrift j und in den Ansprüchen verwendet wird» soll synthetische} lineare Polyamide oder polymere Carbonsäureamide bezeichnen, wie sie durch Polymerisation TODt Aminocarbonsäuren oder ihren amidbildenden Derivaten
BAD ORIGINAL
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JNCCHWKie. AW SOMIJtPAMC · "W <O»»I» IWKF · HÖHCH«lt ·*,
« : 1Jf
durch Polymerisation von lüaninen mit Dicarbonsäuren hergestellt werden können, wobei als typische Yer- ; treter die herkömmlichen *Sylon"-Polymeren genannt • seien.
Die Bezeichnung "Polyamid-fextilmaterialien" oder H3?extilmaterialien aus Polyamiden" p.a., wie sie in der Patentschrift und in den Ansprüchen verwendet - wird, besieht sich auf Fäden, Garne, Strickwaren» gewebte Erzeugnisse und daraus gefertigte Bekleidungsartikel, die ans Polyamidfasern bestehen oder solche Fasern enthalten.
Bekanntlich besitzen Polyamide ausgezeichnete Eigenschaften, die sie zur Verwendung als Textilmaterialien geeignet machen. Aber die bekannten Polyamid-Textilmaterialien haben auch einige Nachteile, von denen die schlechte Yasseraufnaheefäh^ceit am bemerkenswertesten ist. Ss ist bekannt, daß Polyamid-Textilmaterialien weniger wassJaufnahmefähig sind als ähnliche f Produkte aus natürlichen Fasern und sich aus diesem Grunde für Unterwäsche, Unterkleidung und ähnliche Zwecke nicht gut eignen, weil sie die Verteilung des Schweisses verhindern und dadurch dem !Träger ein unbehagliches Gefühl geben und ihn für Haut erkrankungen
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anfällig machen. Außerdem laden sich Polyamide so leicht elektrisch auf, daß daraus herge«teUte BeklelAuÄgsgegenetände leicht Schaut* annehmen, was für den frager ebenfalls unangenehm 1st.
Äe wu**ea bereit« verschiedene Tersuche aagestellt,
tut di£ oVen beschriebenen Froblew» m 13»en und
e« s-Äea verschiedene hygiO«kopi«tthe nttd Anti Bt*-
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tel eur Behandluoi; die «er Materiellen war - ';
;, Bie «ei«ten diewr Mitt·! «eigea «.her keinen
Jt ' '■■■ ■ ■ : ■ ; ■ " ■ ■ Bitfrit**tt«tellenden Iffekt »egen ihrer TerhÄltnietäSig gerin|«i Dauerhaftigkeit o4*r lchtheit, be«ondere «egentber de« Waschproxβ «a. Bekenntlich kenn Man PolyeiilL^ertilaeterialien dmrch lethylölierang, Alkoxafiiethylierung, Hydroxyalkyliemng usw. waschbeetlaiige hygroskopische Ügenechaften erteilen, »her auch Satiren Verfahren haftea gewisse Äachteile an· So word itmaäbBL beispielsweise der Griff des Fertigprodukt·« rauh md unangenehm oder dl· festigkeit des Produkte« wird herabgesetzt.
Ziel der Sriindung ist daher ein Mittel und dn Verfahr reu» Wä Folyamid-Textilmaterialien wasseraufnahmefahig und antistatisch zu machen» ohne daß dabei die
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besprochenen Nachteile der herkömmlichen Behandlungsmittel und Verfahren auftreten.
Un weiteres Ziel der Erfindung sind Polyamid-Textil-■aterialien mit verbesserten hygroskopischen und antistatischen Eigenschaften, die beim Waschprozess dauerhaft und beständig sind, und mit anderen wünschenswerten Eigenschaften wie Griff, Festigkeit, usw.', -die durch die Behandlung nicht nachteilig beeinflußt werden. .
Weitere Ziele, Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung.
Kurs gesagt enthält das Mittel zur erf indungsgemaBen Behandlung von Polyamid-Textilmaterialien mindestens eine Additionsverbindung aus einem Lactam oder einem Lactamdaerivat und einem Polyalkylenglykol und mindestens ein Quellungsmittel für Polyamide. Bei der Anwendung wird das Mittel mit Wasser verdünnt, und die Lösung auf das Polyamid-Textilmaterial aufgebracht, das anschließend bei erhöhter Temperatur wärmebehandelt wird.
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Ferner^ kann das Verf ahren. zur Behandlung von Polyamid-Textilmaterialien kurz in del? Weise beschrieben : werden, daß diese Materialien mit einer wässrigen lösung T^Bnajadelt werden.^ die mindestens eine Addi- ;. tionsverbindung aus einem Lactaiit oder einem LaGtamderivat und einem Polyalkylengl^ol enthält * wobei einOueliiingsmittel für Polyamide :.xA anwesend ist, : und daß dann die Textilmatexiallen bei erhöhter , Temperatur1 wärmebehäaidelt werden. ^ ; -'.
Bei der Durchführung der Erfindung werden diejenigen Lactame verwende%, die zur Herstellung von Polyamiden benutzt werden*7und das bevorzugte Lactam ist das* £ -Caprolactam. Unter Derivaten der Lactame sinddören; Oligomere zu verstehen.' Wenn der Polymerisationsgrad : in dei|'Oifgömeren aber zu hoch ist * wird die Adsorptioiisaffin^tät für Polyamide herabgesetzt und Griff oder > ■■■■· " Griffigkeit des1 behandelten Produktes wurden nachtÄili(| beeiniiaft;'"Dahe^wefden vonfdSn Gäproiaetäta^Öligomef %p* vorzüglsweise keine ^höheren äl$ Pentamöre Vörwendet^c '" i!
Was die Polyalkylenglykoie betriff ti ini so worden : f Verbindungen mit 2 - 4 (am Beeten 2 * 3) Kohlenstoff- ff atomen in der Alkylenoxid-Binheit bevorzugt. Ithylln-
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BAD OPHGINAL
glykol und * P/^opylenglykoiL .sind, de shalb für die ;:. !t ; „ t. erf indungsgemäßen Zwecke am be st en .geeigne*,,., Wenn die Anzahl der Kohlenstoff atomemehr; als ,5/beträgt», . ,w. v,,,. werden die hydrophilen ligengchaf^en der,^jrhaltenen ..,■;. Additionsverbindiing herabgesetztsxmd es würde desih^b , keine merkliche Yerbe^sserung der .Wasseraufnahmef äh^feit, bei dem erfindiaigsgemaß behandelten-Text!"prjQdukt erzielt.
Der Erfindung gemäß wird eine Additionsverbindung aus einem .iiaötsun o.der,,seinem ,OliigojEBmeren und einem ,- -. Polyal'kylenglykol angewandt. Das ,heißt anders ausge^ , drückt, daß einiLactam oder sein Oligomeres mit einem .. Alkylenoxid wie Ithylejioxid oder Bropylenoxid yqrsetzi; ;, wird. Wenn die Anzahl der addierten MoI^. ee,zu hqch v ,* ist, wird die erhaltene Additionsverbindung in Wasser so stark "löslich^ daß1 die Dauerhäftigkeit-.und.be sonder s: die Waschbeständigkeit des Behandlungseffektesr yer^ : ., ringert^-4irde. Es" erwies-sich als vorteilhaft* ein - : Mol des^Ikctams' oder seinesiDeriv&ts, m^t,, etya;2r. »- Λ0 t,y: MoI Alkylenoxid zu versetzen. - --V^ --.-< <:--:;,.;
Die AdditionsVerbiJidungeii können in der-üblichen Weise, . . hergestellt werden?.." A Das Alkylenoxid wird beispiels^ . weise unter Druck'und Erwärmen in da«s in einem Di?uc.k~ , feerindlich<Ef Cfapiiolac-iiaflr feingeleitetv^ Im einzelnen
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wird s. B. eine vorher festgesetzte Henge έ-Caprolactam In ein Druckgefäß eingebracht und die Luft in dem Gefäß tJopct durch Stickstoff ersetzt. Unter Irwinen auf 120 - 16O0C und bsi einem Druck von 1-15* Atm. wird die gewünschte Henge Ithylenoxid eingeleitet. Die Reaktion wird in etwa 5-4 Stunden suende geführt und eine Additionsverbindung aus ^-^»rolactam und Alkylenoxid gebildet.
Als Quellungemittel bei der Durchführung der Erfindung eignen sich die für Polyamide bekannten Verbindungen, von denen Phenol, Bensalkalkohol« Cyclohexanol, PhenolsmKonsiure, Ameisensäure, Basigsaure und mbnochloresslgsiure genannt seien.
Die jeweils angewandte Henge von Additionsverbihdung
und Quellungsmittel ist nicht besonders kritisch, aber im allgemeinen 1st es angebracht* 0,1-1 Gewichtsteile des QuellungsuitteIe auf 1 Teil Additioneverbindung zn verwenden.
Bei der erf indungsgemäfien Behandlung der Polyamid-Textilmaterialien wird das Behandlungemittel mit Wasser verdünnt. Die Konzentration ist nicht kritisch und innerhalb eimes weiten Bereichs variabel, sie hingt von
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dem Jeweiligen Verfahren, das beim Aufbringen der Lösung auf die Textilmaterialien benutzt wfd, sowie, von der Xintauchzeit und der Aufnahme ab. Im allgemeinen wird das Mittel aber mit Wasser soweit verdünnt, daß etwa 0,05 bis 5 g der Additionsverbindung in 1000 ml der Behandlungslösung enthalten sind.
Sie Behandlungslösung kann auf die Textilmaterialien
» auf 3ede übliche Weise aufgebracht werden wie bei- ! spielsweise durch Klotzen, Eintauchen und Besprühen.
Die Eintauchzeit und der Auspressgrad (d.h. die Aufnahme) werden je nach der Konzentration der Behandlungslösung so gwählt, daß mindestens 0,008 Gewichtsprozent (bezogen auf das zu behandelnde Textilmaterial) der Additionsverbindung auf dem Textilmaterial adsorbiert werden.
Das in der oben beschriebenen Weise mit der Behandlungslösung imprägnierte Textilmaterial wird dann einer Wärmebehandlung unterworfen. Nach. Belieben kann es auch vor dieser Wärmebehandlung vorgetrocknet werden, was bei einer Temperatur nicht höher als 1000C geschehen soll. Die Wärmebehandlung erfolgt bei einer Temperatur über 1000O und vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 1100G und 160°C. Die Wärmebehandlung kann in feuchtem
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oder in trockenem Zustand durchgeführt werden, de Bauer dieser Behandlung ist innerhalb eines weiten Bereichs von einigen Sekunden bis zu einigen Hinuten variabel und hängt von der dabei angewandten Temperatur ab. Selbstverständlich·sollte-die Temperatur umso höher sein, je jf kurzer die Behandlungszeit ist.
Nach der Wärmebehandlung wird das Textilmaterial zur
ungs
Srbfemung des Quellsmmittels gewaschen und dann getrocknet. '"."■■·■
Bekanntlich besitzen Folyamld-Textilmaterialien deshalb eine geringe Wasseraufnahmefähigkeit, weil Polyamide nur eine geringe inzahl aktiver funktioneller Gruppen j aufweisen. Der normale Feuchtigketegehalt typischer "Byloi^-Fasern beträgt tatsächlich nur etwa 4 %, Im Gegensatz dazu zeigen die erfildungsgemäfi behandelten Polyai id-Textilmaterialien (di » nur aus Polyamid bestehei ) einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 8 Jf, der mil
dem n< verglc
rmalen PeuchtigkeitsgehalLt der Baumwollfaser ichbar ist, und die antistatischen Hgenschaften
sind entsprechend verbessert« Außerdem behalten die ei findungsgeiiäß behandelten Polyamid-Textilmaterialien nicht nur ihre anfängliche lestigkeit, sondern beeitz<
auch einen für die Verwendung
als Unterkleidung oder
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andere Wasche stücke angenehmen Griff. Sie erfindungsgemäß behandelten Polyamid-Textilamaterialien sind frei von durch Reibung erzeugter'elektrischer Aufladung. Und, «as besonders wichtig ist, diese wünschenswerten Eigenschaften bleiben lange Zeit über erhalten und gehen sogar bei wiederholtem Waschen nicht verloren.
Wenn auch der Hechanismus, durch den der ausgezeichnete und dauerhafte gy hygroskopische und antistatische Effekt bei der erfindungsgemäßen Behandlung erzielt wird, nicht vollkommen geklärt ist, so nimmt man doch an, daß die folgenden Torgänge ablaufen.
Wie bereits oben ausgeführt, ist die Anwesenheit eines Quellungsmittels bei der Erfindung wesentlich. Die
i
Quellung j des Polyamids beginnt in dem amorphen Bereich und setzt sich in den mime ti sehen kristallinen Bereich fort. Aulerdem schreitet die Quellung im Laufe der Zeit in den iifitermicellaren Baum fort. Es wird angenommen, daß Schmalz- und Übergangserscheinungen während der oben beschriebenen Quellung und der gleichzeitigen Wärmebehandlung ablaufen. Anders ausgedrückt- bedeutet das, daß bei der Temperatur der Wärmebehandlung instabile MikrOkristallite schmelzen und als stabilere
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ν*
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Kristalle rekristallisieren. Bann würde eine Kohäsion und Orientierung der Additionsverbindung auf der rekristallisierten Oberfläche und in dein interxicellartn Haus erfolgen, der durch den obigen Quellungsvorgang vergrößert worden ist, so daß Hilfsvalenzbindungen wie WasserStoffbindungen gebildet werden. Auf diese Weise wird der Bereich niedriger Dichte des Polyamids angefüllt oder bepackt, was zu hygroskopischen und antistatischen Eigenschaften führt, die sich beim Waschen als sehr beständig erweisen.
Da die Additionsverbindung eines Lactams oder eines Lactamderivats mit einem Alkylenglykol eine oberflächenaktive Wirkung besitzt, werden Dispersion und Eindringung des Quellungsmittels in die Polyamidfaser erleichtert. Das schnelle Eindringen des Quellungsmittels (und daher die schnelle Quellung der Polyamidfaser) führen zu einem entsprechend schnellen Eindringen der Additionsverbindung. Es besteht daher ein Synergistise Effekt, der eine rasche und wirksame Eeaktion gewährleistet, die bei den herkömmlichen Verfallen nicht beobachtet werden kann.
Die Erfindung soll nun nahmnd der folgenden Beispiele im einzelnen beschrieben werden.
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In diesen Beispielen wurde der Waschtest in der feie« durchgeführt, daß eine Probe des Gewebes (1,36 kg) Bit 68 1 Wasser, das 0,1 % nichtionisches Waschmittel enthielt, 15 Minuten bei 40°C in einer "Jet-Typ"-Waschmaschine gewasechen wurde. Dann wurde das Gewebe zweimal 10 Minuten mit heißem Wasser von 950G gewaschen, mit einer Schleuder entwässert , ' und getrocknet.
: Sie Wasseraufnahmefähigkeit wurde mittels der Wan-
: 's
derungezeit von Wasser bestimmt, die in der Weise
j gemessen wurde, daß man auf die Gewebeprobe einem • K-reis zeichnete (3 cm Durchmesser) und 0,02 ml einer 2%igen wässrigen Kallumpermanganatlösung aus einer im Abstand von 5 cm über dem Gewebe angebrachten Bürette auf den Mittelpunkt des Kreises tropfen ließ. ! Es wurde die Zeit (in Sekunden) gemessen, die erforderlich war, um die purpurrote Farbe der Lösung bis zur Peripherie des Kreises dringen zu lassen. Die Messung wurde 5mal wiederholt und der Mittelwert genommen.
Beispiel 1
Ein "Njjrlon^Stritikgewebe wurde in eine wässrige Lösung
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(25°C) getaucht, die 0,1 g/l einer Additionsverbindung aus 1 Mil Caprolactam und 10 Mol Äthylenoxid sowie 0,05 g/l Benzylalkohol enthielt, und dann mit Hilfe ! einer Mangel bis auf eine Aufnahme von 80 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gewicht des Gewebes) ausgedrückt. Es wurde dann 3 Minuten bei 1000C vorge- j trocknet» $ 5 Minuten bei einer Temperatur von 135°C + 5°0 in trockenem Zustand wärmebehandelt und dann |
I zur Entfernung des Benzylalkohols mit Seife gewaschen. f Die Wasseraufnahmefähigkeit des behandelten Gewebes betrug 1,1 Sekunden und nach 5maligem Waschen noch 6,7 Sekunden, während die Wasseraufnahmefähigkeit des nichtbehandelten Gewebes bei 30,5 Sekunden lag.
Beispiel 2
Ein wHylon"-Strickgewebe wurde in eine wässrige Lösung (200C) getaucht, die 0,38 g/l einer Additionsverbindung aus 60 Gewichtsteilen eines Bimeren- und Trimerengemisches von Caprolactam und 31 Gewichtsteilen Äthylenoxid sowie 0,3 g/l Ehenol enthielt, dann ausgedrückt, vorgetrocknet und in der in.Beispiel 1 beschriebenen Weise wärmebehandelt. Bas Gewebe wurde dann zur Entfernung des Phenols mit Seife gewaschen und getrocknet. Bas so behandelte Gewebe besaß eine Wasseraufnahmefähig-
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keit von 2,5 Sekunden, während der entsprechende Wert für das nichtbehandelte Gewebe bei 100 Sekunden und darüber lag.
Beispiele 3
Eine wässrige Lösung, die 0,8 g/l einer Additionsverbindung aus einem Dimeren- und Trimerengemisch (30 Gewicht steile) von Caprolactam und Propylenoxid (30 Gewichtsteile) sowie 0,1 g/l Benzylalkohol enthielt, wurde mittels Walzenauftrag auf 70-denier 11NyI on"-Fäden aufgebracht, so daß eine Menge von etwa 80 Gewichtsprozent der Lösung (bezogen auf das Gewicht der Fäden) auf den Fäden zurückblieb. Die Fäden wurden auf einer Falschdrahtmaschine falsch-gezwirnt und gleichzeitig bei einer Temperatur von 150°C ± 20C wärmebehandelt. Die Fäden wurden dann zur Entfernung des Benzylalkohols mit Seife gewaschen. Es wurde ein gekräuseltes Garn mit ausgezeichnetem Wasseraufnahmevermögen erhalten.
Unter Verwendung der behandelten Sg Garne wurde ein "Nylon"-Taft mit einer Dichte von 40 Kettfäden und 28,5 Schußfäden pro cm hergestellt. Die Wasseraufnahmefähigkeit dieses Gewebes betrug 1,5 Sekunden, während ein ähnliches Gewebe, das aus nichtbehandeltem Garn
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gewebt war, eine WasseraufnahHe£äh$ceit von 90 ' ;
I Sekunden oder mehr aufwies.
Beispiel V
Hn Mischgewebe aus "Hylon"-Garn (Kette) und Polyester-Garn (S^huß) wurde in eine Mischung aus "0,2 g/l einer Additionsverbindimg aus 1 Mol £-Caprolactam und 5 Mol Äthylenoxid und 0,1 g/l iy Cyclohexanol getaucht und dann in der in Sei spiel 1 beschriebenen Weise behandelt. Die waseeraufnubmtlähigkeit des behandelten Gewebes betrug J »5 Sekunden, während der entsprechende Wert für das nichtbehandelte Gewebe bei 90 Sekunden oder sehr lag.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Mittel zur Behandlung von Polyamid-Textilmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß es au· einer Addition··» verbindung eines Lactams oder eines Lactamderivats . mit Polyalkylenglykol und einem Quellungemittel für . das Polyamid besteht.
    2. Mittel nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß das Lactam Caprolactam und das Lactamderivat ein Dimeres, Trimeres, Tetrameres oder Pentameres des Caprolactams ist·
    3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    - daß das Alkylenglykol 2 - k Kohlenstoffatome in der Alkylenozid-Binhelt besitzt.
    k. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lactam oder ein Lactamderivat mit 2 - 10 Mol Alleylenoxid versetzt wird.
    5· Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Quellungsmittel in einer Menge von 0,1 - 1 Geeichtsteilen pro Gewichtsteil der Additionsverbindung vorliegt·
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    BAD
    6* Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Quellung «axtte1 Phenol, Benzylalkohol, Cyclohexanol, Phenoleulfonsäure, Ameisensäure, Essigsäure oder Honochloressigsäure verwendet wird.
    7. Verfahren zur Behandlung von Polyamid-Textil-
    materlallen, dadurch gekennzeichnet, daß eine vasarige Lösung eines Quellungemittels für Polyamide und einer Additionsverbindung eines Lactams oder seines Derivats mit einem Polyalkylenglykol auf das Textilmeaterial aufgebracht und dieses dann bei erhöhter Temperatur wärmebehandelt wird*
    8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 1000C bis l60°C durchgeführt wird*
    9* Verfahren nach Anspruch 7i dadurch gekennzeichnet, daß als Lactam CaproIactarn und als Caprolactamderivat ein Dimeres, Trimeres, Tetrameres oder Pentameres des Caprolactams Verwendet wird*
    10* Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alkylenglycol mit 2 - % Kohlenstoffatomen in der Alkylenoxid-Binheit verwendet wird*
    BAD ORIGINAL
    80990ijjii
    11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lactam oder sein Derivat mit 2-10 Mol Alkylenoxid versetzt wird·
    12· Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Quellungemittel in einer Menge1 von 0,1-1 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil der Additiönsverbindung angewandt Wird·
    13· Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Quellungsmittel Phenol, Benzylalkohol, Cyclohexanol, Phenoleulfonsäure, Ameisensäure, Essigsäure oder Monochloressigsäure verwendet wird.
    l4· Verfahren nach Anspruch 7« dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Lösung in einer Menge auf das Textilmaterial aufgebracht wird, daß mindestens O,ÖÖÖ Gewichtsprozent der Additionsverbindung auf dem Textilmaterial adsorbiert werden.
    BAD ORIGINAL 809901/07 A3
DE1469418A 1964-09-21 1965-09-21 Mittel und Verfahren zur Verbesse rung der antistatischen und hygroskopi sehen Eigenschaften von Polyamid Textil materialien Expired DE1469418C3 (de)

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US3484186A (en) 1969-12-16
FR1456113A (fr) 1966-10-21
GB1125140A (en) 1968-08-28
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