DE1469450A1 - Textilbehandlungsmittel - Google Patents

Description

Textilbehandlungsmittel.

Die vorliegende Erfindung betrifft Textilbehandlungsmittel, die insbesondere als saure Walkmittel, alkalische Walkmittel und alkalische Entfettungs- und Reinigungsmittel (scouring agent) von Wert sind.

Das Walken von Textilien, insbesondere von Wolle, ist ein bekanntes Verfahren, dessen Zweck darin besteht, das Gewebe zu schrumpfen, einen Filz oder eine Gewebeschicht zu bilden oder den Griff zu verbessern. Las Walken wird in American Wool Handbook, 2. Ausgabe» Textile Book Publishers, New York, 1948, S-. 819-828 eingehend beschrieben. Es war sehr schwierig, ein brauchbares Walkmittel zu finden, das unter sauren Bedingungen angewendet werden kann, beispielsweise zur Herstellung von sehr dichten Geweben» und das bei der Herstellung von G-eweben anwendbar ist, die bestimmte alkali-empfindliche Farbstoffe enthalten. 3s war daher sehr erwünscht, ein Mittel bereitzustellen, das sowohl als saures als auch als alkalisches Walkmittel: zu verwenden ist.

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Es war außerdem erwünscht, ein derartiges Walkmittel zu haben, das in das Entfettungsbad überführt und als Entfettungsmittel zur Entfernung von öligen oder fettigen Materialien aus den Textilien verwendet werden kann. Babel war es weiter erwünscht, diese Walk- und Entfettungsmittel als homogene einphasige Flüssigkeiten herzustellen, da diese leichter abzu messen und zur Anwendung zu bringen sind.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher eine Zusammensetzung, die als saures Walkmitt«l, alkalisches Walkmittel und alkalisches Entfettungsmittel verwendet werden kann.

Ein besonderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Entwicklung solcher Zusammensetzungen in Form von homogenen Flüssigkeiten.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Walken unter sauren Bedingungen, bei dem die erfindungsgemäßen Verbindungen verwendet werden.

Die Ziele der vorliegenden Erfindung können durch eine Zusammensetzung erreicht werden, die aus (1) dem Reaktionsprodukt von Diäthanolamin und einem Gemisch von Fettsäuren, bei dem etwa 60 bis etwa 90 £ der Fettsäuren 16 bis

etwa 18 Kohlenstoff atome haben und der Rest etwa 10 bis etwa 14 Kohlenstoffatome enthält, wobei das Molverhältnis von Diäthanoiaain zu Fettsäuren zwischen 111 und 3:1 liegt and das Reaktionsprodukt einen Säurewe*<% zwischen etwa 0 und etwa 30 hat, und (2) einem wasserlöslichen oberflächenaktiven Alkylsulfatdetergens besteht, das etwa 10 bis etwa 16 Kohlenetoffatome hat, wobei das Verhältnis des Aminreaktionsproduktes zu dem oberflächenaktiven Alkylsulfatdetergene auf Gewichtsbasis zwischen etwa 1:1 und etwa 4:1 liegt.

Falls die Zusammensetzung die Fora einer homogenen Flüssigkeit haben soll, dann soll die Zusammensetzung wenigstens etwa 20 Gew.5< (bezogen auf die Zusammensetzung) eines Lösungsmittels enthalten (das als lö.slichmachendes and die Viskosität modifizierendes Mittel wirkt), wie z.B. Wasser oder ein ein-

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wertiger Alkohol mitt 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen .oder ein Gemisch dieser

Das Aminreaktüoaasrprodukt der wtoxst eh enden Formel ist ein kritischer Besitandifoeil für d&e Herst-eliung eines brauchbaren sauren rtcalfcoittels,. Die.©« Heaktionsprodukte werden beispielsweise in dem U.3.-2*a*eiit Nr.. 2.089.^'1^ beschrieuen. Die iteaiktionsprodukte enthalten ein Gemisch von Verbindungeoa,, wie ζ,,Β.» Pettaäurediäthaßolamide» Diäthanolaminseif'en, freies Diäthanolamin und Fettsäureester von Fettsäur?ediäthanolamiden. Die spezifischen Reaktionsprodukte werden anafgruiad von Überlegungen bezüglich der Gleitfähigkeit,, Löslichkeit®- und Entfettungs - bezwiteinigungseigenschaften ausgewählt.. Für die Herstillung einer Verbindung mit angemessenen Gieiteigenschaften ist es notwendig., daß eine wesentliche Menge an C.g- bis C-jg-Verbindungen, z.B. Talg-Fettsäuren, verwendet wird. Es wurde gefunden, daß wenigstens etwa 60 und nicht mehr als etwa 90 Mol.-^ der Fettsäuren etwa 16 bis etwa 18 Kohlenstoffatome enthalten sollten und vorzugsweise Talg Fettsäuren sind. Je mehr dieserC. ^- bis CÜTo-Fettsäuren bei der Herstellung des Reaktionsproduktes verwendet werden, umso weniger löslich ist das Seaktionsprodukt in Wasser, und umso mehr Sorgfalt muß angewandt werden, um Zusammensetzungen zu erhalten, die homogene Flüssigkeiten sind und/oder in alkalischen Lösungen, wie z.B. alkalischen Walklösungen oder Entfettungslösüngen, löslich bleiben. In einer wässrigen alkalischen Lösung von beispielsweise etwa 9 $> kalz. Soda und etwa 1,5 & des Reaktionsproduktes auf aktiver Basis würde das nur auf Talg aufgebaute Produkt dazu neigen, sich aus der Lösung auszuscheiden. Andererseits verbessert die Verwendung eines Anteils an C-jq- bis C. j-Fettsäuren, vorzugsweise Kökosnu3fettsäuren, oei der Herstellung des Eeaktionsprodttktes die Löslichkeit des Reaktionsproduktes und die Wirkung in einem Entfettungs- und Reinigungsbad, da EokosnaßfeL'tsäurereaktionsprodukte bei bestimmten ScharEEtearteai, die zugegen sein konnen^ i,u einer besseren ' Reinigung ftthreai. Dadurch, daß sie das Reaktionsprodulct lösliohei* machen, begünstigen die KcknsnnBf ettsfturen das

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Spülen nach einem Entfettungs- und Reinigungsverfahren. Ein Verhältnis von Talgfettsäuren und Kokosnußfettsäuren von 3:1 wird bevorzugt, um ein Gleichgewicht zwischen den LÖeliehkeits-,, Gleit- und Reinigüngseigenschäften zu er zielen. Werden Talgfettsäuren in dem Aminreäktionsprodukt Verwendet, so sollen sie vorzugsweise eine Jodzähl von etwa 50 bis etwa 65 haben.

Repräsentative Analysen Von TalgfettsSttren und Kokosnußfettsäuren sind:

Kokosnußfettsäure: 8 % - C_ö, 7 % - G_1Λ, 48 % G₁₂, 17 # - C₁₄, 9 % - C₁₆, 2 # - G₁₈, 7 # - Ölsäure und 2 96 — Linolensäure (die ersten sechs aufgeführten Fettsäuren sind gesättigt).

Talg: 2,5 # - C₁₄, 28 # - C₁₆, 23 # - C₁₈, 2 % - Palmitoleinsäure, 41,5 $» - Ölsäure und 3 i» Linolensäure (die ersten drei aufgeführten Fettsäuren sind gesättigt). .

Je weniger Diäthanolamin zur Herstellung des Reaktionsproduktes verwendet wird, umso weniger löslich ist das Reaktionsprodukt. Mindestens etwa 1 Mol Diäthanolamin und vorzugsweise mehr sollten pro Mol der Fettsäure verwendet werden, da Reaktionsprodukte mit höheren Diäthanolamin-Fettsäure-Verhältnissen ein besseres Reinigungsvermögen haben als Reaktionsprodukte mit einem Diäthanoiamin-Fettsäure-Verhältnis in der Gegend von 1:1. Ein Diäthanolaminüberschuß über ein Diäthanolamin-Fettsäure-Verhältnis von etwa 3il verbessert die Löslichkeit nicht wesentlich. Andererseits ist die Verwendung des Diäthanolaminüberschusses offensichtlich kaum von Nachteil. Bin Diäthanolamin-Fettsäure-Verhältnis von 2sl wird "bevOrzugt.

Das Diäthanolamin-Fettsäure-Reaktionsprodukt soll bis zu einer Säurezahl von etwa 0 bis etwa 30 umgesetzt werden, die durch Titrieren des Reaktionsgemisches mit Kaliumhydroxyd bestimmt wird. Diese Säureaahl ist ein Maß für die anwesende Aminseife. Die Säurezahl entspricht der Zahl an Milligramm Kaliumhydroxyd, die durch die in einem

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Gramm dea Reaktionsproduktes anwesenden freien Säuren neutralisiert wird. Die Diäthanolaminseife setzt sich mit dem Kaliumhydroxyd um, als ob die Seife eine freie Fettsäure wäre. Höhere Säurezahlen sind nicht erwünscht, da dies auf die Anwesenheit einer beachtlichen Menge der Aminseife hindeutet, Die Aminsäure wird in dem sauren Walkmittelbad zersetzt, um freie Fettsäure zu bilden, und ein Überschuß an freier Fettsäure ist nicht erwünscht. Vorzugsweise ist jedoch wenigstens eine kleine Menge der Aminseife zugegen; vorzugsweise etwa 7,5 % des Reaktionsproduktes besteht aus Aminseife (Säurezahl etwa 12). Die Seife (freie Fettsäuren unter sauren Walkbedingungen) fördert offensichtlich das Walkverfahren.

Die Zusammensetzung zur Behandlung der !Textilien kann, wie im nachstehenden eingehender beschrieben wird, nur aus dem Aminreaktionsprodukt und dem oberflächenaktiven Alkylsulfatdetergens bestehen. Hat das Produkt die Form einer Flüssigkeit, dann soll das Aminreaktionsprodukt etwa 15 bis etwa 65 Gew.-% des Produktes ausmachen. Die untere Grenze von 15 9<» beruht auf der Überlegung, daß eine ausreichende Menge an aktiven Bestandteilen zur Erzielung eines brauchbaren Produktes zugegen sein muß· Die Obergrenze von 65 # beruht auf Überlegungen bezüglich der Homogenität.

Das oberflächenaktive C, _Q- bis CL g-Alkylsulfatdetergens ist in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zur Löslichmachung des Aminreaktionsproduktes unter sauren Bedingungen zugegen, wie sie in sauren Walkbädern vorliegen. Beispiele solcher oberflächenaktiven Mittel sind ffatriualauryl sulfat, Ifetriummyristylsulfat, Kaliumcetyl-3Ulfat und Hatriumelkylsulfat, dessen Alkylrest von des Kokosnußfettalkohol stammt. Obgleich auch andere oberflächenaktive Detergentien zum Löslichaaehen des Aminreaktionsproduktes verwendet werden können, haben die Alkylsulfate offensichtlich insofern überlegene Eigenschaften, als sie eine bessere Regulierung des Gleitvermögens des Aainreaktionsproduktes In de» Walkverfahren bieten und mit dem Qiäthanolamin-Fettsäure-Reaktionsprodukt in konzentrierten

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Zusammensetzungen verträglicher sind. Ohne das oberflächenaktive Alkylsulfatdetergens wäre die saure Walklösung ein zu gutes Gleitmittel für das zu behandelnde Gewebe, um eine angemessene Walkwirkung zu erzielen. Das oberflächenaktive Alkyl sulfatdetergens setzt das (Jl ei t vermögen gerade um den Grad herab, der zur Behandlung des Gewebes in der Walkmaschine notwendig ist. Das Kation dieser oberflächenaktiven Alkylsulfatdetergentien ist normalerweise ein Natrium- oder Kaliumkation, vorzugsweise Natrium» jedoch können auch andere Kationen, die wasserlösliche Salze bilden, wie z.B. Ammonium- und substituierte Ammoniumkationen verwendet werden. Unter sauren Bedingungen beeinträchtigt das ursprünglich anwesende Kation das Gleitvermögen der Zusammensetzung nicht merklich. Andere oberflächenaktive Detergentien, wie z.B. Alkylbenzolsulfonat®, sind in konzentrierten Zusammensetzungen nicht so verträglich und machen daher größere Mengen an teuren Kafyplungsmitteln und/oder hydrotropen Mitteln erforderlich, falls ein homogenes Produkt erwünscht ist.

Die vorstehenden oberflächenaktiven Alkyl sulf atdetergenti en und Aainreaktionsprodukte werden vorzugsweise zu einer homogenen flüssigen Zusammensetzung durch Zugabe von Wasser und/oder organischen Lösungsmitteln, wie z.B. einem einwertigen Alkohol mit 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methanol, Äthanol oder Isopropanol, verarbeitet. Bas Lösungsmittel ist bezüglich der Wirksamkeit der Zusammensetzungen in einem sauren Walkbad nicht kritisch, jedoch für die Herstellung von homogenen Zusammensetzungen von Bedeutung. Es können auch andere Lösungsmittel, z.B. Butyl-Cellosolve verwendet werden. Wird eine große Menge G-esaetlosungsmittel verwendet, dann enthält das Lösungsmittel normalerweise einen hohen Prozentsatz an Wasser. Wird eine kleine Menge Lösungsmittel verwendet, dann enthält das Lösungsmittel normalerweise einen größeren Teil an organischem Lösungsmittel. Die Menge des verwendeten Lösungsmittels hängt in erster Linie von dem gewünschten Produkttyp ab. Palis ein flüssiges Produkt erwünscht ist, bestehen jedoeh normalerweise wenigstens etwa

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20 &ew.-^ der Zusammensetzung aus dem Lösungsmittel. Normalerweise bestehen nieht mehr als 80 Gew.*$ der Zusammensetzungen aus dem Lösungsmittel, um den Transport wirtschaftlich zu ffiäch?en.

Die erfi&diingsgemaßen Zusammensetzungen sind, «ie yofsteheM bereits erratet wurde, besonders wertvoll unter sauren Walkbeäingungen, z.B. bei pH·* Werten von etwa 2 bis etwa 5· -Die effindüngsgeaalen Zusammensetzungeh sind ferner wirksame walkaittei unter alkalischen Bedingungen, z.B. bei einem pil»Wert Bis zn 11. Werden die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen außerdem in das Ent fettuügslind Reinigungsbad übergefiihrt, so sind sie «iiksaiie Reiniguiigssaittel, insbesondere wenn sie zusammen mit alkalischen Aufbaustoffen (builders) und/oder Schmutz suspendierenden Mitteln, wie z.B. kalzinierter Soda, Ifatriamtripolyphosphät, Natriumcarboxymethylcellulose usw. und/öder Chelat-bildenden Mitteln, wie z.B. Aminopolycäfboxylaten» beispielsweise den Salzen der Äthylendiamintetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Diäthyletitrianinpentäessigsäure, N-Hy droxy-ä thy 1-äthyl endiamintriessigsäure usw., verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wirken zwar auch unter sauren Bedingungen als Reinigungsmittel, jedoch sind sie unter alkalischen Bedingungen wesentlich wirksamer. Beim Einsatz in einem Walkbad werden die Zusammensetzungen so zugegeben, daß eine Konzentration an aktiven Bestandteilen von etwa 3/4 i* bis etwa 3 % in Wasser erhalten wird. Die

ο Walkteaperatür liegt gewöhnlich bei etwa 38 bis 41 .

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Die folgenden Komponenten wurden vermischt:

39»2 ^ eines Reaktionsproduktes von 1 Mol eines Gemischs von Talgfettsäuren (75 ^) und Kokosnußfettsäuren (25 50 and 2 Mol Biäthanolamin, das bis zu einem von etwa 12 umgesetzt worden war;

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b3,3 fo eines 29 ρ aktive Bestandteile enthaltenden jetergens, das aus einer oberflächenaktiven Katrium-Kokosnuö-Alkylsulfat-Paste, V/asser, natriumsulfat und einem kleineren Prozentsatz an nicht umgesetztem Alkohol bestand;

7,5 $> Isopropylalkohol.

Ler Ausdruck "Kokosnuß" bezieht sich in den Beispielen auf eine Kohlenstoffketten-längenverteilung von etwa der fol enden Zusammensetzung: Cg = 8 $, C₁₀ = 7 $, C₁₂ = 48 9δ, C₁₄ = 17 #, C₁₆ = 9 #, C₁₈ = 2 #, ölsäure = 7 ic und Linolensäure = 2 <$>; (die ersten angeführten sechs Fettsäuren sind gesättigt). Der Ausdruck "Talg" bezieht

r sich in den Beispielen auf eine Kohleri£itoffkettenlän/j;enverteilung mit etvia der folgenden Zusammensetzung: C₁₄ = ^f5 #1 C₁₆ = 28 #, C₁₈ = 23,0 #,, Palmitoleinsäure = 2 #,

■j ölsäure = 41,5 ^ und Linolensäure = 3 $; (die ersten drei angegebenen Fettsäuren sind gesättigt).

Lie vorstehende Zusammensetzung wurde dann zur herstellung einer wässrigen Walklösung in einer Konzentration von etwa 2 $ verwendet. Diese Konzentration von 2 ^a/o entspricht einem Gehalt an aktiven Bestandteilen von etwa 1 <fo. Liese Walklösung v;urde dann zum Walken von Kammgarnrewebe verwendet, das 6 Gew.-$ Schwefelsäure vom Carbonisieren enthielt. Die kenge der verwendeten Walklösung entsprach dem Gewicht des Kammgarns. Der pH-Wert betrug etwa Das 'Valken wurde dann in einer herkömmlichen Walkmaschine vorgenommen. Zs w^ren keine Anzeichen eines Rutschens an den 'Jalkwalzen festzustellen, der Warendurchlauf in den Stauctkanal war glatt; es lag eine gute Gleitfähigkeit in dem Trog vor und das Walken ging schnell von statten.

ITach Abschluß des V/alkverfahrens wurde das Kammgarngewebe nach Zugabe von 8 Gew.# kalzinierter Soda, bezogen auf das Kammgarn, zur IJeutralisierung der Säure und um die Lösung alkalisch zu machen, gereinigt. Das fertige Material hatte den erwünschten "Griff" und wegen des Walkens

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unter sauren Bedingungen war das Gewebe fester und"kompakter, als wenn es unter alkalischen Bedingungen gewalkt worden wäre. ■. ,'■- ■ · ' . ·

Beispiel 2 ;

Ea wurde eine Zusammensetzung hergestellt, die der Zusammensetzung des Beispiels 1.entsprach und 38,8 ^ des gleichen Fettsäure-Diäthanolaminreaktionsproduktes wie in Beispiel 1, 53*7 %> des gleichen oberflächenaktiven Alkylsulfatdetergens wie in Beispiel 1 und 7,5 ^ Isopropylalkohpl enthielt.. .

Die Zuaaomensetzung wurde zum Walken von fetter

2 carbonisierter Wpllware (etwa 300 g/m, ) verwendet, die mit einem Farbstoff gefärbt worden war, der normalerweide in Segenwart von Alkali ausblutet. Die wässrige .Yalklösung wurde für zwei Versuche hergestellt, die einmal bei einem pü-Wert von 2 und einmal bei einem pr.-rert von 2,5 bei einer Konzentration der Lösung an aktiven Bestandteilen von etwa 2. Gew.?&, durchgeführt wurden. Lie '.VaIklösungen wurden, in gleichen Gewichtsmengen '.'.ie die zu walkenden Materialien verwendet. Diese wuraen im sauren Bereich .lurch Zugabe von 0,84 Gew.$ eines Chelat-bildenden Mittels (Trinatriumsalz der N-Hydroxyäthyläthylendiamintriessigsäure), bezogen auf das Gewicht der Wolle, gereinigt. Die ursprüngliche Wolle enthielt etwa 0,75 i° Fett und das fertige Material enthielt nach dem Spülen, einem zweiten Reinigen mit den gleichen Mitteln (0,64 $> der vorstehend beschriebenen VSTalkzusammensetzung und 0,42 $> des Chelat-bildenden Mittels, beide Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht der Wolle) und einem zweiten Spülen 0,2 $> 3?ett. Das Material war fester und kompakter nach dem Walken unter sauren Bedingungen als daa unter alkalischen Bedingungen gewalkte Material.

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Claims (5)

Patentansprüche;

1. Textilbehandlung-amittei, inabesondere zum ,Yalken unter sauren Bedingungen, gekennzeichnet durch einen behalt an (1) dsm r.eaktionsprodukt von Diethanolamin und einei (reinigen von Fettsäuren, bei dem etwa 60 bis etwa 90 ?ί der Fettsäuren 16 bis etwa 18 Kohlenotoff— atome enthalten und der Rest der Fettsäuren etwa 10 bis

etwa 14 Kohlenstoffatome enthält, wobei das Verhältnis von Diäthanolamin zu Fet säuren auf molarer Basis zwischen etwa 1:1 und etwa 3:1 iiert und das Iteaktionsprodukt eine öäurezahl von 0 bis etwa 30 hat, und \<l) feinem oberflächenaktiven wasserlcsuchen "Alkylsuifatäater^ens mit 10 bis 16 Kohlenstoffatomen, wobei das Verhältnis des Aminreaktionsproduktes zu dem oberflächenaktiven Alkylsulfatdetergens zwischen etwa 1s1 und etwa 4:1, bezogen auf das 'Jewicht, liegt.

2. Mittel nach Anspruch 1 in Form einer homogenen Lösung, die zur Modifikation der Viskosität und zur Lös-'^f lichmachung mindestens etwa 20 3-ew.$ Wasser, eines einwertigen Alkohols mit 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen oder eines Semischa dieser Stoffe enthält.

. -. 3. Mittel nach Anspruch 1, bei dem das Gemisch der Fettsäuren etwa 75 $ Talgfettsäuren und etwa 25 $ Kokosnußfettsäuren enthält, ?/obei das Verhältnis des Diäthanolamins zu den Fettsäuren etwa bei 2:1 liegt und das Eeaktionsprodukt eine Säurezahl von etwa 12 hat.

4. Verfahren zum Walken bei einem pE-Wert von etwa 2 bis etwa 11 mit einer wässrigen Lösung, die etwa 3/4 Gew.# bis etwa 3 G-ew.^6 des Kittels nach Anspruch 1 als aktiven Bestandteil enthält.

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5. Verfahren nach Anepnich 4» bei dem der pH-Wert bei etwa 2 bis etwa 5 liegt.

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Rechtsanwalt

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