DE1594899B2 - Wässriges Textilausrüstungsmittel und Verfahren zum Ausrüsten von Textilien

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Description

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DE1594899B2

Publication number: DE1594899B2
Application number: DE19671594899
Authority: DE
Inventors: Robert Francis Somerville Bann; William Joseph Martinsville Moran; Philip B. Somerville Roth
Original assignee: American Cyanamid Co
Current assignee: Wyeth Holdings LLC
Priority date: 1967-04-05
Filing date: 1967-11-03
Publication date: 1974-01-10
Also published as: AT289024B; ES352433A1; SE337572B; JPS5132760B1; CH1541667A4; NL152943B; BE707116A; DE1594899A1; NL6715036A; GB1180788A

Dabei wird das Gewebe mit einem üblichen Vernetzungsmittel und einer Mischung aus zwei sauren Katalysatoren imprägniert und dann sorgfältig getrocknet, bis ein Feuchtigkeitsgehalt von 10 bis 35% erreicht ist. Bei der zweiten Stufe wird das behandelte Textilmaterial während 5 bis 20 Stunden bei Temperaturen von 15 bis 35° C oder höchstens bei 50⁰C erwärmt. Dieses Verfahren besitzt den Nachteil, daß die Härtungszeiten sehr lang sind. Das Verfahren ist außerdem auf dem Gebiet der haltbaren Formgebung nicht geeignet, da die hohen Temperaturen, die dabei auftreten, bei diesem Verfahren nicht verwendet werden können. Bei dem Verfahren der französischen Patentschrift müssen außerdem die Färbeverfahren sehr sorgfältig Überwacht werden. Im Gegensatz dazu können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hohe Temperaturen, wie sie üblicherweise bei technischen dauerhaften Formgebungsverfahren und Härtungsverfahren auftreten, nämlich etwa 93 bis 216⁰C und gleichzeitig der bevorzugte Katalysator, nämlich Zinknitrat, verwendet werdeü. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind außerdem nur Erwärmungszeiten zwischen 5 und 20 Minuten erforderlich, ohne daß die mit empfindlichen Farbstoffen gefärbten Textilien ausbleichen und ohne daß Weißwaren während des Bügeins versengen und während des Nachhärtens vergilben.

Es besteht somit ein Bedarf nach einem Verfahren, wodurch eine Textilausrüstung, die 1,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon sowie Zinnitratkatalysator enthält, aufgebracht und zu einer knitterfesten oder Dauerbügelausrüstung wärmegehärtet werden kann, die mit anderen Behandlungen, insbesondere bei weißen Cellulosestoffen, bei denen sie (1) ein Vergilben beim Härten und (2) ein Ansengen beim Heißpressen verhindert oder vermindert, und mit Cellulosematerialien, die mit »harzempfindlichen« Farbstoffen gefärbt sind, verträglich ist.

Die Erfindung bezweckt daher eine Ausrüstung und ein Verfahren, wodurch Textilien auf Grundlage von Cellulose knitterfest gemacht oder ihnen Dauerbügeleigenschaften verliehen werden, die mit anderen Behandlungen des textlien Materials verträglich sind.

Es wurde nun ein wäßriges Texcilausrüstungsmittel gefunden, wodurch ein Vergilben beim Härten und Ansengen beim Heißpressen von ungefärbten Cellulosestoffen verhindert oder vermindert wird und wodurch eine Verfärbung des Farbstoffs bei gefärbten Textilien verhindert wird.

Gegenstand der Erfindung ist ein wäßriges Textilausrüstungsmittel auf der Basis von 1,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidon. Das erfindungsgemäße Mittel ist dadurch gekennzeichnet, daß es aus 1,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidon, Zinknitrat und einem Sequestrierungsmittel besteht und, bezogen auf das Gewicht des zu behandelnden Textilguts, 1 bis 25% des Imidazolidone und 0,025 bis 3,0% des Sequestrierungsmittels und, bezogen auf das Gewicht des Imidazolidone, 5,5 bis 16,5% Zinknitrat enthält.

Bevorzugte erfindungsgemäße Ausrüstungsmittel enthalten als Sequestrierungsmittel eine Aminopolycarbonsäure und außerdem einen Fluoreszensaufheller.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zum Ausrüsten von Textilien auf Grundlage von Cellulose durch Aufbringen einer wäßrigen Textilausrüstung auf der Basis von l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidon und Trocknen, Pressen und Härten bei erhöhter Temperatur, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Ausrüstungsmittel wie oben beschrieben verwendet und das Trocknen bei 79 bis 121°C und das Pressen und Härten bei 149 bis 216° C durchführt.

Die Bezeichnungen »Textilien auf Grundlage von Cellulose« oder »textiles Cellulosematerial« haben die übliche Bedeutung und umfassen Mischungen "mit anderen Fasern, z. B. Polyamiden und Polyestern, darunter beispielsweise gewobene, gestrickte, verfilzte oder andere Textilwaren.

Geeignete sequestrierende Mittel für die erfindungsgemäßen Zwecke sind in »Encyclopedia of Chemical Technology«, 1. Aufl., Bd. 12, S. 164, und in »Organic Sequestering Agents« von Chaberek (1959) beschrieben.

Die beiden Hauptklassen von sequestrierenden Mitteln, die geeignet sind, sind die Aminopolycarbonsäuren, z. B. Äthylendiamintetraessigsäure, Nitriotriessigsäure, Dl-(hydroxyäthyl)-glycin, (Hydroxyäthyl)-äthylendiamintriessigsäure und Diäthylentriaminpentaessigsäure, und die Hydroxycarbonsäuren, z. B. Gluconsäure, Zitronensäure und Weinsäure. Diese können als freie Säuren oder als partiell neutralisierte Alkalisalze verwendet werden.

Zu den »harzempfindlichen« Farbstoffen gehören Farbstoffe verschiedener Klassen, z. B. Direktfarbstoffe, Schwefelfarbstoffe, Reaktivfarbstoffe. Dispersionsfarbstoffe, Küpenfarbstoffe, insbesondere Indanthronküpenfarbstoffe.

Zu den Indanthronfarbstoffen gehören Indanthron (C. I. Vat Blue 4, C. I. Nr. 69800), Dichlorindanthron (C. I. Vat Blue 6, C. I. Nr. 69825), Monochlorindanthron (C. I. Vat Blue 14, C. I. Nr. 69810), Gemisch aus Mono-, Di- und Trichlorindanthronen (C. I. Vat Blue 10, C. I. Nr. 69 830) u. dgl.

Das Sequestrierungsmittel kann auf die Cellulosestoffe gleichzeitig mit, vor oder nach dem Auftrag des l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinons und Zinknitrat aufgebracht werden. Bevorzugt werden Imidazolidinonzinknitrat und sequestrierendes Mittel aus der gleichen wäßrigen Lösung aufgebracht. Das sequestrierende Mittel kann jedoch aus einer wäßrigen Lösung vor oder nach dem Auftrag des Imidazolidinons und des Zinknitrats aufgebracht werden.

Die wäßrige Lösung von l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon, Sequestrierungsmittel und Zinknitrat wird auf das textile Material durch eines der üblichen Auftragverfahren aufgebracht, z. B. durch Klotzen, Sprühen, Tauchen u. dgl.

Die auf textile Stoffe aufgebrachte Menge an 1,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon soll 1,0 bis 25,0%, vorzugsweise 3,0 bis 8,0%, bezogen auf das Gewicht des textlien Materials, betragen.

Die verwendete Menge an Sequestrierungsmittel soll 0,05 bis 3,0%, vorzugsweise 0,15 bis 1,0%, bezogen auf das Gewicht der Lösung, betragen. Diese Menge entspricht etwa 0,025 bis 3,0%, vorzugsweise etwa 0,075 bis 1,0%, bezogen auf das Gewicht des Gewebes.

Die Menge an Zinknitrat soll 5,5 bis 16,5%, vorzugsweise 9,5 bis 12,5%, bezogen auf das Gewicht des Imidazolidinons, betragen.

Das behandelte Gewebe kann nach üblichen »washand-wear«-Verfahren getrocknet und gehärtet werden. Auch das bekannte Nachhärtungsverfahren gemäß der USA.-Patentschrift 2 974432 kann angewandt werden, bei dem das behandelte Gewebe getrocknet, das Kleidungsstück zugeschnitten, genäht und gebügelt

und die Ausrüstung auf dem Kleidungsstück bei erhöhter Temperatur gehärtet wird.

Das behandelte textile Material wird gewöhnlich getrocknet, bevor die Preß- und Härtungsvorgänge durchgeführt werden. Es wird eine Trocknungstemperatur zwischen 79 und 121° C, vorzugsweise zwischen 93 und 107⁰C, angewandt. Der Preßvorgang kann nach irgendeiner der dafür bekannten Methoden durchgeführt werden, z. B. durch Anwendung einer Heißkopfpresse. Der Preßvorgang wird bei einer Temperatur von 149 bis 216° C durchgeführt. In der ersten Stufe wird das gepreßte Gewebe auf erhöhte Temperatur unter Bedingungen, wie sie normalerweise dafür angewandt werden, d. h. auf eine Temperatur zwischen 149 und 216° C, vorzugsweise zwischen 160 und 193° C, während einer zur Umsetzung des Imidazolidinons mit dem Cellulosegewebe hinreichenden Zeit erwärmt, üblich sind Heizzeiten zwischen 5 und 20 Minuten.

Die erfindungsgemäße Textilausrüstung ist mit vielen Fluoreszenzaufhellern verträglich, wie sie normalerweise auf Cellulosematerialien angewandt werden, insbesondere mit Aufhellern der Stilbenklasse.

Ungefärbte Cellulosegewebe, die erfindungsgemäß behandelt sind, weisen gute Beständigkeit gegen Ansengen und Verfärbung auf, wenn die Gewebe bei erhöhten Temperaturen gebügelt oder gemangelt und gehärtet werden.

Nach einer für gefärbte textile Stoffe bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Baumwollgewebe, das mit einem Indanthronküpenfarbstoff gefärbt ist, mit einer wäßrigen Lösung geklotzt, die etwa9%l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxyimidazolidinon, etwa 1% Zinknitrat und etwa 0,35% Äthylendiamintetraessigsäuretetranatriumsalz enthält. Das behandelte Gewebe, das etwa 6% des Imidazolidinons enthält, wird bei 107⁰C getrocknet. Das getrocknete Gewebe wird dann zu Kleidungsstücken zugeschnitten und genäht, die bei etwa 154° C gebügelt werden. Die gebügelten Kleidungsstücke werden dann in einem Ofen auf etwa 171° C erwärmt, bis das Imidazolidinon auf dem Kleidungsstück gehärtet ist. Die so behandelten Kleidungsstücke sind an Stellen, an denen Falten erwünscht sind, »dauergebügelt« und an Stellen, an denen kein Knittern und keine Falten erwünscht sind, knitterfest Während des Bügeins und Trocknens bleibt der Farbton des gefärbten Gewebes praktisch unverändert

Es wurde gefunden, daß das Natriumacetat, das normalerweise in der ljS-DimethyloMjS-dihydroxy-2-imidazolidinon enthaltenden Ausrüstung zur Verminderung der Anfangsverluste an Zugfestigkeit, Reißfestigkeit und Abriebfestigkeit verwendet wird, nicht erforderlich ist, wenn das Sequestrierungsmittel verwendet wird. Ferner ergeben die Sequestrierungsmittel oder wenigstens einige davon in Form ihrer Natriumsalze offenbar stabilere Klotzbäder als Natriumacetat Wenn die Säureform des Sequestrierungsmittels verwendet wird, ist es erforderlich, den pH-Wert des Bades vor Zugabe eines Fluoreszenzaufhellers auf einen Wert über 4,0 einzustellen, um ein Ausfällen des Aufhellers zu verhindern.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. Teile und Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht

Das in den Beispielen angegebene nichtionische oberflächenaktive Mittel ist das Kondensationsprodukt von Nonylphenol mit durchschnittlich 9,5 Mol Äthylenoxyd. Andere geeignete nichtionische oberflächenaktive Mittel können ebenfalls verwendet werden, z. B. andere Alkylarylpolyäthylenglycoläther und Äthylenoxydaddukte von geradkettigen Alkoholen.
Der auf ungefärbten Stoffen verwendete Fluoreszenzaufheller ist »C.I. Fluorescent Brightening Agent 25« ein verträgliches Aufhellungsmittel. Dieser Aufheller ist ein Handelsprodukt, das zu den Aufhellern der Klasse sulfonierter Diaminostilbene gehört, und

ίο wurde als wäßrige Lösung verwendet. Außer diesem besonderen Aufheller können beliebige andere geeignete Aufheller verwendet werden, z. B. andere Vertreter der Klasse sulfonierter Diaminostilbene, vorausgesetzt, daß sie mit den anderen Bestandteilen der Ausrüstung verträglich sind.

Beispiel 1

Es werden acht wäßrige Klotzbäder hergestellt, von denen jedes 11,2% !,S-DimethyloM.S-dihydroxy-2-imidazolidinon, 1,25% Zinknitrat, 0,25% eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels, 0,5% Fluoreszenzaufheller und wie in Tabelle I angegeben Natriumacetat oder ein sequestrierendes Mittel enthält, Der pH-Wert der Klotzbäder wird durch Zugabe von Natriumhydroxyd oder Salzsäure nach Bedarf auf 4,7 eingestellt.

Tabelle I

Klotzbad	Additiv	keines
A	0,1% Natriumacetat
B	0,4% Äthylendiamintetraessigsäure-
C	tetranatriumsalz
	0,4% Gluconsäure
D	0,4% Nitrilotriessigsäure
E	0,4% Diäthylentriaminpentaessigsäure-
F	pentanatriumsalz
	0,4% N,N-Di(hydroxyäthyl)glycin,
G	Natriumsalz
	0,4% (Hydroxyäthyl)äthylendiamintri-
H	essigsäure, Trinatriumsalz

Die Klotzbäder werden durch übliches Klotzen auf Gewebe aus 65/35 Polyester/Baumwolle aufgebracht, wobei eine Feuchtigkeitsaufnahme von 70% erzielt wird. Die Gewebe, die 7,9% 1,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon, bezogen auf das Gewicht des Gewebes, enthalten, werden 1 Minute bei 107⁰C getrocknet, 5 Sekunden mit Wasserdampf behandelt, 5 Sekunden bei 177° C gepreßt und in einem Ofen 8 Minuten auf 160⁰C erwärmt.
Die Gewebe werden durch Vergleichen der Farbe der behandelten Gewebe mit der Farbe der unbehandelten Gewebe auf Verfärbung geprüft.

Die Gewebe werden fünfmal in einer Haushaltswaschmaschine unter Anwendung von Wasser von 54 bis 6O⁰C und eines Detergens gewaschen. Darauf folgt eine Spülbehandlung mit Wasser von etwa 43 bis 49°C und eine Wälztrocknung nach jeder Wäsche. Die Gewebe werden dann auf Retention von Falten untersucht, die durch den Preßvorgang auf das Gewebe angebracht werden.

Die Ergebnisse sind in Tabelle II angegeben. Die Gewebe A bis H entsprechen den Klotzbädern A bis H.

Tabelle II

Gewebe	Verfärbung	Faltenretention
A	stark	ausgezeichnet
B	stark	desgl.
C	sehr gering	desgl.
D	gering	desgl.
E	gering	desgl.
F	sehr gering	desgl.
G	gering	gesgl.
H	gering	desgl.

Die vorstehenden Ergebnisse zeigen die Wirksamkeit verschiedener Sequestrierungsmittel zur Verminderung der Verfärbung von Polyester/Baumwoll-Geweben bei Behandlung mit l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon und Zinknitrat.

Beispiel 2

Es werden fünf wäßrige Klotzbäder hergestellt, von denen jedes 8,0% l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon,0,80% Zinknitrat, 0,25% eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels, 0,5% Aufheller und wie in Tabelle III angegeben Natriumacetat oder ein Sequestrierungsmittel enthalten. Der pH-Wert der Klotzbäder wird durch Zugabe von Salzsäure nach Bedarf auf 4,7 eingestellt.

35

40

Tabelle III	Klotzbad	Additiv
A	0,07% Natriumacetat
B	0,3% Äthylendiamintetraessigsäure, Tetranatriumsalz
C	0,3 % Diäthylentriaminpentaessigsäure, Pentanatriumsalz
D	0,3% N,N-Di(hydroxyäthyl)glycin, Natriumsalz
E	0,3% (Hydroxyäthyl)äthylendiamin- triessigsäure, Trinatriumsalz

50

Die Klotzbäder werden durch übliches Klotzen auf doppeltbreites Baumwolltuch aufgebracht, wobei eine Feuchtigkeitsaufnahme von 73% erzielt wird. Die Gewebe, die 5,8% l^-DimethyloM.S-dihydroxy-2-imidazolidon, bezogen auf das Gewicht des Gewebes enthalten, werden 1 Minute bei 107⁰C getrocknet. Muster der getrockneten Gewebe werden 1 Minute bei 182° C gehärtet.

Die Knittererholung der gehärteten Gewebe wird nach der Testmethode 66-1959T (in Erprobung) der American Association of Textile Chemists and Colorists geprüft.

Die Ergebnisse sind in Tabelle IV angegeben. Die Gewebe A bis E entsprechen den Klotzbädern A bis E.

Tabelle IV

	Gewebe	Knittererholung — W & F. Grade
	A	275
	B	261
	C	261
IO	D	281
	E	260
	Unbehandelt	227

Diese Ergebnisse zeigen das Fehlen einer nachteiligen Wirkung der Sequestrierungsmittel auf die Knittererholungseigenschaften eines Baumwollgewebes, das mit einer Ausrüstung behandelt wird, die 1,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon enthält.

Beispiel 3

Es werden sechs wäßrige Klotzbäder hergestellt, von denen jedes 8,6% !,S-DimethyloM^-dihydroxy-2-imidazolidinon, 0,85% Zinknitrat und Natriumacetat oder Äthylendiamintetraessigsäure als Tetranatriumsalz (EDTA) in den in Tabelle V angegebenen Mengen enthält. Der pH-Wert der Klotzbäder, die EDTA enthalten, wird mit Salzsäure auf 4,3 eingestellt.

Tabelle V

Klotzbad	pH	Additiv
A	4,7	0,07% Natriumacetat
B	4,3	0,20% EDTA
C	4,3	0,25% EDTA
D	4,3	0,30% EDTA
E	4,3	0,35% EDTA
F	4,3	0,40% EDTA

Die Klotzbäder werden durch übliches Klotzen auf doppelbreites Baumwolltuch aufgebracht, das vorher mit einer wäßrigen Lösung, die 0,5% Aufheller, 0,03% blauen Küpenfarbstoff (C. I. Vat Blue 6, C. I. Nr. 69825) und 0,25% nichtionisches oberflächenaktives Mittel enthält, aufgehellt und blau gefärbt worden ist.

Die Feuchtigkeitsaufnahme beträgt 70%. Die Gewebe, die 6,0% !,S-DimethyloM.S-dihydroxy^-imidazolidinon, bezogen auf das Gewicht des Gewebes, enthalten, werden 1 Minute bei 107⁰C getrocknet, 5 Sekunden mit Wasserdampf behandelt und 5 Sekunden bei 177⁰C gepreßt und dann in einem Ofen 8 Minuten auf 160⁰C erwärmt.

Die Knittererholung der Gewebe wird wie im Beispiel 2 gemessen. Das Waschverfahren wird wie im Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Die Zugfestigkeit der Gewebe wird nach der ASTM-Standardmethode mit HiUe eines Scott-Zugfestigkeitsprüfers gemessen.

Die Gewebe werden durch Vergleich der Farbe der behandelten Gewebe mit der Farbe des unbehandelten Gewebes auf Verfärbung untersucht.

Die Ergebnisse sind in Tabelle VI angegeben. Die Gewebe A bis F entsprechen den Klotzbädern A bis F.

	Knittererholung —	Grade	Zug	Verfärbung
	W&F		festig
Gewebe		nach 5 Waschen	keit	stark
	Ursprung).	276	26,8	gering
A	292	284	28,1	gering
B	296	299	26,8	sehr gering
C	289	297	29,9	sehr gering
D	297	277	32,2	sehr gering
E	290	284	33,1
F	289			sehr gering
Unbe-		181	61,7
handelt	214

Beispiel 4

Es werden sechs wäßrige Klotzbäder hergestellt, von denen jedes 8,6% ljS-Dimethylol^S-dihydroxy-2-imidazolidinon, 0,85% Zinknitrat und Natriumacetat oder Äthylendiamintetraessigsäure als Tetranatriumsalz (EDTA) in den in Tabelle VII angegebenen Mengen enthält. Die pH-Werte der Klotzbäder, die EDTA enthalten, werden mit Salzsäure auf 4,3 eingestellt.

Tabelle VII

Klotzbad	pH	Additiv
A	4,7	0,074% Natriumacetat
B	4,3	0,20% EDTA
C	4,3	0,25% EDTA
D	4,3	0,30% EDTA
E	4,3	0,35% EDTA
F	4,3	0,40% EDTA

Gewebe	Verfärbung	Faltenretention
A	stark	gut
B	gering	gut
C	gering	gut
D	gering	gut
E	gering	gut
F	gering	gut
Unbehandelt	—	mäßig

Es werden neun wäßrige Klotzbäder hergestellt, von denen jedes 8,6% l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon, 0,85% Zinknitrat, 0,25% eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels, 0,5% Aufheller und Natriumacetat oder N,N-Di(hydroxyäthyl)glycin als Natriumsalz (DEG) wie in Tabelle IX angegeben enthält. Die in Tabelle IX angegebenen pH-Werte der Klotzbäder sind nichteingestellte End-pH-Werte.

Tabelle IX

Die Klotzbäder werden durch übliches Klotzen auf Hemdentuch aus 65/35 Polyester/Baumwolle aufgebracht, das vorher wie im Beispiel 3 beschrieben, aufgehellt und blaugefärbt worden ist, wobei eine Feuchtigkeitsaufnahme von 65% erzielt wird. Die Gewebe, die 5,6% l,"3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon, bezogen auf das Gewicht des Gewebes enthalten, werden 1 Minute bei 107° C getrocknet, 5 Sekunden mit Wasserdampf behandelt und 5 Sekunden bei 177° C gepreßt und dann in einem Ofen 8 Minuten auf 160° C erwärmt.

Die Gewebe werden wie im Beispiel 1 beschrieben auf Verfärbung und auf Faltenretention nach 5 Wäschen untersucht.

Die Ergebnisse sind in Tabelle VIII angegeben. Die Gewebe A bis F entsprechen den Klotzbädern

^AbisF· Tabelle VIIf

Klotzbad	pH	Additiv	keines
A	4,4	0,07% Natriumacetat
B	4,8	0,05% DEG
C	4,5	0,10% DEG
D	4,6	0,20% DEG
E	4,9	0,30% DEG
F	5,2	0,40% DEG
G	5,5	0,50% DEG
H	5,8	0,60% DEG
I	6,1

Die Klotzbäder werden (1) auf doppelbreites Baumwolltuch und (2) auf Hemdentuch aus 65/35 Polyester/ Baumwolle durch übliches Klotzen aufgebracht, wobei mit dem Baumwollgewebe eine Feuchtigkeitsaufnahme von 70% und mit dem Polyester/Baumwollgewebe eine Feuchtigkeitsaufnahme von 65% erzielt wird. Die Gewebe, die bezogen auf das Baumwollgewebe 6,0% und bezogen auf das Polyester/Baumwollgewebe 5,6% l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon enthalten, werden 1 Minute bei 107⁰C getrocknet, 5 Sekunden mit Wasserdampf behandelt, 5 Sekunden bei 177° C gepreßt und dann in einem Ofen 8 Minuten auf 160° C erwärmt.

Die Gewebe werden wie im Beispiel 1 beschrieben auf Verfärbung untersucht.

Die Ergebnisse sind in Tabelle X angegeben. Die Gewebe A bis I entsprechen den Klotzbädern A bis I.

Tabelle X

	Verfärbung	Polyester/Baumwolle
Gewebe	Baumwolle	stark
A	stark	stark
B	stark	stark
C	stark	stark
D	mäßig	mäßig
E	gering	gering
F	sehr gering	sehr gering
G	sehr gering	sehr gering
H	sehr gering	sehr gering
I	sehr gering

Beispiel 6

Es werden sechs wäßrige Klotzbäder hergestellt, von denen jedes die in Tabelle XI angegebenen Mengen an l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon und Zinknitrat, 0,25% eines nichtionischen ober-

flächenaktiven Mittels, 0,5% Aufheller und die in Tabelle XI angegebene Menge an Natriumacetat oder N,N-Di(hydroxyäthyl)glycin als Natriumsalz (DEG) enthält. Der pH-Wert der Klotzbäder ist ebenfalls in Tabelle XI angegeben.

Tabelle XI

hält. Die in Tabelle XIII angegebenen pH-Werte der Klotzbäder, die NTA enthalten, werden mit Natriumhydroxyd auf 4,7 eingestellt.

Tabelle XIII

Klotz	Imidazo-	Zink	pH	Additiv
bad	lidinon	nitrat	4,9	0,037% Natrium
A	4,3	0,43		acetat
			4,7	0,25% DEG
B	4,3	0,43	4,8	0,068% Natrium
C	7,9	0,79		acetat
			4,7	0,46% DEG
D	7,9	0,79	4,6	0,099% Natrium
E	11,5	1,30		acetat
			4,7	0,68% DEG
F	11,5	1,30

IO

20

Die Klotzbäder werden auf doppelbreites Baumwolltuch durch übliches Klotzen (Feuchtigkeitsaufnähme 70%) aufgebracht. Die Gewebe, die die in Tabelle XII angegebene Menge an 1,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon enthalten, werden 1 Minute bei 107⁰C getrocknet. Muster der getrockneten Gewebe werden (1) 1 Minute auf 160° C erwärmt, (2) 1 Minute auf 182⁰C erwärmt oder (3) 5 Sekunden mit Wasserdampf behandelt, 5 Sekunden bei 177° C gepreßt und dann in einem Ofen 8 Minuten auf 160⁰C erwärmt.

Die Knittererholung der Muster, die 1 Minute auf 16O⁰C oder 182° C erwärmt werden, wird nach dem Verfahren von Beispiel 2 gemessen.

Die Muster, die mit Wasserdampf behandelt, gepreßt und auf 16O⁰C erwärmt worden sind, werden nach dem Verfahren von Beispiel 1 auf Verfärbung untersucht.

Die Ergebnisse sind in Tabelle XII angegeben. Die Gewebe A bis F entsprechen den Klotzbädern A bis F.

Tabelle XII

	Imidazo- lidinon, %	Knittererholung —	182°C	_f
VJC- webe	(auf Gewebe	W & F. Grade	236	Verfärbung
	gewicht		230
	bezogen)	160°C	269
A	3,0	231	273	gering
B	3,0	217	288	gering
C	5,5	243	270	mäßig
D	5,5	233	gering
E	8,0	286	stark
F	8,0	279	gering

Beispiel 7

Es werden fünf wäßrige Klotzbäder hergestellt, von denen jedes 8,6% l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon,0,85% Zinknitrat,0,25% eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels, 0,5% Aufheller und die in Tabelle XIII angegebene Menge an Natriumacetat oder Nitrilotriessigsäure (NTA) ent-

Klotzbad	Additiv
A	0,07% Natriumsalz
B	0,2% NTA
C	0,1% NTA
D	0,05% NTA
E	0,25% NTA

Die Klotzbäder werden durch übliches Klotzen auf doppelbreites Baumwolltuch mit einer Feuchtigkeitsaufnahme von 70% aufgebracht. Die Gewebe, die 6,0% l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon, bezogen auf das Gewicht der Gewebe, enthalten, werden 1 Minute bei 107⁰C getrocknet. Muster des getrockneten Gewebes werden (1) 1 Minute auf 160⁰C erwärmt, (2) 1 Minute auf 182° C erwärmt oder (3) 5 Sekunden mit Wasserdampf behandelt, 5 Sekunden bei 177° C gepreßt und dann 8 Minuten in einem Ofen auf 160⁰C erwärmt.

Die Knittererholung der Muster, die 1 Minute auf 160⁰C oder 182° C erwärmt worden sind, wird nach dem Verfahren von Beispiel 2 gemessen.

Die Muster, die mit Wasserdampf behandelt, gepreßt und auf 160⁰C erwärmt worden sind, werden nach dem Verfahren von Beispiel 1 auf Verfärbung untersucht.

Die relative Fluoreszenzintensität, ein Maß für die Aufhellerwirkung, wird nach Standardverfahren mit Hilfe eines Fluorimeters gemessen.

Die Ergebnisse sind in Tabelle XIV angegeben. Die Gewebe A bis E entsprechen den Klotzbädern A bis E.

Tabelle XIV

	Knitter erholung —	182° C	Verfärbung	Fluoreszenz
Gewebe 45	W & F. Grade	280		intensität
	160⁰C	278	stark	(%)
A	277	274	sehr gering	100
B	273	275	gering	135
50 _c	273	278	mäßig	128
D	176	202	stark	112
E	261		—	110
Unbehandelt	202	—

■55

Beispiel 8

Es werden fünf Klotzbäder hergestellt, von denen jedes 8,6% !,S-Dimethylol-^S-dihydroxy-^-imidazolidinon, 0,85% Zinknitrat, 0,25% eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels, 0,5% Aufheller und die in Tabelle XV angegebene Menge an Natriumacetat oder Nitrilotriessigsäure (NTA) enthalten. Die pH-Werte der Klotzbäder, die NTA enthalten, werden mit Natriumhydroxyd auf 4,7 eingestellt. Die Klotzverträglichkeit wird nach 8 Stunden festgestellt. Zwei der Klotzbäder werden vor dem Auftrag auf das Gewebe 16 Stunden lang stehengelassen.

Tabelle XV

	Additiv	Klotzbad-	Klotzbad
Klotzbad	0,07%	verträglichkeit	16 Stunden gestanden
A	Natrium	sehr wolkig	nein
	acetat
	0,3% NTA
B	0,2% NTA	klar	ja
C	0,3% NTA	klar	ja
D	0,2% NTA	klar	nein
E	klar	nein

	Knittererholung	182⁰C	Verfärbung	Fluor-
Ge webe	W & F. Grade	272		eszenz- jntensität
	160°C	244	mäßig	%
A	275	269	sehr gering	100
B	242	267	gering	125
C	244	257	sehr gering	119
D	215		gering	125
E	246	120

Beispiel 9

Es werden zwei Klotzbäder hergestellt, von denen jedes 9,0% l,3-Dimetoylol-4,5-Kiihydroxy-2-imidazolidinon, 0,96% Zinknitrat, 0,75% einer Polyäthylenemulsion, die Polyäthylenglycolmonostearat und Kokosnußöläthanolamin (ein handelsüblicher Textilweichmacher) enthält, 0,2% eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels und die in Tabelle XVII angegebene Menge an Äthylendiamintetraessigsäure als Tetranatriumsalz (EDTA) enthält.

	Tabelle XVII	EDTA
Klotzbad		keines 0,38%
A B

Die Klotzbäder werden durch übliches Klotzen auf 80 χ 80 Baumwollperkal, der mit 3% eines blauen Indanthronfarbstoffe (C. I. Vat Blue 6 [C. I. Nr. 69825]), bezogen auf das Gewebegewicht, gefärbt worden ist, aufgebracht, wobei eine Feuchtigkeitsaufnahme von 70% erzielt wird. Die Gewebe, die 6,3% l,3-Dime&ylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon, bezogen auf das Gewebegewicht, enthalten, werden 1 Minute bei 107⁰C getrocknet, 15 Sekunden bei 154° C gepreßt und in einem Ofen 10 Minuten auf 171°C erwärmt

Die Gewebe werden auf Farbtonänderungen durch Vergleich der behandelten Gewebe mit unbehandeltem gefärbtem Gewebe geprüft.

Die Gewebe werden fünfmal in einer Haushaltswaschmaschine mit Wasser von 49° C gewaschen und nach jeder Wäsche in einem Trommeltrockner getrocknet. Die Gewebe werden dann auf Retention von Falten, die während des Preßvorgangs angebracht werden, untersucht.

Die Ergebnisse sind in Tabelle XVIII angegeben. Die Gewebe A und B entsprechen den Klotzbädern A bzw. B.

Die Klotzbäder werden auf doppelbreites Baumwolltuch nach der Arbeitsweise von Beispiel 7 aufgebracht Die Knittererholung, Verfärbung und Fluoreszenzintensität wird nach den Methoden von Beispiel 7 gemessen.

Die Ergebnisse sind in Tabelle XVI angegeben. Die Gewebe A bis E entsprechen den Klotzbädern A bis E.

Tabelle XVI

'5 -	Gewebe	Tabelle XVIII	Faltenretention
20	A B	Farbtonänderung	ausgezeichnet ausgezeichnet
	deutlich vernachlässigbar

Beispiel 10

Er werden zwei Klotzbäder hergestellt, von denen jedes 11,2% l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon, 1,25% Zinknitrat, 0,25% eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels und die in Tabelle XIX angegebene Menge an Zitronensäure (hydratisiert) enthält.
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Tabelle XIX

Klotzbad	Zitronensäure
A B	keine 0,7%

Der pH-Wert der Bäder wird durch Zugabe von Natriumhydroxid auf 4,7 eingestellt.

Die Klotzbäder werden durch übliches Klotzen auf 80 χ 80 Baumwollperkal aufgebracht, der mit 3,0% eines blauen Indanthronfarbstoffs (C. I. Vat Blue 6 [C. I. Nr. 69 825]), bezogen auf das Gewebegewicht, gefärbt worden ist, wobei eine Feuchtigkeitsaufhahme von 80% erzielt wird. Die Gewebe, die 9,0% l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon, bezogen auf das Gewebegewicht enthalten, werden bei 107⁰C 1 Minute lang getrocknet, 5 Sekunden mit Wasserdampf behandelt, 15 Sekunden bei 154° C gepreßt und in einem Ofen 6 Minuten auf 193⁰C erwärmt.

Die Gewebe werden durch Vergleich der behandelten Gewebe mit unbehandeltem gefärbtem Gewebe auf Farbtonänderungen geprüft. Die Dauerbügeleigenschaften der beiden Gewebe werden ebenfalls bestimmt.

Die Ergebnisse sind in Tabelle XX angegeben. Die Gewebe A und B entsprechen den Klotzbädern A bzw. B.

Tabelle XX

Gewebe	Farbtonänderung	Dauerpressung
A B	deutlich keine	ausgezeichnet ausgezeichnet

Beispiel 11

Ein wäßriges Klotzbad wird hergestellt, das 11,25% 1,3 - Dimethylol - 3,5 - dihydroxy - 2 - imidazolidinon (DMDHEU), 1,25% Zinknitrat und 0,15% eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels enthält.

Das Klotzbad wird durch übliches Klotzen auf ein Baumwollgewebe entsprechend einer Feuchtigkeitsaufnahme von 80% aufgebracht, das mit einem Vat Blue 6-Farbstoff (C. I. Nr. 69 825) gefärbt worden ist. Die Konzentration an DMDHEU, bezogen auf das Gewicht des Gewebes, beträgt 8,7%. Die Konzentration an Zn(NO₃)₂, bezogen auf das Gewicht des Gewebes, beträgt 1,00%.

Das Material wird während 2,5 Minuten bei 107° C getrocknet und dann während 3 Minuten in einem Ofen bei 177° C gehärtet.

Ein Vergleichsmaterial wird hergestellt, indem man ein Klotzbad aus Leitungswasser allein auf das Baumwollgewebe aufbringt. Das Gewebe wird dann 2,5 Minuten bei 107° C getrocknet und dann 3 Minuten bei 177° C gehärtet.

Das gehärtete Gewebe zeigt, verglichen mit dem nichtbehandelten Gewebe, das als Vergleichsprobe verwendet worden ist, eine starke Änderung in der Tönung. Daraus geht hervor, daß bei der Verwendung von DMDHEU-Zn(NO₃)₂ Probleme auftreten.

Beispiel 12

Das Verfahren von Beispiel 11 wird wiederholt, wobei man 1,25% ZnCl₂ an Stelle von 1,25% Zn(NO₃);, verwendet. Das Zinksalz zeigt keine nachteiligen Wirkungen, woraus hervorgeht, daß das Problem, das durch die vorliegende Erfindung gelöst wird, nicht einfach ein Problem ist, das auf das Schwermetallion zurückzuführen ist, sondern daß es Systemen eigen ist, die mit Zinknitrat katalysiert werden.

Beispiel 13

Das Verfahren von Beispiel 11 wird wiederholt, wobei man als weiteren Bestandteil des Klotzbades ein teilweise neutralisiertes Zitronensäuresalz verwendet. Das Salz wird in einer Konzentration von 0,7% eingesetzt. Es wird gebildet, indem man das freie Zitronensäuremonohydrat zufügt und dann den pH-Wert des Klotzbades durch Zugabe von Natriumhydroxid auf pH 5 einstellt. Das gehärtete Material zeigt im wesentlichen keine Farbänderung, woraus hervorgeht, daß durch das erfindungsgemäße Mittel die Schwierigkeiten, die bei DMDHEU-Zn(NO₃)₂-Systemen bei der Ausrüstung von Textilien auftreten, überwunden werden.

309582/394

Tabelle VI

Patentansprüche:

1. Wäßriges Textilausrüstungsmittel auf der Basis von !.,S-DimethyloM.S-dihydroxy^-id azolidon,dadurch gekennzeichnet,daß sie aus l^-Dimethylol-^S-dihydroxy^-imidazolidon, Zinknitrat und einem Sequestrierungsmittel besteht und, bezogen auf das Gewicht des zu behandelnden Textiiguts, 1 bis 25% des Imidazolidone und 0,025 bis 3,0% des Sequestrierungsmittels und, bezogen auf das Gewicht des Imidazolidone, 5,5 bis 16,5% Zinknitrat enthält.

2. Ausrüstungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Sequestrierungsmittel eine Aminopolycarbonsäure enthält.

3. Ausrüstungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Fluoreszenzaufheller enthält.

4. Verfahren zum Ausrüsten von Textilien auf Grundlage von Cellulose durch Aufbringen einer wäßrigen Textilausrüstung auf der Basis von l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidon und Trocknen, Pressen und Härten bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Ausrüstungsmittel nach Anspruch 1 verwendet und das Trocknen bei 79 bis 121°C und das Pressen und Härten bei 149 bis 216° C durchführt.

Für die technische Durchführung von Härtungsverfahren ist es erforderlich, daß das Ausrüstungsmittel eine hohe katalytische Aktivität aufweist, damit das Härten bei der hohen Härtungstemperatur, die man bei - 5 »wash-and-wearw-Ausrüstungsverfahren und bei den hohen Temperaturen, die man bei der Herstellung von permanent gefalteten Kleidungsstücken verwendet, schnell vonstatten geht.

Für solche Systeme ist der bevorzugte Katalysator ίο Zinknitrat. Das l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon (DMDHEU)-Zn(NO₃ J₂-System besitzt verschiedene Nachteile. Die Textilien, die mit diesem System behandelt wurden und die empfindliche Farbstoffe enthalten, verfärben sich. Weiße und helle Textilien werden gelb, und während des Bügeins . versengen sie.

Das DMDHEU-Zn(NO₃)₂-System hat sich ferner nicht als befriedigend für die Verwendung mit bestimmten »harzempfindlichen« Farbstoffen erwiesen, z. B. mit einer Gruppe von blauen Küpenfarbstoffen auf Basis von Indanthron (Formel II) und seiner chlorierten Derivate, die beträchtliche technische Bedeutung haben.

Gegenstand der Erfindung ist ein wäßriges Textilausrüstungsmittel auf der Basis von 1,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon und ein Verfahren zum Ausrüsten- von Textilien auf Grundlage von Cellulose durch Aufbringen einer wäßrigen Textilausrüstung auf der Basis von l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon und Trocknen, Pressen und Härten bei erhöhter Temperatur.

l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon der Formel I

HOCH₂-N N-CH₂OH

¹ I

-CH
OH OH

HC-

ist ein wertvolles Textilausrüstungsmittel und wird viel verwendet, um Cellulosematerialien »wash-andwear«-Eigenschaften und dauerhafte Formgebung zu verleihen. Es findet umfangreiche Anwendung für Cellulosestoffe und Stoffe aus Mischungen von Cellulose mit anderen Fasern, z. B. Polyamiden und Polyestern.

Die Verbindung wird im allgemeinen zusammen mit verschiedenen Säuren und Metallacetaten verwendet, die die Härtung des Harzes auf den Textilflächen katalysieren. Oft wird es zusammen mit Natriumacetat verwendet. So wird beispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 974 432 ein Nachhärtungsverfahren beschrieben, bei dem Natriumacetat verwendet wird.

(Π)

NH

Wenn ein Cellulosegewebe, das mit einem Indanthronfarbstoff gefärbt ist, mit einer Textilausrüstung behandelt wird, die l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon enthält, und anschließend eine Härtung in Gegenwart von Zinknitrat als Härtungskatalysator durchgeführt wird, wird der Farbtori des Gewebes stark verändert, nämlich trüber und wesentlich grüner. Die Farbänderung ist so drastisch, daß mit einem Indanthronfarbstoff gefärbtes Tuch deshalb nicht mit einer Knitterfestausrüstung behandelt werden kann, die !,S-Dimethyl^S-dihydroxy^-imidazolidinon und Zinknitrat enthält.

Zinknitrat ist der Katalysator, der bevorzugt zum Härten von l,3-Dimethylol-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon verwendet wird. Andere Zinksalze, z. B. Zinkchlorid und Zinksulfat, ergeben nicht die gewünschten »wash-and-wearÄ-Eigenschaften. Andere Härtungskatalysatoren, z. B. Magnesiumchlorid, sind ebenfalls nicht so befriedigend wie Zinknitrat und werden nicht verwendet.
Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, wurden Puffer wie Natriumacetat verwendet, doch werden dadurch die erwähnten Schwierigkeiten nicht vollständig beseitigt.

In der französischen Patentschrift 1 474 278 wird ein anderes Verfahren beschrieben, um diese Probleme zu lösen. Gegenstand dieser Patentschrift ist ein Zweistufenverfahren zur Erzeugung von veredelten Textilien mit hohen Naßknitterwinkeln und mittleren Trockenknitterwinkeln bei geringer Faserschädigung.