DE1594954C - Mittel und Verfahren zum Knitterfest machen von Textilien - Google Patents

Description

Textilien aus Cellulose- oder Regeneratcellulosefa-sern werden seit langem durch Behandlung mit wässerigen Lösungen von Aminoplastvorkondensaten der verschiedensten Art oder von anderen Kunstharze bildenden Verbindungen gemeinsam mit sauren oderSäure bildenden Härtungsmitteln und anschließende Trocknung und eventuelle Nacherhitzung knitter-, schrumpf und quellfest gemacht.

Ein solches Verfahren ist z. B. in der USA.-Patentschrift 2 755198 beschrieben. Nach dieser Patentschrift werden wässerige Lösungen von Methylolimidazolidon-2, wasserlösliche Copolymere ausVinyloder. Vinylidenmonomeren einerseits und ungesättigten Dicarbonsäuren andererseits und wasserlösliche Polyhydroxyverbindungen zur Knitterfreiausrüstung eingesetzt. Als Katalysatoren für das Aminoplastharz werden die bekannten Verbindungen verwendet. Die Nachteile dieses in wässerigem Medium arbeitenden Verfahrens liegen vor allem darin, daß nur eine geringe Verbesserung der Trockenknitterfestigkeit erhalten wird, der Quellwert, also das Wasserrückhaltevermögen ungenügend ist und außerdem das ausgerüstete Gewebe einen harten Griff aufweist. Im einzelnen sind die Nachteile dieses bekannten Verfahrens dem Beispiel 6 zu entnehmen.

Es ist auch bekannt, solche Ausrüstungen mit Flotten vorzunehmen, welche Wasser und ein mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel enthalten.

So werden Textilien nach der USA.-Patentschrift 3 043 719 mit Flotten behandelt, welche¹ neben einem mit der Faser reagierenden Vorkondensat und einem Katalysator eine kleine Menge Wasser und eine große Menge Lösungsmittel aus der Gruppe von Aceton oder Methyläthyketon enthalten. Dieses Verfahren hat den Nachteil der. Flüchtigkeit und Brennbarkeit solcher Lösungsmittel.

Wenn die Flotte größere Wassermengen enthält, wie z.B. nach der britischen Patentschrift 971047, tritt eine erhebliche Faserquellung auf, und auch die sonstigen Erscheinungen entsprechen einem Arbeiten in wässerigem Medium.

Die französische Patentschrift 1174 859 beschreibt das Knitterfestmachen von Textilien durch Behandlung mit wässerigen Lösungen von Aminoplast bildenden Verbindungen und Härtungsmitteln, denen 6 bis 17% eines in Wasser nicht oder wenig löslichen organischen Lösungsmittels zugesetzt sind. Es liegt eine zweiphasige Mischung vor, wobei das Lösungsmittel das Durchdringen von festen Geweben mit der wässerigen Flotte erleichtern soll. Grundsätzlich dasselbe ist schon im Beispiel 13 der britischen Patentschrift 537 971 beschrieben. Es handelt sich bei diesen Ver-■ fahren im Prinzip auch um Behandlungen mit wässerigen Flotten, wobei die Fasern in gequollenen Zustand übergehen, und die als gesonderte Phase benutzte organische Flüssigkeit kann zu Ungleichmäßigkeiten in der Ausrüstung führen.

Nach der österreichischen Patentschrift 242 096 werden Textilien schließlich dadurch knitterfest gemacht, daß man vernetzend wirkende Kunstharzvorkondensate mit einer zur Erreichung eines Wassergehaltes von 3 bis 10% des Warengewichtes erforderlichen Wassermenge und gleichzeitig einen sauren oder alkalischen Vernetzungskatalysator in nicht wässeriger Lösung oder in Emulsion in einem indifferenten organischeh Lösungsmittel auf die Ware aufbringt. Bei diesem Verfahren wird also die Ware nicht in üblicher Weise mit einer Flotte getränkt, sondern nur mit einer begrenzten, genau zu dosierenden Flottenmenge behandelt, was besondere Vorrichtungen erfordert.

Nach der französischen Patentschrift 837 027 schließlich ist es bekannt, faserige Materialien knitterfest und wasserabweisend auszurüsten, indem diese entweder einbadig mit wässerigen, lösungsmittelfreien Emulsionen der Methylolverbindungen höherer Carbonsäureamide, Emulgatoren für diese Methylolverbindungen und unter anderem Aminoplastharzen in üblicher Weise behandelt werden oder zweibadig zuerst das Fettsäuremethylolamid in organischer Lösung und anschließend das Aminoplastharz in wässeriger Lösung auf das Gewebe aufgebracht wird. Die bei der einbadigen Behandlung eingesetzten Emulgatoren dienen zur Emulgierung der Fettsäuremethylolamide. Auch dieses bekannte Verfahren bringt nur eine mäßige Verbesserung der Trockenknitterfestigkeit, zeigt daneben ein ungenügendes Wasserrückhaltevermögen, und auch der Griff der ausgerüsteten Ware ist nicht befriedigend. Im einzelnen sind die Nachteile dieses Verfahrens dem Beispiel 6 zu entnehmen.

Es wurde nun gefunden, daß wasserlösliche Kunstharzvorkondensate, und zwar Methylolverbindungen Aminoplast bildender Stoffe auch in mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln, und zwar chlorierten Kohlenwasserstoffen, wie Perchloräthylen oder Tetrachlorkohlenstoff, in Verbindung mit üblichen Härtungskatalysatofen, besonders aus der Gruppe der wasserlöslichen Salze starker Säuren mit zweiwertigen Metallen oder Aminen zum Knitterfestmachen benutzt werden können.

Dafür geeignete Mittel bestehen aus etwa 25 bis 60 Gewichtsprozent einer wasserlöslichen, unverätherten N-Methylolverbindung eines Aminoplastbildners, deren 30- bis 75gewichtsprozentige wäßrige Lösung bei gewöhnlicher Temperatur flüssig ist, etwa 25 bis 65 Gewichtsprozent Wasser, etwa 10 bis 35 Gewichtsprozent nichtionogenem Emulgator auf Basis von äthoxylierten Fettsäureamiden, in denen ein Amidowasserstoffatom durch eine niedrige Alkyl- oder Oxyalkylgruppe ersetzt sein kann, die Fettsäure mindestens 10 Kohlenstoffatome enthält und etwa 3 bis 12, insbesondere 5 bis 8 Glykoläthergruppen vorhanden sind, und etwa 0 bis 35 Gewichtsprozent des chlorierten Kohlenwasserstoffes.

Pasten und pulverförmige Vorkondensate sind ungeeignet, es sei denn, ein pulverförmiges würde in 20-bis 75%iger wässeriger Lösung flüssig sein und in dieser Form in das konzentrierte Gemisch eingearbeitet werden.

Besonders geeignet sind Methylolverbindungen der cyclischen Alkylenharnstoff e mit 5- bis 6gliedrigen Ringen.

Die Verätherungsprodukte der N-Methylolverbindungen sind für die erfindungsgemäßen Mittel ungeeignet, auch wenn sie die angegebene flüssige Konsistenz aufweisen.

Als Emulgatoren sind die Äthoxylierungsprodukte von Amiden oder Alkanolamiden von Fettsäuren mit mindestens 10 Kohlenstoffatomen, die 3 bis 12, vorzugsweise 5 bis 8 Glykoläthergrüppen tragen, geeignet. Da mit "steigendem Schmelzpunkt der Verbindungen ihre organische Löslichkeit verringert wird, sind bei Derivaten von Fettsäuren mit etwa 18 Kohlenstoffatomen die von ungesättigten brauchbarer. Ebenso vermindert die Einführung einer niedrigen Alkylgruppe, z. B. in das Palmitinsäureamid, dessen Schmelzpunkt beträchtlich, so daß das Äthoxylierungsprodukt des Palmitinsäuremonoäthylamids geeigneter als das des nicht N-alkylierten Amides ist.

Die erfindungsgemäßen Mittel werden in einem neuen Verfahren zum Knitterfestmachen von Textilien, die Cellulose- und bzw. oder Regeneratcellulosefasern enthalten, verwendet, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man diese Textilien mit klaren bis opaleszenten Lösungen bzw. feindispersen beständigen Wasser-in-Öl-Emulsionen, bestehend aus den erfindungsgemäßen ■ Mitteln einer wäßrigen Lösung eines Härtungskatalysators und chlorierten Kohlenwasserstoffen, in der Weise, daß die Behandlungsflotten mindestens 55%, vorzugsweise 75 bis 90%. des genannten Lösungsmittels enthalten, in üblicher Weise tränkt, trocknet und gegebenenfalls auf höhere Temperatur nacherhitzt.

Die für das neuartige Verfahren brauchbaren Härtungskatalysatoren gehören zu den bekannten, bei der Knitterfestausrüstung in wässerigen Flotten gebräuchlichen, müssen aber in den chlorierten Kohlenwasserstoffen emulgierbar sein und dürfen die Bildung der Wasser-Öl-Emulsionen nicht stören. Als besonders brauchbar haben sich 20- bis 60%ige wässerige Lösungen von Zinkchlorid oder Zinknitrat sowie das 2-Amino-2-methyl-propanolhydrochIorid erwiesen.

Das erfindungsgemäße Mittel läßt sich also nach Zugabe des Härtungsmittels bzw. seiner konzentrierten, wässerigen Lösung mit den genannten wasserunlöslichen Lösungsmitteln zu klaren bis opaleszenten Lösungen oder feindispersen beständigen Wasser-Öl-Emulsionen verdünnen, welche dann als Behandlungsflotten dienen. Diese enthalten mindestens 55 %, vorwiegend 75 bis 90% des genannten Lösungsmittels.

Auch der näheste Stand der Technik, wie er sich vor allem aus den USA.-Patentschriften 2 755198 und 3 043 719 und der französischen Patentschrift 837 027 ergibt, konnte weder das erfindungsgemäße Mittel noch das beanspruchte Verfahren nahelegen. In der USA.-Patentschrift 2 755198 wird die Knitterfreiausrüstung aus wässeriger Lösung beschrieben, und diesem Verfahren konnte deshalb auf keinen Fall die Lehre entnommen werden, die· erfindungsgemäß eingesetzten Emulgatoren, die allein die Herstellung der zur Knitterfreiausrüstung eingesetzten Wasser-in-öl-' Emulsionen ermöglichen, zu verwenden. Auch aus der USA.-Patentschrift 3 043 719, nach der niedrige, aliphatische Ketone und nur sehr geringe Wassermengen zur Herstellung der Ausrüstungsflotten verwendet werden, also die Herstellung der Flotten in Abwesenheit von Emulgatoren gelingt, konnte der Durchschnittsfachmann nicht entnehmen, daß man mit Hilfe ganz bestimmter Emulgatoren Mittel herstellen kann, die mit wasserunlöslichen Lösungsmitteln zu beständigen Wasser-in-Öl-Emulsionen, die zur Knitterfreiausrüstung einsetzbar sind, verdünnt werden können. Die französische Patentschrift 837 027 schließlich mußte den Fächmann davon abhalten, die erfindungsgemä-· ßen Mittel herzustellen. Bei der einbadigen Behändlung wird zwar mit Emulgatoren für das Fettsäuremethylolamid, aber dabei in Abwesenheit von Lösungsmitteln gearbeitet und bei der 2badigen Behandlung zuerst das Fettsäuremethylolamid in einem organischen Lösungsmittel und anschließend das Aminoplastharz in wässeriger Lösung aufgebracht. Damit aber wird der Durchschnittsfachmann nach dieser Literaturstelle davon abgehalten, sowohl Kunstharz als auch Lösungsmittel gemeinsam in einem Bad anzuwenden. Gerade diese gemeinsame Anwendung aber bringt überraschende technische Vorteile, wie sie unter anderem im Beispiel 6 festgehalten sind.

Textilien, welche mit solchen Flotten getränkt, von der überschüssigen Flotte befreit und getrocknet sowie zweckmäßig auf Temperaturen von 110 bis 170° C nacherhitzt werden, ergeben ausgezeichnete Knitterfesteffekte, welche höher als die mit wässerigen Flotten gleicher Kunstharz- und Katalysatorkonzentration — jedoch selbstverständlich ohne Emulgator — und unter denselben Ausrüstungsbedingungen erhältlichen sind.

Dieses Verfahren bietet weiter den Vorteil der Energieeinsparung bei der Trocknung und die Möglichkeit, auch sehr empfindliche Gewebe, welche bei der Tränkung mit wässerigen Flotten Glanz oder Form verlieren würden, auszurüsten.

Außer dem erfindungsgemäßen Mittel und den Katalysatoren können auch geeignete Weichmachuhgs-, Füllmittel oder Mittel zum wasser- oder ölabweisenden Imprägnieren mitverwendet werden.

Das beanspruchteVerfahren ist zur Behandlung von Textilmaterialien jeder Art aus Cellulose- und bzw. oder Regeneratcellulosefasern sowie auch deren Mischungen mit Wolle, Seide, Acetatreyon sowie sämtlichen vollsynthetischen Fasern geeignet.

Die für die Behandlung von Textilien mit nichtwässerigen Flotten brauchbaren maschinellen Vorrichtungen, welche mit Rückgewinnungsanlagen für die organischen Lösungsmittel versehen oder mit solchen kombiniert sind, können benutzt werden. Auch die in der sogenannten chemischen Reinigung verwendeten Maschinen sind brauchbar.

Beispiel 1

1000 g einer klaren, wässerigen 50%ig^en Lösung von Dimethylolpropylenharnstoff werden gleichmäßig mit 350 g eines etwa 100%'g^en Emulgators auf Basis von Ölsäuremonoäthanolamid, das mit sieben Glykolätherresten äthoxyliert ist, vermischt. Vor dem Ansetzen der Ausrüstungsflotte werden 140 ecm einer 50%igen wässerigen Lösung von Zinkchlorid, die mit Salzsäure auf pH 1,5 eingestellt ist, eingerührt und durch Zugabe von etwa 8,5 Liter Perchloräthylen auf 10 Liter Flotte aufgefüllt. Diese stellt eine sehr feinteilige, stabile Emulsion dar.

Ein weißer, mercerisierter Baumwollpopelin mit einem qm-Gewicht von 128 g kann mit dieser Flotte auf einer geeigneten Maschine durch Tränken, Abquetschen der überschüssigen Flotte, Trocknen im breiten Zustand und Kondensieren bei einer Temperatur von 150° C während 4 Minuten behandelt werden und zeigt eine ausgezeichnete Entknitterung in trockenem und eine gute in nassem Zustand bei relativ guter Erhaltung der Reißfestigkeit.

Aus nachstehender Tabelle ist zu entnehmen, daß bei einer Ausrüstung auf herkömmliche Weise in wässerigem Medium unter Anwendung des gleichen Vernetzungsmittels in der gleichen Konzentration und gleichem Katalysator wesentlich weniger gute Ergebnisse Zustandekommen.

	Trocken knitter winkel	Naß knitter winkel	Reiß- festig- keits- verlust
Erfindungsgemäße Flotte	125° 110°	118° 122°	31%- 36%
Entsprechende wäßrige Flotte (ohne Emulgator)

Beispiel 2 -

Es wird eine homogene Mischung aus 1000 g einer flüssigen, wäßrigen 43%ig^en Dimethylol-dihydroxyäthylenharnstofflösung und 200 g des im Beispiel 1 beschriebenen Emulgators hergestellt. Dieses Produkt wird zur Herstellung der Ausrüstungsflotte mit 160 g einer 50%igen wäßrigen Zinknitratlösung, die mit Salzsäure auf pH 1,0 eingestellt ist, versetzt und durch Zugabe von etwa 8,7 Liter Perchloräthylen auf 10 Liter aufgefüllt, wobei eine stabile, opaleszente Flotte entsteht.

Wird ein feinfädiger Baumwollsatin mit dieser Flotte foulardiert, getrocknet und bei 145° C während 5 Minuten kondensiert, so erhält er hervorragende Trockenknitterfestigkeit mit weichem Griff, und sein Glanzwird im Gegensatz zu einer entsprechenden Ausrüstung mit einer wässerigen Flotte nicht beeinträchtigt.

B ei s ρ i el 3

2 kg einer 43%igen wässerigen Dimethylol-5-hydroxypropylenharnstofflösung und 400 g Ölsäuremonomethylamid, das mit 10 Glykoläthergruppen äthoxyliert ist, sowie 160 ecm Tetrachlorkohlenstoff werden miteinander zu einer homogenen Lösung vermischt.

Durch Zugabe von 150 g einer 40%igen wässerigen Lösung von ^-Methyl^-amino-propanolhydrochlorid und etwa 7,5 Liter Tetrachlorkohlenstoff läßt sich eine gleichmäßige Ausrüstungsflotte herstellen, mit der man einen empfindlichen Batist aus 50% Viskosezellwolle und 50% Polyesterfaser derart ausrüsten kann, daß er hinsichtlich des Knitterfesteffektes sowie des gesamten Aussehens einem gleichen Batist überlegen ist; der mit dem gleichen Vernetzungsmittel und Katalysator in wässeriger Flotte behandelt worden ist.

Beispiel 4

1000 g einer 30%igen wässerigen Lösung eines gleichteiligen Gemisches von Mono- und Dimethyloläthylenharnstoff werden mit 400 g äthoxyliertem Kokosfettsäurepropanolamid, das vier Äthoxygruppen enthält, vermischt. Dieser Lösung kann man 150 g einer 40%igen wässerigen Magnesiumnitratlösung zugeben und das Ganze durch Einrühren in Perchloräthylen auf 10 Liter verdünnen, so daß eine kolloidale Lösung entsteht, die zur Knitterfreiausrüstung geeignet ist.

Beispiel 5

Ein ähnlich brauchbares Mittel erhält man durch Vermischen einer 70%igen wässerigen Lösung von Dimethylol-dihydroxyäthylenharnstoff mit 300 g äthoxyliertem Stearinsäuremonoäthylamid, welches etwa sieben Äthoxygruppen enthält. Es kann mit Monoäthanolaminhydrochlorid als Härtungsmittel in einem Chlorkohlenwasserstoff-Lösungsmittel angewandtwerden. ^ ; . , „
Beispiel 6

Um den technischen Fortschritt der vorliegenden Patentanmeldung gegenüber dem Stande der Technik, wie er sich aus der USA.-Patentschrift 2 755 198 und der französischen Patentschrift 837 037 ergibt, nachzuweisen, hat die Patentinhaberin folgende Vergleichsversuche durchgeführt, wobei ein weißer mercerisierter Baumwollpopeline (qm-Gewicht 122 g) in nachstehend angegebener Weise behandelt wird:

1. Erfindungsgemäß wird eine beständige Wasser-in-Öl-Emulsion hergestellt, indem zuerst 1000 g einer klaren wässerigen ■ 50%igen Dimethylol-5-hydroxypropylenharnstofflösung und 350 g des im Beispiel 1 näher beschriebenen Emulgators vermischt werden. Das so erhaltene Mittel wird dann mit 140 g einer 40%igen wässerigen Lösung von 2-Amino-2-methyl-propanolhydrochlorid versetzt und danach unter kräftigem Rühren durch Zugabe von 8,5 Liter Perchloräthylen zur fertigen Emulsion verdünnt. Mit dieser Flotte wird der Baumwollpopeline entsprechend den Angaben im Beispiel !"ausgerüstet.

2. Der gleiche Baumwollpopeline wird nach Beispiel (bis Zeile 74) der USA.-Patentschrift 2 755198 behandelt.

3. In einer weiteren Vergleichsausrüstung wird entsprechend 2 gearbeitet, wobei jedoch das wasser-

■ lösliche Cöpolymerisat weggelassen wird und nur 5% des Aminoplastharzes zum Einsatz gelangen.

4. In einer weiteren Vergleichsausrüstung wird entsprechend Beispiel 1 der französischen Patentschrift 837 027 gearbeitet.

5. Schließlich wird der gleiche Baumwollpopeline entsprechend Beispiel 2 der französischen Patentschrift 837 027 behandelt, wobei jedoch 100 g/l Dimethylolharnstoff an Stelle des Formaldehyds eingesetzt werden.

Die Ergebnisse der Ausrüstungen sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt: -

- Ausrüstung

1	2	3	4	5	Unbe-
Erfin	Stand	Stand	Stand	Stand	handelt
dungs	der	der	der	der
gemäß	Technik	Technik	Technik	Technik	57°
140°	89°	80°	90°	106°	45°
132°	77°	70°	75°	78°	94°
128°	117°	120°	127°	119°	94°
130°	113°	124°	120°	121°	72,5
58,0	62,5	58,0	56,5	59,5	46,5
34,5	40,0	35,0	32,5	34,5	44,5
37,5	23,5	30,5	31,0	30,0
ange	hart	mäßig	hart ■	mäßig
nehm		hart		hart
weich

Trockenknitterwinkel nach DIN 53890 (Durchschnitt

von Kette und Schuß)

Wie vorher, nach drei 90°C-Maschinenwäschen mit

2 g/l Waschmittel

Naßknitterwinkel nach GÜTV (Durchschnitt von

Kette und Schuß)

Wie vorher, nach drei 90°C-Maschinenwäschen mit

2 g/l Waschmittel

Reißfestigkeit nach »S c h ο ρ ρ e r« in kg

Kette

Schuß

Quellwert nach DIN 53814 in %

Griff

Die gesamten Ergebnisse machen den technischen Fortschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens deutlich, wobei insbesondere die wesentlich besseren Trockenknitterwinkel und der stark verbesserte Quellwert, was einer Verbesserung des Tragekomforts gleichkommt, sowie der wesentlich günstigere Griffausfall des behandelten Gewebes auffallen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Mittel zum Knitterfestmachen von Textilien, die Cellulose- und bzw. oder Regeneratcellulosefasern enthalten, zur Anwendung in organischen Lösungsmitteln, bestehend aus etwa 25 bis 60 Gewichtsprozent einer wasserlöslichen, unverätherten N-Methylolverbindung eines Aminoplastbildners, deren 30- bis 75gewichtsprozentige wässerige Lösung bei gewöhnlicher Temperatur flüssig ist, etwa 25 bis 65 Gewichtsprozent Wasser, etwa 10 bis 35 Gewichtsprozent nichtionogenem Emulgator auf Basis von äthoxylierten Fettsäureamiden, in denen ein Amidowasserstoffatom durch eine niedrige Alkyl- oder Oxyalkylgruppe ersetzt sein kann, die Fettsäure mindestens 10 Kohlenstoffatome enthält und etwa 3 bis 12, insbesondere 5 bis 8 Glykoläthergruppen vorhanden sind, und etwa 0 bis 35 Gewichtsprozent des chlorierten Kohlenwasserstoffes.

2. Mittel nach Anspruch 1, wobei die N-Methylolverbindung des Aminoplastbildners von cyclischen Alkylenharnstoffen mit 5- bis 6gliedrigen Ringen abgeleitet ist.

3. Verfahren zum'Knitterfestmachen von Textilien, die Cellulose- und bzw. oder Regeneratcellulosefasern enthalten, mit N-Methylolverbindungen eines Aminoplastbildners in organischen Lösungsmitteln, unter Zusatz eines sauren oder Säure bildenden Katalysators und Netzmittels, dadurch gekennzeichnet, daß man diese Textilien mit "klaren bis opaleszenten Lösungen bzw. feindispersen beständigen Wasser-in-Öl-Emulsionen, bestehend aus Mittel nach Anspruch 1 und 2, einer wässerigen Lösung eines Härtungskatalysators und chlorierten Kohlenwasserstoffen, in der Weise, daß die Behandlungsflotten mindestens 55%, vorzugsweise 75 bis 90%, des genannten Lösungsmittels enthalten, in üblicher Weise tränkt, trocknet und gegebenenfalls auf höhere Temperatur von 110 bis 17O⁰C nacherhitzt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Härtungskatalysatoren Zinkchlorid, Zinknitrat oder 2-Amino-2-methyl-propanolhydrochlorid verwendet werden.

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