DE1619100A1 - Verfahren zur Herstellung von faeulniswiderstandsfaehigen organischen Fasern - Google Patents

Description

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International Lead -
Research Organization, Inc.

292 Madison Avenue
New York, NoY. 10017

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von fäulniswiderstandsfähigen organischen lasern und bezieht sich insbesondere auf die Anwendung von Lösungen oder Emulsionen gewisser Organobleiverbindungen mit der Formel E, Pb Y auf hydrophiles organisches Fasermaterial«

Der hier benutzte Ausdruck "fasriges organisches Material" schließt jedes hydrophile Material ein, d.h., organische Materialien, die Wasser ab- oder adsorbieren, wie Wolle, Viskosekunstseide, Kupfer-Ammonium, Kunatseide|, Ramie-Faser, Jute-, Papier od.dgl. einschließlich ihrer chemischen oder physikalischen Modifikationen, die mit einer Flüssigkeit imprägniert und getrocknet werden können·

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Sie können in Form freier Pasern, als Faserteilchen oder Garn vorliegen oder in Form gewebter oder nichtgewebter Materialien. Es wird der Ausdruck "gesponnene Textilien" •bevorzugt wie für behandelte oder gewebte Materialien.

Der Ausdruck "fäulniswiderstandsfähig" bezieht sich auf bakteriozide Chemikalien, die, wenn sie im Fasennaterial vorhanden sind, in der lage sind, die Wirksamkeit von Organismen aufzuteilen oder zu verzögern, die normalerweise hydrophiles, organisches Fasermaterial zerstören. Ohne die Zugabe solcher bakteriozider Chemikalien werden entschlichtete, gebeizte und gebleichte Materialien der genannten Art vollkommen in zwei bis Tier Tagen in sogenannten Eingrabtests zerstört, was in nachfolgenden Beispielen näher erläutert wird.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß das organische Fasermaterial durch herkömmliche Techniken in herkömmlichen Einrichtungen behandelt werden kann·

Bisläng hat die Schutzbehandlung von derartigen Materialien mit Rücksicht auf den Angriff bakteriozider Organismen schwierige Probleme aufgeworfen, insbesondere bei der Herstellung von Textilien, die im Freien benutzt werden, wo sie abwechselnd den unterschiedlichstell Witterungsverhältnissen ausgesetzt sind oder bei solchen Planen (Segeltuch), die mit einer Seite mit dem Boden in Berührung stehen. Im Idealfall soll die Chemikalie, die die Widerstandsfähigkeit

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gegen einen biologischen Angriff gewährleistet, leicht und einfach anwendbar sein. Sie soll in der Lage sein, das betreffende Material vor abbauenden Organismen zu schützen oder bei geringer Konzentration die Organismen zu zerstören. Sie soll ferner über lange Zeit wirksam bleiben. Sie darf nicht verfärbend wirken oder das Material physikalisch zerstören. Sie muß mit Farbstoffen verträglich sein, die aus dekorativen oder anderen Gründen, wie Wasserabstoßung, auf die Textilie auf- oder eingebracht sind.

Eine Behandlung von Textilien zu solchen Zwecken ist bekannt. Toxische Chemikalien, wie Quecksilberverbindungen, sind bereits benutzt worden, aber derartig behandelte Textilien können gefährlich für Mensch und Tier sein.

Die Behandlung alt bakteriziden Chemikalien führt in der Regel zu einar Entfärbung oder Freilegung des Untergrundes. Viele Chemikalien sind teuer, während andere in großen Mengen angewandt werden müssen, die somit ebenfalls entsprechend teuer sind·

Demzufolge besteht in der Textilindustrie ein echtes Bedürfnis für ein wirksames Verfahren, mit dem fäulniserregende Organismen bzw. deren nachteilige Wirkungen ausgeschaltet werden können und das nicht die oben genannten Nachteile aufweist.

Es wurde nun gefunden, daß es durch Imprägnierung alt Lösungen gewisser Organobleiverbindungen möglich ist, die hochaktiven,

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zellulosezerstörenden Organismen zu zerstören bzw· zu bremsen und dadurch die betreffenden Materialien in einfacher Weise fäulniswiderstandsfahig zu machen.

Ganz allgemein besteht das erfindungsgemäße Verfahren in folgendem:

1. Ansetzen einer wässrigen Lösung oder einer Emulsion aus einer Organobleiverbindung.

2. Imprägnierung des organischen Pasermaterials mit der Lösung.

3. Entfernung des Lösungsüberschusses, indem das Fasermaterial durch ein Quetschwalzenpaar gedreht wird, das so eingestellt ist, daß etwa 60-120 i» Gewichtsprozent der Lösung bezogen auf das Trockengewicht im Gewebe verbleiben.

4. Trockung des Pasermaterials.

Das Verfahren ist einfach und leicht anzuwenden. Geringe Konzentrationen der Organobleiverbindung führen zu einer vollständigen und schnellen Zerstörung der Organismen oder bremsen diese in ihrer Wirksamkeit ab, wobei eine unerwünschte Verfärbung, Toxizität oder Pestigkeitsminderung vermieden werden.

Das erzielte Produkt ist vorteilhaft widerstandsfähig gegen mikrobiologischen Abbau, bleibt unverfärbt und behält seine chemischen Eigenschaften. Insbesondere ist das erzielte Material außerordentlich widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchung.

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Ansatz der Organobleilösung

Die Organobleiverbindungen haben die Formel R, PbY, worin R ein Alkyl, Aryl, Cycloalkyl oder eine Kombination von diesen isto Y ist ein Anion aus Azetat, Laurat, Imidazole Hydroxyd, Halogen und dgl. Diese Organobleiverbindungen können durch bekannte chemische Mittel präpariert werden. Ausgezeichnete Ergebnisse werden erzielt, wenn das Material mit 0,5 bis 5,0 Gewichtsprozent der R^ PbY Lösung imprägniert wird und die Aufnahme 60 bis 120 Gewichtsprozent beträgt.

Beispiele bevorzugter R-, PbY Verbindungen sind N-(tributylplumbyl)-Imidazole Triphenylbleiazetat, Triphenylbleilaurat und Tributylbleiazetat.

Die Organobleiverbindung kann in einem wässrigen Medium, wie Äthanol oder Isopropanol, gelöst werden,' um Konzentrationen in der Größenordnung von 1-40 Gewichtsprozent zu erhalten. Wenn jedoch die Länge der Kohlenstoffkette im Anion wächst, sind gewisse nichtwässrige Lösungsmittelj wie Toluene, Petroleum, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform und dgl. zufriedenstellende Lösungsmittel· Die wässrigen oder nichtwässrigen Lösungsmittel können als solche benutzt werden oder die nichtwässrigen Lösungen von Blei können emulsiert werden und Emulsionen bilden.

Diese Emulsionen können vom Typ Öl in Wasser oder Wasser in öl sein. Sie können oberflächenaktive Agentien enthalten,

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wasserabweisende Mittel, Harze und Färbemittel. Die IÖ3un.?en oder Emulsionen können durch bekannte Methoden aufgebracht werden, wie durch Sprühen, Ausstreichen, Eintauchen o^.d3l.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, einen kleinen Teil eines wasserlöslichen Verdickungsmittels beizufügen, wie eine niedri.Tviskose !Carboxymethylcellulose mit einer Viskosität von ca. 5-20 cps. Die zur Orsranobleiverbindun^; zuzuführende Verdickermenge liegt dabei in der l-rößerordnung von 1-4 lew.3 der Lösung. Der Verdicker kann zunächst mit einer entsprechenden Menge eines Alkyl-Alkohols, wie Äthanol oder Isopropanol, versetzt und mit 7/asser zu einer einheitlichen Mischung verrührt werden, v/rnach eine kleine Menge eines kationenoberflächenaktiven Agens, wie (N-Aoetyl-"-ethylmorpholinium ethosulfat), unter starkein Rübren langsam zugegeben wird. Danach wird die R,PbY-Lösung langsam unter starkem Rühren zugegeben, vorzugsweise bei einer Temperatur von 50-75° C und weiterge
Tvlischung eingestellt hat.

von 50-75 C und weitergerührt, bis sich eine gleichförmige

Die Lmprägnation des Fasermaterials;

Das organische Fasermaterial wird dann mit der R^PbY-Lösung imprägniert j indem das Material in die Lösung eingebracht und durchgezogen wird. Der Lösungsmittelüberschuß wird dann entfernt, indem das Material durch Quetschwalzen geführt wird. Die Menge der im Material verbleite·/*I*;.. Iciun^ itanri in der G-rößenordnung von 60 - 120 Gew. ^, bezogen auf das Trockengewicht des gewebten Materials, betrafen. Vorzugsweise

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werden 80 - ¹OG £ im /.laterial belassen oder die Aufnahme wird so eingestellt, daß 0,5" bis 5,0 (Jew. # der R, PbY Verbindung verbleiben, bezogen auf das trockene fasrige Material.

Das Trocknen des fasrigen Materials :_

Das imprägnierte Material wird dann mit den üblichen Textiltrocknun^pverfaLren getrocknet. Es wird Luft mit ca. 60-130 verwendet, vorzugsweise mit 75-90° 0. Die genaue Temperaturhöhe ist vom lösungsmittel, der lerenwart eines Verdickers usw. abhrin.Tii?. Die unteren Temperaturen sind mehr für die niedrirsiedenden Lösungsmittel geeignet. Lie~t das R,PbY als eine harzartige Emulsion vor, so können höhere Temperaturen in der Größenordnung von ca. 130-160° C erforderlich sein, um das Harz ?u fixieren.

Die derartig behandelten Textilmaterialien haben 100 #ig ihre Festigkeit während der Testperiode behalten, haben sich nicht verfärbt, und ihre chemischen Eigenschaften blieben urverändert. Die behandelten organischen Pasern, insbesondere gewebte und ungewebte Wollgebinde wurden dann unter die Erde gebracht, die hochaktive, zelluloseangreifende Organismen enthielt. In verschiedenen Zeitintervallen wurden Proben entnommen und nach der AATCC Standard Methode 30-1957 T-B-3 getestet, worunter ein Testverfahren zu verstehen ist, bei dem mit Wasserausgelaugt wird, um die Beständigkeit von Textilfungiziden zu bestimmen. Die folgenden Tests wurden mit entschlichteten, gebeizten und gebleichten 54 χ 48 ,Wollstücken durchgeführt, wobei sich folgendes ergabi (die Zahlen-

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angabe 54 χ 4-8 bedeutet, daß es sich um WoIlstücke handelt Tit 54 Fäden pro Zoll in Kettrichtung und 48 Fäden in Schuß richtung)

Muster von unbehandelten entschlichteten, gebeizten und gebleichten Wollstücken der genannten Art wurden in ein Faulnisbett gebracht und täglich inspiziert, !lach zwei Tazen wurden Zerfallserscheinung festgestellt und nach vier Tagen eine völlige Auflösung.

BeisOiel_g2

Eine 5^ige Lösung von R-(tributylplumbyl)-Imidazol in Äthanol wurde vorbereitet. Entschlichtete,.gebeizte und gebleichte Druckstücke der genannten Art wurden in die Lösung getaucht und der Überschuß durch eine Quetschwalze abgedrückt. Die Stücke wurden dann in Heißluft bei 85° C getrocknet und in ein Fäulnisbett gelegt, liach 56 Tagen hatten die Stücke noch ihre ursprüngliche Festigkeit.

Beisgiel_?2

Eine 2#ige Lösung von N-(tributylplumbyl)-Inidazol (2 g) wurde in Äthanol (98 g) vorbereitet). 4 g einer niedrigviskosen ' Karboxymethyl-Zellulose (CMC) wurden mit 2 g Äthanol befeuchtet und dann in 95 g "«Yasser mit Hilfe eines hochtourigen Mixers gelöst. 2 g eines 3596igen Kationen-Dispersionsmittels (n-Acetyl-N-Äthyl-I£orphcl inium Äthosulfat) wurden mit der CMC-Lösung von

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ca. 70 ö verschnitten.. In diese Lösung wurde das N-(tributyl plumbyl)-Imidazol eingerührt.

Stücke gemäß Beispiel 2) wurden dann mit dieser Lösung imaräg niert, der Überschuß abgequetscht und bei ca. 150° C in Heißluft getrocknet. Nach 70 Tagen einer Erdprobe hatten sie noch ihre ursprüngliche Festigkeit.

Es wurde eine 5$ige Triphenylbleiazetat-Lösung vorbereitet. I Wollstüoke wurden in diese Lösung eingetaucht und der Überschuß abgequetscht. Ohne Trocknung wurde dies wiederholt und danach wurde bei 85 C getrocknet. Die Stücke hatten nach 42 Tagen der Eingrabung noch ihre ursprüngliche Festigkeit.,

BeiSDiel_52

Wollmuster wurden mit einer 0,5$igen Äthanol-Lösung des fl-trib«tylplumbyl)-lmida3ol in ähnlicher Weise wie in Beispiel 2) versetzt. Die Muster hatten nach 28 Tagen noch ihre volle Festigkeit.

5 g einer Triphenylbleilaurat-Lösung wurden in 95 g Chloroform gelöst und äie Muster damit gemäß Beispiel ?) behandelt« Die Muster hatten nach 42 Ta-ren noch ihre volle F.esfciirkeito

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1619 IÜU

Ein 'iVollmuster wurde wie in Beispiel 5) mit einer 5 ?»igen Ti-(tributylplumbyl)-Imidazol-Iiösung versetzt. Das I..^;uster wurde 24 Stunden ausgelaugt und dann mit der Bodenprobe getestet. Nach 28 Tagen hatte das Muster noch seine volle Festigkeit.

Beisp_iel_82

2 g Tributylbleiazetat wurden in 17 Z Isonropanol gelöst, 2 g CKC und 2 g des Eationen-Dispersionsmit+els renäß Beispiel 3) wurden in 180 ml "/asser mit Hilfe eines hochtourigen fixers gelöst, wonach das Tributylbleiasetat in die 70° ο warme CMC-Lösung gegeben wurde. Diese Mischung -vurde durch \Yasserzup-abe auf ein "esamtgewicht von 200 g gebracht. Ein Wollmuster wurde damit versetzt und gemäß Beispiel 3) getrocknet. Dieses IJuster hatte nach 28 Tagen der Eintragung seine volle ursprüngliche Festigkeit»

Zusammenfassend ist festzustellen, daß bei den Beispielen 2-8 überraschender Weise die Muster ihre ursprüngliche Festigkeit bei den Bodentesta nicht verloren und bei Beispiel 3 noch nicht einmal nach 70 Tagen,

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Claims (1)

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Ansprüche

1c Verfahren zur Herstellung von fäulniswiderstandsfähigen or^ani"chen Fasern bzw. (Jeweben oder Vliesen aus diesen Pasern, gekennzeichnet durch:

■a) Ansatz einer Lösung aus einer 0,5 bis 5#igen Organobl eiverbindung mit der Formel R-PbY, worin R entweder mindestens ein Teil einer Gruppe von Alkyl-, Aryl- und Cycloalkyl-Radikalen und Ί ein Arien aus einer Jruppe von Azetat, Ircidazol, Hydroxyd und Halogen oder ein aliphatisches Radikal mit 12 bis 20 Kohlen- ä stoff-Atomen iotj

b) Impregnation des organischen Fasennaterials mit der Lösun-n

c) Entfernung des Lösunirsücerschusses vermittels Quetschwalzen, die so eingestellt werden, daß 60-12C lew. "S der Lösung, bezogen auf das Trockengewicht des Fasermaterials, zurückbleiben und

d) Trockung des Fasermaterials.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Fasermaterial Zellulosefaser verwendet wird. ·

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet , daß die Organobleiverbindung mindestens ein Teil einer Gruppe aus N-(tributylplumbyl)-Imidazol, Triphenylbleiazetat und Tributylbleiazetat ist.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- * zeichnet , daß ein« wässrige Lösung der Organöbleiverbindung verwendet wird, der ein Verdickungsmittel und tin oberflächenaktives MIttel augegeben 1st.

5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine wässrige Lösung verwendet wird, die aus 8 bis 50 i» Xthnnol, 0,5 bis 5 1> einer Orp-anobleiverbindun», 45 bis 90 ü Wasser, 1 bis 2 i» einer niedrigvinVosen Oarboxynethyl-Zellnlose und 1 9? eines Kationenoberflächenmittels besteht.

6. Verfahren nach Anppruoh 1, dadurch gekennzeichnet , da? als niohtw^:;s3rifreB Tösun^smittel eines aufs der Irunpe Chloroform, "Pentan, Hexan, ^IJpntan und als Blei verbindung Triühen^lblei laurat verwendet wird.

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