DE1719356A1 - Verfahren zum Aufbringen von Appreturen - Google Patents

Verfahren zum Aufbringen von Appreturen

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DE1719356A1
DE1719356A1 DE19681719356 DE1719356A DE1719356A1 DE 1719356 A1 DE1719356 A1 DE 1719356A1 DE 19681719356 DE19681719356 DE 19681719356 DE 1719356 A DE1719356 A DE 1719356A DE 1719356 A1 DE1719356 A1 DE 1719356A1
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Case John William
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Imperial Chemical Industries Ltd
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Description

Mappe 21553 - Dr.K/He
Case MD.19887
Besah reibung zur Patentanmeldung der
IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LTD., London, Grossbritannien
betreffend;
"Verfahren sum Aufbringen von Appreturen" PRIORITÄT i 9, Januar I967 - Grossbritannien
Die Erfindung bezieht sich auf die Aufbringung von Appreturen und insbesondere auf die Aufbringung von solchen Appreturen, die Materialien, wie 3.B. Textilmaterialien, Papier oder Kunststoffen^ spezielle Eigenschaften verleihen, wie z.B. eine Wasserabstoßung und/oder eine Beständigkeit gegenüber Verschmutzung.
Es ist bekannt, daß einige Appreturen aus wässrigen Lösungen auf Text!!materialien aufgebracht werden können. Wenn dies möglich 1st, dann 1st diese Verfahrensweise häufig die bevorzugte Methode zur Aufbringung, insbesondere wenn die Aufbringung gleichzeitig (oder unmittelbar im Anschluß) eines anderen wässrigen
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Verfahrens, wie z.B. BIeLehen oder Trocknen, ausgeführt wird. Es 1st auch bekannt, daß gewisse Appreturen, die waaaerunlBslloh sind, auf Textllmaierielien entweder aus wässrigen Dispersionen oder Emulsionen oder aus Lösungen in einem geeigneten orgnnlochen Lösungsmittel aufgebracht werden können, und es lot häufig vorteilhaft, Appreturen aus Lösungen in einem geeigneten organischen Lösungsmittel und nicht aua einer wässrigen Dispersion oder Emulsion aufzubringen. Beispielsweise können bei der Aufbringung von wa3serabstoöendmachenden Appreturen die oberflächenaktiven Mittel, die zur Emulgierung oder Dlsperglerung der Appretur in Wasser verwendet werden, einen schädlichen ElnfluS auf die WasaerabstoSung des appretierten Textilmaterial ausüben.
Weiterhin ist es oft möglich, einen besseren Grad an Durchdringung des Textilmaterial durch die Appretur zu erzielen, wenn letztere
aus organischen Lösungsmitteln aufgebracht wird. Eine solche verbesserte Durchdringung 1st häufig sehr erwünscht, ua die besten Effekte zu erzielen. Es ist auch bekannt, daß einige Appreturen in wässrigen Medien nicht zufriedenstellend aufgelöst, eoulglert oder dlspergiert werden können. Bel> der Aufbringung solcher Mittel auf Textilmaterialien ist es erwünscht sie In einem geeigneten organischen Lösungsmittel aufzulösen. Somit i3t die Auf· bringung von Appreturen auf Textilmaterialien aus Lösungen In organischen Lösungsmitteln eine allgemeine übliche Praxis geworden.
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Ea lat auch bekannt, Appreturen aus einer Locur.g In einem organisation Lösungsmittel aufzubringen, welche Appreturen chemisch mit dem Textilmaterial reagieren, und in solchen Pullen lat es möglich, eine große Menge des Lösungsmittels durch darj 1n der britisohen Patentschrift 812 894 beschriebene Verfahren zurückzugewinnen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man dao Textilmaterial durch ein Heißwasserbad führt. Das Lösungsmittelrückgewinnungssystem, das in der britischen Patentschrift 8l? 8·94 angegeben iet, kann auch für die Aufbringung von Appreturen verwendet werden, die nioht mit derr behandelten Textilmaterial reagieren ober dies ist In solchen Prozessen lni allgemeinen nicht bevorr/u^t, da eine Bechanische Ortiweränderung der Appretur durch der; raschen Ersatz dee Lösungsmittels durch das Wasser eintreten kann.
Es wurde nunmehr ein zweckraaQlges Verfahren zur Aufbringung von Appreturen auf eine Reihe von Substraten (und insbesondere auf Texti!materialien) aus organischen Lösungsmitteln gefunden, bei welchem das Lösungsmittel auf dem Substrat resch und wirksam entfernt wird und für die Wiederverwendung ohne wesentlichen Verlust an Appretur zurückgewonnen werden kann.
So wird gemäß der Erfindung ein Verfahren fir die Aufbringung einer Appretur auf ein Substrat vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man das Substrat mit einer Lösung oder einer
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Dlsperelon oder einer Emulsion der Appretur in einem organiaohen Lösungsmittel behandelt und hierauf das Substrat während einer ausreichenden Zeit mit Dampf behandelt, um den Hauptteil des organischen Lösungsmittels zu entfernen.. .
Es wird bevorzugt, daß ein Haupttell und lnebeeöndere die Gesamtmenge der während der Behandlung mit Dampf vorhandenen Oase leioht lcondensierbar ist. Der Dampf für die Verwendung beim erfindungsgeraäßen Verfahren kann gegebenenfalls einen Anteil Wasser enthalten, und es wurde gefunden, daß ein Dampf mit einem Druck von 0,7 bis 2,1 und vorzugsweise zwischen 0,98 und 1,12 ata im Oleichgewicht mit flüssigem wasser in zweckmäßiger Weise verwendet werden kann. Die Temperatur während der Behandlung mit Dampf sollte oberhalb des Siedepunkts des organischen LösungsmitteIb oder irgendeines Azeotrops, das durch das Lösungsmittel mit Wasser gebildet wird,
liegen.
Das Substrat kenn ein Formgegenstand irgendeiner geeigneten Pont oder Struktur sein und kann aus Jedem geeigneten Material, wie z.B. Kunststoff oder Papier, hergestellt soln. Die vorliegende Erfindung findet Jedoch ihre Hauptanwendung in der Behandlung von Textilmaterial ien und insbesondere von T ext Heater la lien
die noch nicht in Kleidungsstücke verarbeitet worden sind, wie z.B. stückige Ware oder andere unverarbeitete Textilmateri ι Ilen in gewebten, gestrickten, gefilzten oder gernertigen Poriren oder
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Tücher In offener Breite. Die Erfindung wird deshalb In bezug
auf die Behandlung von Textllraaterlalien beschriebenen. Die vorbei liegende Erfindung kann mit besonderem Vorteil / - der Behandlung von Textllraaterlalien verwendet werden, die durch Berührung raLt flüssigem Wasser abtr'iglich beeinflußt werden, wenn belsplelswel« se die Verwendung wässriger Dispersionen bei der Aufbringung der Appretur oder die Verwendung von heißem V/asser zur Entfernung
Textilmaterial von Lösungmittel aus dem Textilmaterial das/schädigen konnte.
Selbstverständlich hängt die Auswahl des organischen Lösungsmittels von der Natur der aufzubringenden Appretur ab, aber es gibt noch weitere wichtige Punkte die in Betracht gesogen werden müssen. Beispielsweise 1st es möglich, ein Lösungsmittel zu verwenden, das Iceinen schädlichen Einfluß auf das Textilmaterial oder auf damit verknüpfte chemische Stoffe, wie z.B. Farbstoffe, ausÜbt. Weiterhin 1st es sehr erwünscht, daS das Lösungsmittel nicht brennbar und ausrelchond flüchtig ist, daß es vom Textilmaterial rasch entfernt werden kann. Es wurde gefunden, daß halogenlerte (Insbesondere chlorierte) Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Trichloräthylen, Perchloriithylen, 1,1,1-Trlchloräthen, Methylenchlorid, 1,1,2-Trlehlor - 1,2,2-v.*lfluoräthan oder OitrJ.seh daraus, beim erfindungsgeraäßen Verfairen bei der Aufbringung von Appreturen auf Textilmaterialien erfolgreich verwenrlet werden können.
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Appreturen, die sich für die Aufbringung auf Textllmaterlallen durch das erfindungsgemafle Verfahren eignen , sind diejenigen, von denen in der Teennik bekannt ist, daß sie sich für die Aufbringung auf Texti!materialien aua organischen Lösungsmitteln eignen . Sie umfassen Farbstoffe und fluoreszierende Aufheller» wie z.B. 2>4-(Dlmethoxy-l,3,5-triazin-6-y 1 }-pyren, welchee genauer in der britischen Patentanmeldung 29425/67 beschrieben Ist. Sie umfassen auch Materialien, die dem Textilmaterial beiaplelswelse folgende Eigenschaften verleihen können: (a) eine Knitterbeständigkeit (beispielsweise ein Gemisch aus Polymethoxyaaethylraelamin und Monochloresslgsäure, wie es in der britischen Patentanmeldung 29424/67 beschrieben ist); (b) eine Schrumpfbeständigkelt; (c) antistatische Eingenschaften (beispielsweise ein Mischpolymer aus Polyethylenterephthalat und einem Polyoxyithyltnglyicol, wie es in der britischen Patentanmeldung 20989/67 beschrieben ist; oder eine Wasser-, Schmutz-, öl- oder Farbabweisung. Beispiele für solche Verbindungen sind ein Methylolamld einer Fettsäure, wie es in der britischen Patentanmeldung 29423/67 beschrieben 1st, und einige Silicone, von denen bekannt 1st, daß sie eine Wasserabweisung verleihen, einige hochfluorierte organische Verbindungen, von denen bekannt ist, daß sie eine Wasser-, Öl-, Schmutz- und Farbabweisuiig verleihen (und deshalb besonders bei d3r Behandlung von Texv,iIstoffen von Wert sind), und Terpolymers von Äthylen, Vinylacetat und Methacryloyl-
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chlortd, welche Vfolle eine £oh^unipfbest Jnd*>.,£*» It verleihen können. Die Aufbringung von Siliconen und hochfluorierten Verbindungen auf Baumwolle und Baurawolle/Polyester-TextiIstoffen 1st besonders in Betracht zu ziehen.
Es wurde gefunden, daß die Darapfbehandlungsi;eit von der Art des
dem zu behandelnden Materials,von der Dampftemperatür und/tampfdruck, vum Siedepunkt, des Lösungsmittels oder des Ar.eotrops aus dem Lösungsmittel und aus Wasser und von der Strömungsgeschwindigkeit des Dampfs über das Material abhängt, daß aber im allgemeinen eine Behandlungszeil, von 2 - 30 see und vorzugsweise von 5 bis 15 see ausreicht, um in wesentlichen das gesamte (beispielsweise mehr als 97 Gew.-S&y Lösungsmittel von den behandlelten Materialien zu entfernen. Lingere Behandlungszeiten können jedoch erforderlich sein, wenn es erwUnseht ist, die Appretur in der Dampfbehandlung sz one auszuhärten, und es wurde gefunden, daß Behandlungszeiten von ungefähr 30 see bis ungefähr 5 min , was von der Appretur abhängt, im allgemeinen geeignet sind, um eine zufriedenstellende Aushärtung der Appretur zu bewerkstelligen.
Das erfindungsgeraäße Verfahren besitzt gegenüber den Verfahren des Standes der Technik, bei denen das Lösungsmittel mit Hilfe von heißer Luft und/οder durch Kontaktieren mit heißen Metalloberflächen entfernt wird, beträchtliche Vorteile, weil der Verlust
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an Lösungsmittel leicht auf die Größenordnung von ungefähr 3 % des Trockengewichts des Textilmaterial herabgedriickt werden kann, und weil die Verweilzeit in der Behändlungskaramer im allgemeinen beträchtlich kürzer sein kann als bei den Verfahren des Standes der Technik, wodurch eine kleinere Vorrichtung für einen gegebenen Durchsatz verwendet vertfen kann, oder ein höherer Durchsatz bei einer Vorrichtung gegebener Größe erreicht werden kann. Das erfin· dungegemäfle Verfahren läßt sich mit den Verfahren des Standes der Technik vergleichen, bei denen die heiße Luft, die die Lösungsraitteldämpfe enthält, entweder zur Kondensation der Dämpfe abgekühlt und/oder durch ein Bett aus Aktivkohle hindurchgefUhrt wird, auf welcher das Lösungsmittel adsorbiert wird. Diese bekannten Verfahren verringern den Verlust an Lösungsmittel auf ungefähr 5 - 20 % des Trockengewichts des zu behandelnden Materials, wenn keine aufwendigen und teuren Verrichtung, wie z.B. Kohlenstoffrückgewlnnungseinheiten verwendet werden. Kenn weiterhin ein "Aushärten" der Appretur erwünscht 1st, vie κ.Β. bei Appreturen wie Fluorkohlenwasserst.offen, Sillconen und Appreturen, die durch Berührung mit Feuchtigkeit gehärtet werden können, dann kann dieses Härten vollständig oder teilweise während der Behandlung des Textilmaterial im Dampf ausgeführt werden. Oegehenenfalls kann dieses"Aushärten" mit Hilfe einer anschließenden Üblichen Erhitzungseinrichtung , wie z.B. einem Trockenzylinder, einem Backofen oder einem Rahmentrockner, vervollständigt werden» Die Appretur kann auf das Textilmaterial durch Jede herkömmliche Einrichtung,
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beispielsweise durch Streichen, Tauchen oder Spritzen, aufgebracht werden, und der Dampf kann auf das Textilmaterial durch das Verfahren und die Vorrichtung aufgebracht werden, wie sie in der britischen Patentschrift 916 538 beschrieber, werden, vorzugsweise mit der Abwandlung, daß die Flüssigkelfcselntrittsdichtung in die Dampfkammer durch eine trockene Dichtung ersetzt wird. Es kann auch das Verfahren und die Vorrichtung verwendet werden, bei welchen der Textilstoff aus der Dampfkammer direkt in die Atmosphäre durch eine trockene Dichtung hindurchbewegt wird, wie es genauer in der deutschen Patentschrift ... (Aktenzeichen J J>k 6'36 VIIa/8 ageschrieben 1st, Gegebenenfalls kann die Zirkulation des Dampfs durch herkömmliche Einrichtungen, wie z.B. Ventilatoren , Pumpen oder Saugschlitze unterstützt werden.
Bei einer anderen Form des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das mit Lösungsmittel beladene Textilmaterial (welches ein Textilmaterial sein muß, . das durch Berührung mit flüssigem Wasser nicht in abträglicher Weise beeinflußt wird) zuerst durch Dampf hindurchgeführt, um einen Teil des Lösungsmittels zu verflüchtigen, und dann durch heißes. Wasser hindurchgefUhrt, um den Rest des Lösungsmittels zu verflüchtigen, wie es genauer in der britischen Patentanmeldung 58 159/ 66 beschrieben ist.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Alle Teile In Prozentangaben sind in Gewicht ausgedrückt wenn nichts anderes angegeben 1st. Die Beispiele sind nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen. 0 09885/2207
- ίο -
Beispiel 1
Ein Stück eines mit Trichloräthylen gareinigten leichten Wollflanells der üröSe 17,8 χ 20,3 cm wurde durch Klotzen mit Trlchloräthylenlösung imprägniert, die 1,5 % einee Terpolymers aus 70 % Xthylen, 6 % Methacryloylchlorld und 24 % Vinylacetat enthlefct.Der Flanell wurde dann durch Quetschwalzen hlndurchtg·- ftlhrt, die auf einen solchen Druck eingestellt waren, daß der Planell 100 % seines Trockengewichts an Trichloräthylenlttsung zurückhielt. Der Planell wurde dann auf einen Rahmen aufgespannt,
einer Temperatur und dann/Von 100 C 30 see lang ausgesetzt, worauf Im wesentlichen das gesamte Lösungsmittel entfernt war. Ee wurde gefunden, daß der Planell einen weicheren Griff besaft, als ein Planell, der In der gleichen Weise imprägniert worden war, wobei Jedoch daa Lösungsmittel durch Behandlung mit heißer Luft entfernt wurde.
Der behandelte Planell wurde iner einer "Waschradeinheit" (Wash Wheel type of unLt) (die ähnlich derjenigen war, die in "Methode of Tests for Textiles" Seite 182 des British Standards Institut· beschrieben 1st) }0 min bei 600C unter Verwendung einer 1 Ji-lg#n Lösung des handelsüblichen Detergentpulvers "Tide" gewaschen. Das Tuch wurde dann getrocknet . Es wurde festgestellt, daß seine Fläche nicht mehr als 2 t kleiner war als die Fläche des unbehandelten Tuchs.
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- li -
Beispiel 2
Ein StUck elnea rait Trichlorethylen gewaaohenen rolyester/BeuB-woll-Textilstoffs der Grüße 17,8 χ 17,8 cm wurde durch Klotien mit einer 0,6 ί-igen Lö3ung einer festen Ferfluoralfcylverbiniung, die als "Scotchgard PC 310" bekannt ist, In 1,1,1-Triohloräthan imprägniert. Der Textilstoff wurde dann duroh Quetschwalzen htniurchgeführt, die auf einen solchen Druck eingestellt waren, da3 der Textilstoff 100 jG seines Trockengewichts an Inprägnicri:5sung zurickhielt. Der Textilstoff wurde dann auf einem Rtheen aufgespannt und 30 see mit Dampf von 100°C behandelt, worauf im wesentlichen das gesarate Lösungsmittel entfernt worden war. Ohne weitere Behandlung des Textllstoffa wurde gefunden, daß er eine "Spritzeinstufang* (spray rating) von 80 (A.A.T .CC. standard spray test) und eine ' oleophobe Einstufung" (oleophoblc rating) von IX)O (Minnesota Mining 4 Manufacturing Company's oil-repelleney test) besaß.
Beispiel 3
Ein Stück rait Trichloräthylen gereinigter Polyester/Bauawölle-Textllstoff der Größe 17,8 χ 17,8 cm wurde durch Klotzen «it
die
einer Lösung imprägniert,/*? % eines Qemischu aus 3 Teilen ICI SiliconeF 132 und 1 Teil Katalysator 56 S (bei von Imperial Chemical Industries Ltd. erhältlich) In Perchloräthylen enthielt.
009885/2207 SAD
Der Text:.Istoff wurde dann durch Quetschwalzen hindurohgefiihrt, die auf einen solchen Druck eingestellt waren, daß der Textilotoff 100 % seines Trockengewichts an Perchloräthylenlösung zurückhielt. Hierauf wurde der Textilstoff auf einem Rahmen aufgespannt und 45 see mit Dampf von 1000C behandelt, worauf im wesentlichen das gesamte Lösungsmittel entfernt worden war. Diese Prozedur ergab eine wirksame wasserabstoßende Appretur ohne weitere Erhitzung;; es wurde gefunden, daß der Textilstoff eine "Standardsprayeinstufong" von 00 nach einer 24-igen Konditionierungszeit unter Raumbedingungen besaß.
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Claims (16)

Patentansgr U_c h β
1. Verfahren zur Aufbringung einer Appretur auf ein Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß man das Substrat mit einer Lösung oder einer Dispersion oder einer EmusIion der Appretur in einem organischen Lösungsmittel behandelt und daß man hierauf das Substrat eine ausreichende Zeit mit Dampf behandelt, um den Hauptteil des organischen Lösungsmittels zu entfernen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat ein Textilmaterial verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Textilmaterial ein unverarbeitetes Textilmaterial verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß als Textilmaterial ein solches verwendet wird, das durch Berührung mit flüssigem Waseer in abträglicher Weife beeinflußt wird.
5. Verfahren nach elr.Etn der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Lösungsmittel einen chlorierten Kohlenwasserstoff enthält.
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6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der chlorierte Kohlenwasserstoff Trichloräthylen oder Perchloräthylen 1st.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden AneprUohe, daduroh gekennzeichnet, daß als Appretur ein Farbstoff, ein fluoreszierender Aufheller, oder eine Appretur verwendet wird, die dem Substrat eine Knitterbeständigkeit, eine Schrumpfbeständigkeit, antistatische Eigenschaften oder eine Wasser-, Schmutz-, Öl- oder Farbabweisung erteilt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, daduroh gekennzeichnet, daß die Appretur ein Silicon enthält, das dem Substrat eine Waeaerabweisung erteilt.
9. Verfahren nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, das die Appretur ein hochfluorierte organische Verbindung enthält, die dem Substrat eine Wasser-, öl-. Schmutz- oder Farbabweisung erteilt.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat Wolle enthält und daß die Appretur ein Terpolymer von Äthylen, Vinylacetat und Methacryloy!chlorid enthält.
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11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9> dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat ein Baunwoll- oder Btumwoll/ Polyester-Te*tiIstoff verwendet wird.
12. Verfahren nach einem der Torhergehenden Anaprllche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfbehandlung 2 aec bis 5 min dauert.
1}. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, da8 dl· Dampfbehenilung 5 bis JW see dauert.
14. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, dafl die Dampfbehandlung 5 bis Xcj see dauert.
15. Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da£ die Aushärtung der Appretur mit Hilfe von TrockenzylIndern, einem Backofen oder einen Rahmentrockner zu Ende geführt vird.
16 Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Appretur auf das Textilmaterial durch Eintauchen des Textilmaterial in ein Bad, welches die Appretur enthält, od-~r Auf streichen o-ier Aufspritzen dtv Appretur aufgebracht wird.
009885/2207
17· Verfahren nach einem der vorhergehenden Anapr(lohe, dadurch gekennzeichnet, daß sLch der Dampfbehandlung eine Behandlung mit heißem Wasser anschließt.
MTWfMNWMH -H1HNCKC(Mn-INO H. IOHI MfHNO. LtTACCU
009885/2207
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