DE1769923C3

DE1769923C3 - Weichmachungsmittel für Textilien

Info

Publication number: DE1769923C3
Application number: DE19681769923
Authority: DE
Inventors: Bruno Anthony 2000 Hamburg Gluck
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1965-09-24
Filing date: 1968-08-06
Publication date: 1980-12-04
Also published as: DE1769923B2; GB1165694A; DE1769923A1; CH486594A

Description

Die Erfindung betrifft Weichmachungsmittel für Textilien, welche kationische Weichmacher enthalten.

Mit wäßrigen Lösungen kationischer Weichmacher behandelte Textilien neigen dazu, ein stumpfes oder gelbliches Aussehen anzunehmen. Vermutlich wird dies durch die Anwesenheit von entweder gelösten oder als suspendierte feste Teilchen in dem verwendeten Wasser anwesenden Metallsalzen, insbesondere Eisensalzen, verursacht.

Aus der CA-PS 7 43 513 ist zwar die Verwendung des Tetranatriumsalzes von Äthylendiamintetraessigsäure als stabilisierender Zusatz zu Textilweichmachungsmitteln auf Basis von kationischen Verbindungen bekannt, ebenso die Verwendung von Natriumcitrat, jedoch wird die gemeinsame Verwendung von Natriumcitrat und des Trlranatriumsalzes von Äthylendiamintetraessigsäure keinesfalls vorgeschlagen. Wie sich außerdem noch aus den folgenden Vergleichsversuchen ergibt (siehe Vergleichsversuch 3), ist die Wirkung von Äthylendiamintetraessigsäure unter sauren Bedingungen hinsichtlich einer Verhütung eines Vergilbens sogar negativ. Aus Melliand Textilberichte, 45 (1964), S. 558, ist zwar die Verwendung von Ameisensäure in kationischen Textilbehandlungsmitteln bekannt, dieser Zusatz der Ameisensäure dient jedoch zur Einstellung einer niedrigen Viskosität.

Es ist ein Ziel der Erfindung, Textilweichmachungsmittel mit einer verringerten Neigung zum Stumpfmachen oder Vergilben der behandelten Textilien zu schaffen.

Da-. erfindungsgemäße Textilweichmachungsmittel auf der Basis eines kationischen Textilweichmachers ist dadurch gekennzeichnet, daß es neben den üblichen Bestandteilen ein wasserlösliches saures Salz einer amphoteren chelatbüdenden Aminocarbonsäure enthält, wobei die salzbildende Säure eine aliphatische Carbonsäure ist

Die erfindungsgemäßen Mittel ergeben eine überraschende Verringerung der Textilvergilbung infolge

ίο der Einverleibung der sauren Salze der Chelatbildner. Vermutlich ist dies eine Folge des Sequestriervermögens der sauren Salze für beliebige in dem verwendeten Wasser vorhandene Metallionen, insbesondere für Eisensalze. Die Verwendung üblicher Chelatbildner führt jedoch nicht zu der gewünschten verringerten Textilvergilbung.

Amphotere aminocarbonsäure Chelatbildner sind bekannt und leicht verfügbar. Beispiele solcher Verbindungen sind:

2« 1. Nitrilotriessigsäure (NTA)

2. Äthylendiamintetraessigsäure (EDTA)

3. Hydroxyäthylendiamintetraessigsäure (HEDTA)

4. Dinydroxyäthylglycin (DEG) und

5. Diäthylentriaminopentaessigsäure (DTPA)

Dabei soll der Ausdruck aminocarbonsäure Chelatbildner auch hydroxyaminocarbonsaure Chelatbildner mit einschließen.

Die zur Bildung der Salze der aminocarbonsäuren Chelatbildnem verwendeten Säuren sind vorzugsweise aliphatische Carbonsäuren bzw. Hydroxycarbonsäuren, beispielsweise Oxalsäure, Zitronensäure, Glukonsäure, Weinsäure, Milchsäure und Hydroxyessigsäure.

Die sauren Salze der aminocarbonsäuren Chelatbildner können durch einfaches Vermischen stöchiometrischer Mengen beider Komponenten in wäßriger Lösung Ie'cht erhalten werden. Gewünschlenfalls können die Salze durch Kristallisation aus der wäßrigen Lösung gewonnen werden. Für praklischt.· Zwecke kann es aber auch vorteilhaft sein, die wäßrige Lösung des sauren Salzes unmittelbar zu verwenden. Ein einfaches Verfahren der Zubereitung einer geeigneten Lösung besteht darin, zu einer Lösung des amphoteren aminocarbonsäuren Chelatbildners, welcher üblicherweise als Natriumsalz vorliegt ausreichend Säure zuzusetzen, bis ein pH unterhalb seines isoelektrischen Punktes erreicht ist

Kationische Textilweichmacher sind bekannt und im Handel erhältlich. Sie sind stickstoffhaltige Verbindungen, beispielsweise qualemäre Ammoniumverbindungen mit vier an ein Stickstoffatom gebundenen ggf. substituierten Alkylgruppen verschiedener Kettenlängen. Typische Beispiele solcher quaternärer Ammoniumverbindungen sind:

1. Dimethyldicocoammoniumchlorid, -bromid, -jodid, -sulfat, -methylsulfal und -acetat

2. Dimethyldistearylammoniumchlorid, -bromid, -iodid, -sulfat, -methylsulfat und -acetat,

3. Dimelhyl-dihydrogeniürtes-talgammoniumchlorid, -bromid, -iodid, -sulfat, -methylsulfal und -acetat,

4. DimethyI-N-(C₁₂-Ci(,)-alkyl-benzyIammoniumchiorid, -bromid, -iodid, -sulfat, -methylsulfat und -acetat,

5. N-Methyl-N-(2-hydroxyäthyl)-N-(2-hydroxydodecyl)-N-benzyl-ammoniumchlorid, -bromid, -jodid, -sulfat, -methylsulfat und -acetat, und

6. N,N-DimethyI-N-dodecyl-N-(2-hydroxyäthyl)ammoniumchlorid, -bromid, -jodid, -sulfat, -methylsulfat und -acetat

Andere bekannte kationische Textilweichmacher sind beispielsweise: die Reaktionsprodukte höherer Fettsäuren mit Hydroxyalkylalkylendiaminen, CI₆-C₂₀-Alkylamidimidazoliniumsalz, Alkylamidalkylenpyridiniumchlorid, l-(2-Alkylamidäthyl)-2-alkylimidazoliniumsalze und die Salze von Heptadecylimidazolin, wobei die substituierten Imidazoliniumsalze am häufigsten verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Mittel kann eine trockene Zusammenstellung sein. Jedoch ist es im allgemeinen sowohl für den Hersteller wie auch für den Verbraucher bequemer, wenn das erfindungsgemäße Mittel als konzentrierte wäßrige Lösung oder Suspension des kationischen Textilweichmachers und des sauren Salzes des aminocarbonsäuren Chelatbildners in den Handel gebracht wird. In diesem Zusammenhang wurde gefunden, daß bei Zugabe einer konzentrierten wäßrigen Lösung des sauren Salzes des Chelatbildners zu dem Salz des Textilweichmachers unter gründlichem Rühren, beim Abkühlen eine halbfeste Paste erhalten wird, welche dann in Wasser dispergiert und für eine wirksame Textilbehandlung verwendet werden kann. Das Verhältnis des kationischen Textilweichmachers zu dem sauren Salz des aminocarbonsäuren Chelatbildners liegt im allgemeinen innerhalb des Bereiches von 20:1 bis 4:1 und liegt vorzugsweise bei 10:1. In einer für nachfolgendes Verdünnen bei der Verwendung geeigneten Flüssigeinstellung des erfindungsgemäßen Mittels liegt die Konzentration des kationischen Textilweichmachers normalerweise innerhalb des Bereiches von 2 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise bei 10 Gew.-% und die Konzentration des sauren Salzes normalerweise innerhalb des Bereiches von 0,2 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise bei 1 Gew.-%.

Die für die Textilbehandlung verwendeten wäßrigen Lösungen des erfindungsgemäßen Mittels können dieses in verschiedenen Konzentrationen enthalten, jedoch wird eine Konzentration von etwa 0,2% an Flüssigeinstcllung oder eine äquivalente Konzentration an festem Mittel im allgemeinen zufriedenstellend sein. Die sich dabei ergebenden Konzentrationen des Textilweichmachers und des sauren Salzes des Chelatbildners liegen dann im allgemeinen innerhalb des Bereiches von 0,005 bis 0,05 Gew.-% bzw. von 0,0005 bis 0,01 üew.-%.

Die erfindungsgemäßen Mittel können neben den wesentlichen Bestandteilen noch geringere Mengen an üblichen Zusätzen, beispielsweise Farbstoffe, Parfüme, Verdicker, fluoreszierende Stoffe, anorganische Salze und Schmutzträger, wie z.B. Natriumcarboxymethylcellulose, enthalten.

Die erfindungsgemäßen Weichmachungsmittel werden durch die folgenden Beispiele erläutert, wobei die dort angegebenen Teile und Prozente auf das Gewicht bezogen sind.

Distearyldimethylammoniumchlorid

Farbstoff

Die oben beschriebene Lösung des

saures Salzes von EDTA

Wasser auf

Beispiel 1

60

Zu einer Lösung von 38,0 Teilen des Tetranatriumsalzes von EDTA in 100 Teilen Wasser werden 38,4 Teile wasserfreie Zitronensäure unter Rühren hinzugefügt, bis eine klare Lösung erhalten ist. Kristalle des zitronensauren Salzes können durch Konzentration der Lösung isoliert weiden.

Sodann wird ein Textilweichmachungsmittel durch Vermischen der folgenden Bestandteile zubereitet:

Teile
7,5

0,U005
1,0

100,0

Das erhaltene Mittel erweist sich als wirksamer Weichmacher für Textilien und hat im Vergleich mit einer gleichen, jedoch das o.g. saure Salz von EDTA nicht enthaltenden Zusammenstellung eine verringerte Neigung, eine Vergilbung des Textils zu verursachen, wenn es als Lösung in einem gelöste Eisensalze enthaltenden Wasser angewendet wird.

Beispiel 2

Zu 100 Teilen einer wäßrigen Paste (75% Konzentration) von Distearyldimethylammoniumchiorid, erwärmt auf eine Temperatur von etwa 70 C, werden 10 Teile einer Lösung des zitronensauren Salzes von EDTA, hergestellt wie in Beispiel 1 beschrieben, unter gründlichem Rühren zugesetzt und das Produkt abkühlen gelassen. Aus der erhaltenen Mischung kann durch Dispergieren in Wasser ein wäßriges Textilweichmachungsmittel ähnlich dem in Beispiel 1 beschrieben hergestellt werden.

Beispiel 3

Ein Textilweichmachungsmittel wird hergestellt nach folgenden Ansatz:

	Antei! in %
l-Melhyl-l-alkylamidäthyi-2-alkyl-	7,5
imidazoliniummethosulfat
Zitronensaures Salz von EDTA ')	1,05
Farbstoff	etwa 0,002
Parfüm	etwa 0,075
Wasser auf	100,00

') zugesetzt als wäßrige Lösung mit einem Gehalt von 10% EDTA und 10% Zitronensäure.

7um Vergleich wird dasselbe Mittel ohne das zitronensaure Salz der EDTA hergestellt.

Muster von drei Textilarten, nämlich Baumwoll-Laken, Terry-Handtuchdrell und Nylongewebe werden wie folgt mit den obigen Mitteln behandelt:

Die Textilien werden zunächst in einer Waschmaschine unter Verwendung einer üblichen anionischen Waschaklivsubstanz gewaschen, ausgewrungen, dann zweimal von Ha.id in kaltem Wasser gespült und schließlich mit einer wäßrigen Lösung, die 0,2% eines der oben beschriebenen Mittel enthält, gespült. Um Vergleichsproben zu erhalten werden dann Muster der o.g. Textilien in gleicher Weise gewaschen und ohne Verwendung eines Weichmachers gespült. Das benutzte kalte Wasser enthält 30 ppm hartmachende Salze (berechnet als CaCo₃) und 40 ppm an suspendierten Feststoffen.

Die so behandelten Textilstücke werden auf Weichheit und Aussehen durch eine große Anzahl von Personen mit den nachstehenden Ergebnissen geprüft:

Textilweichmachungs-	Für das Aussehen
mittel	weichste
	Textil ge
	halten /on
	(%) der
	Testpersonen

Mittel mit einem Gehalt 54

an zitronensaurem Salz

von EDTA

Kontrollmittel 46

kein Mittel angewendet 0

Beispiele 4 und 5

schwach
gelblich

deutlich
gelblich
geringste
Vergilbung

Bestandteile

Prozentsatz

Mittel

Mittel
(A)

(B)³)

Mittel
(C)

Mittel
(D)

Die vier Mittel werden getestet, um ihr Weicnmachungsvermögen und ihre gleichzeitige vergilbende Wirkung auf das behandelte Textil zu bestimmen, wobei für den letzteren Test ein Wasser benutzt wird, zu welchem 4 ppm Eisensalze (berechnet als Fe³⁺) zugesetzt worden sind. In der folgenden Zusammenstellung der Ergebnisse bezeichnen die niedrigsten Zahlen die beste weichmachende Wirkung und die geringste Vergilbung; dabei sind die Ergebnisse als Prozentsätze des schlechtesten Ergebnisses jedes Falls ausgedrückt

Mittel

Mehrere das zitronensaure Salz von EDTA enthaltende Mittel werden nach Ansätzen gemäß demjenigen des Beispiels 3 mit der Abänderung hergestellt, daß der dortige kationische Weichmacher durch Ditalgdimethylammoniumchlorid und ein substituiertes Tetraminamiddiacetat ersetzt wird.

Alle diese MitteJ erweisen sich als wirksam für das Weichmachen von Textilien und führen sogar dann zu geringer Vergilbung der Textilien, wenn sie in Wasser mit einem hohen Anteil an gelösten und suspendierten Metallsalzen zur Anwendung kommen.

Beispiel 6

Ein Mittel wird nach einem Verfahren gleich dem in Beispiel 1 mit der Abänderung hergestellt, daß die Zitronensäure durch eine äquimolekulare Menge GIukonsäure ersetzt wird. Das Mittel übt eine zufriedenstellende weichmachende Wirkung auf Textilien aus, wobei im Vergleich mit einem kein saures Salz enthaltenden Mittel eine verringerte Vergilbung beobachtet wird.

Beispiel 7

Um den überraschenden Vorteil der Verwendung eines sauren Salzes eines aminocarbonsäuren Chelatbildner im Vergleich mit der getrennten Verwendung der Bestandteile des Salzes, welche beide allein als Chelatbildner benutzt werden können und der alleinigen Verwendung des Textilweichmachers zu zeigen, werden folgende vier Mittel hergestellt:

Textilweich- 7.5 7,5 7,5 7,5

machungsmittel¹)

Zitronensaures 1,05 -

Salz von EDTA²)

EDTA - 1,05

Zitronensäuie - 1,05

Wasser auf 1OU 100 100 100

') 1 -Methyl-1 -alkylamidäthyl^-alkyl-imidazoliniummethosulfat.

²) Zugesetzt als wäßrige Lösung enthaltend 10% EDTA und 10% Zitronensäure.

³) Zeigt einen unlöslichen Niederschlag während der Herstellung.

Weichmachung

Vergilbung

100

82

100

98

Die geringste Textilvergilbung wird somit durch Verwendung des erfindungsgemäßen Mittels mit einer geringen Abnahme der Weichmachung im Vergleich mit der alleinigen Verwendung des Weichmachers erhalten. Die gesonderte Verwendung von EDTA oder Zitronensäure verringert nicht die Textilvergilbung, jedoch beträchtlich die Weichmachung.

Die vorstehenden Beispiele dienen nur zur Erläuterung und nicht zur Beschränkung der Erfindung. Während als bevorzugtes saures Salz einer amphoteren Aminocarbonsäure in den erfindungsgemäßen Mitteln das Salz aus EDTA und Zitronensäure verwendet wird, werden auch andere saure Salze in wirksamer Weise in den erfindungsgemäßen Mitteln benutzt, insbesondere die Salze von EDTA mit Oxalsäure, Glukonsäure, Weinsäure, Milchsäure oder Hydroxyessigsäure und von NTA, HEDTA, DEG und DTPA mit beliebigen der gleichen Säuren oder der Zitronensäure.

Vergleichsversuche

Es wurden eine Reihe von Textilweichmachungsmitteln hergestellt, wobei jedes die gleiche Mischung an Textilweichmachern wie in einem handelsüblichen Weichspüler enthielt, nämlich 2,91% Digehärtetes-talgdiniethylammoniumchlorid, 0,59% Dikokosdimethyl-

A5 ammoniumchlorid und 2,53% Gemisch von N-Stearyläthylendiamin und Ν,Ν-Distearyläthylendiamin. Es wurden verschiedene Zusatzmengen an Antiverfarbungsmitteln, wie in der folgenden Zusammenstellung aufgeführt, gemacht, der Rest des Mittels bestand aus Wasser. Die verschiedenen Zusatzstoffe und der pH-Wert der Mittel waren wie folgt:

Vergl.-Bsp.

EDTA
(g)

Zitronensäure
(g)

PH*)

0,215
0,215
0,215
0,215
0,215
0,215

0,218

9
5
3
5
7
9
11
4

*) Der pH-Wert für die Vergleichsbeispiele 1, 2 und 8 entsprach den die angegebenen Bestandteile enthaltenden Mitteln, während der pH-Wert der Vergleichsbeispiele 3 bis 7 durch Zugabe von Salzsäure oder Natriumhydroxid zur Erzielung der angegebenen Werte eingestellt wurde.

Diese Mittel wurden zum Weichmachen von weißen (nichtfluoreszierenden) Baumwollfrottee-Handtüchern durch Bewegen der Textilien während 5 Minuten in 0,2%igen Lösungen der Mittel in Wasser bei 40°C bei einem Waschflottenverhältnis von etwa 30 :1 eingesetzt. Das verwendete Wasser war destilliertes Wasser, zu dem 12 Tpm Fe* ^{+ +} als Eisen(lII)-chlorid zugesetzt worden war.

Die behandelten Textilien wurden visuell auf ihren Weißgrad von einem Schiedsgericht von 20 Personen

IO eingestuft. Zwei Reihen von paarweisen Vergleichstests wurden durchgeführt, bei dem ersten Test wurde das Textilweichmachungsmittel gemäß Vergleichsbeispiel 1 mit jedem der anderen verwendeten Mittel verglichen, bei dem zweiten paarweisen Vergleichstest wurde das mit dem Mittel 2 behandelte Textilmaterial mit jedem der mit dem anderen Mittel behandelten Textilien verglichen.

Die Anzahl der die Textilien auf Weißgrad bei jeder Reihe von Tests auswählenden Personen war wie folgt:

Mittel I verglichen mit Mittel:

2 3 4 5 6

Anzahl von Personen, welche das Mittel 1 bevorzugen Anzahl von Personen, welche ein anderes Mittel bevorzugen Anzahl von Personen, welche keinen Unterschied feststellten

0	20	12	14	9	2	11
20	0	6	1	5	14	7
0	0	2	5	6	4	2

Mittel II verglichen mit Mittel:
3 4 5 6 7

Anzahl der Personen, welche das Mittel 2 bevorzugten Anzahl der Personen, welche ein anderes Mittel bevorzugen Anzahl der Personen, welche keinen Unterschied feststellten

Diese Ergebnisse zeigen, daß mit dem erfindungsgemäßen Mittel 2 behandelte Textilien hinsichtlich des Weißgrades gegenüber den mit anderen Mitteln behandelten Textilien deutlich bevorzugt wurden, gleichgültig ob sie mit der nur das Weichmachungsmittel (Vergleichsbeispiel 1), mit den Weichmachungsmitteln und EDTA als einzigem Zusatzstoff (Vergleichsbeispiele 5 bis 7) oder mit Weichmachungsmittel und Zitronensäure alleine enthaltenden Mittel (Vergleichsbeispiel 8) behandelt worden waren. Insbesondere ist ersichtlich, daß die Mittel der Vergleichsbeispiele 3 und 4, welche einen niedrigeren bzw. den gleichen pH-Wert wie das erfindungsgemäße Mittel des Vergleichsbeispiels 2 aufweisen, keine solch weißen <to Textilien bei diesem Test ergeben.

Als Überprüfung dieser Ergebnisse wurden noch die Lichtreflexionswerte für die acht behandelten Textilien unter Verwendung eines Elrepho-Farbmeßgerätes mit einem FMZ/C-Tristimulus-Farbfilter gemessen, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:

	20	20	20	20	20 20
en	0	0	0	0	0 0
;en	0	0	0	0	0 0
Vergleichsbeispiel		Reflexionsablesung
1		68,6
2		72,6
3		66,5
4		67,5
5		68,5
6		67,8
7		70,0
S		69,5

Diese Ergebnisse bestätigen, daß der beste Weißgrad für das mit dem erfindungsgemäßen Mittel gemäß Vergleichsbeispiel 2 behandelte Textilmaterial und die schlechtesten Ergebnisse für die Mittel der Vergieichsbeispiele 3 und 4, bei denen EDTA als einziger Zusatzstoff bei niedrigem pH-Wert eingesetzt wurde, erhalten wurden.

•30 249/9

Claims

Patentansprüche:

1. Weichmachungsmittel für Textilien auf der Basis eines kationischen Textilweichmachers, dadurch gekennzeichnet, daß es neben den üblichen Bestandteilen ein wasserlösliches saures Salz einer amphoteren chelatbildenden Aminocarbonsäure enthält, wobei die salzbildende Säure eine aliphatische Carbonsäure ist

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus 2 bis 20 Gew.-% des kationischen Textilweichmachers, 0,2 bis 5 Gew.-% des sauren Salzes des amphoteren aminocarbonsäuren Chelatbildners und aus Wasser besteht

3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zu 10 Gew.-% aus dem kationischen Textilweichmacherundzu 1 Gew.-% aus dem sauren Salz des amphoteren aminocarbonsäuren Chelatbildners besteht

4. Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der kationische Textilweichmacher ein quaternäres Ammoniumsalz ist

5. Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der kationische Textilweichmacher ein substituiertes Imidrzoliniunisalz ist.

6. Verwendung der Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 5 zum Weichmachen von Textilien in Form einer wäßrigen Losung, die 0,005 bis 0,05 Gew.-% des kationischen Textilweichmachers und 0,0005 bis 0,01 Gew.-% des wasserlöslichen sauren Salzes des amphoteren aminocarbonsäuren Chelatbildners enthält.