DE1801325A1 - Verfahren zur Behandlung von anorganischen und organischen Fasern - Google Patents

Verfahren zur Behandlung von anorganischen und organischen Fasern

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Description

R. POSCHRNKlEJ)£i( '
^, 18D1325
Patentanwälte
8 München ao
Lucile-Grahn-3traL'e38
TIf 443755 M8-P.182
Midland Silicone* United, Reading Bridge House» Reading» Berkshire* Großbritannien
Verfahren zur Behandlung von anorganischen und organischen Fasern
Die vorliegende Erfindung besieht eich auf die Behandlung von Fasern» und sie betrifft insbesondere das Aufbringen von Organopolysiloxan-Bnulslonen auf diese.
wahrend der Verarbeitung von anorganischen und organischen Fasern »erden häufig AusrUstungsMittel auf die Fasern aufgebracht, um die Reibung «wischen den ». B. in Form von Fäden oder Garnen vorliegenden Fasern und den Verarbeitungenasohinen während der Schnellspinn-, •web· und -nähvorgänge herabzusetzen. In manchen Fällen wird das Auerüstungemittel anschließend entfernt» doch kann es in anderen Fallen auf der Faser verbleiben« um eine gute 8chnälswirkung swisohen den Sinselfasern oder -fäden su bewirken. Mineralöl-Äoulsionen sind lange SSeIt als Sohnälsnittel in dieser Weise verwendet worden« doch sind sie in neuerer Zelt in vielen Fällen durch IWo rganopoly ei loxan-Bnml «ionen ersetst worden. Die bislang hierfür verwendeten Diorganopolyeiloxan-Snul »ionen sind nach an sich üblichen ttethodtft hergestellt worden» d.h. durch Aoulgieren eines po^y-
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men sierten Organoslloxans* und äw&f Im mit Hilfe eines tatlgators waA einer meehanis^heis Hombgenisiebvorrichtung, wie bei spieleweise einer Kolloidmühle, Diese bekannten Dlorganopolysiloxazt-Emulsionen stellen eine merkliehe Verbesserung d«r bisher verwendeten FaserschntKlzmittel dar und haben vielfache technische Anwendung gefunden. Das Schmälzvdrmttgen, das solche Emulsionen verleihen* ist jedoch ein Faktor» der die Geschwindigkeit, mit welcher die FaserverarbeitungsvorgSnge durchgeführt wer» den, beschränkt. Demzufolge besteht ein «tindlge« dringendes technisches Bedürfnis nach verbessertm\ Schmalzmitteln für anorganische und organische Fasern.
Wie gefunden wurde, kann das Schmälzen von anorganic sehen und organischen Fasern dadurch verbessert wer» den, daß man auf die genannten Fasern ein® Diorgano· polysÜoxan-Smulsion, die durch ein» spesiftsche Ar« beltsmethode hergestellt Worden ist, aufbringt.
Die vorliegende Erfindung betrifft demgemli ein fahren sur Behandlung von acorganiselten wiü organischen Fasern, welches dadurch gektnnsseichaet ist» das man auf die Fasern eine Smuleion auflsriugt» die aus , dem Produkt besteht, das dadurch gewonnen Mt1M9 iaS man
(1) eine Dispersion wenigstens eines Diorganosiloxans in einem wäßrigen Medium bildet und
(2) das erwähnte Diorganösiloxan, während es In dIsperglertem Zustand vorliegt, pol3im@riei®rt,
wobei mindestens 50 % der gesamten organischen Beste in dem polymerisieren Dlorganoslloxan aus Methylgruppen bestehen.
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- ?- 1.-VC: 32
£>ie vorliegende Erfindimg iMstas-ai mich- die nö»'Ii «Itas genannten Verfahren behandeltet ttoor&aiiieehöii uat* organischen Fasern.
Die Emulsionen, die bei dem erfind tmgsgemSßeß Verfahren zur Anwendung gelangen, sind solche, wie sie durch Emulsionspolymerisation von Diorgaaoeiloxanen erhalten werden* Die erwShnte Emulsionspolymerisation besteht in der Bildung einer Dispersion eines Dlorgancsiloxane in Wasser und der anschließenden Poly» merisation des Diorganosiloxane, während eich dieses im dispergieren Zustand befindet« Bs sind verschiedene Methoden zur Herstel* mg solcher Emulsionen bekannt, und diese sind beispielsweise In den britischen Patentschriften 785 174, 1 024 024 und 1 039 beschrieben. Die Herstellung der Smulsionen erfolgt vorzugsweise durch Dispergieren eines cyclischen Siloxane oder eines Hydrolysate eines Diorganodichlorsilans in Wasser oder einem Gemisch aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel und anschließende Auslösung der Polymerisation des Dlorganoslioxans in Gegenwart eines geeigneten Katalysators« z*B» einer starken Säure oder eines starken Alkalis« oder - öesser noch - einer Sulfonsäure, wie Dodecylbenzolsulfonsäuren wie es in der britischen Patentschrift 1 024 beschrieben worden 1st.
Für die erfindungsgemäßen Zwecke sollen wenigstens 50 $ der organischen Reste in dem polymerisieren Diorganosiloxan aus Methylgruppen bestehen, und alle übrigen organischen Reste können vorzugsweise bestehen aus einwertigen Kohlenwasserstoffgruppen mit 2 oder mehr Kohlenstoffatomen* ζ„Β. Alkylgruppen, wie Äthyl-, Butyl-, Hexyl-, Dodecyl- und Octadecylgruppen, aus Alkenylresten, wie Vinyl- und Allylgruppen, aus Aralkyl-
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resten, wie Beaeyl-, ftienylathyl» und 2«Fheflylpi?©py3.« gruppen* aus Arylreatea, wie Ehenyl- und Sftijii&thjrX-gruppen» OewtJneefctenfalie kann jeäoeb ein Heil» vorzugsweise 10 % oder «reniger, der gesamten organischen Reste in dem polymer! eierten Ulorganoelloxan aus Wasserstoffatomen oder substituierten einwertigen Kohlenwasserstoffresten, s.B.aue Y^JUsiaoprepyl»» N-Aminoäthyl- T -amlnoiecibutyl-, Bydroxypropyl« oder 3,3,3-Trlfluorpropylgruppen, bestehen* Die Anwesen» helt einer kleinen Mange solcher Reste oder Afeoase kann in manchen Füllen deshalb von Vorteil sein» weil sie su sifter verbesserten Subst&ntlvit&t des Siloxane Säe» der Paser führen können, sofern dies erwünscht ist;
Am vorteilhaftesten als FasersohmMlzmittel getsMg der vorliegenden Erfladung sind diejenigen Emulsionen» bei denen alle oder ins wesentlichen alle organischen Reste in dem polymerisieren Dlorganoslloxan aus Methyl* gruppen bestehen. Oewtlnsohtenfalls kann in der Emulsion während der Polymerieationeetufe mehr ale ein Diorganosiloxsn-Typ vorhanden sein« so daß das poly· merislerte Pi^ iül^t miaohpolTiner ist, bei spiel sweiee ein Miechpolymorι>?t von Dimethylslloxan-Sinhelten und ^9thyl-(ootaclecyl)'Siloxan«>Zlnheiten« oder ein Nisohpolymerlsat von Dimethylslloxan«Slnhei ten und Trimethyl8iloxan~£lnheiten.
Der Polymerisationsgrad, dem das disperglerte Dlorganosiloxan unterworfen wird« ist nicht in engen Grenzen krltlsoh· Bei dem erflndungsgemäSen Verfahren kunnen Bmulsionen verwendet werden, bei denen das polymer!» alert© Dlorganoailoxan eine Viskosität von 15 Centistok68 bla etwa 150 000 Centistokee bei 250C aufweist.
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Im allgemeinen let jedooh die Verwarnung von solchen Emulsionen empfehlenswert* bei denen die Viskosität des polymerisieren Diörganosiloxanjs 1 000 bis 100 Centistokes bei 850C betragt, \
Die Emulsion kann auf die Fasern in irgendeiner üblichen Weise aufgebracht werden« beispielsweise mit einer Abatreifwalze (lick roller)» durch Aufspritzen oder tauchen. Die Faser kann der Behandlung in jeder besonderen Form» z.B. als Monofil, Garn oder Faden» unterworfen werden»
Der Slloxangehalt der aufgebrachten Emulsion ist nicht in engen Grenzen kritisch und kann in weiten Grenzen variiert werden« und «war je nach der Auftragaaethode und bzw. oder der gewünschten Siloxan-Aufnahme durob die Faser. In der Regel erfordert jedooh ein adäquates Schmälzen der Faser die Anwesenheit von wenigstens etwa 0,2 Gewichtsprozent Siloxan auf der Faser. Daher enthält die aufgebrachte Emulsion wünschenswerter weise einen ausreichend hohen Siloxangehalt* normalerweise von wenigstens 2 #» um sicherzustellen, daß die eben erwähnte Aufnahme-Mlndestmenge erreicht wird. Am besten ist es, wenn die Emulsion etwa 10 bis etwa 40 Gewichtsprozent Siloxan enthält» bezogen auf das Gesamtgewicht der Emulsion. Die Emulsion kann mit einem solchen Slloxangehalt hergestellt werden» daß die Emulsion zum unmittelbaren Aufbringen auf die Faser geeignet ist. Abweichend hiervon kann die Emulsion auch in konzentrierter Form hergestellt und gelagert und dann vor Gebrauch mit weiteren Wassermengen verdünnt werden.
Wird eine Emulsion von höchster Stabilität benötigt» so 1st es von Vorteil» wenn man in die Emulsion sta-
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CT (CJ «S>
isiGFa«?® li&Jag@a
au© Xthylssioasyd ηηύ fefctsitoea oder Alkoholen· Schp· b&fcaa-monostse&^afei, Polyvinylalkohol!,* di@
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sofern au verfeiisse^iii, als es <äl® BeaetsfeaÄ®ils
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Baumwolle wa4 Olas. Benoaders ge#ign@t iat ia® fei5·=» fahren für die Behandlung woa
Polyäthy leaterephtlialat o
DI® Erfindwag soll nun duroh die fol@enä näher erllmfeespt werden»
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Beispiel 1
Ein Gemisch aus 55Gg cyclischen! tetramerem Dimethylsiloxan, 28 g Dodecylbenfcol3Ulfonsäurö und 890 g Wasser wurde mittels einer Kolloidmühle homogenisiert* und die so erhaltene Emulsion wurde K Stunden auf 950C erhitzt. Die Temperatur der Emulsion wurde dann auf 650C gesenkt und das Erhitzen fortgesetzt« bis die Viskosität des Siloxane* das durch Craeken einer Probe der Emulsion erhalten worden war« annähernd 12 000 Centistokes bei 250C betrug.
Man ließ die Emulsion dann abMlhlen« neutralisierte sie auf ein p» von annähernd 7*7 durch Zusatz von Triethanolamin« und dann wurden 32 β eines oberflächenaktiven Mittels ("Smpilan NP9n) zugesetzt und gründlich eingemischt.
Ein Teil der Emulsion wurde durch Zugabe von 2 Teilen Wasser auf 1 Teil Emulsion verdünnt« und die verdünnte Emulsion wurde zur Behandlung von Nylonfäden« Polyethylenterephthalatfäden und Baunnroll fäden durch Tauchen verwendet» Die Siloxan-Aufnähme durch die Fäden betrug 2 Gewichtsprozent.
Die Reibungseigenschaften der behandelten Fäden wurden dann einzeln mittels eines Atlah-Reibungstesters bestimmt« wobei die Fäden mit einer Geschwindigkeit von 1500 cm pro Hinute über eine Stahlspindel gezogen wurden. Der Spannungsunterschied im Faden vor und nach der Passage über die Spindel wurde mit Hilfe von 2 Übersetzungsvorrichtungen gemessen« um so einen relativen Hesswert für die Reibungskraft zwischen dem Faden und der Spindel zu erhalten. Dieser Hesswert für die Reibungskraft wurde als Anzahl von Grammen aue-
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gedrückt* wobei die höheren Oraosmsahlen eine Reibungskraft anzeigest·
Zu Vergleichszwecken wurde der Test auch mit ent« sprechenden Fäden durchgeführt« die mit einer be« kannten Emulsion eines Polydltuethyläiloxasa voa einer Viskosität von annähernd 12 500 Ceatletolese bei 25°C behandelt worden waren» bis sie größenordnungaiBiSig die gleiche Siloxanmenge aufgenoonen hatten. J)Ie erhaltenen Messwerte sind die folgendem
ftylon Polyethylen
terephthalat 		Baum
wolle
erfindungegemäfie
Emulsion
bekannte Emulsion 		33 g
40 g 		29 g
46g 		46 g
54 g
Beispiel 2
Se wurde eine Emulsion nach der in Beispiel 1 sohrlebenen Methode hergestellt mit der Abänderung« daß anstelle der Erhitzungsperiode bei 650C eine solche bei 400C angewendet wurde. Die Viskosität des ' Dlmethylpolysiloxans* das aus der Emulsion extrahiert worden war» betrug 60 000 Centlstokes bei 250C,
Die Sätulfiion wurde dann auf Nylon», Polyethylenterephthalat- miä Baumwollffiden aufgebracht, und es wurden die Reibungseigenschaf ten der P£den wie in Beispiel 1 bestimmt* 5s wurden Werte von 32 Sj 27 g und 51 6 für den Nylon-» Folyäthylenterephthalat» bsw. Baumwolifaden gemessen.

Claims (2)

-9- ' ■ 1601325 Patentansprüche
1. Verfahren zur Behandlung von anorganischen und organischen Fasern mit einer Org&nopolysilaxan-Hraulßion, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion In der Weise hergestellt worden ist« daß man
(1) eine Dispersion wenigstens eines Diorganosiloxans in einem wäßrigen Medium bildet und man
(2) das erwähnte Dlorganosiloxan, während es sich in dispergiertem Zustand befindet, polymerisiert,
wobei mindesten 50 $ der gesamten eillolum-gehundenen . organischen Reste in dem polymerisieren Diorganosilaxan aus Methylgruppen bestehen.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerlsierte Dlorganoslloxan eine Viskosität; von 1 000 bis 100 000 Centlstokes bei 25° C aufweist.
3· Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet« daß die aufgebrachte Emulsion ein oberflächenaktives Mittelj welches die Smulsion wirksam zu stabilisieren vermag, enthält.
4* Verfahren gemäß jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daS die Emulsion ferner ein Kohlenwasserstcffwachs oder ein Polyäthylenwachs einverleibt enthält.
5· Verfahren gemäß jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Faser aus einem Polyamid (Nylon)- oder Polyäthylenterephthalat-Nähfaden besteht.
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DE1801325A 1967-10-09 1968-10-04 Verwendung einer Organopolysiloxan-Emulsion zum Schmälzen anorganischer und organischer Fasern Expired DE1801325C3 (de)

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