DE1930308C3 - Verfahren zum waschbeständigen Flammfestausrüsten von Cellulosefasergut - Google Patents

Description

O = P-(CH₂J_n-O-CO —N n)

RO Y

in der R einen niederen Alkylrest mit vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, π Zahlen von 1 bis 4 und Y Wasserstoff oder den Rest -CH₂OH bedeuten, vorteilhaft unter Zugabe von Aminoplast-Vorkondensaten und/oder Aminoplast-Kondensationskatalysatoren, imprägniert und der anschließenden Hitzebehandlung aussetzt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das imprägnierte Fasergut bei Temperaturen von 80 bis 120⁰C trocknet und danach der weiteren Hitezbehandlung, insbesondere bei Temperaturen oberhalb 110⁰C, vorzugsweise bei 130 bis 180⁰C, aussetzt

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Fasergut mit wäßrigen Lösungen imprägniert, oie im Liter etwa 50 bis 400 g Phosphonester der Formel I enthalten.

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Es sind zahlreiche Verfahren zum waschbeständigen Flammfestausrüsten von Cellulosefasergut. insbesondere Textilien, durch Ausbildung von Kondensationsprodukten von Organophosphorverbindungen auf dem Fasergut bekanntgeworden. Die bekanntesten Veriahren beruhen darauf, daß auf den Textilien Kondensate von Methylolphosphor-Verbindungen, insbesondere von Quaternierungsprodukten des Tris-hydroxy-methylphosphins, wie z. B. von Tetrahydroxy-methyl-phosiphonium-hydroxyd und seinen Salzen, teilweise unter Zusatz von Aminoplastbildnern, teils unter Vernetzung mit gasförmigem Ammoniak, hergestellt werden. Diese Verbindungen haben den Nachteil, daß sie nur in gefahrvoller Weise aus schlecht zugänglichem Phosphorwasserstoff erhältlich sind; nachteilig bei ihrer Verwendung ist ferner, daß sie die Nuancen mancher Textilfärbungen verändern.

Bei anderen Verfahren werden auf den Textilien tCondensationsprodukte von Phosphoryl- bzw. Phosphonyl-äthylen-imiden des Typs

R₁P(O) -(NC₂H₄)* J₀

worin Ri einen aliphatischen Rest oder nochmals den Rest — NC₂H₄ des sehr giftigen Äthylenimins bedeutet, hergestellt Diese Phosphor-Verbindungen besitzen den Nachteil, daß sie nur in umständlicher Weise herstellbar und außerdem bei gewöhnlicher Temperatur nur beschränkt haltbar sind.

Ferner sind bereits Kondensate aus Phosphorsäure bzw. Phosphonsäuren und Harnstoff für eine waschbeständige Flammfestausrüstung auf Cellulosetextiljen erzeugt worden, wobei jedoch die Reißfestigkeit der Textilien in erheblicher Weise geschädigt wird. Diese Ausrüstungen verhalten sich außerdem gegen anionaktive Waschmittel wie Ionenaustauscher, wodurch der Flammschutz stark zurückgeht Hohe Festigkeitsverluste für die Textilien bewirken auch Ausrüstungen mit Phosphornitrilamidomethylester, die in gleicher Weise verwendet worden sind.

Man hat ferner auch schon Cellulose mit N-Hydroxymethyl-jodacetamid umgesetzt und die gebildete Jodacetamido-methyl-cellulose-Verbindung der allgemeinen Formel

CeU-OCH₂NCOCH₂J

durch Umsetzung mit überschüssigem Trialkylphosphiten nach Arbuzow in die betreffenden Phosphonester der allgemeinen Formel

CeU - OCH₂NCOCh₂P(OXOR)₂

übergeführt Dieses Verfahren benötigt eine spezielle Rückgewinnungsapparatur für die Phosphite und kann auf den in der Praxis vorhandenen Ausrüstungsmaschinen nicht durchgeführt werden. Bei allen Verfahren treten erhebliche Geruchsbelästigungen auf, die nur durch großen apparativen Aufwand zu beheben sind

Es ist auch bekannt, die Flammfestausrüstung von Cellulosefasergut mit Dialkylphosphono-alkylcarbonsäuremethylolamiden unter anschließender Hitzehärtung durchzuführen (vgL GB-PS 10 11 572 oder CH-PS 4 30 645). Der damit erzielbare Griff der behandelten Cellulosematerialien ist jedoch noch nicht zufriedenstellend.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum waschbeständigen Flammfestausrüsten von Cellulosefasergut durch Behandlung mit N-Methylolgruppen enthaltenden Organophosphorverbindungen und anschließende Hitzehärtung, bei dem die vorstehend geschilderten Nachteile vermieden werden, und ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß man das Fasergut mit N-Methylol-Gruppen enthaltenden Phosphonsäureestern der allgemeinen Formel I

RO CH₂OH

O=P-(CH₂J_n-O-CO-N (I)

RO Y

in der R einen niederen Alkylrest mit vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, η Zahlen von 1 bis 4 und Y Wasserstoff oder den Rest -CH₂OH bedeuten, vorteilhaft unter Zugabe von Aminoplast-Vorkondensaten und/oder Aminoplast-Kondensationskatalysatoren, imprägniert und der anschließenden Hitzebehandlung aussetzt

Es werden hierbei unter Vermeidung von Festigkeitsschädigungen der Cellulosefaser, von Griffverschlechterung und Farbtonumschlägen gute, waschbeständige Flammschutzeffekte erzielt Bei dieser neuen Arbeitsweise treten auch keine Geruchsbelästigungen auf. Gegenüber der Anwendung der Dialkylphosphonoalkancarbonsäuremethylolamiden für die Flammfestausrüstungen von Cellulose zeigen die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten entsprechenden Urethane den Vorteil, daß sie auf einem damit behandelten Cellulosematerial einen angenehmeren vollen Griff zeigen, eine Eigenschaft die auch erhalten bleibt, wenn man das Gewebe mehrmals wäscht.

Als Ausgangsprodukte zur Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen der allgemeinen Formel I können z. B. Urethanalkyl-phosphonester der Formel Il

RO

= P-(CH₂),-O-CO-NH₂ (II)

dienen, in der R und π die obengenannten Bedeutungen besitzen und die z. B. nach dem Verfahren gemäß der DT-OS 1817 682 durch Umsetzung der betreffenden Halogenaikylurethane mit Di- oder Trialkylphosphiien zugänglich sind. Die Urethanalkyl-phosphonester der Formel II können auch durch Umsetzung von Hydroxytlkyl-phosphonestem mit N-Carbonylsulfamidsäurechlorid oder durch Umsetzung der Hydrfxyalkyl-phosphonsäureester mit Phosgen zu den entsprechenden Chlorkohlensäureestern sowie nachfolgende Amidierung gewonnen werden. Anschließend werden diese neuen Urethanalkyl-phosphonester der Formel II nach an sich bekannten Verfahren durch Umsetzung mit 1 bis 2 MoI wäßrigem Formaldehyd oder mit Paraformaldehyd bei etwa 10 bis 70⁰C, vorteilhaft im alkalischen pH-Bereich, z. B. bei pH 8 bis 9, in die erfindungsgemäß zu verwendenden N-Monomethylol- oder N-Dimethylolverbindungen der Formel I übergeführt

Als solche N-Methylolgruppen enthaltenen Phosphonsäureester können beispielsweise eingesetzt werden:

N-MonomethyloI-urethano-methyl-phosphonsäurediäthylester

(C₂H₅O)₂P(O)CH₂OCONHCh₂OH, N-Monomethylol-urethano-methyl-phosphonsäuredimethylester

(CH₃O)₂P(O)CH₂OCONHCH₂Oh oder die entsprechenden N-Dimethylolverbindungen. Zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung werden die Cellulosefasermaterialien mit vorzugsweise wäßrigen Lösungen behandelt, die im Liter etwa 50 bis 400 Gramm der Phosphonsäureester der Formel I enthalten. Den Imprägnierbädern werden vorteilhaft außerdem noch etwa 20 bis 200 g/l bekannte Aminoplast-Vorkondensate, wie z. B. N-Methylolharnitoff, N.N'-Dimethylol-cycIoäthylenharnstoff, Trimethylol-melamin oder Pentamethylol-melamin-trimethyl-Ither, sowie außerdem bekannte säurebildende Kondensationskatalysatoren, wie ζ. Β. Ammoniumchlorid oder Magnesiumchlorid, zugesetzt

Das in üblicher Weise, z. B. im Foulard, imprägnierte Cellulosefasergut wird anschließend abgequetscht, wobei man zweckmäßigerweise Abquetscheffekte von etwa 60 bis 100% Gewichtszunahme wählt Anschließend wird das Faseigut in üblicher Weise getrocknet und danach einer weiteren Hitzebehandluig unterworfen. Die Trocknung erfolgt zweckmäßig bei etwa 80 bis

ίο 120⁰C, vorzugsweise bis auf eine Restfeuchte von etwa 4 bis 8 Gewichtsprozent Die nachfolgende Hitzebehandlung wird oberhalb 110⁰C bis etwa 20O⁰C, vorzugsweise während etwa 1 bis 10 Minuten bei 130 bis etwa 180⁰C, vorgenommen. Schließlich kann das Fasergut noch in üblicher V/eise, z. B. mit einer 0,2%iger wäßriger Sodalösung nachgewaschen werden.

Den erfindungsgemäß zu verwendenden Imprägnierlösungen können gewünschtenfalls noch weitere bekannte Textühilfsmittel, z. B. WeichmachungsmitteL Knitterfest- oder Hydrophobiermittel, zugesetzt werden.

Beispiel

Ein Baumwoll-Molleskin-Gewebe (200g/qm) wird auf dem Foulard bei etwa 25° C mit einer wäßrigen Lösung imprägniert, die im Liter 250 g N-Methylol-urethano-methyl-phosphonsäure-diäthylester

(C₂H₅O)₂P(O)CH₂OCONHCH₂Oh,

ferner 50 g Pentamethylol-melamin-trimethyläther und 4 g Ammoniumchlorid enthält Der N-Methylol-urethano-methyl-phosphonsäure-diäthylester war aus Hydroxymethyl-phosphonsäure-diäthylester und Phosgen und Einwirkung von Ammoniak auf den so erhaltenen Chlorkohlensäureester

(C₂H₅0)₂P(O)CH₂0-C(0)a)

hergestellt worden. Bei der Imprägnierung wurde ein Abquetscheffekt von 80% Gewichtszunahme eingehalten.

Das Gewebe wurde bei 100⁰C auf etwa 8 Gewichtsprozent Restfeuchte vorgetrocknet und anschließend zur Kondensation 4 Minuten lang auf 170⁰C erhitzt Das so ausgerüstete Gewebe hat einen angenehmen vollen Griff, ist in seiner Festigkeit nicht geschädigt und zeigt im vertikalen Flammschutztest nach DIN 53 906 eine Einbrennlänge von 18,0 cm. Diese Eigenschaften bleiben auch nach einer 15 Minuten andauernden Wäsche bei 95°C mit einer 0,2%igen wäßrigen Sodalösung erhalten.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum waschbeständigen Flammfestausrüsten von Cellulosefasergut durch Behandlung mit N-Methylolgmppen enthaltenden Organophosphorverbindungen und anschließende Hitzebehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß man das Fasergut mit N-Methylol-Gnippen enthaltenden Phosphonsäureestern der allgemeinen Formel I »°

RO CH₂OH