DE2255113A1 - Cellulosehaltiges, feuerbestaendiges system - Google Patents
Cellulosehaltiges, feuerbestaendiges systemInfo
- Publication number
- DE2255113A1 DE2255113A1 DE2255113A DE2255113A DE2255113A1 DE 2255113 A1 DE2255113 A1 DE 2255113A1 DE 2255113 A DE2255113 A DE 2255113A DE 2255113 A DE2255113 A DE 2255113A DE 2255113 A1 DE2255113 A1 DE 2255113A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mole
- ammonia
- hydroxymethyl
- treated
- tetrakis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 title claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 112
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 82
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- -1 methylol-phosphorus compound Chemical class 0.000 claims description 32
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 26
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 19
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 19
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 19
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 14
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 14
- YTVQIZRDLKWECQ-UHFFFAOYSA-N 2-benzoylcyclohexan-1-one Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1CCCCC1=O YTVQIZRDLKWECQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 6
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 125000004029 hydroxymethyl group Chemical group [H]OC([H])([H])* 0.000 claims description 3
- FAUOSXUSCVJWAY-UHFFFAOYSA-N tetrakis(hydroxymethyl)phosphanium Chemical compound OC[P+](CO)(CO)CO FAUOSXUSCVJWAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 7
- 150000004714 phosphonium salts Chemical class 0.000 description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 4
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 241001584775 Tunga penetrans Species 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical class OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- QLULGSLAHXLKSR-UHFFFAOYSA-N azane;phosphane Chemical compound N.P QLULGSLAHXLKSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 2
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N Cyanamide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N Diammonium sulfite Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S([O-])=O PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000197200 Gallinago media Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QZHCWVOOQUPXGE-UHFFFAOYSA-N OC[P] Chemical compound OC[P] QZHCWVOOQUPXGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical class [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- SLINHMUFWFWBMU-UHFFFAOYSA-N Triisopropanolamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CC(C)O SLINHMUFWFWBMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008043 acidic salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N ammonium formate Chemical compound [NH4+].[O-]C=O VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- USJRLGNYCQWLPF-UHFFFAOYSA-N chlorophosphane Chemical compound ClP USJRLGNYCQWLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000007706 flame test Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002429 hydrazines Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- GTTBQSNGUYHPNK-UHFFFAOYSA-N hydroxymethylphosphonic acid Chemical compound OCP(O)(O)=O GTTBQSNGUYHPNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YAMHXTCMCPHKLN-UHFFFAOYSA-N imidazolidin-2-one Chemical compound O=C1NCCN1 YAMHXTCMCPHKLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- DIAIBWNEUYXDNL-UHFFFAOYSA-N n,n-dihexylhexan-1-amine Chemical compound CCCCCCN(CCCCCC)CCCCCC DIAIBWNEUYXDNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Chemical compound CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000008149 soap solution Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N sodium peroxide Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][O-] PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N tributylamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/39—Aldehyde resins; Ketone resins; Polyacetals
- D06M15/423—Amino-aldehyde resins
- D06M15/43—Amino-aldehyde resins modified by phosphorus compounds
- D06M15/433—Amino-aldehyde resins modified by phosphorus compounds by phosphoric acids
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/39—Aldehyde resins; Ketone resins; Polyacetals
- D06M15/423—Amino-aldehyde resins
- D06M15/43—Amino-aldehyde resins modified by phosphorus compounds
- D06M15/431—Amino-aldehyde resins modified by phosphorus compounds by phosphines or phosphine oxides; by oxides or salts of the phosphonium radical
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/39—Aldehyde resins; Ketone resins; Polyacetals
- D06M15/423—Amino-aldehyde resins
- D06M15/43—Amino-aldehyde resins modified by phosphorus compounds
- D06M15/432—Amino-aldehyde resins modified by phosphorus compounds by phosphonic acids or derivatives thereof
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/667—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing phosphorus in the main chain
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
- Paper (AREA)
Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, «.«.w iw
Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke
WTMY Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
♦ 8 MÜNCHEN 86, DEN '
Case 2624/MDE/im. .- postfach 860820
Hooker Chemical Corporation, Niagara Falls, N.Y.143O2/USA
Cellulosehaltiges, feuerbeständiges System
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um Cellulose enthaltenden Materialien feuerbeständigen Charakter zu verleihen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das cellulosehaltige Material mit einer wäßrigen Lösung einer Weiterpolymerisierbaren
Methylol-Phosphorverbindung, die durch Umsetzung eines Tetrakis-Chydroxymethyiy-phosphoniumsäuresalzeSj beispielsweise
Tetrakis-(hydroxymethyl)»phosphoniumchlorid, mit ungefähr 0,5 bis 1,5 Mol-Teilen Ammoniak in Anwesenheit
eines Carbaminsäurederivate, beispielsweise Harnstoff, erhalten wurde, behandelt. Das behandelte Material wird dann
mit einer wäßrigen Lösung von Ammoniak behandelt, wobei die Methylol-Phosphorverbindung in und auf dem cellulosehaltigen
Material härtet.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um flammenbeständige,
Cellulose enthaltende Materialien herzustellen. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren, bei dem ein
Phosphor enthaltendes Polymer in Cellulose enthaltende Materialien eingearbeitet bzw. darauf aufgebracht wird.
Die Behandlung von cellulosehaltigen Materialien, um diesen feuerbeständigen Charakter zu verleihen, war Gegenstand
vieler Bemühungen, und viele solche Verfahren wurden vorge-"
schlagen. Jedoch besitzen die meisten, wenn nicht alle diese
309820/0970
Verfahren Nachteile, die mit sich bringen, daß sie von der Fachwelt nicht vollständig akzeptiert werden.
Gemäß der US-Patentschrift 2 772 188 ist es bekannt, eine wäßrige Lösung einer weiterpolymerisierbaren Methylol-Phosphorverbindung
zu verwenden, um ein cellulosehaltiges Material zu behandeln. Nach dem Trocknen des behandelten
Materials wird die Methylol-Phosphorverbindung mit Ammoniak in gasförmigem oder gelöstem Zustand umgesetzt, um die
Methylol-Phosphorverbindung auf dem Material in unlöslichen Zustand zu überführen.
In der US-Patentschrift 2 983 623 wird eine Verbesserung des zuvor erwähnten Verfahrens beschrieben. Gemäß diesem Verfahren
wird das getrocknete Cellulosematerial, das mit der Methylol-Phosphorverbindung imprägniert ist, zuerst mit gasförmigem
Ammoniak und danach mit wäßrigem Ammoniak behandelt.
In der US-P&tentschrift 3 096 201 wird gezeigt, daß die Behandlung
mit gasförmigem Ammoniak des getrockneten, imprägnierten Cellulosematerials unnötig 1st, wenn man eine wesentliche
Menge an Diammoniumsulfit in die Methylol-Phosphorverbindung-Lösung
einarbeitet. " '
Gemäß der US-Patentschrift 3 236 676 wird ein cellulosehaltiges Material mit einer wäßrigen Lösung einer Phosphoniumverbindung
behandelt, das Material wird getrocknet und dann auf 100 bis 1800C erwärmt, um die Phosphoniumverbindung an
dem Material bzw. auf dem Material zu fixieren. Das so behandelte Material wird gasförmigem Ammoniak ausgesetzt, und
dann mit wäßrigem Ammoniakhydroxyd behandelt, um die Phosphoniumverbindung auf dem Cellulosematerial zu härten.
Alle diese bekannten Verfahren sind aus einem oder mehreren Gründen nicht vollständig zufriedenstellend. Beispielsweise
wurde in vielen Fällen beobachtet, daß die Phosphoniumverbin-
309820/0970
dung die Neigung besitzt, während der Behandlung mit wäßrigem
Ammoniak an die Oberfläche des Materials zu wandern, und spmit nicht permanent an der Faser fixiert wird. Während
dieser wäßrigen Behandlung wird ein beachtlicher Teil der
Phosphoniumverbindung von dem Material' ausgelaugt oder . auf der Oberfläche des Materials polymerisiert. Es ist ebenfalls bekannt, daß die Umsetzung von gasförmigem Ammoniak
mit der Phosphoniumverbindung durch die Diffusionsgeschwindigkeit des Ammoniaks durch das Gewebe bzw. Gewirke begrenzt
ist, die in einigen Fällen sehr langsam sein kann, und in einigen Fällen muß das imprägnierte Material während
langer Zeiten in der Ammoniakatmosphäre gehalten werden, damit man ein vollständig umgesetztes Produkt erhält. Da
die Reaktion in ihrem Charakter exotherm ist, kann die Temperatur des cellulosehaltigen Materials in einigen Fällen
unerwünscht hoch werden. Weiterhin ist, das Erwärmen des getrockneten
Materials zur Fixierung der Phosphoniumverbindung auf dem Material eine weitere Verfahrensstufe. Dazu sind
längere Zeiten erforderlich und größere Kosten treten auf
und oft wird der physikalische Charakter der behandelten cellulosehaltigen Materialien anderweitig nachteilig beeinflußt.
Es ist ersichtlich, daß die bekannten Verfahren, die für die
Anwendung von Phosphoniumverbindungen auf Cellulosematerialien
vorgeschlagen wurden, nicht alle Wünsche erfüllen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, um Cellulose enthaltenden Materialien Flammenbeständigkeit zu verleihen, bei dem die
Stufe, bei der das Material mit gasförmigem Ammoniak behandelt
wird, nicht erforderlich ist.
Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, wirksames und wirtschaftliches Verfahren zur Behandlung
von cellulosehaltigen Materialien mit wäßrigen Lösungen
30982Ό /097 0
von Phosphoniumverbindungen zu schaffen, um diese.. Materialien
feuerbeständig zu machen.
*
*
Erfindungsgemäß werden Cellulose enthaltende Materialien mit
einer wäßrigen Lösung einer weiterpolymerisierbaren Methylol·*
Phosphorverbindung, beispielsweise Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumchlorid,
behandelt, wobei die Methylol-Phosphorverbindung mit ungefähr 0,5 bis 1,5 molaren Teilen an
Ammoniak in Anwesenheit von mindestens ungefähr 0,25 Mol eines Carbaminsäurederivate umgesetzt wurde und wobei ein wasserlösliches
ReaktionsprOdukt erhalten wurde. Das behandelte Material wird vorzugsweise nachdem es teilweise getrocknet
wurde mit einer verdünnten wäßrigen Lösung von Ammoniak behandelt, um die Methylol-Phosperrverbindung in und an bzw.
auf dem Cellulose enthaltenden Material zu härten.
Bei diesem Verfahren werden die folgenden Stufen vermiedenj
Fixierung der Methylol-Phosphorverbindung auf dem Material und Behandlung des imprägnierten Materials mit gasförmigem
Ammoniak.und mit Wärme.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Behandlung von Cellulose enthaltenden Materialien wie Baumwolle oder regenerierte
Cellulose, Mischungen dieser Materialien mit synthetischen Materialien wie Polyester-Baumwollmischungen, Holz,
Papier und ähnlichen Stoffen geeignet.
Gemäß einer bevorzugten AusfUhrungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird eine wäßrige Lösung von Tetrakis-(hydroxymethyl )-phosphoniumsäuresalz mit ungefähr 0,5 bis ungefähr
1,5 molaren Teilen an Ammoniak in Anwesenheit von ungefähr 0,25 bis ungefähr 2 molaren Teilen Harnstoff umgesetzt, während
der pH-Wert der Lösung unter ungefähr 3 gehalten wird. Die entstehende Lösung wird durch Zugabe eines alkalischen
Reagens wie Natriumhydroxyd, Triäthanolamin u.a. auf einen
pH-Wert im Bereich von unge'fähr k bis 7 und vorzugsweise von
309820/0970
ungefähr 5 bis 6 eingestellt. Danach wird die Lösung auf
ein Cellulose, enthaltendes Material geklotzt bzw. aufgebracht,
und das so behandelte Material wird vorzugsweise auf eine Feuchtigkeitsretention von mindestens ungefähr 5C#
getrocknet. Die Trocknungsstufe wird bei relativ mäßiger Temperatur durchgeführt, so daß im wesentlichen keine Fixierung
der Phosphoniumverbindung auf das Material erfolgt. Das getrocknete Material wird anschließend mit einer verdünnten,
wäßrigen Ammoniumhydroxydlösung behandelt bzw. geklotzt,
um die phosphoniumverbindung auf und in dem Material zu härten. Das Material wird mit einem wäßrigen Alkalibad,
das ein Oxydationsmittel, beispielsweise Natriumperoxyd, Wasserstoffperoxyd u.a., enthält, gereinigt, und dann wird
das gereinigte Material gespült und getrocknet.
Das entstehende Material ist flammenbeständig und kann mehrere Male mit Seife/wasserfreien Sodalösungen unter Kochen gewaschen
werden, ohne daß es im wesentlichen seinen feuerbeständigen
Charakter verliert. "Während der Härtungsstufe tritt im wesentlichen kein Auslaugen oder kein Auswandern
der Phosphoniumverbindung auf.
Verschiedene saure Salze der Tetrakis-(hydroxymethyl)-phos<phoniumverbindung
sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet, Beispiele solcher Salze sind das Chlorid, das
Bromid, das Sulfat, das Phosphat, das Acetat und das
Propionat. Das Chlorid ist wegen seiner allgemeinen Verfügbarkeit und seiner besonderen und gesamten Wirksamkeit das
bevorzugte Salz.
Irgendwelche weiterpolymerisierbaren Methylol-Phosphormaterialien,
die in der zuvor erwähnten US-Patentschrift 2 772 188 erwähnt werden, sind bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren geeignet. Ein besonders nützliches und· daher be- ·
vorzugtes Material ist ein Salz der TetrakisrChydroxymethyl)-phosphoniumsäure
und insbesondere das Chlorid. Dieses Salz ( reagiert mit beschränkten Mengen an Ammoniak, wobei man ein
309820/0970
Reaktionsprodukt erhält, das löslich ist und das wahrscheinlich eine Mischung der monofunktionellen und bifunktionellen
Derivate ist. Wie bekannt ist, reagiert die Phosphoniumverbindung, wenn ein Überschuß an Ammoniak verwendet wird, zu
einem dreifunktionellen vernetzten polymeren Reaktionsprodukt, das in Wasser unlöslich ist. Jedoch ergeben geringere
Mengen, d.h. Mengen im Bereich von ungefähr 0,5 bis ungefähr 1,5 Mol/Mol Phosphoniumverbindung Reaktionsprodukte, die
wasserlöslich sind und offensichtlich Mischungen der mono- und difunktionellen Derivate enthalten. Weitere Zugaben von
Ammoniak zu diesem Reaktionsprodukt ergeben die Bildung von dem unlöslichen dreifunktionellen vernetzten Polymeren.
Carbaminsäurederivate, die bei der Herstellung der weiterpolymerisierbaren
Phosphoniumsalz-Ammoniak-Reaktionsprodukte verwendet werden können, umfassen beispielsweise Harnstoff,
Thioharnstoff, Biuret, Guanidin, Cyanamid, Dicyanamid,
Äthylenharnstoff u.a. Von diesen sind Harnstoff und Thioharnstoff
bevorzugt. Man nimmt an, daß das Produkt, das durch Umsetzung des Phosphoniumsalzes und Ammoniaks in Anwesenheit
des Carbaminsäurederivate gebildet wurde, ein relativ stabiler, löslicher Komplex ist, der während der Trocknuügs-
und/oder Härtungsstufen zersetzt wird, wobei das Carbamineäurederivat
freigesetzt wird. Das Carbaminsäurederivat wird aus dem imprägnierten Material ausgelaugt und bleibt
somit nicht in irgendwelchen wesentlichen Mengen an dem behandelten Material haften.
Die Menge an Carbaminsäurederivat, die verwendet wird, kann über einen beachtlichen Bereich variiert werden. Vorzugsweise
sollte diese Verbindung in einer Menge von mindestens ungefähr 0,25 Mol/Mol Phosphoniumverbindung vorhanden sein.
Es wurde gefunden, daß allgemein Mengen an Carbaminsäurederivat, die so groß sind wie 5,0 bis 10,0 Mol oder mehr,
verwendet werden können, obgleich Mengen, die beachtlich inr Überschuß von ungefähr 2 Mol/Mol Phosphoniumsalz liegen, die
309820/0970
Ergebnisse nicht wesentlich beeinflussen und daher aus diesem
Grund im allgemeinen nicht verwendet werden., .
Im allgemeinen wird der pH-Wert der. wäßrigen Lösung des
Reaktionsprodukts der Phosphoniumverbindung und Ammoniak
innerhalb eines Bereichs von ungefähr 4 bis 7 und vorzugsweise innerhalb' des Bereichs von ungefähr 5 bis 6 vor der
Verwendung eingestellt, obgleich pH-Werte außerhalb dieser Grenzen verwendet werden können* Wie es' bekannt ist, können
stark saure Medien, beispielsweise Medien, die einen pH-Wert unter ungefähr 1 besitzen, cellulosehaltige Materialien
zersetzen, während stark alkalische Medien, beispielsweise
Medien, die einen pH-Wert über ungefähr 8 besitzen, eine unerwünschte Zersetzung der Phosphoniumverbindung mit sich
bringen können.
Der pH-Wert der wäßrigen Lösung kann innerhalb des gewünschten
Bereichs durch die Verwendung alkalischer Reagentien, wie Natrium- oder Kaliumhydroxyden, Natriumacetat, wasserlöslichen
tertiären Aminen wie Triäthanolamin, Tributylamin, Trihexylamin,
Triisopropanolamin, Tripentanolamin u.a. eingestellt
werden. Von diesen alkalischen Reagentien ist Triäthanolamin
bevorzugt, und auf dieses Material wird in der vorliegenden Anmeldung hauptsächlich Bezug genommen.
Die wäßrige Lösung kann auf das Cellulose enthaltende Material
durch übliche Maßnahmen wie durch Eintauchen, Besprühen, Klotzen u.a. aufgebracht werden. Das behandelte Material
kann durch einen Spalt oder Abquetschwalzen geleitet werden, um die Aufnahme der Lösung auf ungefähr 100% an dem Gewicht
des Materials einzustellen.
Das Trocknen des imprägnierten Materials sollte unter relativ
milden Bedingungen, beispielsweise bei Temperaturen von ungefähr 120°C, durchgeführt werden. Höhere Temperaturen ,^.beispielsweise
bis zu ungefähr 175° bis 2000C, können verwendet
309820/0970
werden, obgleich man vorsichtig sein soll, djaß das Material
nicht in dem getrockneten Zustand erwärmt wird, um das Harz nicht in'wesentlichem Ausmaß auf das Material zu fixieren,
da bei solchen erhöhten Bedingungen der Temperatur/Zeit gefunden wurde, daß die herzförmigen Materialien eine ausgeprägte
Neigung besitzen, an die Oberfläche des Materials zu migrieren bzw. zu wandern und oberflächliche Harzüberzüge
zu bilden, die gegenüber den nachfolgenden Behandlungen wie Waschen weniger beständig sind und die auf dem Material
unerwünschte Flecken ergeben können.
Man nimmt an, daß diese Trocknungsstufe für das erfindungsgemäße Verfahren nicht wesentlich ist. Man hat jedoch beobachtet,
daß ein gewisses Auslaugen des Phosphoniumsalz-Ammoniak-Reaktionsproduktes
auftritt, wenn das Material nicht gehärtet ist. Es ist daher bevorzugt, daß das behandelte
Material getrocknet wird, in einem Maße, das mindestens der Entfernung von ungefähr 50 Gew.Ji seines Feuchtigkeitsgehaltes
vor dem Härten entspricht. Man kann also sagen, daß es bevorzugt ist, daß daö behandelte Material unter
mäßigen Bedingungen auf eine Feuchtigkeitsretention von 50 Gew.% oder weniger.getrocknet wird.
Nach dieser gegebenenfalls durchgeführten Trocknungsstufe wird das behandelte cellulosehaltige Material einer chemischen
Härtungsstufe unter Verwendung von Ammoniak als Quelle ausgesetzt.
Das Ammoniak kann bei dieser Härtungsstufe als wäßriges Ammoniak einschließlich Ammoniumhydroxyd, Lösungen
von Aminoverbindungen, die mindestens zwei reaktive Wasserstoff atome pro Molekül enthalten, wie Amine, die eine
primäre Aminogruppe enthalten, als Hydrazin, als Alkyisubstituierte
Hydrazine und ähnliche Verbindungen, Ammoniumcarbonat oder andere leicht dissoziierte schwache Säure-
salze von Ammoniak wie Ammoniumacetat, Ammoniumformiat und
ähnlichen verwendet werden. Weiterhin kann, wie in der US-Patentschrift 3 310 419 beschrieben ist, die chemische Här-
309820/0 970
tung des behandelten cellulosehaltigen Materials durchgeführt werden, wenn man eine Zusammensetzung verwendet, die
eine Mischung des Ammoniumsalzes einer starken Säure wie Ammoniumsuifat, ein Alkalimetallcarbonat wie Natriumcarbonat
und ein Alkalimetallbicarbonat wie Natriumbicarbonat enthält. Eine wäßrige Lösung einer solchen Mischung wird hergestellt
und das behandelte, Cellulose enthaltende Material wird damit kentaktiert.
Wegen der leichten Verfahrensdurchführung ist es im allgemeinen bevorzugt, die chemische Härtung der polymerisierbar en Zusammensetzung mit wäßrigen Lösungen von Ammoniak,
die ungefähr 3 Ms 10?6 Ammoniak enthalten, durchzuführen·
Die chemische Härtung wird während einer Zeitdauer durchgeführt, die ausreicht, um eine im wesentlichen vollständige
Härtung der polymerisierbaren Zusammensetzung in und auf dem Material zu ergeben, was mit sich bringt, daß die Zusammensetzung
in und auf dem Cellulosematerial im wesentlichen vollständig wasserunlöslich wird· Es ist offensichtlich,
daß die genaue Zeit, die für die chemische Härtung erforderlich ist, variieren wird, abhängig von der Menge an
aufgenommenem Harz, das in und auf dem behandelten Material
vorhanden ist, wie auch von der Art des cellulosehaltigen Materials selbst· Es wurde jedoch gefunden, daß chemische
Härtungszeiten von ungefähr 1 bis ungefähr 5 Minuten typisch sind.
Wie die Behandlungs- und Trocknungsstufen kann die chemische
Härtungsstufe entweder in einer Mühlenvorrichtung bzw· Mahlvorrichtung oder in technischen Waschvorrichtungen bzw.
Waschmaschinen, abhängig von der Art des zu behandelnden cellulosehaltigen Materials, durchgeführt werden. Wenn Meterwaren
behandelt werden, kann diese Härtungsoperation in einer Klotzvorrichtung oder in einem Jigger erfolgen. .In
Fabrikanordnungen, bei denen die Klotzvorrichtung bzw. Imprägniervorrichtung oder -maschine in Tandem-Beziehung
mit dem Trockner angeordnet ist, kann die chemische Härtungs-
309820/0970
stufe kontinuierlich durchgeführt werden. Wenn jedoch die
Finishing-Verfahren bzw. Behandlungsverfahren ein Reinigen
in einem Jigger -umfassen, wird die Ammoniakhärtung zweckdienlich in einem Jigger gegen Ende der ersten Stufe bzw.
während des ersten Endes durchgeführt.
Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren.
Die Teile und Prozentgehalte sind, wenn nicht anders angegeben, durch das Gewicht ausgedrückt und die Temperaturen
in °C.
Die Feuerbeständigkeiten, die angegeben sind, wurden gemäß
dem Verfahren der American Association of Textile Chemists and Colorists, Test AATCC Base 34-1969, bestimmt. Die Zugfestigkeiten
wurden gemäß dem Verfahren der Federal Specification CCCT-1916, 5100, bestimmt und die Steife des Materials
bzw. Gewebes oder Gewirkes wurde unter Verwendung eines Gurley-Steifetests bestimmt.
Eine Lösung von 500 Teilen Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumchlorid
(8096 =2,1 Mol) und 60 Teilen Harnstoff · (1,0 Mol) in 315 Teilen Wasser wurde hergestellt. Die Lösung
wurde heftig gerührt und dann fügte man dazu während 30 Minuten tropfenweise 125 Teile von 28%igem Ammoniumhydroxyd
(2,06 Mol NH,). Die Temperatur der Masse stieg auf ungefähr
74 und der pH-Wert betrug 2. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur ungefähr 24 Stunden aufbewahrt. Während dieser
Zeit nahm der pH-Wert auf ungefähr 1,0 ab.
Triethanolamin, 10 Teile, wurde zu 100 Teilen der oben
hergestellten Lösung zugefügt, um den pH-Wert auf 5,0 einzustellen.
Die entstehende Lösung wurde verwendet, um gebleichten Baumwollpopelin 156 g/0,83 m bzw. 188 g/m
(5,5 ounce per sq.yd.) zu imprägnieren bzw. zu klotzen. Das Material wurde durch Abquetschwalzen geleitet, um die
309820/0970
Feuchtigkeitsaufnahme auf ungefähr 100% einzustellen. Das
behandelte Material wurde 2 Minuten bei ungefähr 120 C
getrocknet und dann durch eine 3%ige wäßrige Ammoniumhydroxyd-Imprägnierlösung
geleitet.. Das Material wurde dann in einer wäßrigen Alkali seifenlösung, die 5% von 35%igem
Wasserstoffperoxyd enthielt, geleitet, um überschüssige
Chemikalien zu entfernen. Es wurde dann mit Wasser gespült,
das gereinigte Material wurde getrocknet und bei 21 und 65% relative Feuchtigkeit konditioniert. Man fand, daß das
getrocknete Material eine Gewichtserhöhung von 18,9% be- '
saß, verglichen mit d.em ursprünglichen Material. Das behan- *
delte Material zeigte ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Verbrennen, wenn es mit dem üblichen vertikalen Streifenflammentest
untersucht wurde. Diese Eigenschaft würde
nicht verschlechtert, wenn man das Material 9 Mal hintereinander 1 Stunde-Kochwäschen in einer Lösung von 90 Teilen
Seife, 90 Teilen Sodaasche (wasserfreie Soda), 10 Teilen synthetischem anionischem Waschmittel in ungefähr 50 000 Teilen Wasser unterwarf.
Beispiel 2 : - , ■ .
Dieses Beispiel erläutert die Wirkung verschiedener Mengen an Harz-Aufnahmen auf die Dauerhaftigkeit des feuerbeständigen Charakters des behandelten Materials.
Eine wäßrige Lösung, die das Reaktionsprodukt von 1 MoI-An-'
teil Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumchlorid (THPC) >
0,8 Mol-Anteilen Ammoniak und 0,5 Mol-Anteilen Harnstoff enthielt, wurde wie oben in Beispiel 1 beschrieben hergestellt.
Proben eines 188 g/m (5,5oz) Baumwollpopelin wurden mit dieser Lösung behandelt und danach wurde das Material
zwischen Abquetschrollen geleitet, damit man verschiedene Mengen an feuchter Harzaufnahme erhielt. Die
behandelten Proben wurden jeweils 3 Minuten in einem 120 - Ofen
getrocknet, gehärtet, · indem man sie durch ein 3%iges -"V
309S20/0970
wäßriges Ammoniak-Imprägnierbad leitete, gewaschen, gespült
und getrocknet und bei 21° und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65% konditioniert. Die behandelten Proben wurden
gewogen, um die Menge an Harzaufnahme zu bestimmen, und dann
■«
wurde ihre Flammenbeständigkeit zu Beginn und nach 5 und nach 9 kochzyklen wie in Beispiel 1 beschrieben untersucht. Die
Zugfestigkeit und die Steife wurden gemäß den vorher erwähnten
Verfahren bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
% Reaktionsprodukt
auf dem Material -
auf dem Material -
feucht (1) 25 30 35 AO 45
% Reaktionsprodukt
nach dem Reinigen -
trocken 11 14 16 18 22
Schmorlänge zu Beginn 13,0 9,7 9,7 11,4 9,7 cm(inches) (5,1) (3,8 {3,0} (4,5) (3,8)
" nach 5 Zyklen B(2) 13,5 , 10,2 12,4 12,2
(5,3) (4,0) (4,9) (4,8) n nach 9 Zyklen B B 15,0 11,4 12,2
(5,9) (4,5) (4,8)
Zugfestigkeit bzw. 2,1 2,2 2,5 2,5 2,5 Zuggriff !tensile grab). (30) (3D (35) (35) „ (.35)
Schuß,kg/qcm(lbs/in)(3)
Zugfestigkeit 3,7 4,2 4,2 4,4 4,1 Kette kg/qcm(lbs/in) (53) (60) (60) (63) (58)
Steife (mg), Kette 20 39 28 48 32
Legende:
(1) Bezogen auf THPC, das ursprünglich in der Reaktionsmischung vorhanden war.
(2) 11B" zeigt an, daß die Probe brennt.
(3) Zugfestigkeit des unbehandelten Materials, Schuß 2,2 kg/qcm
(32 lbs/in), Kette 3,9 kg/qcm (55 lbs/in).
Diese Ergebnisse zeigen, daß zwar alle behandelten Proben zu Beginn feuerbeständig sind, daß aber eine permanente Feuerbeständigkeit
nur erhalten wird, wenn ungefähr 15% oder mehr des Harzes auf bzw. von dem Material (Gewebe oder Gewirke) *
309820/0970
aufgenommen werden. Diese Ergebnisse zeigen weiterhin, daß
die Behandlung die Zugfestigkeit oder Steifheit des Materials
nicht bemerkenswert beeinflußt,
Die Bedeutung der Anwesenheit von Carbaminsäurederivat
in der wäßrigen Lösung des Reaktionsprodukts wird von den
folgenden Versuchs Serien erläutert, , . ...
Wäßrige Lösungen des Reaktionsprodukts von 1 Mol-Teil Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumchlorid
und 0,8 Mol-Teilen Ammoniak wurden in Abwesenheit von und in Anwesenheit verschiedener
Mol-Teile an Harnstoff wie-in Beispiel 1 oben beschrieben hergestellt. Proben eines 188 g/qm (5,5 oz) gebleichten Baumwollpopeiinmaterials wurden mit dieser Lösung
bis zu einer Feuchtigkeitsaufnahme von b5% Reaktionsprodukt
behandelt. Die Proben wurden bei ungefähr 120° während 3 Minuten
getrocknet, mit 3% wäßrigen Ammoniak gehärtet, gewaschen
und wie in Beispiel 2 oben beschrieben konditioniert. Die Proben wurden dann auf ihre Flammenbeständigkeit
untersucht und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II
aufgeführt. ,
Tabelle | 0 | II | 0,25 | 0,375 | — | 0,5C | |
Mol Harnstoff/Mol THPC | 0,0 | 5 | ,125 | t2,4 | 17,4 | 20,2 | |
Jftteaktionsprodukt nach dem Reinigen |
6,5 | ja | ,7 | da | nein | nein | |
Auslaugen (1) . | da | B | 14,7 (5,8) |
9,9 (3,9) |
10,2 (4,0) |
||
Schmorlänge zu Beginn cm (in,) |
B(2) | B | B | 13,5 (5,3) |
12,2 (4,8) |
||
w nach 5 Koch zyklen ,cm (in) |
B | B | B | 14,0 (5,5). |
12,4 (4,9) |
||
11 nach 9 Koch zyklen, cm (in) |
B | ||||||
Legende: (1) Das Auslaugen wird durch das Auftreten von farblosen
bzw,weißen Polymerteilchen entweder auf dem-Material
oder in dem Ammoniakhärtungsbad beobachtet.
V .
.S~ 309820/0970
(2) "Bn zeigt an, daß die Proben brennen.
ι ' '■· ■■■·■■·
Die Wirkung verschiedener Mengen an Ammoniak, die zur Herstellung
des erfindungsgemäßen Reaktionsproduktes verwendet wurden, wird im folgenden erläutert.
1 Mol-Teil Tetrakis-ChydroxymethylJ-phosphoniumchlorid wurde
in Anwesenheit von 0,5 Mol-Teilen Harnstoff mit verschiedenen Mol-Teilen Ammoniak wie oben in Beispiel 1 beschrieben
untersucht.
Die entstehenden wäßrigen Lösungen wurden zur Behandlung von Baumwollpopelin verwendet und das behandelte Material
wurde wie oben bei Beispiel 1 beschrieben weiterverarbeitet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III
angegeben.
Mol NH^/Mol THPC.
JÖleaktionsprodukt auf
der Faser - feucht
der Faser - feucht
#Reaktionsprodukt auf
d.gereinigten Faser
d.gereinigten Faser
Auslaugen
Anschmorlänge zu Beginn, cm (in)
nach 5 Kochzyklen
cm (in;
cm (in;
nach 9 Kochzyklen
cm (in)
cm (in)
Aus den obigen Ergebnissen ist ersichtlich, daß das'.Reäk-T'"
tionsprodukt, wenn der Anteil an Ammoniak, der verwendet wird, unter ungefähr 0,5 Mol/Mol Phosphoniumsalz abnimmt, als
Mittel, um Feuei*beständigkeit zu verleihen, unwirksam wird,"
bezogen auf das Auslaugen aus dem Gewebe und die Permanenz
"n
3098 20/097 0
Tabelle 1,0 |
(4 | III | 0 | ,8 | ,4 | (5, | 0,6 | 11,7 | (4, |
45 | (4 | 45 | ,7 | (4, | 45 | B | |||
17,8 nein 11,7 |
(7 | ,6) | 19,5 nein 12,7 |
(4, | ,6) | ||||
12,4 | ,9) | 11 | |||||||
17,8 | ,0) | 11 | |||||||
15,0 geringfügig 0) 15,2 (6,0) |
|||||||||
5) | |||||||||
6) |
des flammenbeständigen Charakters des behandelten cellulosehaltigen
.Materials .
In diesem Beispiel wird die Wirkung des Trocknens des behandelten cellulosehaltigen Materials erläutert.
Eine wäßrige Lösung des Reaktionsprodukts von 1 Mol-Teil
Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumchlorid, 0,8 Mol-Teilen
Ammoniak und 0,5 Mol-Teilen Harnstoff wurde wie in Beispiel 1
oben beschrieben hergestellt. Proben aus Baumwollpopelin wurden
mit dieser Lösung behandelt und das behandelte Material wurde durch Abquetschrollen geleitet, um die Feuchtigkeitsaufnahme auf ungefähr 100% der Lösung, bezogen auf das Gewicht des Materials, einzustellen. Das feuchte Tuch wurde dann
während verschiedener Zeit in einem 120 -Ofen getrocknet,
wobei man Tuchproben mit verschiedenen Mengen an zurückbehaltener Feuchtigkeit erhielt. Das getrocknete Tuch wurde
dann durch Eintauchen in verdünntes, wäßriges Ammoniak gehärtet, gereinigt und konditioniert, wie in Beispiel 1 be-.
schrieben. Die verschiedenen behandelten Tuchproben wurden
auf ihre Flammenbeständigkeit untersucht und die erhaltenen
Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV aufgeführt;
Feuchtigkeits-
retention 100% 75% 50% 25%
(nicht getrocknet) .
% Reaktionsprodukt
auf d.gerein.Probe 20,6 20,6 21,5 22,3
Auslaugen geringfügige geringfügig nicht '. nicht Anschmorlänge
zu Beginn,cm(in) 10,4 (4,1) 9,9 (3,9) 9,9(3,9) 9,7(3,8]
n.5 Kochzyk.» 13,5 (5,3) 13,0 (5,1) 12,2(4,8) 10,4(4,1
n.9 " n 15,2(6,0) B 17,8(7,0)12,4(4,9]
Gurley-Steife, mg 33 39 ' 40 * 47
309820/0 9-7 0
Diese Ergebnisse zeigen, daß das nichtgetrocknete oder nur geringfügig getrocknete behandelte Material (75% Feuchtigkeitsretention)
ein gewisses Auslaugen des Phosphor enthaltenden Harzmaterials in dem Härtungsbad gibt und daß dieses
Material zu Beginn feuerbeständig ist, diese Eigenschaft aber nicht immer permanent ist. Dauerhafte Flammenbeständigkeit
wird erhalten, wenn das behandelte Material auf eine Feuchtigkeitsretention von ungefähr 50% oder weniger
getrocknet wird.
Die Erfindung wurde im vorstehenden unter Verwendung spezifischer
Ausdrücke erläutert. Außerdem wurden besondere Ausführungsformen angegeben. Es ist für den Fachmann ersichtlich,
daß zahlreiche Variationen dieser Ausführungsformen durchgeführt werden können, ohne daß man vom Gegenstand
der vorliegenden Erfindung und dem allgemeinen Erfindungsgedanken abweicht.
309820/0970
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung von feuerbeständigen, cellulosehaltigen Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß
man ein cellulosehaltiges Material mit einer wäßrigen
Lösung einer weiterpolymerisierbaren Methylol-Phosphorverbindung behandelt, die durch Umsetzung eines Tetrakis-
(hydroxymethyl) -pho sphoniumsäuresaizes mit ungefähr 0,5 bis ungefähr 1,5 Mol-Teilen Ammoniak in Anwesenheit
eines Carbaminsäurederivats erhalten wurde, und man das behandelte Material mit' einer wäßrigen Ammoniaklösung zur
Härtung der Methylol-Phosphorverbindung in und auf bzw. an
dem Cellulose enthaltenden Material kontaktiert.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumsäuresalz
das Chlorid verwendet,
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Methylol-Phosphorverbindung das Reaktionsprodukt von ungefähr 1 Mol-Teil Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumchlorid
mit ungefähr 1 Mol-Teil Ammoniak in . Anwesenheit von mindestens ungefähr 0,25 Mol-Teilen eines
Carbaminsäurederivats verwendet.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
daß das behandelte Material auf eine Peuchtigkeitsreten-'
tion von ungefähr 50% oder weniger getrocknet wird, ohne
daß eine wesentliche Fixierung des Reaktionsprodukts an
der Faser stattfindet. ·
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man als' Carbaminsäurederivat Harnstoff oder Thioharnstoff
verwendet.
y ■ ■ ' - r-.
309820/0970
6. Verfahren gemäß Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,
daß man als Carbaminsäurederivat Harnstoff verwendet und
dieser in einer Menge von ungefähr 0,5 bis ungefähr 2 Mol-Teile/Mol-Teil Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumsäuresaiz
vorhanden ist.
7. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsprodukt durch Umsetzung von 1 Mol-Teil
Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumchlorid mit ungefähr 0,8 Mol-Teilen Ammoniak und ungefähr 0,5 Mol-Teilen Harnstoff
gebildet wird.
8· Feuerbeständiges bzw. flammensicheres, cellulosehaltiges
Material, erhalten durch Behandlung eines Cellulose enthaltenden Materials mit einer wäßrigen Lösung des Reaktionsprodukts
eines Tetrakis-(hydroxymethyl )-phosphoniumsäuresalzes mit ungefähr 0,5 bis ungefähr 1,5 Mol-Teilen
Ammoniak und mindestens ungefähr 0,25 Mol-Teilen eines Carbaminsäurederivate und Behandeln des Materials mit einer
wäßrigen Ammoniaklösung.
9. Material gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das behandelte Material auf eine Feuchtigkeitsretention
von ungefähr 50 Gew.# oder weniger getrocknet wird, bevor
das Material mit wäßrigem Ammoniak behandelt wird.
10. Material gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Reaktionsprodukt das Reaktionsprodukt eines Tetra- \ kis-(hydroxymethyl)-phosphoniumsäuresalzes mit ungefähr ^
1 Mol-Teil Ammonium und ungefähr 0,5 Mol-Teilen Harnstoff ist.
11. Material gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumsäuresalz das Chlorid verwendet.
309 8 2 0/0970
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US19747971A | 1971-11-10 | 1971-11-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2255113A1 true DE2255113A1 (de) | 1973-05-17 |
Family
ID=22729572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2255113A Ceased DE2255113A1 (de) | 1971-11-10 | 1972-11-10 | Cellulosehaltiges, feuerbestaendiges system |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3784356A (de) |
JP (1) | JPS5618708B2 (de) |
BE (1) | BE791245A (de) |
CA (1) | CA995990A (de) |
DE (1) | DE2255113A1 (de) |
FR (1) | FR2159318B1 (de) |
GB (1) | GB1395990A (de) |
IT (1) | IT970341B (de) |
NL (1) | NL166993C (de) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4156747A (en) * | 1972-04-17 | 1979-05-29 | Hooker Chemicals & Plastics Corp. | Process for flame retarding cellulosics |
US4154890A (en) * | 1972-04-17 | 1979-05-15 | Hooker Chemicals & Plastics Corp. | Process for imparting flame retardant property to cellulosic containing materials |
GB1439607A (en) * | 1972-08-11 | 1976-06-16 | Albright & Wilson | Flameproofing of textile fibres |
US4078101A (en) * | 1972-08-11 | 1978-03-07 | Albright & Wilson Ltd. | Flameproofing of textiles |
US3936585A (en) * | 1973-12-05 | 1976-02-03 | Robert Bruce Leblanc | Fire retarding textile materials |
US4017462A (en) * | 1974-08-22 | 1977-04-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Treatment of organic textiles with adduct polymers and phenols |
US3953165A (en) * | 1974-08-22 | 1976-04-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Flameproofing resins for organic textiles from adduct polymers |
US3961110A (en) * | 1974-08-22 | 1976-06-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Treatment of organic textiles with adduct polymers and phenols |
US4170670A (en) * | 1975-03-05 | 1979-10-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Formulations for imparting flame retardance to cellulosic fabrics via transfer techniques |
US4194032A (en) * | 1975-03-05 | 1980-03-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Transfer techniques for producing flame retardant cotton fabrics |
GB1545793A (en) * | 1975-03-20 | 1979-05-16 | American Cyanamid Co | Flame retardant process and composition for textiles |
US4088592A (en) * | 1976-02-23 | 1978-05-09 | Velsicol Chemical Corporation | Durable flame retardant finishes for textile materials |
US4092251A (en) * | 1976-02-23 | 1978-05-30 | Velsicol Chemical Corporation | Durable flame retardant finishes for textile materials |
US4104172A (en) * | 1976-02-23 | 1978-08-01 | Velsicol Chemical Corporation | Durable flame retardant finishes for textile materials |
US4046701A (en) * | 1976-02-23 | 1977-09-06 | Velsicol Chemical Corporation | Durable flame retardant finishes for textile materials |
US4123573A (en) * | 1976-08-19 | 1978-10-31 | Hooker Chemicals & Plastics Corp. | Method for imparting flame retardant property to cellulosic containing material |
US4154878A (en) * | 1977-09-23 | 1979-05-15 | Cotton Incorporated | No-dry process of applying phosphonium salt precondensates to textiles |
US4246031A (en) * | 1978-10-11 | 1981-01-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Prepolymer preparation and polymerization of flame retardant chemicals from THP-salts |
US4480854A (en) * | 1982-11-08 | 1984-11-06 | Gateway Industries, Inc. | Free-falling, self-locking adjustable tip assembly |
US4765796A (en) * | 1987-07-20 | 1988-08-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Process for flameproofing cellulosic fibers prior to dyeing |
ZA9810830B (en) | 1997-11-26 | 1999-05-31 | Futuratec Cc | A preservative and fire retardant composition and combination and process |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2772188A (en) * | 1953-11-18 | 1956-11-27 | Wilson A Reeves | Ammonia insolubilized methylol-phosphorus polymers and cellulosic materials impregnated therewith |
NL129265C (de) * | 1959-10-05 | 1900-01-01 | ||
NL279757A (de) * | 1961-06-16 | |||
NL283657A (de) * | 1961-09-26 | 1900-01-01 | ||
FR1350675A (fr) * | 1961-10-31 | 1964-01-31 | Hooker Chemical Corp | Procédé perfectionné d'ignifugation de matières textiles et notamment de matières textiles cellulosiques |
US3276897A (en) * | 1963-07-25 | 1966-10-04 | Wilson A Reeves | Flame resistant cellulosic materials |
US3404022A (en) * | 1965-03-26 | 1968-10-01 | Agriculture Usa | Process for flameproofing cellulosic material |
-
0
- BE BE791245D patent/BE791245A/xx unknown
-
1971
- 1971-11-10 US US00197479A patent/US3784356A/en not_active Expired - Lifetime
-
1972
- 1972-10-30 GB GB4998272A patent/GB1395990A/en not_active Expired
- 1972-11-07 FR FR7239332A patent/FR2159318B1/fr not_active Expired
- 1972-11-08 JP JP11197872A patent/JPS5618708B2/ja not_active Expired
- 1972-11-08 CA CA156,026A patent/CA995990A/en not_active Expired
- 1972-11-08 NL NL7215126.A patent/NL166993C/xx not_active IP Right Cessation
- 1972-11-09 IT IT31460/72A patent/IT970341B/it active
- 1972-11-10 DE DE2255113A patent/DE2255113A1/de not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE791245A (fr) | 1973-05-10 |
NL166993B (nl) | 1981-05-15 |
JPS4856995A (de) | 1973-08-10 |
JPS5618708B2 (de) | 1981-05-01 |
FR2159318B1 (de) | 1976-10-29 |
US3784356A (en) | 1974-01-08 |
FR2159318A1 (de) | 1973-06-22 |
NL166993C (nl) | 1981-10-15 |
NL7215126A (de) | 1973-05-14 |
CA995990A (en) | 1976-08-31 |
IT970341B (it) | 1974-04-10 |
GB1395990A (en) | 1975-05-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2255113A1 (de) | Cellulosehaltiges, feuerbestaendiges system | |
DE1469307C3 (de) | Verfahren zum Flammfestmachen von Cellulose enthaltendem Textilgut | |
DE1282598B (de) | Verfahren zum Flammfestmachen von cellulosehaltigem Material | |
DE1293720B (de) | Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von aktive Wasserstoffatome tragenden Polymeren in Form von Textilgut | |
EP0572923A1 (de) | Verfahren zur formaldehydfreien Pflegeleicht-Ausrüstung von cellulosehaltigem Textilgut | |
DE1594974C3 (de) | Verfahren zum Flammfestmachen von cellulosehaltigen Fasermaterialien | |
DE1285442B (de) | Verfahren zum Flammfestausruesten von Cellulosetextilgut | |
DE1619072C2 (de) | Verfahren zur Flammfestausrüstung von Cellulosetextilien oder Papiermaterial | |
DE2455685A1 (de) | Wasserloesliche kondensationsprodukte aus einer poly(alpha-hydroxyalkyl)phosphorverbindung und einer stickstoffverbindung | |
DE2253976A1 (de) | Feuerfeste cellulosematerialien | |
DE2364589A1 (de) | Flammhemmende zubereitung und verfahren zur flammhemmenden ausruestung von textilien | |
DE1493227A1 (de) | Verfahren zur Herstellung modifizierter Cellulosepolymere | |
DE2516237A1 (de) | Verfahren zum dauerhaft flammfesten ausruesten von textilien | |
DE2110415B2 (de) | Verfahren zum Flammfestmachen von cellulosehaltigen Fasermateriahen | |
DE1283798B (de) | Verfahren zur Flammfestausruestung von cellulosehaltigem Textilgut | |
DE2520005A1 (de) | Verfahren zur herstellung von harnstoff-formaldehyd-glyoxal-kondensationsprodukten | |
DE2611062A1 (de) | Feuerbestaendige textilien | |
DE2547293A1 (de) | Flammfeste textilien | |
US3714183A (en) | Bispyrrolidon e-formaldehyde addition products and their use as crosslinking agents with cellulose | |
DE2709878A1 (de) | Textilhilfsmittel | |
DE1934177A1 (de) | Textilweichmachungsmittel | |
CH542955A (de) | Kontinuierliches Verfahren zum Verrottungsecht-Ausrüsten von Textilgut | |
DE1258379B (de) | Verfahren zur Knitterechtausruestung von Cellulosetextilien | |
DE1469276C3 (de) | Verfahren zum Trocknen- und NaBknilterfestmachen von Textilien, die ganz oder überwiegend Regeneratcellulosefasern enthalten | |
DE2903928A1 (de) | Verfahren zum flammfestmachen von organischem fasermaterial mit phosphonsaeuresalzen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8131 | Rejection |