DE2326966C3 - Preparations for synthetic fibers - Google Patents
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Description
R3 R 3
Zum Präparieren werden meist ölhaltige Präparationen aus wäßriger Lösung eingesetzt, die folgende Komponenten enthalten:Oily preparations from aqueous solution are usually used for preparation, the following ones Components include:
a) wasserunlösliches öl (mineralisch oder pflanzlich), a) water-insoluble oil (mineral or vegetable),
b) Emulgator undb) emulsifier and
c) antistatisches Mittel.c) antistatic agent.
(I)(I)
enthalten, in der R1 für einen Alkylrest mit 5 bis; 22 C-Atomen steht, R2 einen Alkylrest mit 1 bis. 22 C-Atomen oder einen Polyglykolrest der Formel contain, in which R 1 represents an alkyl radical with 5 to; 22 carbon atoms, R 2 is an alkyl radical with 1 to. 22 carbon atoms or a polyglycol radical of the formula
-(CH2CH2O)n-H- (CH 2 CH 2 O) n -H
bedeutet, in dem η für eine Zahl von 1 bis 5 steht, und R3 einen Alkylrest mit 1 bis 5 C-Atomen oder einen Polyglykolrest der Formeldenotes in which η is a number from 1 to 5, and R 3 is an alkyl radical having 1 to 5 carbon atoms or a polyglycol radical of the formula
-(CH2CH2O)n-H- (CH 2 CH 2 O) n -H
bedeuteten dem m für eine Zahl von 1 bis 10 steht, wobei die Summe von η und m 10 nicht übersteigt, mit der Maßgabe, daß R3 den genannten Polyglykolrest bedeutet, wenn R2 für eine Alkylgruppe mit mehr als 5 C-Atomen steht.denoted the m stands for a number from 1 to 10, the sum of η and m not exceeding 10, with the proviso that R 3 denotes the polyglycol radical mentioned when R 2 stands for an alkyl group with more than 5 carbon atoms.
2. Verwendung der Präparationsmittel nach Anspruch 1 zum Präparieren von Synthesefasern.2. Use of the spin finish according to claim 1 for preparing synthetic fibers.
So äst in der US-PS 35 63 892 eine Faserpräparation beschrieben, die etwa 70 Teile Kokosnußöl, etwa 20 Teile sulfatiertes Glycerintrioleat als Emulgator und als Antistatikmittel Nonylphenoloxäthylat enthält. Durch das Aufkommen moderner Herstellungsverfahren, wie z. B. Schnellspinnverfahren oder Strecktexturieren, werden die Anforderungen an die Faserpräparation bezüglich thermischer Stabilität und Gleitverhalten immer höher, so daß die bekannten Faserpräparationen die gewünschten Eigenschaften nicht erreichen. Um die Anforderungen nach hochtemperaturbeständigen Gleitkomponenten für die Synthesefaserherstellung zu erfüllen, werden in jüngster Zeit die ölkomponente gegen Esteröle bzw. silikonhaltige Präparationsmittel ausgetauscht. Ein besonderes Problem stellt die Antistatikkomponente in solch hochtemperaturbeständigen Präparationsmitteln dar Als einigermaßen temperaturbeständige Antistatika werden z. B. Phosphorsäuremono- und -diester empfohlen (Soap and Chemical Specialities, April 1962 S. 55ff.). Andere Produkte, wie Oxäthylierungsprodukte und Sarkoside, sind entweder in den Gleitkomponenten zu wenig löslich, vermitteln zu wenig Antistatik oder zersetzen sich unter erhöhten TemDe raturen (ab 180—200cC).A fiber finish is described in US Pat. With the advent of modern manufacturing processes, such as B. high-speed spinning or draw texturing, the requirements on the fiber preparation with respect to thermal stability and sliding behavior are increasing, so that the known fiber finishes do not achieve the desired properties. In order to meet the requirements for high-temperature-resistant sliding components for synthetic fiber production, the oil components have recently been exchanged for ester oils or silicone-containing preparation agents. The antistatic component in such high-temperature-resistant preparation agents represents a particular problem. B. phosphoric acid mono- and diesters recommended (Soap and Chemical Specialties, April 1962 p. 55ff.). Other products, such as oxyethylation products and sarcosides, are either too insoluble in the lubricating components, have too little antistatic properties or decompose at elevated temperatures (from 180-200 C C).
Es wurde nun gefunden, daß es gelingt, temperaturbeständige Antistatikeffekte in Präparationen zu erzielen, wenn zu den bekannten Gleitkomponenteii und Emulgatoren Aminoxide folgender Formel zugefügt werden:It has now been found that it is possible to achieve temperature-resistant antistatic effects in preparations, when amine oxides of the following formula are added to the known sliding components and emulsifiers will:
Unter den Begriffen »Avivieren, Präparieren oder Schmälzen« versteht man das Aufbringen von Gleit- und Haftmitteln, wie z. B. von ölen oder oberflächenaktiven Substanzen auf die Oberfläche von Fasermaterialien mittels Galetten, durch Sprühen, Tauchen oder Aufziehen aus langer Flotte. Dabei kommt einer Faserpräparation in erster Linie die Aufgabe zu, die Reibung beim Herstellen und Verarbeiten der Synthesefasern zwischen den einzelnen Fäden oder Fa- 5,0 sern und den Metallteilen der Transportaggregate bzw. der Verarbeitungiaggregate (Strick-, Web- und Wirkmaschinen) auf ein Minimum zu mindern. Gleichzeitig soll die Präparation einen guten Spulenaufbau bewirken und die beim Laufen der Fasern häufig auftretenden statischen Ladungen ableiten. Die Präparation soll der Synthesefaser folgende Verarbeitungseigenschaften verleihen (H. L u d e w i g: PES-Fasern, Akademie-Verlag Berlin 1965, S. 271):The terms »finishing, preparation or peeling« are understood to mean the application of lubricants and adhesives such as B. of oils or surface-active substances on the surface of fiber materials by means of godets, by spraying, dipping or drawing from a long liquor. One of them comes along Fiber preparation primarily has the task of reducing friction during the manufacture and processing of synthetic fibers between the individual threads or fibers and the metal parts of the transport units or the processing units (knitting, weaving and warp knitting machines) to a minimum. Simultaneously the preparation should bring about a good build-up of the bobbin, and often when the fibers run Discharge any static charges. The preparation should give the synthetic fiber the following processing properties (H. L u d e w i g: PES fibers, Akademie-Verlag Berlin 1965, p. 271):
1. Gleitfähigkeit und Geschmeidigkeit.1. Lubricity and suppleness.
2. Antistatisches Verhalten.2. Antistatic behavior.
3. Guten Fadenschluß ohne abschmierende Wirkung. 3. Good thread cohesion without smearing effect.
4. Keine Korrosion. 6;4. No corrosion. 6;
5. Keine Vergilbung.5. No yellowing.
6. Beständigkeit beim Lagern und Fixieren.6. Resistance to storage and fixing.
7. Einwandfreie Auswaschbarkeit.7. Impeccable washability.
R1 R 1
R2 — N -» O R3 R 2 - N - »O R 3
in der R1 für einen Alkylrest mit 5—22 C-Atomen steht, R2 einen Alkylrest mit 1—22 C-Atomen oder einen Polyglykolrest der Forme!in which R 1 stands for an alkyl radical with 5-22 carbon atoms, R 2 an alkyl radical with 1-22 carbon atoms or a polyglycol radical of the form!
-(CH2-CH2-O)n-H- (CH 2 -CH 2 -O) n -H
bedeutet, in dem ;i eine Zahl von 1 bis 5 bedeutet, und R3 einen Alkylrest mit 1 bis 5 C-Atomen oder einen Polyglykolrest der Formeldenotes in which; i denotes a number from 1 to 5, and R 3 denotes an alkyl radical having 1 to 5 carbon atoms or a polyglycol radical of the formula
(CH2 CH2 O)„, H(CH 2 CH 2 O) ", H.
bedeutet, in dem m Tür eine Zahl von 1 bis 10 steht, wobei die Summe von η und m 10 nicht übersteigt, mit der Maßgabe, daß RJ den genannten Polyglykolresl darstellt, wenn R2 für eine Alkylgruppe mit mehr als C-Atomen steht.means in which m door is a number from 1 to 10, the sum of η and m not exceeding 10, with the proviso that R J represents the polyglycol resl mentioned when R 2 represents an alkyl group with more than carbon atoms .
Die Auswahl der Reste R1, R2 und R3 erfolgt in der Weise, daß das Aminoxid in Wasser löslich nrWThe radicals R 1 , R 2 and R 3 are selected in such a way that the amine oxide is soluble in water
emulgrerbar und auch in wasserunlöslichen ölen löblich ist. Bevorzugte Aminoxide sind beispielsweise:emulsifiable and also laudable in water-insoluble oils is. Preferred amine oxides are, for example:
CH,CH,
I- N-
I.
— N-
I I.
- N-
I.
— Ν-*
I I.
- Ν- *
I.
CH3 CH 3
(Kokos = von der Kokosfettsäure abgeleiteter Alkyl rest mit 8 bis 18 C-Atomen, Hauptanteil = C12)(Coconut = alkyl residue derived from coconut fatty acid with 8 to 18 carbon atoms, main proportion = C 12 )
CH3 C111H57-N-OCH 3 C 111 H 57 -NO
CH3 CH2CH2OHCH 3 CH 2 CH 2 OH
C18H37-N-OC 18 H 37 -NO
CH2CH2OH (CH2CH2O)5HCH 2 CH 2 OH (CH 2 CH 2 O) 5 H
Q8H37-N-OQ 8 H 37 -NO
8H37 8 H 37
Q8H37 Q 8 H 37
C18H37-N-OC 18 H 37 -NO
(CH2CH2O)5H(CH 2 CH 2 O) 5 H.
Q8H37-N-OQ 8 H 37 -NO
(CH2CH2O)5H(CH 2 CH 2 O) 5 H.
C1nH21 - N - OC 1n H 21 - N - O
(C2H4O)2H(C 2 H 4 O) 2 H
Ci2H25 Ci 2 H 25
C12H2, — N - OC 12 H 2 - N - O
(C2H4O)5H(C 2 H 4 O) 5 H.
QfiH„ — N - OQ fi H "- N - O
(CH2CH2O)4H
(CH2CH2O)7H
QoHh
'5 C20H41-N-O(CH 2 CH 2 O) 4 H (CH 2 CH 2 O) 7 H
QoHh
'5 C 20 H 41 -NO
(CH2CH2O)10H(CH 2 CH 2 O) 10 H.
Selbstverständlich können an Stelle der kettenreinen Alkaliverbindungen in jedem Falle auch Verbindungen verwendet werden, deren Alkylgruppe technische Schnitte darstellen, wobei deren durchschnittliche Zahl von C-Atomen, den obengenannten Alkylresten entspricht oder nahekommt. Die sich von natürlichen langkettigen Fettsäuren ableitenden Alkylreste sind besonders bevorzugt, da die entsprechenden tertiären Amine mit einem oder zwei langkettigen Alkylresten handelsüblich und die Aminoxide somit leicht zugänglich (oder ebenfalls handelsüblich) sind. - 30 Bei den Zahlenwerten η und m handelt es sich im allgemeinen um Durchschnittswerte, da die technische Oxalkylierung generell Produktgemische ergibt. Dies gilt auch für die hier aufgeführten — der Einfachheit halber als einheitlich formuliert! η Oxäthylate.Of course, instead of the pure-chain alkali compounds, it is also possible in any case to use compounds whose alkyl groups represent technical cross-sections, with their average number of carbon atoms corresponding to or coming close to the abovementioned alkyl radicals. The alkyl radicals derived from natural long-chain fatty acids are particularly preferred, since the corresponding tertiary amines with one or two long-chain alkyl radicals are commercially available and the amine oxides are therefore easily accessible (or also commercially available). - 30 The numerical values η and m are generally average values, since technical alkoxylation generally results in product mixtures. This also applies to those listed here - for the sake of simplicity, formulated uniformly! η oxethylate.
Die Aminoxide zeigen schon in verhältnismäßig geringer Dosierung eine hohe antistatische Wirkung. Die erforderlichen Einsatzmengen schwanken je nach Art und Menge der übrigen Komponenten (öl. Emulgator) und lassen sich durch einfache Vorversuche leicht ermitteln, üblicherweise werden 0,05 bis 3%, vorzugsweise 0,2 bis 1,2%, bezogen auf das Gewicht des Substrats, aufgebracht.The amine oxides already show in proportion low dosage has a high antistatic effect. The required amounts vary depending on Type and amount of the other components (oil, emulsifier) and can be determined by simple preliminary tests easy to determine, usually 0.05 to 3%, preferably 0.2 to 1.2%, based on the Weight of the substrate applied.
Hervorzuheben ist die geringe Flüchtigkeit dieser Verbindungen, die einen Einsatz auch bei hohen Temperaturen und in sehr schnell laufenden Aggregaten erlauben.The low volatility of these compounds, which can also be used at high levels, should be emphasized Allow temperatures and in very fast running units.
Die in Paraffinölen gut löslichen Aminoxide bewirken durch die gleichzeitige gute Wasserlöslichkeit eine zusätzliche Emulgatorwirkung Tür das öl und erlauben es, die zusätzlich erforderliche Menge an Emulgatorkomponente zu reduzieren.The amine oxides, which are readily soluble in paraffin oils, have good water solubility at the same time an additional emulsifying effect door the oil and allow the additionally required amount of it To reduce emulsifier component.
Die guten Effekte der Aminoxide können selbstverständlich auch in Form eines Zusatzes zu anderen wasserlöslichen Gleitmitteln wie oxäthylierten SiIikon-Derivaten ausgenutzt werden.The good effects of the amine oxides can of course also be added to others water-soluble lubricants such as oxyethylated silicon derivatives are used.
Im Gegensatz zu den erwähnten Phosphorsäurederivaten
zeigen Aminoxide eine hohe Temperaturbeständigkeit, verbunden mit guten Antistatikeffekten.
Weiterhin zeigen die Aminoxide keinerlei korrodierende Eigenschaften, während die Phosphorsäureester
oft in wäßriger Lösung allmählich hydrolysieren und Säure freisetzen und damit eine Korrosion bewirken.
Die günstigen Eigenschaften der Aminoxide als Präparationsmittel kommen insbesondere auf Synthesefasern
wie solchen aus Polyester, Polyamid 6, Polyamid 6,6, Polyacrylnitril oder Polyolefin zur
Geltung.In contrast to the phosphoric acid derivatives mentioned, amine oxides show a high temperature resistance, combined with good antistatic effects. Furthermore, the amine oxides do not show any corrosive properties, while the phosphoric acid esters often hydrolyze gradually in aqueous solution and release acid and thus cause corrosion.
The favorable properties of the amine oxides as spin finish are particularly evident on synthetic fibers such as those made of polyester, polyamide 6, polyamide 6,6, polyacrylonitrile or polyolefin.
Die Produkte können allein oder in Kombination mit anderen bekannten Avivagemitteln eingesetzt werden.The products can be used alone or in combination with other known softening agents will.
In den folgenden Beispielen sind Teile (abgekürzt: T) Gewichtsteile und Prozente Gewichtsprozente.In the following examples, parts (abbreviated: T) Parts by weight and percentages percentages by weight.
Ähnlich gute Effekte erhält man bei Einsatz der Verbindungen.Similar good effects are obtained when using the compounds.
Präparation für Polyäthylenglykoltsrephthalat- ίο Filamente für technische Zwecke zum SpinnstreckenPreparation for polyethylene glycol terephthalate ίο Filaments for technical purposes for spinning drawing
a) Erfindungsgemäße Präparationa) Preparation according to the invention
Paraffinöl (Dichte 0,88; Paraffine: 64%; Aromaten: 1,5%; Naphthene:Paraffin oil (density 0.88; paraffins: 64%; aromatics: 1.5%; naphthenes:
34%; Viskosität bei 20° C: 295 cP) .. 60 T Oleylalkohol—Polyglykoläther mit durchschnittlich 7 Äthylenglykolein-34%; Viscosity at 20 ° C: 295 cP) .. 60 T oleyl alcohol - polyglycol ether with an average of 7 ethylene glycol units
heiten 30 Tunits 30 T
Kokosdimethylaminoxid 10 T zo Coconut dimethylamine oxide 10 T zo
undand
b) Vergleichspräparationb) Comparative preparation
Paraffinöl, wie unter a) 60 TParaffin oil, as under a) 60 T
Emulgator, wie unter a) 30 TEmulsifier, as under a) 30 T.
Laurylalkohol-triphosphat 10 TLauryl alcohol triphosphate 10 T
c) Vergleichspräparationc) Comparative preparation
Paraffinöl DAB 6 (20°C/200 cP) .... 40 T Stearylalkohol— Polyglykoläther mit durchschnittlich 8 Äthylenglykolein-Paraffin oil DAB 6 (20 ° C / 200 cP) .... 40 T stearyl alcohol - polyglycol ether with an average of 8 ethylene glycol
heiten 25 Tunits 25 T
Anlagerungsprodukt von 13 Mol Älhylenoxid an Isotridecanol (aus derAddition product of 13 mol of ethylene oxide with isotridecanol (from the
Oxosynthese) 15 TOxo synthesis) 15 T
Tri-phosphat (mit einem Äquivalent Polyäthylenglykol vom mittleren Molgewicht 300 und 2 Äquivalenten eines Addukte aus Wachsalkohol und 2 Mol Äthylenoxid verestert) 20 TTri-phosphate (with one equivalent of polyethylene glycol of average molecular weight 300 and 2 equivalents of an adduct of wax alcohol and 2 moles of ethylene oxide esterified) 20 T
Die Präparationen a) und b) lassen sich mit Wasser opak emulgieren, c) gibt eine milchige Emulsion.Preparations a) and b) can be emulsified in an opaque manner with water, c) gives a milky emulsion.
Flüchtigkeit bei 25O°C/h:
Präparation:Volatility at 25O ° C / h:
Preparation:
Texturierpräparation für Polyamid 6-Filament ϊ0 a) Erfindungsgemäße PräparationTexturing preparation for polyamide 6 filament ϊ0 a) Preparation according to the invention
Paraffinöl (wie in Beispiel 1) 70 TParaffin oil (as in Example 1) 70 T
Anlagerungsprodukt von 6 Mol Äthylenoxid an 1 Mol ungesättigtenAddition product of 6 moles of ethylene oxide and 1 mole of unsaturated
technischen Cl8-Alkohol 20 Ttechnical C l8 alcohol 20 T
Stearyl-bis-(pentaglykol)-Aminoxid... 10 TStearyl bis (pentaglycol) amine oxide ... 10 T.
b) Vergleichspräparatiunb) Comparative preparations
Handelsübliches oxäthylieries nichtionogenes Siloxan-Deriva» (0,3% SiO2 Commercially available oxäthylieries non-ionic siloxane deriva »(0.3% SiO 2
Gehalt) 90 TSalary) 90,000
Anlagerungsprodukt von 7 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Rizinusöl.... 7 T N-Stearylsarcosid Natrium 99 TAddition product of 7 moles of ethylene oxide with 1 mole of castor oil .... 7 T N-stearyl sarcoside sodium 99 T
Flüchtigkeit bei 250° C:Volatility at 250 ° C:
a) 19%a) 19%
b) 49%b) 49%
Spulenaufbau bei 0.3% Aminoxid-Auflage auf PoIyamid 6:Coil build-up with 0.3% amine oxide coating on polyamide 6:
a) hervorragenda) excellent
b) befriedigendb) satisfactory
Vergleichbare Effekte erzielt man mit den Verbindungen Comparable effects can be achieved with the connections
CH,CH,
10% QgH37 10% QgH 37
70%70%
Antistatik-Werte in Meg-Ohm bei Applikation von 0,5% Aminoxid auf Polyäthylenglykolterephthalat-Flocke: Antistatic values in megohms when applying 0.5% amine oxide to polyethylene glycol terephthalate flakes:
CH3 CH 3
5555
undand
6o6o
I (CH 2
I.
Claims (1)
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