DE2335675B2 - Mittel und verfahren zum praeparieren von fasern - Google Patents

Mittel und verfahren zum praeparieren von fasern

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Description

R' R'
I I
R—N®—(CH2)j—N®—R' R' R'
2X"
10
besteht, in der R einen langkettigen Alkyl — oder Alkenyl-Rest, R' gleiche oder verschiedene niedere Alkylreste usd X ein Chloridion, ein Alkylsulfation mit niederem Alkylrest oder ein Tosylation bedeutet.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Substituent R in dgr in Anspruch 1 angegebenen Verbindung Alkyl- oder Alkenyl-Reste von Fettsäuren mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei der Hauptanteil 12 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist.
3. Mittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reste R' in der in An spruch 1 angegebenen Verbindung Methyl- oder Äthyl-Gruppen bedeuten.
4. Verfahren zum Präparieren von Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Fasern ein Präparationsmittel nach den Ansprüchen 1 bis 3 aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß 0,1 bis 5 Gew.-% der Verbindung gemäß Anspruch 1, bezogen auf das Fasergewicht, aufgebracht werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß 0,2 bis 2 Gew.-% der Verbindung gemäß Anspruch 1, bezogen auf das Fasergewicht, aufgebracht werden.
tainern transportiert bzw. durch Pumpen weiterbefördert zu werden.
Aus der DT-OS 15 94981 ist die Verwendung von Deralkylierten Alkylendiaminen ab Präparationsmittel bekannt, die an beiden Stickstoffatomen symmetrisch durch langkettige Alkylgruppen substituiert sind. Diese symmetrisch substituierten Verbindungen sind aber pastös und lassen sich schlecht anwenden, da man sie erst durch längeres Aufkochen in Wasser in Lösung bringen kann. Die im folgenden beschriebenen unsymmetrisch substituierten Alkylendiamine sind dagegen leicht wasserlöslich.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
R'
R'
R—N®—(CH2]I3-N®—R' 2X"
R'
R'
45
Es ist seit langem bekannt, kationaktive Substanzen, «vie quaternäre Ammoniumverbindungen, als antistatisch wirkende Komponenten in Faserpräparationsmitteln zum besseren Gleiten von Fasern und Filamenten über die fadenführenden Aggregate eintusetzen.
Dabei wirken Antistatika auf 3 Wegen der elektrostatischen Aufladung entgegen (H. R a t h, Lehrbuch der Textilchemie, 3. Auflage, 1972, S. 340 ff.). Sie eraiedrigen den Reibungskoeffizienten der Faser, erhöhen die Oberflächenleitfähigkeit der Faser und erhöhen die Dielektrizitätskonstante des zwischen den beiden reibenden Körpern befindlichen Mediums, wobei man das System Faser-Reibkörper als Kondensator betrachtet.
Grenzflächenaktive anionische oder kationische Produkte wirken daher um so mehr antistatisch, je ausgeprägter ihr polarer bzw. poiarisierbarer Charakter und je langer die Fettkette ist, die den Produkten zugrunde liegt (Rath, loc. cit. und S. 792 fT.). Für den Einsatz der Produkte ist entscheidend, daß sie in Wasser gut und einfach löslich sind und vorzugsweise in flüssiger Form vorliegen, um so leichter in Conin welcher R einen langkettigen Alkyl- oder Alkenyl-Rest, R' gleiche oder verschiedene niedere Alkylreste und X ein Chloridion, ein Alkylsulfation mit niederem Alkylrest oder ein Tosylation bedeuten, Fasern hohe Antistatikwerte vermitteln, in hochkonzentrierte stabile Flüssigeinstellungen überführbar sind, in Wasser leicht lösbar sind, und damit die erwähnten Nachteile bekannter Produkte nicht aufweisen.
Bevorzugt werden diejenigen Verbindungen der Formel (I), in denen der Rest R Alkyl- oder Alkenyl-Reste von Fettsäuren mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei der Hauptanteil 12 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist. Solche Reste leiten sich beispielsweise von der Talg-, Cocos-, Sojaöl- und Palmöl-Fettsäure ab. Die Reste R' sind vorzugsweise untereinander gleich und stellen bevorzugt Äthyl- oder Methyl-Gruppen dar. Bevorzugte Anionen sind Ätho- und Methosulfat, sowie Chlorid. Es ist hierbei nicht erforderlich, daß diese Verbindungen zu 100% in der peralkylierten Form vorliegen; ein Unterschuß an Verbindungen, in denen ein Rest R' durch Wasserstoff ersetzt ist, stört nicht.
Die in Form ihrer wäßrigen Konzentrate mit bis zu etwa 50% Wirkstoffgehalt in kalterr. Wasser von etwa 8 bis 200C sehr leicht löslichen Produkte verleihen auf Fasern jeglicher Provenienz in einer Menge von 0,1 bis 5%, vorzugsweise 0,2 bis 2% aufgebracht, diesen hervorragende Antistatikeigenschaften bei gleichzeitig weichem, angenehmem Griffausfall. Das Aufbringen kann in bekannter Weise, wie durch Sprühen, Tauchen, Foulardieren oder mittels Galetten erfolgen.
Als Fasern kommen native, wie cellulosische Fasern, insbesondere Baumwolle und Wolle, ferner teilsynthetische Fasern, wie solche aus regenerierter Cellulose oder Acetylcellulose, vorzugsweise aber vollsynthetische Fasern, wie Polyesterfasern, insbesondere solche aus Polyäthylenglykolterephthalat, Polyamidfasern, insbesondere solche aus Polyamid-6 und Polyamid-6,6, und Polyacrylnitrilfasern bzw. Fasern aus überwiegend Acrylnitrileinheiten enthaltenden Copolymerisaten in Betracht.
Die hohe Substantivität der Verbindungen der Formel (I) erlaubt es auch, die Produkte aus langer Flotle, z. B. in einem Färbeprozeß aufzubringen.
Der Einsatz in der Faserpräparation kann gleichzeitig mit üblichen Glättekomponenten, wie z. B.
Mineral- und Paraffinölen, Esterölen und Emulgatoren erfolgen.
Es ist überraschend, daß die leicht löslichen Verbindungen der Formel (I) auf der Faser einen gut weichmachenden und glättenden Effekt ausüben, obwohl sie als flüssige Produkte keinen Film um die Faser büden, wie er von den pastösen und filmbildenöen bekannten antistatisch wirkenden Verbindungen, wie z. B. dem mit Dimethylsulfat permethylWten Kondensationsprodukt von Stearinsäure mit Diäthylentriaroin erzeugt wird.
In den folgenden Beispielen sind Prozentangaben Gewichtsprozente.
Beispiel 1
Auf ein Polyamid 6-Filament (dtex 200 f 20) werden mittels einer Galette unter Einhaltung einer Feststoff1 Auflage von 0,5% folgende Lösungen aufgebracht:
a) eine 5 %ige wäßrige Lösung eines permethylierten Kondensationsproduktes von 1 Mol Diäthylentriamin mit 1 Mol Stearinsäure,
b) eine 1 %ige Lösung einer Verbindung der Formel
CH3
CH3
N®-(CH2)3-N®-CH3
CH3 CH3
2CH3SO/
in der RTaig einen von der Talgfettsäure abgeleiteten Rest mit etwa 14 bis 18 C-Atomen (Hauptanteile: Q6H33, C18H35, und C18H37 bedeutet.
Das so präparierte Filament wird bei 8O0C getrocknet. Es weist dann die folgenden Eigenschaften auf:
Korrosion1) starkes indifferent,
Rosten wie Wasser
Dynamische 0,38 0,36
Reibung
Antistatik-Ver 100 50
halten (Megohm)
'5 Die dynamische Reihung wird mit der nachstehend beschriebenen Anordnung gemessen (vgl. Figur):
Das Filament (1) läuft von der Fadenzuführung über eine Fadenbremse (2), die eine konstante Vorspannung von 50 ρ bewirkt, zum ersten Meßkopf (A) und von dort über einen Reibkörper (3) aus hartverchromtem Edelstahl zum zweiten Meßkopf (B), von wo das Filament zur Fadenaufnahme (4) läuft. . Der dynamische Reibungskoeffizient/resultiert aus den Fadenspannungen I1 [vor dem Reibkörper (3)] und t2 [nach dem Reibkörper (3)] entsprechend der Gleichung
wobei α den Umschlingungswinkel darstellt, der mit Hilfe der Fadenführer (5) und (6) hier auf 1800C eingestellt wird. Der angegebene Wert für die dynamische Reibung (Faden-Metall-Reibung) stellt den Durchschnitt aus Meßwetten bei Abzugsgeschwindigkeiten von 20 und 120 m/min dar.
Beispiel 2
Polyacrylnitril-Flocke wird in getrennten Färbebädern bei einem Flottenvsrhältnis von 1 :20 und einer Temperatur von 400C 30 Minuten mit Lösungen der folgenden Verbindungen behandelt:
a) handelsübliche äthoxylierte tertiäre Sulfoniumverbindung mit langkettigem Fettrest unter Zusatz von Triäthonolaminstearat (pastös)
b) Verbindung der Formel
35
40
') »Herbert«-Test (vgl. DT-AS 1298 672, Spalte 3, Zeilen 33—37, jedoch unter Verwendung von Stahlplatten und Stahlspänen).
Bei leicht überlegenen Werten im Korrosions-, Reibungs- und Antistatik-Verhalten ist das^rfindungsgemäß zu verwendende Produkt in Form des hochkonzentrierten flüssigen Konzentrats b) in Wasser leicht und klar löslich, während die Vergleichssubstanz a) als pastöse Masse zuerst am Stechrohr mit Heißdampf aufgeschmolzen werden muß.
Ähnlich gute Effekte sind zu erzielen, wenn an Stelle von Produkt b) eine Verbindung c) der Formel CH3
CH3
Alkenyl(C14-C18)-N©-(CH2)3-N®-CH3
CH3
CH3
2CH3SO4
C2H5
C2H5
Alkyl(CM-C16)—N*—(CH2J3-N*-C2H5
C2H5 C2H5
2Cl'
eingesetzt wird, in der Alkyl (C14-C16)-Alkylreste von Fettsäuren mit 14 bis 16 C-Atomen bedeutet.
in der Alkenyl (C14-C)8)-Alkenylreste von Fettsäuren mit 14 bis 18 C-Atomen bedeutet.
Die Einsatzmengen betragen jeweils 5 g/l. Hierbei muß dei Vergleichssubstanz zuerst am Stechrohr mit Heißdampf aufgeschmolzen und dann durch längeres Aufkochen zuvor separat gelöst werden, während die erfindungsgemäß zu verwendende Verbindung b) als
Flüssigkonzentrat direkt zum Färbebad gegeben werden kann.
Die Flocke wird danach auf ca. 70% Flüssigkeitsaufnahme, bezogen auf das Trockengewicht der Flocke, abgeschleudert und bei 1100C getrocknet. Die
mit Verbindung b) ausgerüstete Flocke weist einen angenehmen glatten Griff auf, während die mit Substanz a) behandelte Ware leicht stumpf wirkt. Antistatik-Effekte (Megohm): a) 15. b) 10. Die folgenden Kerstellungsvorschriften zeigen vor-
teilhafte Verfahren zur Herstellung von stabilen Hüssigeinstellungen der erfindungsgemäß zu verwendenden Substanzen:
A. Zu 345 g (1 Mol) Talgfettpropylendiamin in 730 ecm Wasser werden bei 60—75°C innerhalb von 2 Stunden 504 g (4 Mol) Dimethylsulfat zugetropft. Dabei wird durch gleichzeitiges Zutropfen von insgesamt 360 g 33%iger Natron-
lauge der pH-Wert über pH = 9,0 gehalten. Nach Beendigung der Dimethylsulfat-Zugabe wird mit Eisessig neutralisiert, und man erhält eine Flüssigkeit, deren Feslstoffgehall zu 47% bestimmt wird.
Zu 86,3 g (0,25 Mol) Talgfettpropylendiamin in 265 ecm Wasser werden bei 60 — 75 C innerhalb von 2 Stunden 192 g (1,25 Mol) Diäthylsulfat zugetropft. Durch gleichzeitiges Zutropfen von insgesamt 102 g 33%iger Natronlauge wird der pH-Wert über pH = 9,0 gehalten. Nach Beendigung der Diäthylsulfat-Zugabe wird mit Eisessig neutralisiert, und man erhält eine Flüssig keil, deren FeststofTgehalt zu 48% bestimmt wird
C. Zu 274 g (I MolJCocospropylendiamin in 740 ccn Wasser werden bei 60 —75" C innerhalb vor 2 Stunden 630 g (5 Mol) Dimethylsulfat züge tropft. Durch gleichzeitiges Zutropfen von ins gesamt 540 g 33%iger Natronlauge wird dei pH-Wert über pH = 9,0 gehalten. Nach Be endigung der Dimethylsulfat-Zugabe wird mi Eisessig neutralisiert, und man erhält eine Flüssig keit, deren Feststoffgehalt zu 49% bestimm wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Mittel zum Präparieren von Fasern auf der Basis eines peralkylierten Alkylendiarains, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer bis zu 50%igen wäßrigen Lösung einer Verbindung der allgemeinen Formel
DE19732335675 1973-07-13 1973-07-13 Mittel und Verfahren zum Präparieren von Fasern Expired DE2335675C3 (de)

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