DE2412175A1 - Verfahren zum appretieren von textilien, insbesondere waehrend der chemischreinigung - Google Patents

Verfahren zum appretieren von textilien, insbesondere waehrend der chemischreinigung

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DE2412175A1 DE19742412175 DE2412175A DE2412175A1 DE 2412175 A1 DE2412175 A1 DE 2412175A1 DE 19742412175 DE19742412175 DE 19742412175 DE 2412175 A DE2412175 A DE 2412175A DE 2412175 A1 DE2412175 A1 DE 2412175A1
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    • D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
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    • D06M13/292—Mono-, di- or triesters of phosphoric or phosphorous acids; Salts thereof
    • D06M13/295—Mono-, di- or triesters of phosphoric or phosphorous acids; Salts thereof containing polyglycol moieties; containing neopentyl moieties

Description

2412175 PATENTANWALT DR.-ING. LOTTERHOS
FRANKFURT (MAIN)
ANNASTRASSE 19 FERNSPRECHER: (0611) 555061 TELEGRAMME· LOMOSAPATENT LANDESZENTRALBANK 50007149 POSTSCHECK-KONTO FFM. 1667
Il/ho FRANKFURT (MAIN)1
1 2. MRZ. 1974
Chemische Fabrik Kreussler Ss Go. GmbH,
6202 Wiesbaden-Biebrich, Bheingaustrasse 87-95
Verfahren zum Appretieren von Textilien, insbesondere während der Chemischreinigung.
Die Erfindung bezieht sich auf Appretiermittel, die zur Erstappretur sowie zur Nachappretur eingesetzt werden können.
Appretiermittel sind Stoffe, die auf Textilien folgende Effekte bewirken:
sie verbessern den Griff und die I1UlIe (Textilien fühlen sich substanzreicher an, als sie es sind);
sie beeinflussen die Geschmeidigkeit und die Steifigkeit des Textils;
sie verbessern die Knittererholungseigenschaften und die Fi- ! xierung von Bügelfalten oder Glätteeffekten (Finish);
ge nach Art der Appretiermittel treten die einzelnen Effekte mehr oder weniger stark in den Vordergrund.
Neue Bekleisungstextilien sind zur Verbesserung des Griffs und der Knittererholungseigenschaften üblicherweise mit Appretiermitteln ausgerüstet (Erstappretur). Je nach Qualität der Stoffe führt ein' Verlust der Appretur zu einer mehr oder weniger nach-
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teiligen Veränderung des Gebrauchswertes der Kleisungsstücke.
Bei der Chemischreinigung werden lösemittellösliche, bei der Reinigung unter Zusatz von Wasser auch wasserlösliche Appreturen vollständig oder teilweise entfernt. Die Folge davon ist eine Verschlechterung des Griffs und der 5UlIe, sowie eine Verminderung der Knittererholungseigenschaften und der Beständigkeit von j ITinisheffekten gereinigter Textilien. |
Um diese Nachteile zu vermeiden, v/erden Textilien im Anschluss an die Cnemischreinigung appretiert (Nachappretur).
Daüberhinaus wird durch die Nachappretur eine Vereinfachung der Bügelarbeit bzw. eine Leistungssteigerung von Dämpf-!"inishgeräten erzielt und die Kleidung gegenüber m&chanischen Einflüssen beim Transport unempfindlicher gemacht.
Als Appretiermittel werden in der Chemischreinigung Lösungen in organischen Lösemitteln von Natur- oder Kunstharzen, Harzkombinationen, Mischungen aus Harzen und Wachsen oder langkettigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen eingesetzt.
Normalerweise werden Appretiermittel zur Nachappretur im Anschluss an die Reinigung im Tauch-Rollier-Verfahren oder durch Aufsprühen aufgebracht.
Aus Rationalisierungsgründen werden Appretiermittel in jüngster Zeit auch vielfach dem Reinigungsbad zugesetzt. Da nahezu alle heute angebotenen Appretiermittel filtergängig sind, ist das vom Verfahrensablauf her ohne weiteres möglich.
Zwei Einschränkungen konnten dabei jedoch bis heute nicht ausgeschaltet werden:
1. Appretiermittelbestandteile verhalten sich kolloid^hemisch wie "Schmutz" und binden Tensidmoleküle. Dadurch wird die Reinigungswirkung des Reinigungsbades vermindert und das Auftreten von Vergrauungen begünstigt.
2. Da die Reinigungswirkung bei Textilien in organischen Lösemitteln durch Wasserzusätze wesentlich verbessert wird, ist das Emulsionsverhalten von Reinigungsverstärkern im Lösemittel
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und deren Wassersolubilisierungsvermögen für die Wasserverteilung in der Reinigungsflotte von entscheidender Bedeutung.
Infolge des hydrophoben Charakters der als Appretiermittel wirksamen Stoffe wird die Wasserverteilung in der Reinigungsflotte gestört.
Reinigungsverstärker sind üblicherweise so eingestellt, dass sie in reinem Lösemittel optimale Verhältnisse für die Solubilisation und.Emulsion von Wasser herbeiführen.
Da diese Verhältnisse durch die Gegenwart von Appretiermitteln im Reinigungsbad gestört werden, können Krumpfungen und Verfilzungen des Reinigungsgutes verursacht werden. (Literatur: Hasenc lev er/Naumann, "Chemischreinigung", Fachteil T 76 aus Handbücher für Textilingenieure und Textilpraktiker, Dr.Spohr-Verlag, Stuttgart).
Es wurde nun gefunden, dass oxäthylierte und anschliessend phosphatierte langkettige unverzweigte und gesättigte Fettalkohole, sowie Glycerinmono- und -diester mit unverzweigten, gesättigten, aliphatischen Carbonsäuren auf Textilien eine deutliche Griffverbesserung und eine Steigerung der Knittererholungseigenschaften bewirken, ohne dass dabei das Emulsionsverhalten der Reinigungsflotte beeinträchtigt wird.
Die beschriebenen Verbindungen entsprechen den allgemeinen Formeln:
I. a /R1 - O "(GE2-GE2-O)1J 3 -P = O
.OMe Ib /R1-O -(CH2-CH2-On 7 2 -P^
Hierin bedeuten R1 eine aliphatische, unverzweigte, gesättigte Kohlenwasserstoffkette mit 16 bis 18 C-Atomen, η eine ganze Zahl von 10 bis 1A-, Me ein einwertiges Metallion. Diese Verbindungen entstehen beim Verestern .von oxäthylierten Fettalkoholen und fallen als Mischungen mit unterschiedlichen Anteilen an Tri- und Diestern an. Es ist natürlich möglich, die Verbindungen I a und I b zu trennen und getrennt einzusetzen. Dadurch ergeben sich aber
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für die Zwecke der Erfindung keine Vorteile.
II Glycerinmonoester der allgemeinen Formel E2 C3 O3 H17 sowie
III Glycerindiester der allgemeinen Formel CR2)2 G3 O3 H6
In diesen Formeln bedeutet Ep einen aliphatischen unverzweigten gesättigten Monoc.arbonsäurerest mit 12 bis 14- C-Atomen.
Sa Verbindungen des Typus Ia, Ib, II und III ist gemeinsam, dass die Kohlenwasserstoffketten im Fall des Typus I a und I b als Alkohol an eine dreibasische Säure und im Falle des Typus . II und III als Säure an einen dreifachen Alkohol gebunden sind.
Beispiel 1 - Vergleich des Emulsionsverhaltens Herstellung der Substanzen
A) 5 Mol Stearylalkohol werden mit 50 Mol Aethylenoxid oxäthyliert, mit 2 Mol Phosphorsäure verestert und mit Natronlauge neutralisiert. Dabei entsteht ein Gemisch von Verbindungen entsprechend der oben angegebenen allgemeinen Formeln für den Typ I a und I b.
Mit diesem Stoffgemisch wird ein Appretiermittel folgender Zusammensetzung hergestellt:
4-0.0 Teile Polyäthoxystearylphosphat
(Verbindung nach Typ I a und I b) 10.0 Teile Isopropanol
50.Q Teile Tetrachloräthylen
100.0 Teile Substanz A
B) 5 Mol eines gesättigten C 16/C-Fettalkohols werden mit 70 Hol Aethylenoxid oxäthyliert, mit 2 Mol Phosphorsäure verestert und mit Natronlauge neutralisiert. Dabei entsteht ein Gemisch von Verbindungen entsprechend der oben angegebenen Formel für den Typ I a und Ib.
Mit diesem Stoffgemisch wird ein Appretiermittel folgender Zusammensetzung hergestellt:
' 509839/103 6
4-0.0 Teile Polyäthoxypalmityl(stearyl)-phosphat
(Verbindung nach Typ I a und I b) 10.0 Teile Isopropanol ^0.0 Teile Tetrachloräthylen 100.0 Teile Substanz B
In entsprechender Weise werden aus Glycerinmonolaurat (Typ II) und Glycerindilaurat (Typ III) zwei Appretiermittel hergestellt:
C) 4-0.0 Teile Glycerinmonolaurat (Schmelzpunkt 280G) 10.0 Teile Isopropanol
50.0 Teile Tetrachloräthylen 100.0 Teile Substanz G
D) 4-0.0 Teile Glycerindilaurat (Schmelzpunpt 310G) 10.0 Teile Isopropanol
50.0 Teile Tetrachloräthylen 100.0 Teile Substanz D
E) Ein weiteres Appretiermittel wird unter Verwendung eines Gemisches der erfindungsgemäss anwendbaren Verbindungen mit folgender Zusammensetzung hergestellt:
30.0 Teile Polyäthj£oxystearylphosphat
(Verbindung Typ I a und I b) 10.0 Teile Glycerinmonolaurat (Typ II) 10.0 Teile Isopropanol 50.0 Teile Tetrachloräthylen 100.0 Teile Substanz E .
Die Bubstanzen A bis E werden mit bekannten, handelsüblichen Appretiermitteln auf Kunstharzbasis verglichen, die aus folgenden Stoffen bestehen:
F) 4-0.0 Teile Maleinatharz 60.0 Teile Tetrachloräthylen
100.0 Teile Substanz Έ ,
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G) 20.0 Teile Polystyrol
80.0 Teile Tetrachloräthylen 100.0 Teile Substanz G ,
H) 20.0 Teile leinölmodifiziertes Alhydharz 10.0 Teile η-Paraffin mit einer Kettenlänge von
20 bis 24 C-Atomen
10.0 Teile ikmylphenolpolyglycoläther mit 5 Mol
Aethylenoxid
10.0 Teile Isopropanol
50.0 Teile Tetrachloräthylen 100.0 Teile Substanz H
Zur Ermittlung der Beeinflussung des Emulsionsverhaltens durch die Appretiermittel wurde zu einer Tetrachloräthylenlösung, die 5 g/l eines handelsüblichen Reinigungsverstärkers auf Basis von Alkylarylsulfonat und Alkylphenolpolyglykoläther enthielt, jeweils 5 g/l der Substanzen A, B, C, Ό, E, i1, G bzw. H zugesetzt und das Wasseremulgiervermögen der Flotten bestimmt. Das Wasseremulgiervermögen ist dabei charakterisiert als die Höchstmenge Wasser (g/l), die von der Reinigungsflotte stabil emulgiert werden kann.
g/l
5 g/l RV + 5 g/l Substanz A 5 g/l RV + 5 g/l Substanz B 5 g/l RV + 5 g/l Substanz C 5 g/l RV + 5 g/l Substanz D 5 g/l RV + 5 g/l Substanz E 5 g/l RV + 5 g/l Substanz F 5 g/l RV + 5 g/l Substanz G 5 g/l RV + 5 g/l Substanz H
14,75 g/l 14,75 g/l 14,00 g/l
12,9 g/l 9,2 g/l
14,50 g/l 5,90 g/l 4,80 g/l 2,50 g/l
RV bedeutet Reinigungsverstärker.
Bei Zusatz der Appretiermittel A bis E wird fast in allen !Fällen der gleiche Wert für das Wasseremulgiervermögen in der Reinigungsflotte wie für die appretiermittelfreie Flotte erreicht, während bei Zusatz von bisher gebräuchlichen Appretiermitteln auf Kunstharzbasis das Wasseremulgiervermögen deutlich beeinträchtigt wird.
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Auch der Wert für Substanz D liegt noch deutlich über den für die Substanzen F, G und H geltenden Werten.
Beispiel 2 - Vergleich der Knittererholungseigenschaften
Zur Beurteilung der Appretierxri.rkung wurden die KnitterqholungseigeBSchaften der unter F, G und H genannten, handelsübliche Kunstharze enthaltenden Appretiermittel mit denen der Appretiermittel auf Basis der Verbindungen I a und I b, II und III ermittelt.
Als weitere Substanz wurde in diesem Beispiel noch folgendes Gemisch geprüft:
30.0 Teile Polyäthoxystearylpalmitylphosphat
(Verbindung Typ I a und I b) 10.0 Teile Glycerindilaurat (Typ III) 10.0 Teile Isopropanol
50.0 Teile Tetrachloräthylen 100.0 Teile Substanz I
Hierzu wurden Gewebe gleicher Bindungsart aus:
Wolle qm-Gewicht 416 g
Baumwolle " 470 g
2 1/2 Acetat " 469 g
Polyamid 6 " 443 g
Polyester " 433 g
Polyacrylnitril " 447 g
durch Aufklotzen einer Lösung von 10 g/l der Appretiermittel in Tetrachloräthylen und anschliessendem Abquetschen mit einem Abquetscheffekt von etwa 150 % ausgerüstet.
Die Appretiermittelauflage betrug auf allen Faserstoffen bei den Substanzen A bis F, H und I 0,4 bis 0,5 Gew.%, bei Substanz G 0,2 bis 0,3 Gew.%.
Die Knittererholungswinkel wurden nach DIN 53890 bestimmt und als Alpha 0 berechnet.
509839/103S
Durchschnittswerte
unbe-
han
delt		 A B 92 C D E F 97 G H I
Wolle 85 108 48 124 105 129 39 132 116 116
Baumwolle 24 62 91 54 51 68 84 69 52 57
2 1/2 Acetat 74 99 74 104 74 105 68 116 99 96
Polyamid 6 74 80 77 69 44 82 73 94 76 78
Polyester 72 91 91 98 118 108 84 112 81 85
Polyacrylnitril 89 91 95 69 93 101 89 90
Die Knittererholungswerte dienen als Masszahl zum Nachweis, dass die erfindungsgemäss anwendbaren Verbindungen gleichartige Appretur- und Finisheffekte wie bekannte kunstharzhaltige Appretiermittel herbeiführen. Der Finisheffekt ist die Eigenschaft des Appretiermittels, ein Glätten des ausgerüsteten Textilmaterials beim Bügeln oder Dämpfen zu erleichtern.
Beispiel 3 - Vergleich des Finisheffekts
Verglichen wurde die Substanz A mit einem Fettalkoholoxäthylat von ähnlicher wachsartiger Konsistenz und gleicher Kettenlänge des Fettalkohols und gleichen Oxäthylierungsgrads, der eine ähnlich geringe Beeinflussung des Emulsionsverhaltens der Reinigungsflotte herbeiführt, das die Formel:
GE3(GE2)^7 0 (GH2-GH2-O)10 H
besitzt und auf gleiche Wirkstoffkonzentration eingestellt wurde:
40.0 Teile Fettalkoholoxäthylat (wie beschrieben) 10.0 Teile Isopropanol
50 «0 Teile Tetrachlorethylen
100.0 Teile Substanz K .
Die Messung der Knittererholungseigenschaften nach DIN 53890 an Geweben aus Wolle, Baumwolle, 2 1/2 Acetat, Polyamid 6, Poyester und Polyacrylnitril in der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise ergab folgende Werte für Alpha 0:
609839/103&
85 108 72
24- 62 21
74- 99 70
74- 80 74-
72 91 71
89 91 85
Durchschnittswerte
unbehandelt Substanz A Substanz K
Baumwolle
2 1/2 Acetat
Polyamid 6
Polyester
Polyacrylnitril
Substanz A zeigt eine deutliche Verbesserung der Knitterefholungswerte, während Substanz E sogar im Vergleich zum unbehandelten Textilmaterial zu schlechteren Knittererholungswerten führt.
Die Griffcharakteristik (Üillwirkung und Steifigkeit) wurde subjektiv durch 5 Personen beurteilt. Dabei wurden die mit den Substanzen A und K ausgerüsteten Gewebe einheitlich als fülliger und steifer als die unbehandelten Gewebe beurteilt. Zwischen den mit den beiden Substanzen ausgerüsteten Proben konnten keine charakteristischen Unterschiede im Warengriff festgestellt werden.
Das Beispiel zwigt, dass IPettalkoholoxäthylate wachsartiger Eonsist enz zwar eine lüllwirkung auf Textilien herbeiführen, dass jedoch eine Verbesserung der Knittererholungseigenschaften nur dann eintritt, wenn im Sinne dieser Erfindung Fettalkoholoxäthylate mit Phosphorsäure verestert sind.
Beispiel 4 - Erprobung in der Praxis
Die erfindungsgemäss anwendbaren Stoffe wurden einer Tensidkombination, wie sie üblicherweise als Reinigungsverstärker verwendet wird, nach folgendem Eezept direkt zugesetzt:
10.0^ Teile Polyäthoxystearylphosphat (Typ I a und I b) 10.0 Teile Glycerinmonolaurat (Typ II) 25.0 Teile Dodezylbenzolsulfonat -K-SaIz
tt
7.0 Teile Honylphenolpolyglykolather mit 3 Mol AO 3.0 Teile Nonylphenolpolyglykolather mit 9 Mol AO 3.0 Teile Butylglykol
7.0 Teile Wasser
35-0 Teile Tetrachloräthylen
Il
100.0 Teile Substanz L (10 bedeutet Aethylenoxid) .
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Die Substanz L wurde in einer handelsüblichen Chemischreinigungsmaschine als Reinigungsverstärker mit Appretierwirkung zur Behandlung von Oberbekleidung mit einer Konzentration von 5 g/l eingesetzt.
Zum Vergleich hierzu wurde eine Mischung aus gleichen Teilen eines handelsüblichen Reinigungsverstärkers (Basis: Alkylarylsulfonat kombiniert mit Nonylphenolpolyglykoläthern) und eines handelsüblichen Appretiermittels (Substanz H) hergestellt:
50.0 Teile handelsüblicher Verstärker 50.0 Teile Substanz H
100.0 Teile Substanz M .
Die Substanz M wurde unter gleichen Bedingungen mit 10 g/l eingesetzt, um bei dem Versuch, sowohl bezüglich der als Reinigungsverstärker wirksamen Substanzen als auch bezüglich der als Appretiermittel wirksamen Verbindungen von gleichen Wirkstoffmengen ausgehen zu können.
Als weiterer Vergleich wurde noch 5 g/l RV - ohne Appretiermittelzusatz eingesetzt.
Reinigungsverfahren: 3 min Vorreinigen mit einem Reinigungsbad,
welches 5 g/l Substanz L bzw. 10 g/l Substanz M bzw. 5 g/l Reinigungsverstärker ohne Appretiermittelzusatz enthält, bei niedrigem Plottenstand im Pumpenkreislauf,
1 min Schleudern,
8 min Reinigen mit Reinigungsbad, welches 5 g/l Substanz L bzw. 10 g/l Substanz M bzw. 5 g/l Reinigungsverstärker ohne Appretiermittel enthält, bei hohem JJbttenstand über Filter,
2 min Schleudern,
Trocknen bei 600C.
Nach diesem Verfahren wurden Jeweils 5 gewichtsgleiche Chargen etwa gleich stark und wesensgleich verschmutzter Anzüge und Kostüme gereinigt, wobei je Charge 2 % Wasser (bezogen auf das Wa-
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rengewicht) zugesetzt wurden. Zur-Ermittlung der Vergrauung wurden weisse, gebleichte, nicht optisch aufgehellte und nicht ausgerüstete Testgewebe aus Wolle, Baumwolle, 2 1/2 Acetat, Polyamid 6, Polye st eirund !Polyacrylnitril mitgereinigt und die Vergrauung durch Remissionsmessung und Umrechnung der Werte nach der Formel:
% Vergrauung - 100 . Wo"Wv
Wo
Wo » Ausgangswert (Eemission)
Wv « Eemission der gereinigten Probe bestimmt.
Zur Ermittlung des JTlächenverlustes wurde ein Standard-Woll-JTresco des Internationalen Woll-Sekretariats (IWS) mitgereinigt und der JTläohenverlust in % vom Ausgangswert ermittelte Der Detachuranteil wurde bestimmt durch Auszählen der nach der Reinigung noch verfleckten Teile im Verhältnis zu der Anzahl der in der entsprechenden Versuchsreihe gereinigten Kleidungsstücke.
Der Sinisheffekt ist angegeben als Masstab für die Beeinflussung des ünishaufwandes durch den Appretiermittelzusatz. Er wurde bestimmt als Anteil der nach einfachem Finishprozess (Dämpfschrank) versandfertigen Ware im Verhältnis zur Anzahl der in der jeweiligen Versuchsreihe gereinigten Stücke (Hosen wurden nicht mit berücksichtigt).
nur RV Substanz L Substanz M
Vergrauung %
Wolle o,5 o,8 2,1
Baumwolle 1,6 1,5 4,8
2 1/2 Acetat 2,6 2,6 2,7
Polyamid 6 3,o 3,2 4,1
Polyester 3,2 3,5 5,8
Polyacrylnitril 2,7 2,6 3 A
Erump_fung_%
Kette 3,7 3,7 7,o
Schuss 1,8 1,8 3,7
Detachuranteil % 22 18 26
Finisheffekt % . 6o 85 75
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Parallel hierzu wurden labormässig die Knittererholungswinkel bestimmt nach DIN 53890 (wie in Beispiel 2 "beschrieben), wobei die Testgewebe ausgerüstet wurden mit 5 g/l EV, 5 g/l Substanz L, 1o g/l Substanz M.
Durchschnittswerte
unbe- RV Sub Sub
handelt stanz L stanz Ιΐ
Wolle 85 78 11o 93
Baumwolle 24 29 55 45
2 1/2 Acetat 74 62 91 89
Polyamid 6 74 69 82 76
Polyester 72 72 1o5 79
Polyacrylnitril 89 81 88 89
Die üppretur kann in üblicher Weise mit den gemäss Erfindung vorgeschlagenen Appreturmitteln ausgeführt werden.
Die Uachappretur kann mit den gemäss der Erfindung vorgeschlagenen Appreturmitteln im Reinigungsbad vorgenommen werden, wobei der Zusatz unmittelbar zum Reinigungsbad oder zusammen mit einem Teil des Lösemittels oder mit dem Reinigungsverstärker erfolgt.
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Claims (2)

Patentansprüche
1) Verfahren zur Erstappretur von Textilien, dadurch gekennzeichnet, dass die Appretur mit einem Phosphorsäureester der allgemeinen Formeis
I a /-R1-O-(CH2-CH2-O)n
Me
in denen
R1 eine aliphatische, unverzweigte, gesättigte Kohlenwasserstoff kette mit 16 bis 18 C-Atomen,
η eine ganze Zahl von 1o bis 14 und bei I b Me ein einwertiges Metallion bedeuten,
bzw. Glycerinester der allgemeinen Formelns
II RoC,0,Hn , oder
JO7
in denen
Rp eine aliphatische, unverzweigte, gesättigte Monocarbon-
säure mit. 12 bis 14 C-Atomen bedeutet, oder mit dner Mischung dieser Verbindungen vorgenommen wird.
2) Verfahren zum Nachappretieren von Textilien während der Chemischreinigung unter Zusatz von Appreturmitteln zum Reinigungsbad, dadurch gekennzeichnet, dass dem Reinigungsbad ein Phosphorsäureester der allgemeinen Formelns
I a /R1-O
ίθ
Ό Me
in denen
R1 eine aliphatische, unverzweigte, gesättigte Kohlenwasser-
stoffkette mit 16 bis 18 C-Atomen, η eine ganze Zahl von 1o bis 14 und
bei I b Me ein einwertiges Metallion bedeuten, bzw. Glycerinester der allgemeinen Formelns
509839/1035
II E2O5O5H7 oder
III (E2)2O3O3H6 ,
in denen Ep eine aliphatxsche, unverzwexgte, gesättigte Monocarbonsäure mit 12 bis 14 C-Atomen bedeutet, allein oäer im G-emisch zugesetzt werden.,
S09839/ 1 035
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