DE2535598A1 - Verfahren zum behandeln von cellulosefasern enthaltenden fasermaterialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren jsum Behandeln von Cellulosefasera enthaltenden Fasermaterialien, insbesondere ein. neues, ohne Formaldehyd arbeitendes Behandlungsverfahren für diese Fasermaterialien zur Verbesserung ihrer Krumpfbeständigkeit bzw. Krumpfechtheit, ihrer Trockenknittererholung, ihrer Naßknittererholung und ihrer Wasch- und Trageeigenschaften unter weitestgehender Erhaltung ihrer Festigkeitseigenschaf ten, wie Zerreißfestigkeit, Zugfestigkeit oder ihres Biegescheuerwiderstands.

Cellulosefasern enthaltende Fasermaterialien besitzen überragende physikalische Festigkeitseigenschaften, wie Zerreißfestigkeit, Biegeecheuerwiderstand oder Zugfestigkeit, sie sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß sie nach dem Waschen in Kett- und Schußrichtung erheblich schrumpfen und

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ORlGtNAL INSPECTED

daß sie darüber hinaus eine schlechte Trocken- und Naßknittererholung sowie nicht besonders gute Wasch- und Trageeigenschaften aufweisen.

Zur Verbesserung der Waschkrumpfbeständigkeit bzw. -festigkeit, Trocken- und Naßknittererholung und der Wasch- und Trageeigenschaften von Cellulosefasem enthaltenden Fasermaterialien wurdenbereits die verschiedensten Versuche unternommen. Bas einzige in der Praxis tatsächlich durchführbare Verfahren besteht in einem Appretieren mit einem Aminoplastharz, wobei die Cellulosefasermaterialien unter Verwendung einer N-Methylolverbindung oder eines funktioneilen Derivats derselben, wie Dimethylolglyoxalmonourein, eine Harzappretur erhalten.

Ein derartiges übliches Verfahren unter Verwendung einer N-Methylolverbindung oder eines funktioneilen Derivats derselben kann zwar zu einem merklichen Verbessern der Krumpfbeständigkeit und Trocken- und Naßknittererholung führen, es krankt jedoch immer noch daran, daß das Aufbringen der Harzappretur eine deutliche Verschlechterung der den Cellulosefasermaterialien ursprünglich innewohnenden physikalischen Festigkeitseigenschaften, wie Zerreißfestigkeit, Biegescheuerwiderstand und Zugfestigkeit, zur Folge hat. Darüber hinaus entsteht bei dem bekannten Appretierverfahren Formaldehyd. Dieser freie Formaldehyd führt nicht nur am Arbeitsplatz zu einer Umweltverunreinigung, sondern verursacht auch, da er in den behandelten Cellulosefasergeweben verbleibt, Hautreizungen, Ausschläge, Blasen und dergleichen. Darüber hinaus verleiht er den damit behafteten behandelten Cellulosefasergeweben einen unangenehmen und störenden Geruch.

Ss werden nun überall in zunehmendem Maße Gesetze bezüglich der gesundheitlichen Unbedenklichkeit von toxische Substanzen enthaltenden Haushaltswaren und Formaldehyd enthaltenden

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Haushaltswaren erlassen. So ist zu erwarten, daß das Aufbringen von Harzappreturen auf Fasermaterialien, insbesondere Babykleidung und -unterkleidung mit Hilfe von Formaldehyd enthaltenden Behandlungsmitteln mehr und mehr verboten wird.

Das Aufbringen einer Harzappretur auf Cellulose enthaltende Fasermaterialien wird jedoch für unabdingbar gehalten, damit Faserprodukte, insbesondere Kleidungsstücke, ohne Bügeln immer knitterfrei sind.

Im Hinblick darauf wurden bereits Verfahren zur formalinfreien Aufbringung von Harzappreturen entwickelt. S.C. Foster und I. Tashlich arbeiten mit Divinylsulfon oder Bis-ß-hydroxyäthylsulfon (vgl. Textile Research J., Band 32, S. 1574 (1962)). Gemäß der ÜS-PS 2 752 269 wird mit PoIyglycidyläther gearbeitet. Sidney L. Vail und Mitarbeiter arbeiten mit 4,5-Dihydroxyäthylenharnstoffen (vgl. American Dyestuff Reporter, 24. Juli 1961, S. 27-30).

Divinylsulfon läßt sich jedoch - da es sehr toxisch ist und während der Behandlung zu einer Verfärbung neigt - nur unter besonderen Vorsichtsmaßnahmen verwenden. Bis-ß-hydroxyäthylsulfon ist zwar als solches nur schwach toxisch, bei der Hitzebehandlung bildet sich jedoch das stark toxische Divinylsulfon oder es kommt zu einer Verfärbung. Das mit Polyglycidyläther arbeitende Harzappretierverfahren gemäß der US-PS 2 752 269 führt zu einer niedrigen Chlorretention, es ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß einerseits keine voll zufriedenstellende Knittererholung und Waschfestigkeit erreicht wird und andererseits niedrig-molekulare Polyglycidyläther stark toxisch sind. Die 4»5-Dihydroxyäthylenharnstoffe sind zwar nicht toxisch, wegen ihrer im Vergleich zu übrigen Aminoplastharzen sehr geringen Reaktionsfähigkeit müssen jedoch, damit man zufriedenstellende

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Ergebnisse erhält, sehr drastische Behandlungsbedingungen, beispielsweise Temperaturen von 170° bis 180⁰C während 2 bis 3 min eingehalten werden. Dies bedingt verschiedene Nachteile, z.B. eine Verfärbung, d.h. eine Verschlechterung des Weißegrades der behandelten Fasermaterialien oder eine Erniedrigung ihrer Festigkeit.

Somit müssen also bei den üblichen formaldehydfreien Harzappretierverfahren für Cellulose enthaltende Fasermaterialien Behandlungsmittel verwendet werden, die bereits als solche stark toxisch sind oder toxische Substanzen liefern, oder Nachteile, z.B. eine Verfärbung, d.h. eine Verschlechterung des Weißegrades, der behandelten Fasermaterialien oder unzureichende Behandlungseffekte, in Kauf genommen werden.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Appretieren von Cellulosefasern enthaltenden Fasermaterialien zu schaffen, welches es ermöglicht, die Krumpfbeständigkeit bzw. -festigkeit, Trocken- und Naßknittererholung und die Wasch- und Trageeigenschaft dieser Fasermaterialien ohne merkliche Beeinträchtigung der ihnen innewohnenden wünschenswerten physikalischen Eigenschaften, wie Zerreißfestigkeit, Zugfestigkeit oder Biegescheuerwiderstand, zu verbessern.

Der Erfindung lag die Erkenntnis zugrunde, daß sich bei einem formaldehydfreien Verfahren zum Behandeln von Cellulosefasern enthaltenden Fasermaterialien die gestellte Aufgabe lösen läßt, wenn man als Textilappretiermittel eine Kombination eines bestimmten Imidazolidinonderivats mit einem bestimmten filmbildenden glycidylhaltigen thermoplastischen Mischpolymeren verwendet.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Behandeln von Cellulosefasern enthaltenden Fasermaterialien, wel-

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jr

ches dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Cellulosefasern enthaltendes Fasermaterial mit einer Lösung oder Dispersion mit

a) einem Imidazolidonderxvat der Formel:

	O	N-R0 ι ^
	Il	- CH
- N ι		ι
CH-		O
t		t
O		Ε4
ι
R3

(D

worin R₁ und Rp gleich oder verschieden sein und ein Wasserstoffatom oder einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest bedeuten können und R- und R. jeweils gleich oder verschieden sein und für ein Wasserstoffatom oder einen Alkyl- oder Acylrest stehen können, und

b) einem filmbildenden glycidylhaltigen thermoplastischen Mischpolymeren mit 45 bis 99 Mol-56 mindestens einer von einem Acryl- oder Methacrylmonomeren abgeleiteten Struktureinheit und 1 bis 55 Mol-# mindestens einer von Gflycidylacrylat oder Grlycidylmethacrylat abgeleiteten Struktureinheit

behandelt, das behandelte Fasermaterial trocknet und dann das trockene behandelte Fasermaterial auf ein^ezur Spaltung der Oxiranbindung des Glycidylrestes ausreichende Temperatur erhitzt.

Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung werden die Krumpffestigkeit, Trocken- und Naßknittererholung und die Wasch- und Trageeigenschaft von Cellulosefasern enthaltenden Fasermaterialien deutlich verbessert, ohne daß bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung Formaldehyd entsteht, eine Verfärbung, d.h. eine Erniedrigung

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des Weißegrades, der Fasermaterialien zu befürchten ist und die physikalischen Festigkeitseigenschaften, wie die Zerreißfestigkeit, Biegescheuderwiderstand oder Zugfestigkeit, der Fasermaterialien mehr als unwesentlich verloren gehen.

Das wesentlichste Merkmal des Appretierverfahrens gemäß der Erfindung besteht in der gemeinsamen Verwendung eines Imidazolidinonderivats der Formel I mit dem acryl- oder methacrylglycidylhaltigen thermoplastischen Mischpolymeren als Appretiermittel für Fasermaterialien. Im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung bildet das als solches relativ wenig reaktionsfähige Imidazolidinonderivat der Formel I in Zusammenwirkung mit dem acryl- oder methacrylglycidylhaltigen Mischpolymer ein stark ausgebildetes, dreidimensionales, vernetztes Gefüge zwischen oder in den Cellulosemolekülen. Dies führt dann zu einem Gefüge, bei dem ein weiches, dreidimensionales Polymeres in die Cellulosefasern eingebettet ist. Das Ergebnis davon ist, daß - jeweils ohne merkliche Verschlechterung der mechanischen Festigkeit - Cellulosefasern enthaltende Gewebe eine hervorragende Trocken- und Naßknittererholung, ausgezeichnete Wasch- und Trageeigenschaften und eine hervorragende Dimensionsstabilität erhalten und Strickwaren aus Cellulosefasern eine hervorragende Dimensionsstabilität, Knittererholung und Rückprallelastizität verliehen werden.

Darüber hinaus enthält die erfindungsgemäß verwendete Kombination aus dem Imidazolidinonderivat und dem acryl- oder methacrylglycidylhaltigen Mischpolymer überhaupt keinen Formaldehyd bzw. läßt bei der Hitzebehandlung auch keinen Formaldehyd entstehen. Selbstverständlich läßt sich dann in den behandelten Fasermaterialien auch kein Formaldehyd nachweisen. Somit stellt also das Verfahren gemäß der Erfindung ein aus technischen und wirtschaftlichen Gesichts-

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punkten ohne weiteres annehmbares, formaldehydfreies Harzappretierverfahren dar.

In der angegebenen Formel I können die Alkylreste R₁ bis R. entweder gerad- oder verzweigtkettig sein und beispielsweise aus Methyl-, Äthyl-, n- oder Isopropyl, n-, Iso-, sek.- oder tert.-Butyl-, η- oder Neopentyl- und n-Hexylresten bestehen. Alkylreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen werden bevorzugt. Bevorzugte Reste R₁ und Rp sind Methylreste, bevorzugte Reste R, und R. sind Isopropylreste. Die durch die Reste R₁ und Rp darstellbaren Hydroxyalkylreste enthalten vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatome und bestehen beispielsweise aus Hydroxymethyl-, 1- oder 2-Hydroxyäthyl-, 1-, 2- oder 3-Hydroxypropyl- oder 4-Hydroxybutylresten.

Die Acylreste R₅ und R- stellen Carbonsäurereste der Formel R₁-CO- dar, worin R₁- einen Alkyl- oder Aralkylrest bedeutet. Beispiele hierfür sind Acetyl-, Propionyl- oder Phenylacetylreste, vorzugsweise Acetylreste.

Beispiele für geeignete Imidazolidinonderivate der Formel I sind:

4,5-Dihydroxy-2-imidazolidinon, 1,3-Dimethyl-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon, 1,3-Diäthyl-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon, 1,3-n-Propyl-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon, 1,3-Dihydroxymethyl-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon, 1,3-ß-Dihydroxyäthyl-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon, 1,3-Dimethyl-4,5-dimethoxy-2-imidazolidinon, 1,3-Dimethyl-4,5-diäthoxy-2-imidazolidinon, 1,3-Dimethyl-4,5-diisopropoxy-2-imidazolidinon und

1,3-Dimethyl-4,5-diacetoxy-2-imidazolidinon, vorzugsweise 4,S-Dihydroxy^-imidazolidinon, 1,3-Dimethyl-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon, 1,3-Dimethyl-4,S-diacetoxy^-imidazolidinon, insbesondere 1,3-Dimethyl-4,S-diisopropyloxy^-imidazolidinon.

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Bei den zusammen mit den Imidazolidinonderivaten der Formel I verwendbaren acryl- oder methacrylglycidylhaltigen thermoplastischen Mischpolymeren handelt es sich um film-Mldende Mischpolymere mit einem Glycidylrest (-CEL-CH-CH₉)-in der Seitenkette, die sich in eine Lösung oder Dispersion, insbesondere Emulsion, überführen lassen. Diese Mischpolymeren enthalten pro Molekül 45 bis 99 Mol-ji, zweckmäßigerweise 60 bis 97 Mol-96, vorzugsweise 70 bis 97 Mol-# mindestens einer von einem Acryl- oder Methacrylmonomeren abgeleiteten Struktureinheit, vorzugsweise mindestens eine Einheit der folgenden Formel:

C

COOR_r

(II)

worin bedeuten:

Rg ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest und

R„ ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest, zweckmäßigerweise einen Alkylrest mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise einen Alkylrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, einen Hydroxyalkylrest, insbesondere einen hydroxylgruppenhaltigen kurzkettigen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, oder eineⁿdurch zwei kurzkettige Alkylreste substituierten Aminoalkylrest

und 1 bis 55 Mol-#, zweckmäßigerweise 3 bis 40 Mol-96, vorzugsweise 5 bis 30 Mol-# mindestens einer von G-ly.cidylacrylat oder Glycidylmethacrylat abgeleiteten Struktureinheit der Formelϊ

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COO-CH₀-CH - CH

(HI)

worin steht.

für ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest

Gegebenenfalls kann das Mischpolymere bis zu 10 Mol-#, vorzugsweise bis zu 5 Mol-%,' einer von einem anderen mischpolymerisierbaren Vinylmonomeren abgeleiteten zusätzlichen Struktureinheit enthalten. Beispiele für zur Ausbildung der zusätzlichen Struktureinheit geeignete sonstige Vinylmonomere sind äthylenisch ungesättigte Carbonsäuren, wie Itaconsäure, Crotonsäure oder Maleinsäure, äthylenisch ungesättigte Carbonsäureamide, wie Acrylamid, Methacrylamid, Ν,Ν-Dimethylacrylamid und Ν,Ν-Diäthylmethacrylamid, ungesättigte Nitrile, wie Acrylnitril, Styrol, a-Methylstyrol, Vinyltoluol, Vinylacetat und Vinylchlorid, vorzugsweise Itaconsäure, Crotonsäure, Acrylamid, Methacrylamid und Acrylnitril.

Sie erfindungsgemäß verwendbaren thermoplastischen Mischpolymeren bestehen aus linearen hochmolekularen Polymeren, bei denen der eingeführte G-lycidylrest im wesentlichen als Seitenkette auftritt und die zu Filmen ausgeformt werden können. Zweckmäßigerweise sollten die erfindungsgemäß verwendeten thermoplastischen Mischpolymeren eine Glasübergangstemperatur von nicht mehr als 3O⁰C, vorzugsweise von nicht mehr als 20⁰C, insbesondere von O bis -7O⁰C, aufweisen. Unter "Glasüb ergangst emperatur" ist diejenige !Temperatur zu verstehen, bei welcher ein Polymeres aus einem bieg-

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- ίο -

samen, kautschukartigen Zustand in einen spröden, glasartigen Zustand übergeht oder umgekehrt. Hierbei handelt es sich um die Temperatur am Knickpunkt in einer Young-Modul-Temperatur-Kurve eines Films aus dem betreffenden Polymeren .

Zweckmäßigerweise sollten die erfindungsgemäß verwendeten Mischpolymeren ferner ein nach der später noch beschriebenen Methode bestimmtes Molekulargewicht von mindestens 10 000, zweckmäßigerweise mindestens 30 000, und vorzugsweise mindestens 30 000, aufweisen. Solange das Polymere filmbildend ist, gibt es keine kritische Obergrenze für das Molekulargewicht. In der Regel lassen sich Mischpolymere beliebig hohen Molekulargewichts verwenden, sofern sie lediglich im Emulsionszustand gehalten werden können.

Unter dem "Molekulargewicht" ist bei den erfindungsgemäß verwendeten Mischpolymeren, da sie in üblichen Lösungsmitteln unlöslich sind, ein nach folgendem Verfahren ermittelter Wert zu verstehen.

Aus einem Monomerengemisch im selben Molverhältnis wird unter Verwendung eines Kettenübertragungsmittels ein Modellmischpolymeres niedrigen Molekulargewichts hergestellt. Das Molekulargewicht des erhaltenen Mischpolymer wird unter Verwendung eines Poly(methylmethacrylats) bekannten Molekulargewichts als Vergleichsstandard durch Geldurchdringungschromatographie das Molekulargewicht bestimmt. Dann wird das Molekulargewicht des im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung tatsächlich verwendeten Mischpolymeren durch Extrapolieren ermittelt.

Die erfindungsgemäß verwendeten Mischpolymeren besitzen zweckmäßigerweise ein Epoxyäquivalent von 250 bis 15 000, vorzugsweise von 400 bis 4 000. Unter dem Ausdruck "Epoxy-

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äquivalent" ist hier und im folgenden das Gewicht des glycidylhaltigen Mischpolymeren in Gramm pro Gramm Äquivalent Epoxygruppen zu verstehen.

Die Struktureinheiten der Formel II und III enthaltenden glycidylhaltigen thermoplastischen Mischpolymeren lassen sich nach den verschiedensten bekannten Verfahren herstellen.

So erhält man solche Mischpolymere beispielsweise durch Mischpolymerisieren von, "bezogen auf die Gesamtmenge an den verwendeten Monomeren, 45 bis 99 Mol-% mindestens eines Acryl- oder Methacrylmonomeren der Formel:

CH₂ = C - COOR₇ (IV)

worin Rg und R₇ die angegebene Bedeutung besitzen, mit, be. zogen auf die Gesamtmenge an den verwendeten Monomeren, 1 bis 55 Mol-?6 mindestens eines Glycidylacrylats oder Glycidylmethacrylats der Formel:

CH₉ = C - COO - CH₉ - CH - CH₉ (V)

worin Rg die angegebene Bedeutung besitzt, sowie gegebenenfalls mindestens eines sonstigen Vinylmonomeren des beschriebenen Typs nach üblichen Mischpolymerisationsverfahren, wie Emulsions-, Lö'sungs-, Masse- oder Suspensionspoly-

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merisation, Emulsionspolymerisationsverfahren werden bevorzugt, da man hierbei Mischpolymere hohen Molekulargewichts erhält und die gebildete Mischpolymerenemulsion direkt als Textilappretierflüssigkeit verwendet werden kann.

Beispiele für Monomere der Formel IV sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylsäuremethylester, Acrylsäureäthylester, Acrylsäure-2-äthylhexylester, Acrylsäurelaurylester, Acrylsäurestearylester, Methacrylsäuremethylester, Methacrylsäureäthylester, Methacrylsäurebutylester, Acrylsäure-2-hydroxyäthylester, Methacrylsäure-2-hydroxyäthylester, Methacrylsäuredimethylaminoäthylester und Methacrylsäurediäthylaminoäthylester. Diese Monomeren können entweder allein oder in Mischung aus zwei oder mehreren verwendet werden.

Die Emulsionspolymerisation läßt sich beispielsweise durch Vereinigen eines Katalysators, wie Kaiiumpersulfat, eines Emulgiermittels, wie Polyoxyäthylennonylphenoläther oder Polyoxyäthylenlauryläther, eines Acryl- oder Methacrylmonomeren der Formel IV und des Glycidylacrylats oder Glycidylmethacrylats unter Bildung einer Emulsion des Monomer engend, schs, Einleiten der Polymerisation durch Erwärmen eines Teils der Emulsion auf eine Temperatur von mindestens 50⁰C in einer inerten Atmosphäre und Fortsetzen der Polymerisation nach tropfenweiser Zugabe des Rests der Emulsion bewerkstelligen. In jedem Fall ist es zweckmäßig, die Mischpolymerisation unter solchen Bedingungen durchzuführen, daß sich der Glycidylrest in dem Monomeren und in dem fertigen Mischpolymeren nicht merklich zersetzt.

Für die erfindungsgemäße Behandlung von Cellulosefasern enthaltenden Fasermaterialien wird zunächst eine Lösung oder Dispersion des Imidazolidinonderivats und des jeweiligen glycidylhaltigen Mischpolymeren zubereitet. Mit zuneh-

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mendem Molekulargewicht läßt sich das glycidylhaltige thermoplastische Mischpolymere immer schwieriger in den verschiedensten Lösungsmitteln vollständig in Lösung bringen. Mischpolymere mit relativ niedrigem Molekulargewicht, beispielsweise solche mit einem Molekulargewicht von etwa 10 000 bis 35 000, lassen sich in Lösungsmitteln, wie Tetrahydrofuran, Methylisobutylketon oder Dimethylformamid, lösen. In der Regel ist es jedoch vorteilhaft, die betreffenden Mischpolymeren in Form einer Dispersion zum Einsatz zu bringen.

Wasser stellt das geeignetste Dispersionsmedium dar. Beispiele für andere geeignete Dispersionsmedien sind Alkohole, wie Methanol, Äthanol oder Isopropanol, Ketone, wie Aceton, Methyläthylketon oder Methylisobutylketon, Amide, wie Dimethylformamid oder Formamid und Äther, wie Dioxan oder Tetrahydrofuran. Selbstverständlich können auch Mischungen aus Wasser und mit Wasser mischbare organische¹³Lösungsmittel¹¹ des beschriebenen Typs verwendet werden<■

Zum Stabilisieren der polymeren Substanz in dem Dispersionsmedium werden als Emulgiermittel nicht-ionische, anionische oder kationische Netzmittel verwendet. Beispiele für geeignete Netzmittel sind Polyoxyalkylenalkyläther, Polyoxyalkylenalkylphenoläther und die Sulfatester sowie Alkalimetallsalze oder quaternäre Ammoniumsalze der Polyoxyalkylenalkyläther .

Wenn das verwendete Mischpolymere durch Emulsionspolymerisation hergestellt worden ist, läßt sich die hierbei erhaltene Polymerenemulsion direkt nach Verdünnen ohne Abtrennen des Polymeren verwenden.

Die Konzentration des Mischpolymeren in der Lösung oder Dispersion kann je nach der polymeren Substanz_/der Art der zu

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behandelnden Fasermaterialien, der Behandlungsbedingungen und dergleichen, sehr verschieden sein. In der Regel sollte die Konzentration, bezogen auf das Gewicht der Lösung oder Dispersion, 0,1 bis 70, insbesondere 1 bis 50 56 betragen. Zur Behandlung von Geweben oder Strickwaren sollte die Konzentration 0,5 bis 10, vorzugsweise 1 bis 6 i* betragen. Zur Behandlung von Gewirken oder Gespinsten sollte die Konzentration 5 bis 60, vorzugsweise 10 bis 50 #, betragen.

Im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung können in der Behandlungslösung oder -dispersion auch zwei oder mehrere verschiedene Imidazolidinonderivate der Formel I enthalten sein.

Die Konzentration an Imidazolidinonderivat in der Lösung oder Dispersion ist nicht kritisch, sie kann vielmehr je nach den Behandlungsbedingungen, der Art und der Konzentration des verwendeten Mischpolymeren und der Art der zu behandelnden Fasermaterialien, sehr verschieden sein. In der Regel sollte die Konzentration, bezogen auf das Gewicht der Lösung oder Dispersion, 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 20 %, betragen»

Zur leichteren Spaltung der Oxiranbindung des glycidylhaltigen thermoplastischen Mischpolymeren, der Vernetzungsreaktion des Mischpolymeren und/oder Imidazolidinonderivats mit den Hydroxylgruppen der Oellulosefasern, der Vernetzungsreaktion des Mischpolymeren mit dem Imidazolidinonderivat oder der intramolekularen Vernetzungsreaktion kann der Lösung oder Dispersion ein Katalysator zugesetzt werden. Vorzugsweise werden zu diesem Zweck saure Katalysatoren, wie Lewis-Säuren, in Form der Halogenide, Borfluoride, Nitrate, Sulfate, Phosphate oder Biphosphate von Zink, Magnesium, Kalzium, Aluminium oder Zinn, beispielsweise Magnesiumchlorid,

+ sowie zur Begünstigung

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Zinknitrat, Zinkchlorid, Aluminiumchlorid oder Magnesiumbiphosphat, Ammoniumsalze starker Säuren, wie Ammoniumchlorid und Ammoniumnitrat, Hydrochloride, Sulfate oder Nitrate organischer Basen, wie Monoäthanolamin oder Diäthanolamin, und organische Säuren, wie Essigsäure oder p-Toluolsulfonsäure, verwendet. Diese Säuren können entweder allein oder in Mischung aus zwei oder mehreren zum Einsatz gelangen«

Die zu verwendende Katalysatormenge ist nicht kritisch, bezogen auf das Gewicht der lösung oder Dispersion, es sollten jedoch katalytische Mengen, beispielsweise 0,05 bis 30 #, verwendet werden.

Gegebenenfalls können der Lösung oder Dispersion übliche Textilveredlungsmittel, wie Enthärtungsmittel, wasserabstoßende Mittel, ölabstoßende Mittel, Durchdringungsmittel oder Mittel zur Verbesserung der Griffigkeit, einverleibt werden.

Die Applikation der Lösung oder Dispersion auf die Cellulosefasern enthaltenden Fasermaterialien läßt sich in üblicher bekannter Weise, beispielsweise durch Tauchen, Klotzen, Besprühen oder Beschichten, bewerkstelligen.

Die Aufnahme der Behandlungsflüssigkeit von den Fasermaterialien läßt sich je nach der Konzentration des Mischpolymeren und Imidazolidinonderivats in der Behandlungsflüssigkeit und der Art der zu behandelnden Fasermaterialien sehr verschieden gestalten. Vorzugsweise werden, bezogen auf das Gewicht der Fasermaterialien, 30 bis 300, insbesondere 50 bis 100 i» Behandlungsflüssigkeit aufgenommen.

Das Fasermaterial, auf welches die Behandlungsflüssigkeit appliziert worden ist, wird zur Entfernung des Lösungsmit-

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tels oder Dispersionsmediums vorgetrocknet und dann auf eine solche Temperatur erhitzt, daß die Oxiranbindung des glycidylhaltigen Mischpolymeren gespalten wird. Die Vortrocknung und Hitzebehandlung lassen sich in entsprechender Weise wie bei üblichen Harzappretierverfahren durchführen.

Zum Vortrocknen wird das behandelte Pasermaterial so lange auf eine Temperatur von 80° bis 120⁰C erhitzt, bis das gesamte Lösungsmittel oder Dispersionsmedium entfernt ist. Die Vortrocknung kann getrennt von der Hitzebehandlung oder unmittelbar vor dieser durchgeführt werden.

Die Hitzebehandlungsbedingungen können je nach der Art des glycidylhaltigen Mischpolymeren und Imidazolidinonderivats, der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Katalysators, der Art des behandelten Fasermaterials und dergleichen, sehr verschieden sein. Es ist jedoch erforderlich, die Temperatur und Dauer der Hitzebehandlung derart miteinander zu kombinieren, daß mindestens ein Teil der, vorzugsweise sämtliche Oxiranbindungen des Glycidylrestes, gespalten werden.

Die Hitzebehandlungstemperatur beträgt mindestens 120⁰C. Die Temperaturobergrenze liegt bei derjenigen Temperatur, bei der das Pasermaterial noch nicht hitzedegeneriert wird. In der Regel liegt die Temperaturobergrenze bei 190⁰C. Vorzugsweise arbeitet man bei Temperaturen von 130° bis 180⁰C.

Die Hitzebehandlungsdauer hängt von der Hitzebehandlungstemperatur ab. In der Regel sind bei niedrigeren Temperaturen längere Zeiträume, bei höheren Temperaturen kürzere Zeiträume erforderlich. Zweckmäßigerweise dauert die Hitzebehandlung 0,5 bis 15 min.

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Die derart hitzebehandelten Fasermaterialien, lassen sich nun in für Fasermaterialien üblicher bekannter Weise nachbehandeln, beispielsweise einer Erweichungsbehandlung, einer Wasser- oder Ölabstoßungsbehandlung oder einer Behandlung zur Verbesserung der Griffigkeit unterwerfen.

Als Cellulosefasern enthaltende Fasermaterialien lassen sich erfindungsgemäß nicht nur solche aus Naturfasern, wie Baumwolle oder Flachs, regenerierten Cellulosefasern, wie Rayon, Celluloseesterfasern oder Celluloseätherfasern, oder Mischungen derselben, sondern auch Mischgarne, Mischgewebe, Mischgestricke oder Mischgewirke bzw. -gespinste aus den genannten Naturfasern oder regenerierten Cellulosefasern und den verschiedensten Kunstfasern, wie Polyester-, Polyamid-, Acryl-, Vinyl- oder Benzoatkunstfasera, appretieren. Unter dem Ausdruck "Fasermaterialien" sind hier und im folgenden nicht nur Gestricke oder Gewebe, sondern auch Garne, Gewirke oder Gespinste oder sonstige Fasermaterialien zu verstehen.

Die erfindungsgemäß behandelten, Cellulosefasern enthaltenden Fasermaterialien besitzen eine deutlich verbesserte Krumpfbeständigkeit bzw. -festigkeit, iDrockenknittererholung, Naßknittererholung, deutlich verbesserte Wasch- und Trageeigenschaften. Darüber hinaus besitzen die erfindungsgemäß behandelten Fasermaterialien auch weit bessere physikalische Eigenschaften, z.B. Zerreißfestigkeit, Zugfestigkeit, Biegescheuerwiderstand, als unbehandelte Fasermaterialien.^und die mit N-Methylolverbindungen appretierten üblichen Fasermaterialien.

Da keines der im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendeten Reagentien für Cellulosefasern schädlichen Formaldehyd in Freiheit setzt, besteht auch keine Gefahr einer Umweltverschmutzung oder von Hautreizungen.

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Wie bereits ausgeführt, stellt das Verfahren gemäß der Erfindung ein sehr leicht durchführbares, formaldehydfreies Verfahren zum Behandeln von Cellulosefasern enthaltendem Fasermaterial dar und stellt einen wertvollen Beitrag auf dem einschlägigen Fachgebiet dar.

Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren gemäß der Erfindung näher veranschaulichen.

Ob der Glycidylrest in dem Mischpolymeren unzersetzt geblieben ist, wurde hierbei durch eine Oxiransauerstoffanalysenmethode ermittelt. Bei sämtlichen in den folgenden Beispielen verwendeten Mischpolymeren blieb der Glycidylrest in einer Menge von mehr als 90 $> der Theorie erhalten.

Die Eigenschaften der gemäß den folgenden Beispielen appretierten Fasermaterialien wurden nach folgenden Methoden bewertet:

1) Schrumpfung beim Waschen.

Die Schrumpfung beim Waschen wurde für Strickwaren nach der Methode JIS L-1042 F-1, für Gewebe nach der Methode JIS 1-1042 D ermittelt.

2) Trockenknittererholung.

Diese wurde nach der Monsanto-Methode JIS L 1041-1960 ermittelt.

3) Naßknittererholung.

Eine Probe wurde 15 min lang in eine wäßrige Lösung mit 0*2 i> eines nicht-ionischen Netzmittels bei einer Temperatur von 40⁰C eingetaucht, worauf das Wasser unter Verwendung eines Filterpapiers schwach entfernt

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wurde. Dann wurde die Naßknitterung nach der Monsanto-Methode ermittelt.

4) Zugfestigkeit.

Die Zugfestigkeit wurde nach der Streifenmethode JIS L-1004 ermittelt. Bei Strickwaren wurde ein 2,5 cm breiter und 10 cm langer Prüfling verwendet.

5) Zerreißfestigkeit.

Diese wurde nach der Pendel-Methode JIS L-1004 ermittelt.

6) Biegescheuerwiderstand.

Dieser wurde nach der Universal-Methode JIS L 1004, 1005 ermittelt.

7) Oberflächenabnutzungsbeständigkeit.

Diese wurde nach der Universal-Methode JIS L-1004, 1005 unter Verwendung von Schleifpapier ITr.800 und einem Preßdruck von 910 g ermittelt.

8) Wasch- und Trageeigensehaften.

Diese wurden nach der Methode AATCC-88A-94T-III G-2 ermittelt.

9) IPormaldehydmengen.

Diese wurden nach der Acetylacetonmethode Nr. 34 der Vorschrift des japanischen Ministeriums für Gesundheit und Wohlfahrt (Japanisches Gesetz Nr. 112 "Harmful Substance-Containing Household Products Control law") ermittelt.

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Beispiel 1

Ein Baumwollpopelingewebe einer Fadenfeinheit von 40 wurde mit einer Behandlungsflüssigkeit I der folgenden Zusammensetzung behandelt:

Behandlungsflüssigkeit I

1,3-Dimethyl-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon

(etwa 50 %ige wäßrige Lösung) 15 Gew.-

Emulsion eines Mischpolymeren A (Feststoffgehalt: etwa 50 Gew.-^) Handelsübliche Polyäthylenemulsion

Hauptsächlich aus Magnesiumchlorid bestehender handelsüblicher saurer Katalysator

Wasser e

Die genannten Bestandteile wurden gemischt und durch gründliches Rühren in eine gleichmäßige Emulsion überführt. Dann wurde das genannte Gewebe in die Emulsion eingetaucht. Nach dem Eintauchen wurde das Gewebe aus der Emulsion entnommen und soweit abgequetscht, daß der Aufnahmegrad, bezogen auf das Gewicht des Gewebes, 70 # betrug. Dann wurde das Gewebe 3 min lang in durchhängendem Zustand vorgetrocknet und schließlich 3,5 min lang bei einer {Temperatur von 150⁰C hitzebehandelt. Schließlich wurden die Eigenschaften des derart behandelten Gewebes ermittelt. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.

Die in der Behandlungsflüssigkeit I enthaltene Mischpolymerenemulsion A besaß folgende Zusammensetzung:

5	Gew.-
3	Gew.-
4,5	Gew.-
Rest

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Zusammensetzung der Mischpolymeren- Gew.-Teile emulsion A ,

Acrylsäure-2-äthylhexylester 35

Methacrylsäureglycidylester 10

Acrylamid 1,5

handelsüblicher Polyoxyäthylenalkylphenol

(durchschnittlicher Polymerisationsgradι 40) 1,7

anderer handelsüblicher Polyoxyäthylen-

alkylphenoläther

(durchschnittlicher Polymerisationsgrad: 40) 1,7

handelsüblicher Polyäthylenglykollauryläther (durchschnittlicher Polymerisationsgrad: 40) 1,7

Kaliumpersulfat 0,1

durch Ipnenaustauschbehandlung behandeltes

Wasser 50

0,2 Teile Kaliumpersulfat, 6,8 Teile Polyoxyäthylenalkylphenoläther und 3,4 Teile Polyäthylenglykollauryläther wurden in 40 Teilen des durch Ionenaustauschbehandlung behandelten Wassers gelöst, worauf die erhaltene Lösung innerhalb von 20 bis 30 min unter Rühren tropfenweise mit einer Mischung aus 70 Teilen Acrylsäure-2-äthylhexylester, 20 Teilen Methacrylsäureglycidylester und einer lösung von 3 Teilen Acrylamid in 10 Teilen Wasser versetzt wurde. Hierbei bildete sich eine Monomerenemulsion. Ein Drittel der erhaltenen Monomerenemulsion wurde mit 50 Teilen entionisiertem Wasser gemischt, worauf die erhaltene Mischung einem Reaktor zugeführt wurde. Dann wurde die Mischung unter Einleiten von gasförmigem Stickstoff und unter Rühren erwärmt. Bei einer Temperatur von 80°C setzte die Polymerisation ein. 10 min nach Beginn der Polymerisation wurden die restlichen zwei Drittel der Monomerenemulsion schrittweise innerhalb von etwa 1 h zutropfen gelassen. Nach

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beendeter Zugabe wurde die Umsetzung zur Vervollständigung der Polymerisation noch 2 h lang bei einer !Temperatur von 80° bis 85⁰C fortgesetzt. Das erhaltene Mischpolymere lag in Form einer Emulsion mit einem Feststoffgehalt von etwa 50 ia vor. Der Umwandlungsgrad betrug 99,6 f>. Das erhaltene Mischpolymere enthielt 25 Mol-# Methacrylsäureglycidylestereinheiten, 67,5 Mol-# Acrylmonomereneinheiten, ein Molekulargewicht von 50 000 bis 100 000, ein Epoxyäquivalent von 664 und eine G-lasübergangstemperatur von etwa -50⁰C. Der berechnete Oxiransauerstoffgehalt betrug 1,12 #, der gefundene Oxiransauerstoffgehalt betrug 1,10 #.

VERGIEICHSBEISPIEL 1

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle der Behandlungsflüssigkeit I eine Behandlungsflüssigkeit I¹ der folgenden Zusammensetzung verwendet wurde:

Behandlungsflüssigkeit I'

Handelsübliches Dimethylolglyoxalmonourein 7 Gew.-#

handelsübliche Polyäthylenemulsion 3 Gew.-^

hauptsächlich aus Magnesiumchlorid bestehender handelsüblicher saurer Katalysator 2,1 Gew.-#

Wasser Rest

Die Eigenschaften des mit der Behandlungsflüssigkeit I¹ behandelten Gewebes sind ebenfalls in Tabelle I zusammengestellt.

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VERGLEICHSBEISPIEL 2

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurden wiederholt, wobei jedoch anstelle der Behandlungsflüssigkeit I eine Behandlungsflüssigkeit I" der folgenden Zusammensetzung verwendet wurde:

Behandlungsflüssigkeit I"

1,3-Dimethyl-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon

(50 #ige wäßrige Lösung) 15 Gew.-56

handelsübliche Polyäthylenemulsion 3 Gew.-^

hauptsächlich aus Magnesiumchlorid bestehender handelsüblicher saurer Katalysator 4,5 Gew.-#

Wasser Rest

Die Eigenschaften des mit der Behandlungsflüssigkeit I" behandelten Gewebes sind ebenfalls in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.

VERGLEIOHSBEISPIEL 3

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß anstelle der Behandlungsflüssigkeit I eine Behandlungsflüssigkeit I"' der folgenden Zusammensetzung verwendet wurde:

Behandlungsflüssigkeit I'^M

Mischpolymerenemulsion A (Peststoffgehalt: etwa 50 %) handelsübliche Polyäthylenemulsion

hauptsächlich aus Zinkborfluorid bestehender handelsüblicher saurer Katalysator

Wasser

5	Gew.
3	Gew.
1	Gew.
Rest

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Die Eigenschaften des mit der Behandlungsflüssigkeit I" · behandelten Gewebes sind in der folgenden !Tabelle I zusammengestellt.

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TABELLE I

σ> ο co

\ Eigen- \ schäften Harz- \ appre- \ tierver- \ fahren \	Zug festig keit (kg/5cm) (in Schuß richtung)	Zerreiß festig keit (g) (in Schuß richtung)	Biege- scheuer- wider- stand (Zyklen)	Trocken knitter erholung (in Kett- und Schuß richtung)	Naß knitter erholung (in Kett- und Schuß richtung)	Wasch- und Trage- eigen schaften (Grad)	Krumpfung bzw. Schrumpfung beim Waschen (?)	in Schuß rich tung	Pormalde- hydmenge (ppm)
unbehandelt Beispiel 1 Vergleichs beispiel 1 Vergleichs beispiel 2 Vergleichs beispiel 3	28,5 22,8 18,7 19,3 25,8	580 500 400 450 510	II50 1600 630 780 I65O	169 268 273 228 225	I63 243 245 208 228	1~1,5 3-^3,5 3-3,5 1,5^2 2,5^3	in Kett rich tung	3,3 0,1 0,1 2,4 0,7	nicht nach gewiesen ti 545 nicht nachge wiesen I!
2,6 0 0,1 1,5 0,4

cn cn <D QQ

Aufgrund der in Tabelle I enthaltenen Ergebnisse lassen sich folgende Aussagen treffen.

Das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelte Gewebe enthält nicht eine Spur Formaldehyd und ist in seiner Trocken- und Haßknittererholung und in seinen Wasch- und Trageeigenschaften deutlich verbessert. Weiterhin sind bei diesem Gewebe die Zugfestigkeit und Zerreißfestigkeit nur relativ wenig verschlechtert. Sein Biegescheuerwiderstand ist besser als der Biegescheuerwiderstand des unbehandelten Ausgangsgewebes.

Das gemäß Vergleichsbeispiel 1 behandelte Gewebe, d.h. das nach einem üblichen bekannten Harzappretierverfahren ausgerüstete Gewebe, besitzt hervorragende Trocken- und Naßknittererholungseigenschaften und Wasch- und Trageeigenschaften, es enthielt jedoch die hohe Menge von 545 ppm Formaldehyd. Darüber hinaus sind seine Zugfestigkeit, Zerreißfestigkeit und sein Biegescheuerwiderstand extrem stark verschlechtert.

Wird, wie bei Vergleichsbeispiel 2, allein ein Mischpolymeres A verwendet, enthält das behandelte Gewebe keinen Formaldehyd. Seine Trocken- und Naßerholungseigenschaften und seine Wasch- und Trageeigenschaften sind jedoch derart unbefriedigend, daß das Gewebe nicht verwendbar ist. Weiterhin zeigt das Gewebe eine starke Verschlechterung der Festigkeitseigenschaften, z.B. der Zugfestigkeit.

Bei Verwendung des Imidazolidinonderivats alleine (Vergleichsbeispiel 3) enthält das behandelte Gewebe keinen Formaldehyd. Seine Festigkeitseigenschaften, z.B. seine Zugfestigkeit, sind noch einigermaßen gut, es besitzt jedoch eine schlechte Knittererholung.

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Folglich, bringt also nur die gemeinsame Verwendung des Mischpolymeren A mit dem 1 , S-Dimethyl-^S-dihydroxy-Z-imidazolidinon im Rahmen des Verfahrens gemäß der Erfindung den erfindungsgemäß angestrebten Erfolg.

Es hat sich schließlich noch gezeigt, daß das erfindungsgemäß behandelte Gewebe selbst nach dem Waschen eine glatte Oberfläche aufwies und eine sehr gute Dimensionsstabilität zeigte.

Beispiel

Die in Beispiel 1 durchgeführte Behandlung wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß anstelle der Mischpolymerenemulsion A die nach einem üblichen Verfahren (das durchschnittliche Molekulargewicht sämtlicher Mischpolymeren wurde durch Zusatz von Laurylmercaptan als Kettenübertragungsmittel eingestellt) hergestellten Mischpolymerenemulsionen B-1 bis B-10 (Peststoffgehalt: etwa 50 #) in der Behandlungsflüssigkeit I verwendet wurden. Die Eigenschaften der mit solchen Behandlungsflüssigkeiten behandelten Gewebe sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt:

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O)ABELLE II

CD CO CO CT)

Misch-	urch-	Glycidyl-	Acryl-	Glastiber-	V	LI J	Epoxy-	Trockenknitter	nach dem	Zug	Biege-
poly-	chnittliches	methacry-	mono-	gangs-	S		äqui-	erholung	Waschen*	festig	scheuer-
meren-	Molekularge	latein-	meren-	tempera-	-76	valent		221	keit	wider-
emul-	wicht	heiten	ein-	tur	-75		(in Kett- und	252	(kg/5cm)	st and
si on		(MoI-Jt)	heiten		-72		Schußrichtung)	258		(Zyklen)
			(Mol-56)	(°	"65			263
					-51			273
B-I		0	100	ca.	-21	«...	vor dem	27O	22,5	1100
B-2	etwa	1,1	98,9	ca.	-11	14414	Waschen*	262	22,8	1260
B-3	50 000	5,7	94,3	ca.	-51	3596	252	266	23,4	1350
B-4	bis	13,9	86,1	ca.		1218	259		23,6	I73O
B-5	100 000	27	73	ca.	-51	678	263	260	23,5	i860
B-6	über 10 000	54,3	45,7	ca.		269	267		21,7	I23O
B-7	über 10 000	61,8	38,2	ca.	flüßig	232	278	226	19,8	984
B-8	etwa 30 000	27	73	ca.		688	272		22,3	1430
	bis 35 000						265
B-9	etwa 10 000	27	73	ca.	--	684	270	165	21,8	1260
	bis 15 000
B-IO	etwa 3000	27	73		718	263	20,9	945
	bis 5000
unbe-					241
handel	___	i —	—	—		28,5	1150
I69

*Waschbedingungen: In einer Haushaltswaschmaschine unter Verwendung eines Haushaltswasch- und Reinigungsmittels in einer Konzentration von 0,1 $> gewaschen. Das Verhältnis Waschgut:Reinigungsmittellösung betrug 1:30. Das Waschen erfolgte während 15 min hei einer Temperatur von 40 C, Anschließend wurde gespült und getrocknet

Cn OO Ol

Den in der Tabelle II enthaltenen Ergebnissen läßt sich folgendes entnehmen:

Die Trocken- und Naßknittererholung, die Waschbeständigkeit und der Biegescheuerwiderstand des behandelten Gewebes sind bei geringfügiger Erniedrigung der Zugfestigkeit insbesondere bei Mitverwendung eines Mischpolymeren mit 1 bis 55 Mol-56 Glycidylmethacrylateinheiten und 99 bis 45 Mol-# Acrylmonomereneinheiten besonders gut. Wenn andererseits das Mischpolymere lediglich aus Acrylatmonomereneinheiten ohne Glycidylmethacrylateinheiten besteht, besitzt das behandelte Gewebe nach dem Waschen eine stark verminderte Trockenknittererholung, d.h. es ist recht schlecht waschbeständig. Wenn schließlich der Anteil an Glycidylmethacrylateinheiten 55 Mol-56 übersteigt, sinken die Zugfestigkeit und der Biegescheuerwiderstand des Gewebes.

Aus Tabelle II läßt sich ferner entnehmen, daß bei Verwendung eines Mischpolymeren mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht oberhalb 10 000 das behandelte Gewebe eine hervorragende Trockenknittererholung und Waschbeständigkeit aufweist. Wenn das durchschnittliche Molekulargewicht unter 10 000 liegt, beispielsweise etwa 3 000 bis 5 000 beträgt, reicht die Knittererholung des behandelten Gewebes nicht aus. Gleichzeitig ist die Erniedrigung der Pestigkeitseigenschaften stark.

Beispiel

Vier in üblicher bekannter Weise gewaschene, gebleichte und mercerisierte Baumwollkabtungewebe wurden in die Behandlungsflüssigkeit I des Beispiels 1 bzw. die Behandlungsflüssigkeiten I¹, I" und I"¹ der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 getaucht. Dann wurden die Baumwollkattungewebe aus dem Bad

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entnommen und derart abgequetscht, daß die Aufnahme, bezogen auf das Gewebegewicht, 75 # betrug. Hierauf wurden die Gewebe ohne Spannung 5 min lang auf einem zylindrischen Trockner bei einer Temperatur von 100⁰C vorgetrocknet und dann 1 min lang auf eine Temperatur von 180⁰C erhitzt. Hierbei wurden die Gewebe in einem Trockenrahmen in Schußrichtung 15 96 gespannt. Die Eigenschaften der behandelten Baumwollkattungewebe sind in der folgenden Tabelle III zusammengestellt:

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TABELLE III

Eigenschaften

Behandlungsflüs
sigkeit

unbehandelt

Behandlungsflüssigkeit I gemäß der Erfindung

Behandlungsflüssigkeit I¹

(Vergleichsflüssigkeit)

Behandlungsflüssigkeit I"
(Vergleichsflüssigkeit)

Behandlungsflüssigkeit Ι^ΐπ

(Vergleichsflüssigkeit)

Schrumpfung beim Waschen

in Kettrichtung

9,3 1,8

1,5 8,5 3,7

in Schußrichtung

Zugfestigkeit
(kg/2,5 cm)

(in Schußrichtung)

13,5 5,3

4,7 12,1

7,5

17,2 18,9

15,3 16,4 18,5

Biegescheuer-
widerstand
(Zyklen)

- 75
- 155

50

- 65
150

Menge an nachgewiesenem
Formaldehyd

(ppm)

nicht nachgewiesen

685

nicht nachgewiesen

nicht nachgewiesen

cn cn to

- 52 -

Beispiel 4

Die in Beispiel 1 beschriebene Behandlung wurde wiederholt, wobei Behandlungsflüssigkeiten II und II" verwendet wurden. Diese entsprachen den Behandlungsflüssigkeiten I und I", wobei jedoch anstelle des 1 ,3-Dimethyl-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon 4,5-Dihydroxy-2-imidazolidinon verwendet wurde.

Die Eigenschaften der behandelten Baumwollgewebe wurden dann ermittelt. Das mit der Behandlungsflüssigkeit II behandelte Gewebe enthielt überhaupt keinen Formaldehyd und besaß bei relativ geringer Erniedrigung der Festigkeitseigenschaften überragende Trocken- und Naßknittererholungseigenschaften und Wasch- und Trageeigenschaften. Andererseits zeigte das mit der kein Mischpolymeres enthaltenden Behandlungsflüssigkeit II" behandelte Gewebe keine ausreichenden Trocken- und Naßknittererholungseigenschaften und Wasch- und Trageeigenschaften. Ferner war die Erniedrigung seiner Festigkeitseigenschaften groß.

Beispiel

Die in Beispiel 1 beschriebene Behandlung wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle der Behandlungsflüssigkeiten I und I" Behandlungsflüssigkeiten III, IV bzw. V und III", IV" bzw. V" verwendet wurden. Hierbei wurden anstelle der 4,5 Gew.-^ des in der Behandlungsflüssigkeit I von Beispiel 1 bzw. I" von Vergleichsbeispiel 2 enthaltenen sauren Katalysators 3 Gew.-# eines hauptsächlich aus Zinknitrat bestehenden handelsüblichen sauren Katalysators, 3 Gew.-# eines hauptsächlich aus Zinkborfluorid bestehenden handelsüblichen sauren Katalysators bzw. 4 Gew.-# eines hauptsächlich aus Aluminiumhydroxychlorid bestehenden handelsüblichen sauren Katalysators verwendet. Schließlich wurden die Eigenschaften

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der "behandelten Gewebe ermittelt. Hierbei zeigte es sich, daß die mit den Behandlungsflüssigkeiten III, IV bzw. V. behandelten Gewebe überhaupt keinen Formaldehyd enthielten, bei sehr geringer Erniedrigung der Zugfestigkeit und Zerreißfestigkeit, ungeachtet der verwendeten Katalysatoren überragende Trocken- und Naßknittererholungseigenschaften und Wasch- und Trageeigenschaften aufwiesen. Bei den mit den Behandlungsflüssigkeiten III", IV" bzw. V" behandelten Geweben waren die Trocken- und Naßknittererholungseigenschaften und die Wasch- und Trageeigenschaften für einen praktischen Gebrauch unzureichend. Ferner war die Erniedrigung der Festigkeitseigenschaften sehr groß.

Beispiel

Ein aus 65 # eines handelsüblichen Polyesters und 35 $> Baumwolle bestehendes Mischgewebe wurde in der in Beispiel 1 geschilderten Weise unter Verwendung der Behandlungsflüssigkeit I bzw. I" behandelt. Das mit der Behandlungsflüssigkeit I behandelte Gewebe besaß überragende Trocken- und Naßknittererholungseigenschaften und Wasch- und Trageeigenschaften. Gleichzeitig waren die Festigkeitseigenschaften nur sehr geringfügig erniedrigt .

Beispiel

Ein aus 100 # Rayon bestehendes Gespinst eines Grundgewichte von 60 g/m wurde auf ein Drahtgazeförderband gelegt und in eine Behandlungsflüssigkeit VI der folgenden Zusammensetzung :

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- 34 Behandlungsflüssigkeit VI 1,3-Dimethyl-4,5-dihydroxy-2-imidazolidinon

(etwa 50 ?6ige wäßrig Lösung) 15 Gew.-^

Mischpolymerenemulsion A

(Pest stoff gehalt: etwa 50 f>) 60 Gew.-#

saurer Katalysator

(Hauptbestandteil: Zinkborfluorid) 5 Gew.-^

Wasser Rest

eingetaucht. Sann wurde das Gespinst aus der Behandlungsflüssigkeit herausgezogen und derart abgequetscht, daß die Aufnahme, bezogen auf das Gewicht des Gespinste 150 ?6 betrug. Schließlich wurde das behandelte Gespinst 3 min lang bei einer Temperatur von 120⁰C vorgetrocknet und endlich 3,5 min lang auf eine Temperatur von 155⁰C erhitzt.

Das in der geschilderten Weise behandelte Gespinst wurde schließlich auf seine Eigenschaften hin untersucht. Die Trocken- und Naßknittererholungseigenschaften des behandelten Gespinste in Kett- und Schußrichtung betrugen 300° bzw. 295°.

Dann wurde das Gespinst unter Verwendung einer 0,2 5&Lgen wäßrigen Lösung eines Haushaltswasch- und Reinigungsmittels 15 min lang bei einer Temperatur von 40⁰C in einer Haushaltswaschmaschine gewaschen und dabei auf seine Waschfestigkeit hin untersucht. Das behandelte Gespinst zeigte keine Dimensionsänderung. Die Eigenschaften des behandelten Gespinste waren hervorragend. In dem behandelten Gespinst ließ sich kein Formaldehyd nachweisen.

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Beispiel 8

Ein Baumwollpopelingewebe einer Fadenfeinheit von 40 wurde mit einer Behandlungsflüssigkeit der folgenden Zusammensetzung:

Behandlungsflüssigkeit VII

4,5-Dihydroxy-2-imidazolidinon

(etwa 15 #ige wäßrige lösung) 30 Gew.-56

Mischpolymerenemulsion C

(Feststoffgehalt etwa 50 96) 4 Gew.-#

hauptsächlich aus Magnesiumchlorid "bestehender handelsüblicher saurer Katalysator 3 Gew.-56

handelsübliche Silikonemulsion 2 Gew.-56

Wasser Rest

behandelt. Die genannten Bestandteile wurden miteinander gemischt und gründlich gerührt, so daß eine gleichmäßige Emulsion erhalten wurde. Das Gewebe wurde in die Emulsion eingetaucht, aus dieser entnommen, derart abgequetscht, daß die Aufnahme, bezogen auf das Gewebegewicht, 70 56 betrug, 3 min lang bei einer !Temperatur von 120°C vorgetrocknet und schließlich 3 min lang auf eine Temperatur von 155⁰C erhitzt.

Die Eigenschaften des Gewebes sind in Tabelle IV zusammengestellt.

Die Mischpolymerenemulsion C in der Behandlungsflüssigkeit VII wurde durch Polymerisieren der folgenden Bestandteile in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt:

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Rezeptur C Gew.-geile

2-Äthylhexylacrylat 20

ithylacrylat 10 Butylacrylat 5

Glycidylmethacrylat 10

handelsüblicher Polyäthylenalkylphenol-

äther 1,7

Polyoxyäthylenalkylphenoläther 1,7

handelsüblicher Polyäthylenglykollauryl-

äther 1,7

Kaliumpersulfat 0,1

entionisiertes Wasser 50

Das erhaltene Mischpolymere bestand aus einer Emulsion mit einem Peststoffgehalt von etwa 50 $> und einem Polymerisationsgrad von 99,8 %. Das erhaltene Mischpolymere besaß folgende Eigenschaften:

G-lycidylmethacrylateinheiten 22,1

Acrylmonomereneinheiten 77,9

Molekulargewicht 50 000 - 100 000

Glasübergangstemperatur (Tg) etwa -38⁰C

Menge an Oxiransauerstoff

gefunden 1,21 $>

berechnet 1,25 $

Epoxyäquivalent 595

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TABELLE IV

Ν. Eigen- \schaften Harz- N. appre- X tierver- \. fahren N.	Zug festig keit (kg/5cm) (in Schuß richtung)	Zer- reiß- festig- keit (g) (in Schuß richtung)	Biege- scheuer- wider- stand (Zyklen)	Trocken- knitter- erholung (Kett- und Schuß richtung)	Naß knitter erholung (Kett- und Schuß richtung)	Wasch- und Trage- eigen- schaf- ten" (Bewer tung s- grad)	Schrump fung beim Waschen in % in in Kett- Schuß- rich- rich tung tung	Menge an nachge wiese nem Form aldehyd (ppm)
keines Beispiel 8	28,5 24,6	580 550	1150 1680	169 285	163 267	1-1,5 4,5-5	2,6 3,3 0 0	nicht nach weisbar nicht nach weisbar

Ein in üblicher bekannter Weise gewaschenes, gebleichtes und mercerisiertes Baumwollkattungewebe wurde in die Behandlungsflüssigkeit VII getaucht, dann aus dieser entnommen, derart abgequetscht, daß die Aufnahme, bezogen auf das Gewicht des Gewebes, 75 # betrug, 5 min lang ohne Spannung in einem zylindrischen Trockner auf eine Temperatur von 100°C vorerhitzt und schließlich 1 min lang auf eine Temperatur von 180⁰C erhitzt, wobei es in einem Trockenrahmen in Schußrichtung 15 # gespannt wurde. Die Eigenschaften des behandelten Gewebes wurden ermittelt. Hierbei zeigte es sich, daß seine Schrumpfungseigens chaf ten beim Waschen deutlich verbessert worden waren. Die Zugfestigkeit und die Oberflächenabriebbeständigkeit bzw. der Biegescheuerwiderstand waren besser als bei den ursprünglichen unbehandelten Geweben.

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Claims (13)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Behandeln von Cellulosefasern enthaltenden Fasermaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Cellulosefasern enthaltendes Pasermaterial mit einer Lösung oder Dispersion mit

(a) einem Imidazolidinonderivat der Formel

Il

R₁-N N-R₉

¹I I *-

CH CH

I I

0 0

1 I

R₃ R₄

worin R₁ und Rp gleich oder verschieden sein und für ein Wasserstoffatom oder einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest stehen können, und R, und R. gleich oder verschieden sein und ein Wasserstoffatom oder einen Alkyl- oder Acylrest bedeuten können, und

(b) einem filmbildenden, glycidylhaltigen thermoplastischen Mischpolymeren mit 45 bis 99 Mol-% an Acryl- und/oder Methacrylmonomerenstruktureinheiten und

1 bis 55 Mol-% an Glycidylacrylat- und/oder G-lycidylmethacrylat Struktureinheiten

behandelt, dann trocknet und schließlich bei einer zur Spaltung der Oxiranbindung des Glycidylrestes ausreichenden Temperatur hitzebehandelt.
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Imidazolidinonderivat 4,5-Dihydroxy-2-imidazolidinon, 1,3-Dimethyl-4,S-dihydroxy^-imidazolidinon, 1,3-Dimethyl-4,5-diacetoxy-2-imidazolidinon und/oder 1,3-Dimethyl-4,5-diisopropyloxy-2-imidazolidinon verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein glycidylhaltiges thermoplastisches Mischpolymeres mit 60 bis 97 Mol-56 an Acrylat- und/oder Methacrylatmonom? . astruktureinheiten und 3 bis 40 Mol-96 an Grlycidylacrylat- oder Glycidylmethacrylatstruktureinheiten verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein glycidylhaltiges thermoplastisches Mischpolymeres mit bis zu 10 Mol-56 an von sonstigen mischpolymerisierbaren Vinylmonomeren abgeleiteten zusätzlichen Struktureinheiten verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mischpolymeres verwendet, das als sonstige Vinylmonomereneinheiten solche von Itaconsäure, Crotonsäure, Acrylamid, Methacrylamid und/oder Acrylnitril enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein glycidylhaltiges thermoplastisches Mischpolymeres mit einem Molekulargewicht von mindestens 10 000 verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein glycidylhaltiges thermoplastisches Mischpolymeres mit einer Glasübergangstemperatur von nicht mehr als 30⁰C verwendet.

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8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung oder Dispersion verwendet, die, bezogen auf ihr Gewicht, 1 bis 30 Gew.-# des Imidazolidinonderivats enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung oder Dispersion verwendet, die, bezogen auf ihr Gewicht, 0,1 bis 70 Gew.-^ des glycidylhaltigen thermoplastischen Mischpolymeren enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung oder Dispersion mit einem sauren Katalysator verwendet.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung oder Dispersion mit, bezogen auf ihr Gewicht, 0,05 bis 30 Gew.-# eines sauren Katalysators verwendet.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hitzebehandlung bei einer Temperatur von 120° bis 190⁰C durchführt.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hitzebehandlung 0,5 bis 15 min lang durchführt.

0RIG4NAL INSPBCTH) 609886/1139