DE2712036A1

DE2712036A1 - Flammfest ausgeruestete chemiefasern und hierfuer geeignetes mittel

Info

Publication number: DE2712036A1
Application number: DE19772712036
Authority: DE
Inventors: Gordon Carlton Johnson
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1976-03-19
Filing date: 1977-03-18
Publication date: 1977-09-22
Also published as: JPS6040555B2; JPS574739B2; IE44868L; NL181672B; JPS5761777A; US4054695A; IT1075677B; CA1080904A; BE852611A; DE2712036C2; FR2344664A1; IE44868B1; FR2344664B1; JPS52114799A; NL181672C; NL7702976A; GB1553640A; US4089785A

Description

In den letzten Jahrzehnten nahm die Verwendung von Chemiefasern sprunghaft zu. Dieses Fasermaterial besitzt viele wünschenswerte Eigenschaften und diese lassen sich noch weiter verbessern durch entsprechende Behandlung. Eine häufig angewandte Behandlung erfolgt mit den verschiedensten Siliconen. Abhängig von den speziellen Chemiefasern und den gewählten Behandlungsmitteln kann man die chemischen oder physikalischen Eigenschaften der Fasern, wie Schlüpfrigkeit oder Griff, verbessern. Nachteilig bei der Anwendung von Siliconen ist jedoch, daß damit die Entflammbarkeit oder Brennbarkeit, besonders wenn es sich um Polyesterfasern handelt, erhöht wird und damit steigt die Feuergefahr.

Die Erfindung betrifft nun eine Verbesserung Siliconbehandelter Chemiefasern hinsichtlich der Verringerung der Feuergefahr, also eine Herabsetzung der Entflammbarkeit und Brennbarkeit^sowie ein hierfür geeignetes Mittel. Dieses ist bevorzugt ein Gemisch eines Silicons und als flammhemmendes Mittel eines Chelatbildner. Man kann jedoch das flammhemmende Mittel auch getrennt von dem Silicon zur Behandlung des Fasermaterials anwenden. Es

— 2 —

zeigte sich nämlich überraschenderweise, daß durch die erfindungsgemäße Anwendung eines Chelatbildners als flammhemmendes Mittel in Verbindung mit Silicon die Entflammbarkeit von synthetischen, thermoplastischen Fasern herabgesetzt werden kann. Als besonders zweckmäßig haben sich die Äthylendiaminderivate erwiesen.

Die nachteilige Wirkung der Silicone auf die Entflammbarkeit von einigen thermoplastischen Synthesefasern wird aufgehoben durch Zugabe geringer Anteile von bestimmten üblichen Chelatbildnern. Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Maßnahme ist völlig überraschend. Nach der Erfindung läßt sich die Entflammbarkeit oder Brennbarkeit der verschiedensten Chemiefasern einschließlich Polyester, Polyamide, Polyacrylate und deren Gemische untereinander sowie mit Naturfasern wesentlich verbessern. Grundlegend läßt sich die Erfindung auf die verschiedensten Fasermaterialien anwenden, bietet jedoch besondere Vorteile bei Polyesterfasern und diese enthaltenden Gemischen.

Bei den erfindungsgemäßen flammhemmenden Mitteln handelt es sich um Chelatbildner der allgemeinen Formel

worin χ Ibis etwa 5, vorzugsweise 1 bis 3, ist und R eine Carboxyl- oder Hydroxylgruppe sein kann^bzw. deren Salze, Äther oder Ester. Unter diese allgemeine Formel fallen Äthylendiamintetraessigsäure, Propylendiamin-

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tetraessigsäure, deren Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze und insbesondere N,N,N',N¹-Tetrakis-(2-hydroxypropyl)ethylendiamin.

Sie erfindungsgemäßen Chelatbildner werden im allgemeinen zusammen mit dem Silicon in einem gemeinsamen Ausrüstungsbad angewandt. Dies gilt für beliebige Silicone, wie sie üblicherweise angewandt werden (US-Reissue 25 727, US-PS 2 930 809, 3 488 217, 3 511 699, 3 655 420, 3 766 115, 3 772 069 und 12 909 549). Diese Silicone können Homopolymere, Copolymere, Terpolymere, Quatropolymere oder deren Modifikationen sein, die einpolymerisierte Alkylenoxidgruppen enthalten (US-PS 2 834 748 und 2 917 480), wobei die Oxyalkylensegmente gemischt, regellose oder blockförmig sein können.

Die Silicone werden im allgemeinen abgeschlossen von Trimethylsiloxyeinheiten, jedoch können die Endgruppen manchmal auch Wasserstoffatome, Hydroxyl-, Alkoxy- oder Aryloxygruppen am Silicium tragen. Sie können folgende sich wiederholende Einheiten enthalten:

?^K3 fa f3 CH₃ CH₃ CH₃

, -sio- , -

, -SiO- , -SlO- , -SiO- ,

Lh

epoxy
'?ⁱ⁰~ . -SiO- , -SiO-

_mH_2mNH₂

worin 0 eine Phenylgruppe bedeutet und m 2 bis 4, b 1 bis 75, vorzugsweise bis 50,ist und R' ein Wasserstoffatom

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oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen sein kann. Die Epoxygruppe kann an einer aliphatischen oder cycloaliphati schen Gruppe an G_1nH_21n über ein C-Atom oder ein Äther-Sauerstoff-Atom hängen. Grundsätzlich kann man sagen, daß beliebige üblicherweise angewandte Silicone geeignet sind und jedes Silicon gemischt werden kann mit einem oder mehreren obiger Chelatbildner.

Die Konzentration an flammhemmenden Mittel in dem Behandlungsbad kann zwischen 1 und 25 Gew.-$, vorzugsweise zwischen 5 und 15 Gew.-$, bezogen auf Gesamtgewicht der Silicone, im Bad liegen. Die speziell anzuwendende Konzentration hängt ab von dem Fasermaterial, von dem Einfluß auf die anderen Badkomponenten und dieser auf das chelatbildende Mittel und die aufzubringende Menge oder das Ausmaß der Verbesserung der Plammsicherheit. Es wurde festgestellt, daß man bereits eine Verringerung der Entflammbarkeit von mit Silicon behandelten Pasern mit 0,002 bis 3»75 Gew.-% flammhemmendes Mittel, vorzugsweise 0,1 bis 2,25$, bezogen auf trockenes Fasergewicht abgeschieden auf den Fasern, erhält. Man kann für die Herabsetzung der Entflammbarkeit jede beliebige Menge auf die Fasern aufbringen. Man kann zwar größere Mengen als oben angegeben auftragen, jedoch ist dies aus wirtschaftlichen Gründen nicht wünschenswert.

Die beste Methode der Aufbringung des flammhemmenden Mittels auf siliconbehandelte Fasern liegt darin, dieses in dem Ausrüstungsbad zu haben. Das Bad kann eine Lösung, Emulsion oder Dispersion sein. Das Ausrüstungsbad kann neben üblichen Mengen von Siliconen und der bestimmten Menge an flammhemmendem Mittel noch andere beliebige, üblicherweise angewandte Zusätze enthalten, wie man sie für die Ausrüstung von thermoplastischen Synthesefasern anwendet_} wie andere übliche flammhemmende Mittel, Emulgatoren oder oberflächenaktive Substanzen, färbende

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•V

Stoffe, Antistatika , Gleitmittel, härtbare Harze, wasserabweisend machende Mittel oder dergleichen.

Beispielsweise enthält ein Ausrüstungsbad das Silicon, das flammhemmende Mittel und einen Emulgator und gegebenenfalls auch noch andere Zusätze üblicher Art. Das Fasermaterial wird nun durch das Bad geführt oder eingetaucht bis zu der gewünschten Materialaufnahme und getrocknet.

Das erfindungsgemäß angewandte flammhemmende Mittel hat auf die Ausrüstungabader und auf die Eigenschaften der Pasern keinen Einfluß, sondern nur auf die Entflammbarkeit der siliconbehandelten Fasern. In manchen Fällen ist diese Verbesserung der Feuerbeständigkeit nicht so ausgeprägt wie bei anderen Fasermaterialien. Merkwürdigerweise zeigte sich, daß eine deratige Verzögerung der Entflammung mit anderen üblichen Chelatbildnern nicht erreicht wird. Dies gilt z.B. für Zitronensäure und Polyäthylenglykole.

Die Entflammbarkeit wird bei folgenden Beispielen in der unten angegebenen Weise bestimmt:

Vertikale Entflammbarkeitsprüfung (QSV)

Eine etwa 1,5 g Probe des Fasermaterials wird als Bausch an einem Haken gehängt und versucht, die Fasern mit einem üblichen Zündholz anzuzünden. Die Leichtigkeit der Entzündung, das Brennausmaß und die Brenngeschwindigkeit werden aufgezeichnet.

Horizontale Entflammbarkeitsprüfung (QSH)

Ein Kissen aus kardierten Fasern, etwa 15 x 42 cm mit einem Gewicht von etwa 13 g. wird entzündet mit einer Hexamethylentetraminpille Nr. 1588 in der Mitte des

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Kissens. Die Brenngeschwindigkeit und die Länge des Brennwegs werden gemessen und der Versuch abgebrochen, entweder wenn (a) die Probe selbstverlöschend ist oder (b) wenn sie von der Flamme aufgezehrt ist. Darüberhinaus kann auch noch die Zeit festgestellt werden, die das Fasermaterial benötigt, um von einem Punkt 5 cm von der Zündstelle bis zu einem Punkt 25 cm von der Zündstelle abzubrennen und diese Brenngeschwindigkeit kann in cm/s angegeben werden.

Die Bewertung erfolgt aufgrund folgender Skala»

Entzündung» keine N Brennen; leicht S

schwer entzündend D teilweise P

leicht entzündend E vollständig C

selbstverlöschend SE

Beispiel 1

Bad I: 0,4 g Dirnethylpolysiloxan mit einem mittleren Molekulargewicht von 12.000 in etwa 200 g Perchloräthylen und 1 Gew. -$> Äthylendiamintetraessigsäure, bezogen auf Siloxangewicht.

Bad II: Wie Bad I, jedoch 10 Gew.-^ Äthylendiamintetraessigsäure.

Bad III: Zum Vergleich ohne Äthylendiamintetraessigsäure.

Proben von Polyesterfasern wurden in obige Bäder getaucht, herausgenommen, überschüssige Flüssigkeit abgequetscht und an der Luft getrocknet. Die Dimethylpolysiloxanaufnähme des Fasermaterials betrug 0,7 bis 1 Gew.-jC,

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- 1-

*3·

getrocknete Fasermaterial wurde 5 min auf 160⁰G erwärmt und dann mindestens 16 h bei 50 bis 60% RH und Raumtemperatur konditioniert. Bei der QSV-Prüfung ergaben sich folgende Werte:

Bad Entzündung Brennen

I E P

II E SE

III E C

Aus obiger Aufstellung ergibt sich, daß das Vergleichsprodukt vollständig abbrannte, wohingegen die erfindungsgemäß behandelten Produkte verbesserte Entflammbarkeitswerte zeigten. Bei einer Konzentration an Chelatbildner, bezogen auf Siliconj von 10% war das Produkt bereits selbstverlöschend. Bei diesem Beispiel war das Bad eine echte Lösung.

Beispiel 2

Es wurde ein Bad untersucht enthaltend 2,8 g Dimethylpolysiloxan des Beispiels 1, 0,28 g eines 2:3-Gemisches von nicht-ionogenen Emulgatoren in Form von Trimethylnonylpolyäthylenglykoläther und Nonylphenylpolyäthylenglykoläther in 397 g Wasser. Das Bad enthielt 10 Gew.-# Tetranatriumäthylendiamintetraeesigsäure, bezogen auf Siloxangewioht (Bad I).

Das Bad II enthielt nur 1 Gew.-56 Setranatriumäthylendiamintetraessigsäure und das Bad III diente zum Vergleich und enthielt keinen Chelatbildner.

Nach Beispiel 1 wurden Polyesterfasern mit diesen Emulsionen behandelt und dann die Entflammbarkeit ermittelt.

- 8 -709838/1018

Bad	Entzündung
I	D
II	E
III	E

- ft -

Brennen

SE

In diesem Fall reichte 1$ Chelatbildner nicht zur Verbesserung der Entflammbarkeit von Polyester aus, jedoch 10$ waren sehr zufriedenstellend. Vergleicht man dies mit den Ergebnissen des Beispiels 1, so sieht man, daß die Konzentration des flammhemmenden Mittels in gewissem Ausmaß abhängig ist von der Art des Mittels. Die minimal benötigte Konzentration läßt sich durch einfache Laboratoriumsversuche und Untersuchungen der Proben ermitteln.

Beispiel 3

Es wurde ein Bad, enthaltend 0,4 g Dimethylpolysiloxan nach Beispiel 1, 200 g Perchloräthylen und 10 Gew.-#, bezogen auf Siloxan, Dinatriumäthylendiamintetraessigsäure nach Beispiel 1 zur Behandlung von Polyesterfasern angewandt. Die Bewertung der Zündung ergab D und des Brennens P.

Beispiel 4

Es wurde eine Reihe von wässrigen Dispersionen von Siliconen mit und ohne Tetranatriumäthylendiamintetraessigsäure in Verbindung mit verschiedenen oberflächenaktiven Substanzen hinsichtlich der Wirkung auf die Entflammbarkeit untersucht, und zwar Polyesterstapelfasern, Auftragsgewicht etwa 1$ Silicon und 0,1$ flammhemmendes Mittel, beide bezogen auf trockenes Fasergewicht. Die Fasern wurden an der Luft getrocknet, 5 min auf 160⁰C gehalten und dann zumindest 24 h bei 30 bis 60 RH und Raumtemperatur konditioniert. Es wurde in QSH-Versuoh die Entflammbarkeit

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und die Brenngeschwindigkeit von 5 auf 25 cm vom ZUndpunkt ermittelt und der Durchschnittswert von zwei Parallelversuchen festgestellt. In einigen Fällen erhielt man ein selbstverlöschendes Material. Die Polysiloxankonzentration betrug jeweils 0,7 %.

Tabelle I

	Poe^loxan	Emuji	0,07 0J07	Na4EDTA	QSH Test cm /s
	I I	C C	0,07 0j07	10 0	0_t30 0,47
IA IB	II II	C C	0,035 0j035	10 0	0,16 SE 0,33
2A 2B	III III	C C	0,0175 0J0175	10 0	0,23 0,54
3A 3B	III III	D D	0 0	10 0	0.32 0,43
4A 4B	IV IV	-	0,07 0,07	10 0	0,12 SE 0,27 SE
5A 5B	V V	E E	0,07 o;o7	10 0	0,51 0,57
6A 6B	VI VI	E E		10 0	0,13 SE 0,33
7A 7B	Fußnoten

I - 20i80-Gemisch von Methylhydrogensiloxy/Dimethylsiloxypolymeren, mittleres Molekulargewicht »^15.000

II - Dimethylpolysiloxan, mittleres Molekulargewicht ^2.000

III - epoxy-modifiziertes Dimethylpolysiloxan mit im Mittel λ^ΟΟ Dimethylsiloxyeinheiten und ~10 Methylepoxycyclohexyläthylsiloxyeinheiten

IV - Blockcopolymer aus ~20 Gew.-96 Dimethylsiloxyeinheiten und ^30 Gew.-% Poly(äthylenoxy/propylenoxy)-copolymereinheiten

../1O

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V - Siloxan mit im Mittel ~80 Dimethylsiloxyeinheiten und ~4O Phenyläthylmethylsiloxyeinheiten

VI - Siloxan aus Phenylmethylsiloxyelnheiten

C - 2:3-Gemisch von Trimethylnonylpolyäthylenglykoläther und einem Alkarylpolyäthylenglykoläther

D - 2:1-Gemisch von Triäthanolaminalkylarylsulfonet und dem Kondensat von Äthylenoxid, Propylenoxid mit Äthylenglykol

E - Polyoxyäthylenlauryläther
Na^EDTA - Tetranatrium - Äthylendiamintetraessigsäure

Bei allen erfindungsgemäß behandelten Proben beobachtet man, wie aus der Tabelle I hervorgeht, eine größere Widerstandsfähigkeit gegen Entflammen. Bei Versuch 3B brannte das gesamte Fasermaterial der Vergleichsprobe ab_f jedoch verblieben aus dem Versuch 3A mit erfindungsgemäßem fammhemmenden Mittel 37 % der Fasern unverbrannt zurück.

Beispiel 5

Ein Ausrüstungsbad enthaltend 0,7 g Dimethylpolysiloxan, mittleres Molekulargewicht 12.000, 0,07 g Emulgator C der Tabelle I in 250 g Wasser und 0,007 g Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetrakis(2-hydroxypropyl)äthylendiamin "Bad 1".

Bei dem"Bad 2" wurden 0,07 gChelatbildner und beim Vergleichsbad 3 kein Chelatbildner angewandt.

Nach Beispiel 1 wurde eine Polyesterfaserprobe im QSV-Versuch untersucht. Die mit den Bädern 1 und 2 behandelten Fasern ließen sich nur schwer entzünden, wohingegen die im Vergleichsbad 3 behandelten Produkte sich leicht entzünden ließen, woraus die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen ObBlatbildner hervorgeht.

../11

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- ir-

Beispiel 6

Es wurde eine Reihe von Siliconemulsionen (Tabelle II) angewandt zur Ausrüstung von Polyacrylnitrilfasermaterial durch Eintauchen, Abquetschen der Fasern, Trocknen, 5 Minuten auf 16O⁰C erwärmen und Konditionieren zumindest 16 Stunden bei 50 bis 60 % RH und Raumtemperatur, nominelles Auftragsgewicht an Silicon 1 Gew.-%. Bei der Prüfung auf Entflammbarkeit ergab sich, daß mit den erfindungsgemäß Äthylendiamintetraessigsäure enthaltenden AusrUstungsbädern die Proben weniger entflammbar waren als ohne diesen elatbildner.

Tabelle II Polysiloxan

1A	II
1B	II
2A	III
2B	III
3A	VII
3B	VII
Fußnoten
II, III,	C - siehe Tabelle I

Emulgator	Na.EDTA ft/ ^	QSV	QSH cm/s
C C	10 0	D/C E/C	0,61
C C	10 0	D/C E/C	0,55 0,59
F F	10 0	-	0,44 0,74

F - 2:3-Gemisch von den Addukten von 3 Mol und 12 Mol gemischter C₁₁ bis C^c linearer Alkohole

VII - Siloxan mit im Mittel ~180 Dimethylsiloxyeinheiten und <v20 Aminobutylmethylsiloxyeinheiten

Aus der Tabelle ergibt sich, daß die erfindungsgemäß erreichte Verbesserung bei Polyacrylnitril nicht so groß ist als bei Polyester, jedoch wird eine Abnahme der Entflammbarkeit im QSH-Versuch festgestellt. Die Entzündung war schwieriger im QSV-Versuch.

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Beispiel 7

Auch bei einer 2-stufigen Ausrüstung mit flammhemmendem Mittel nach der Erfindung und Siliconausrüstung zeigt sich kein nennenswerter Unterschied gegenüber einer 1-stufigen Ausrüstung bei entsprechenden Badkonzentrationen. Bei dieser Verfahrensweise ließen sich die Fasern etwas schwieriger handhaben, was jedoch keine unüberwindbare Schwierigkeit darstellt. Wie das Fasermaterial nun behandelt wurde, ergibt sich aus der Tabelle III. Ein Bad war eine wäßrige Emulsion von 0,7 Gew.-% Dirnethylpolysiloxan des Beispiels und 0,07 Gew.-% oberflächenaktives Mittel C der Tabelle I. Das andere Bad enthielt 0,07 Gew.-% flammhemmendes Mittel in Wasser. Die Ausrüstung der Polyesterstapelfasern geschah mit 1 Gew.-% Siloxan und 0,1 Gew.-% flammhemmende3 Mittel, bezogen auf Fasergewicht.

Tabelle III

	flammhemmende s Mittel	Ausrüstung	flammh.Mittel Siloxan	flammh.Mittel Siloxan	QSV	QSH cm/s
1	Na₄EDTA	einstufig	Siloxan flammh.Mittel	Siloxan flammh.Mittel	D/C	3747
2	Na^EDTA	1. 2.	einstufig		E/C	0,28
3	Na₄EDTA	1. 2.	1. 2.	E/C	0,52
4	(NH₄J₄EDTA	1. 2.	D/C	0,60
5	(NH₄J₄EDTA		D/C	0,40
6	(NH₄J₄EDTA	D/C	0,42
Beispiel 8

Manchmal kann sich ein Zusatz nachteilig auf die positive Wirkung der erfindungsgemäßen Mittel auswirken. Man sollte dies also zuerst versuchen. Zu diesem Zweck wurde eine Reihe von Ausrüstungsbadern für Polyesterfasern bewertet, Bad 3 setzt nicht die Entflammbarkeit herunter_fmöglicherweise durch QeIatbildung mit den Zink-Zinn-Seifen, sodaß die vor-

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handene Äthylendlamintetraesslgsäure nicht mehr ausreichte als flammhemmendes MIttel, sodaß das Fasermaterial sich leicht entzündete und schnell abbrannte. Bei Bad 4 war die

höher

Brenngeschwindigkeit als wünschenswert. Die Fasern brannten vollkommen ab, während die Entzündung mit D bewertet werden konnte.

Bad 1 war eine wäßrige Emulsion von 0,7 Gew.-% Dimethylpolysiloxan des Beispiels 1, 0,07 Gew.-% Äthylendiamintetraessigsäure und 0,02 Gew.-96 oberflächenaktives Mittel C aus Tabelle I.

Bad 2 war eine wäßrige Emulsion, enthaltend 0,7 Gew.-96 Siloxan III aus Tabelle I, 0,07 Gew.-% Äthylendiamintetraessigsäure und 0,0175 Gew.-% oberflächenaktives Mittel D aus Tabelle I.

Bad 3 war eine wäßrige Emulsion von 0,7 Gew.-% hydroxy-endständiges Dimethylpolysiloxan, 0,16 Gew.-96 Aminopropyltriäthoxysilan und 0,0175 Gew.-% oberflächenaktives Mittel D aus Tabelle I, 0,07 Gew.-% einer Emulsion von Zinkoctoat und Dibutylzinndiacetat-Seife, 0,1 Gew.-% Essigsäure und 0,07 Gew.-% Äthylendiamintetraessigsäure.

Bad 4 war eine wäßrige Emulsion von 0,7 Gew.-96 Siloxan III der Tabelle I, 0,0175 Gew.-% oberflächenaktives Mittel D der Tabelle I, 0,07 Gew.-% Äthylendiamintetraessigsäure, 0,06 Gew.-96 Ammoniak und 0,14 Gew.-% Chlorendic-Anhydrid.

Es wurden Polyesterstapelfasern (wie "Fiber Fill") nach Beispiel 1 behandelt, um eine 1 Gew.-%ige Siloxanaufnahme und eine Aufnahme von 0,1 Gew.-% Äthylendiamintetraeseigsäure zu gewährleisten.

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Tabelle	IV	QSV	QSH. cm/s	2712036
Bad		D/SE	0,54
I		D/SE	0,28 SE
II		E/C	0,79
III		D/C	0,75
IV
Beispiel	9

Es wurden zwei übliche flaminhemmende Mittel zusammen mit dem erfindungsgemäßen flammhemmenden Mittel untersucht. In jedem Fall enthielt das erste wäßrige Bad 0,7 Gew.-% Siloxan III der Tabelle I, 0,0175 Gew.-96 oberflächenaktives Mittel D aus Tabelle I und 0,07 Gew.-96 Äthylendiamintetraessigsäure (Bad 1). Das Bad 2 enthielt 7 Gew.-96 übliches halogeniertes phosphorhaltiges flammhemmendes Mittel(P-7^ und Bad 3 3»5 Gew.-96 eines anderen üblichen bromierten phosphorhaltigen flammhemmenden Mittels (Firemaster F-200).

Bad 1 wurde auf die Stapelfasern so aufgebracht, daß 1 % Silicon und 0,1 % flammhemmendes Mittel vorlagen. Dann wurde das Fasermaterial an der Luft getrocknet und 5 Minuten bei 160⁰C gehalten. Teile davon wurden dann mit Bad 2 und 3 behandelt, 60 Sekunden bei 200⁰C gehalten und anschließend 10 Minuten bei 82°C mit einer 0,5 96-igen Natriumcarbonatlösung gewaschen, an der Luft getrocknet, konditioniert und hinsichtlich der Entflammbarkeit bewertet.

Die Probe aus Bad 1 und 2 ergab im QSV-Versuch E, war Jedoch selbstverlöschend und ergab im Versuch QSH 0,27 cm/s und war selbstverlöschend.

Die Probe aus Bad 1 und 3 ergab im Versuch QSV D und war selbstverlöschend und im Versuch QSH 0,26 cm/s und war selbstverlöschend.

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Beispiel 10

Die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen flammhemmenden Mittels soll nun an einem Polyester/Baumwolle-Mischgewebe 65!35 untersucht werden.

Bad 1 war eine wäßrige Emulsion von 1,8 Gew.-% Siloxan III der Tabelle I, 0,18 Gew.-% Äthylendiamintetraessigsäure und 0,18 Gew.-% oberflächenaktives Mittel C aus Tabelle I. Das Mischgewebe wurde in das Bad getaucht, dann zwischen Quetschwalzen ausgedrückt, um eine Aufnahme von 1 Gew.-96 Siloxan und 0,1 Gew.-% flammhemmendes Mittel zu erreichen. Die Entflammbarkeit wurde nach ASTM D-2863 "limiting Oxygen Index Test" bestimmt. Bei dieser Methode wird eine Gewebeprobe vertikal gehalten und oben entzündet. Der Sauerstoffgehalt des Gasstroms durch die entzündete Probe wird varlbrt und der niederste Sauerstoffgehalt, bei dem die Probe noch brennt, ermittelt. Je niede%,der Sauerstoffgehalt ist, umso höher ist die Entflammbarkeit und ein Unterschied von 0,2 % Sauerstoffgehalt is³-? wesentlich, da eine Verringerung diesen Anteil zu einer selbstverlöschenden Probe führen kann. Das erfindungsgemäß behandelte Gewebe hatte einen Index von 18,6 96.

Zum Vergleich diente Bad 2 ohne erfindungsgemäßem Chelatbildner. Das so ausgerüstete Gewebe hatte einen Index von 18,2 %. Daraus geht die Überlegenheit des erfindungsgemäß ausgerüsteten Produkts hervor.

Beispiel 11

In einer weiteren Versuchsreihe wurde festgestellt, daß die Verringerung der Entflammbarkeit nicht zu einer nachteiligen Beeinflussung des Griffs, der Schlüpfrigkeit oder des Gleitens der Fasern führt.

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Nach Beispiel 9 wurde Fasermaterial I mit Bad 1 und behandelt.

Fasermaterial II wurde entsprechend Versuch 3A der Tabelle I behandelt.

Fasermateriai

wurde nach Versuch 3B der Tabelle I behandelt .

Die Schlüpfrigkeit wurde ermittelt, indem ein 4,19 g Schlitten horizontal durch ein Faserkissen gezogen wurde und man die Kraft gemessen hat, die für eine konstante Geschwindigkeit des Schlittens aufgebracht werden muß. Die Kraft in g, gebrochen durch das Gesamtgewicht des Schlittens in g, ist der Schlüpfrigkeitsindex. Der Schlüpfrigkeitsindex unbehandelter Fasern war 0,36.

Tabelle V Fasermaterial

II

III

Zum Vergleich wurden auch noch zwei Ausrüstungsbäder mit Siloxan III der Tabelle I in Verbindung mit zwei üblichen Chelatbildnern, nämlich Zitronensäure und Polyäthylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 4375 untersucht, und zwar an Polyesterfasern nach Beispieli In beiden Fällen führten die Vergleichsprodukte nicht zu einer Verringerung der Entflammbarkeit in einem nennenswerten Ausmaß.

QSH cm/s	SchlÜDfrißkeitsindex
SE	0,18
0,38 SE	0,18
0,54	0,18

../17

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Tabelle VI Chelatbildner

QSV

keiner E/C

Zitronensäure E/C Polyäthylenglykol E

QSH	Schlüpfrigkeits
cm/s	index
0,36	0,159
1,11	0,182
0,30	0,183

8131

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Claims

Patentansprüche

1. Flammfest ausgerüstete mit Silicon behandelte Chemiefasern, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem flammhemmenden Mittel der Formel

RH_2nC.

Ii(CH₀ )JT

C_nH₂nR

C H-nR £.ιι U η d.

ausgerüstet sind, worin χ 2 bis 4, η 1 bis 5 und R eine Carboxyl- oder Hydroxylgruppe ist,bzw.dessen Salze, Äther oder Ester.

2. Chemiefasern nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß sie mit 0,002 bis 3,75 Gew.-96 flammhemmendem Mittel, bezogen auf Trockengewicht, ausgerüstet sind.

3.

Chemiefasern nach Anspruch 2, dadurch gekenn

zeichnet rüstet sind.

daß sie mit 0,1 bis 2,25 Gew.-% ausge-

4. Chemiefasern nach Anspruch 1 bis 3₍ dadurch gekennzeichnet , daß das flammhemmende Mittel Athylendiamintetraessigsaure, deren Dinatrium-, Tetranatriumoder Tetraammoniumsalz ist.

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ORIGINAL INSPECTED

-Z-

5. Chemiefasern nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß das flammhemmende Mittel N,N,N',N'-Tetrakis(2-hydroxypropyl)äthylendiamin ist.

6. Mittel zum Flammfest-Ausrüsten und Siliconbehandeln von Chemiefasern, dadurch gekennzeichnet , daß es als flammhemmendes Mittel einen Komplexbildner der Formel

,N(CH₂) N

c„H_o„R

worin χ 2 bis k, η 1 bis 5 und R eine Carboxyl- oder Hydroxylgruppe ist.bzw.dessen Salz , Äther oder Ester enthält.

7. Mittel nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 1 bis 25 Gew.-% flammhemmendes Mittel, bezogen auf Gewicht des Silicon.

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