DE3101914A1 - Teilweise verseifte lezithine und deren verwendung als textil-, papier- oder lederhilfsmittel - Google Patents

Teilweise verseifte lezithine und deren verwendung als textil-, papier- oder lederhilfsmittel

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Description

- 3 - Case 150-4407
Teilweise verseifte Lezithine und deren Verwendung als Textil-, Papier- oder Lederhilfsmittel
Die vorliegende Erfindung betrifft teilweise verseifte Lezithine enthaltende Zubereitungen mit Poly-hydroxyl-Verbindungen und deren Verwendung auf dem Textil-, Papier- oder Ledersektor , vor allem bei Textilien.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind demnach Mittel und deren Verwendung wie aus den vorangehenden Ansprüchen ersichtlich ist.
Das teilweise verseifte Lezithin (a) wird mit Alkalien, vor allem mit Alkalimetall- oder Erdalkalimetall-hydroxyden oder -karbonaten (z.B. des Na, K, oder Ca, bevorzugt Na oder K) in wässrigem Medium bei Temperaturen zwischen 50 und 115°C erhalten, jedoch können auch organische Amine wie Mono-, Di- oder Triäthanolamin verwendet werden. Das wässrige Medium besteht zu 15%, bevorzugt 20-50% aus Wasser und das Molverhältnis Lezithin zu Alkali beträgt 1 zu 1 bis 3,25, bevorzugt etwa 1 zu 2.
Die Verseifung findet unter relativ milden Bedingungen statt, sodass im wesentlichen nur die zwei Fettsäureesterreste verseiftwerden, jedoch die 2-trimethylammoniumäthylphosphorsäureester-Gruppe weitgehend intakt bleibt. Die Verseifungszahl (Verseifungswert) liegt bei etwa 120 bis 140, bevorzugt um 130 (ermittelt nach IUPAC, 5. Aufl., 1964, Standard methods of the oils and fats division).
Die Polyhydroxyverbindungen (b) sind vor allem Zuckerverbindungen (Aldosen und Ketosen, z.B. Glukose, Fruktose, Lävulose, Sucrose, Maltose) oder Polyole, bevorzugt solche der im Anspruch 2 angegebenen Formel I, in welcher η für 3 oder 4 steht.Als Polyole kommen beispielsweise Arabitol,Xylitol,Adonitol,Sorbitol,Ducitol,Iditol,Talitol,Glycerin,vor allem Sorbitol in Betracht.
Die Herstellung der Mittel geschieht auf prinzipiell bekannte Weise. Bevorzugt wurde das Polyol zu Beginn der Verseifung zusammen mit dem Alkali oder während der Verseifung zugegeben. Das Lezithin kann z.B. 30 bis 60
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Minuten lang mit Alkali auf 80-950C erhitzt werden und darauf das Polyol zugesetzt v/erden. Im Falle eines Zuckers werden Alkali und Zucker bevorzugt zum Lezithin zugegeben und die Verseifung bei 110-1150C durchgeführt. Nach Abkühlen auf ca. 60°C kann zu der resultierenden Mischung white spirit zugegeben werden.
Das Verhältnis Polyol (Polyhydroxylverbindung) zu Lezithin liegt in allen Fällen zwischen 1 zu 0,4 bis 3,8, bevorzugt um 1 zu 0,7. Bei der Verseifung wird die freiwerdende Fettsäure möglicherweise teilweise durch das Polyol transesterifiziert.
Das erfindungsgemäss erhaltene Gemisch hat bei 2O0C (in wässriger Lösung) einen pH-Wert von 9 bis 9,5. Es sollte bevorzugt 20 bis 40% (Gew.) des Polyols (Polyhydroxylverbindung) enthalten. Bevorzugt ist Sorbitol.
Das erfindungsgemäss zu verwendende Lezithin kann vegetabilischen oder animalischen Ursprungs sein, so z.B. aus Eiern oder Sojabohnen, bevorzugt letzteres, welches z.B. in Farben und Lacken Anwendung findet und im Handel erhältlich ist.
Die erfindungsgemässen Mittel sind wertvolle Hilfsmittel in der Textil-, Papier- und Lederindustrie. Sie verleihen diesen Produkten hydrophile Eigenschaften, Flexibilität und einen weichen Griff. Besonders, finden sie auf dem Textilsektor Verwendung, sowohl bei aus natürlichen, künstlichen und synthetischen Fasern bestehenden Textilien z.B. aus natürlicher und regenerierter Cellulose, natürlichen und synthetischen Polyamiden, Polyestern, Polyolefinen, Polyurethanen u.a., wobei das Textilsubstrat in beliebiger konventioneller Form vorliegen kann, beispielsweise als Flocke, Garn, non-woven, Gewirke»Gewebe und in anderen Verarbeitungsformen.
Den erfindungsgemässen Mitteln können weiter bevorzugt noch Emulgatoren, Lösungsmittel und gegebenenfalls Mineralöle zugesetzt werden. Letztere sind Wasser oder auch mit Wasser mischbare oder wasserlösliche Lösungs-
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mittel wie Alkohole (Aethanol, Propanole, Isooktylakohol),dehydratisierte Castro-öle (Rizinusöl), chlorierte Kohlenwasserstoffe (z.B. Trichloräthylen) und andere. Mineralöle sind z.3. white spirit oder Paraffinöl, bevorzugt ersteres.
Geeignete Emulgatoren können anionisch oder nichtionogen sein, sie sollen rasch emulgieren und kochstabile Mischungen ergeben. Bevorzugte nichtionogene Vertreter sind Polyglykoläther mit wenigstens 4 und maximal etwa 100 (bevorzugte« oder C-) Alkylenoxyd",bevorzugt Aethylenoxyd-Einheiten. Folgende Verbindungen dieser Art sind besonders bevorzugt.
1) Additionsprodukte von 5-20, besonders 5-10 Mol Alkylen(Aethylen)-oxyd an aliphatische Alkohole mit 5-20,besonders 8-12 C-Atomen (gesättigt oder ungesättigt) oder an
2) mono- oder di-Alkylphenole mit einer Gesamt-kohlenstoffzahl von 5-20, besonders 8-15 im (oder in den) Alkylrest(en).
3) Additionsprodukte von 2-100, besonders 5-30 Mol Alkylen(Aethylen)oxyd an aliphatischer Karbonsäure mit 12-20 C-Atomen (gesättigt oder ungesättigt) oder deren Estarn oder Amiden oder an animalische oder vegetabile Fettsäuren (oder Derivaten) die Gemische dieser Kohlenstoffzahl enthalten.
Bevorzugte anionaktive Emulgatoren sind anionische Polyglykoläther der oben genannten Art, besonders der Gruppen 1) und 2), in welchen die endständigen OH-Gruppen carboxymethyliert sind. Weiter geeignet sind Schwefelsäureesterderivate von C-C aliphatischen (gesättigten oder ungesättigten) Alkoholen (z.B. Na-Laurylsulfat), C —C -Alkylarylsulfonate bzw. deren Salze (z.B. Na-(C —C )-Alkylphenyl (oder -naphthyl) sulfonate wie auch Sulfoberr.steinsäure-(C — C,„)-alkylester .
, ο 12
Mischungen dieser Emulgatoren, die als Handelsprodukte vorliegen, sind gleichfalls geeignet. Eine besonders bevorzugte Gruppe ist der Typ 1) in welchem die Anzahl der Glykolreste 6-10 beträgt und ein C-C -Alkohol
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vorliegt, sowie ein carboxymethylierter Cg~C, ,,-Alkylphenolpoly(6-7)-glykoläther.
Falls die erfindungsgemässen Mittel schaumarm sein sollen, kann weiter die Anwesenheit besonderer Lösungsmittel, Mineralölen, sowie gegebenenfalls eines besonderen Antischaummitels (z.B. auf Silikonbasis) wünschenswert sein.
Für Spezialfälle kann auch der Zusatz von Sequestriermitteln erwünscht sein (z.B. Aethylendiamin-tetraessigsäure). Die Verwendung von entmineralisiertem Wasser kann ebenfalls die erfindungsgemässen Mittel günstig beeinflussen.
Bevorzugte Formulierungen enthalten demnach Emulgatoren, Lösungsmittel, Mineralöl und Entschäumer, der mit dem Mineralöl zusammen zugesetzt wird. Solche Formulierungen enthalten 5-50, bevorzugt 10-40 speziell 20-30 Gewichtsprozente des erfindungsgemässen Mittels, 5-40%, bevorzugt 20-40% Emulgator, und, gegebenenfalls, wenn erwünscht, 8-12 Gewichtsprozente Mineralöl (white spirit), sowie 1 Gewichtsprozent Antischaummittel, wobei der Rest Wasser oder eine wässrig organische Lösungsmittelmischung (vor allem mit Isooctylalkohol) ist.
Die Herstellung solcher Formulierungen erfolgt auf bekannte Weise; bevorzugt wird das erfindungsgemässe Mittel dem Emulgator unter Rühren zugegeben (Temp. 40-800C) und danach (nach evtl. Abkühlung) die weiteren Mittel eingerührt, bevorzugt zunächst das Mineralöl (white spirit) (mit Entschäumer) und dann zuletzt das L ösungsmittel. Der pH-Wert der Formulierung wird sodann auf 7-8,5 eingestellt.
Die erfindungsgemässen Mittel bzw. deren Formulierungen sind wertvolle Farbereihilfsmittel in Färbe- wie in Farbdruckverfahren. Ausser den oben geschilderten vorteilhaften Eigenschaften besitzen sie eine hervorragende Wirkung in der Formulierung von Farbstoffen, besonders bei Säure- und Dispersionsfarbstoffen. Weiter können sie als Egalisiermittel, Retarder
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oder Abzieh-mittel Anwendung finden. Wegen ihres lipophilen Charakters können sie weiter als Schmier- und Gleitmittel verwendet werden, z.B. in Apparaturen mit starker Badbewegung, bei Wasch- und Reinigungsapparaturen, Haspelkufen, Jets, wobei die Faltenbildung verhindert wird. Wegen der hydrophilen Eigenschaften sind sie weiter als Detergentien in der Wäsche der weiter oben genannten textlien Substrate verwendbar, vor allem bei gefärbter Ware, besonders bei mit Dispersionsfarbstoffen gefärbten (Polyester) Textlien oder Mischtextilien, in welchen ein Teil reaktiv gefärbt wurde (Polyester/Cellulose).
Im Bereich der vorliegenden Erfindung liegen somit auch Färbe-, Wasch- und Finishing-Verfahren mit den erfindungsgemässen Mitteln bzw. deren Formulierungen, wobei das Aufbringen auf bekannte Weise durch Pflatschen, Foulardieren, Imprägnieren, Eintauchen, Besprühen und ähnliches erfolgt. Finishing-Prozesse können vor und nach den Veredlungs- oder Färbeprozessen erfolgen und unter Finishen sollen Reinigungs- wie Bleich-, Aufhellungsund andere Veredlungsprozesse verstanden werden. Färbeverfahren können im weitesten Umfang mit allen für die geeigneten Substrate zutreffenden Farbstoffe auf bekannte Art und Weise durchgeführt werden.
Bei konventionellen Textilbehandlungs- und Färbeverfahren können diese sowohl aus kurzen wie langen Flotten (bis zu einem Flottenverhältnis von 20:1) erfolgen. Bevorzugt sind mittlere bis kurze Flotten zwischen 12:1 und 0,5:1.Die einzusetzende Menge an den erfindungsgemässen Mitteln bzw. deren Formulierungen kann in weiten Grenzen variieren und hängt vom Substrat, der Art des Verfahrens und anderen Faktoren ab. Im allgemeinen genügen, wenn die vorbeschriebenen Formulierungen eingesetzt werden, 0,1 bis 10%, vorzugsweise 0,3 bis 2% (bezogen auf Substrat). Bei Farbabziehverfahren sind gewöhnlich mehr als 2% der erfindungsgemässen Formulierungen zu verwenden.
Die erfindungsgemässen Formulierungen können auch als Antischaummittel selbst verwendet werden, wenn sie als zusätzliche Komponente.ein Mineral-
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öl enthalten. Wenn letzteres white spirit ist, sollte dieser zusätzlich zu dem aus dem Ende der Lezithinverseifung gegebenenfalls anwesenden white spirit vorhanden sein. Bei Anwesenheit von Alkoholen oder chlorierten Kohlenwasserstoffen sind diese vor allem als Detergentien oder Dispergatoren geeignet.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne sie zu begrenzen. Teile sind Gewichts- oder Volumenteile, Prozente Gewichtsprozente, Temperaturangaben erfolgen in Celsiusgraden·
B e i spie 1 1
80 Teile Sojalezithin (Handelsware) werden langsam auf 50-60° erhitzt und darauf mit
32 Teilen einer 30%igen NaOH versetzt, auf 90° weiter erhitzt und 1 Std. lang bei dieser Temperatur belassen. Nach Zugabe von
80 Teilen einer Sorbitollösung in Wasser (70%ig) wird eine weitere Stunde diese Temperatur aufrecht erhalten bis eine Probe des Gemisches, in Alkohol gelöst, neutral reagiert. Eine Probe in Wasser ist leicht getrübt und zeigt einen pH-Kert von 9~9,5.
Das erhaltene wachsähnliche Produkt hat einen Erweichungspunkt bei 50-60°. Wird die 70%ige Sorbitollösung zusammen mit der NaOH zugegeben und auf 50-60° erhitzt, erhält man das gleiche Produkt. Für eine Formulierung als Hilfsmittel verfährt man wie folgt:
300 Teile Tridecylphenolpoly('~6,5)glykoläther werden auf bekannte Weise (mit wässriger 30%iger NaOH) mit
37 Teilen Na-chloracetat carboxymehtyliert (exotherme Reaktion, die Temperatur steigt auf 75° und wird dort ca. 90 Min. gehalten). Zu der erhaltenen Mischung werden bei 75°
200 Teile des obigen Lezithinverseifungsproduktes und Sorbitol enthaltenden Mittels zugesetzt und die Mischung auf 80° erhitzt (30 Min.).Nach Abkühlen auf 40-45° werden
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90 Teile white spirit
10 Teile eines handelsüblichen Silicon-Entschäuir.ers und 80 Teile 2-Aethyl-hexylalkohols nacheinander zugegeben und darauf mit Wasser auf 1000 Teile eingestellt. Der pH-Wert der Formulierung beträgt 7,88.
Beispiel 2
Nach den Angaben des Beispeils 1 werden
25 Teile Sojalezithin mit
10 Teilen 30% NaOH verseift und weiter mit
20 Teilen 70%iger wässriger Sorbitollösung versetzt.
Nachfolgende Formulierung wird darauf hergestellt mit 75 Teilen eines (handelsüblichen) Eraulgators auf Basis eines C —C -
Alkohols, äthoxyliert mit 6~10 Hol Aethylenoxyd. Nach Abkühlen auf 40-45° werden
25 Teile white spirit, der
2,5Teile eines handelsüblichen Silikonöls enthält und 25 Teile Isooctylalkohol, sowie
70 Teile Wasser zugegeben.
Eine Formulierung mit einem handelsüblichen Alkylarylsulfonat als Emulgator kann auf entsprechende Weise erhalten werden.
B e i s ρ i e 1 3
Nach den Angaben des Beispeils 1 werden
100 Teile Sojalezithin mit
35 Teilen Diäthanolamin in Gegenwart von
100 Teilen 70%iger Sorbitollösung verseift.
Mit entsprechenden Mengen Monoäthanolamin oder KOH werden ähnliche Produkte erhalten, die nach den Angaben der vorangehenden Beispiele weiter formuliert werden können.
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Beispiel 4
12 Teile Sucrose oder Glukose werden mit
4 Teilen NaOH und
23 Teilen Wasser versetzt. Unter Rühren wird diese Mischung zugegeben zu
8 Teilen Sojalezithin. Die Reaktionstemperatur beträgt 115° und wird solange aufrecht erhalten bis das Produkt in Alkohollösung neutral reagiert und in Wasser einen pH-Wert von 9-9,5 aufweist. Nach Abkühlen auf 60° werden darauf 8 Teile white spirit zugesetzt.
Beispiel 5
Nach den Angaben des Beispiels 1 (Verseifung und Formulierung) wird mit Manitol oder Glycerin anstelle von Sorbitol gearbeitet und in der Formulierung wird auf white spirit und Silikonöl verzichtet.
Beispiel 6
Ein grauer Baumwollstoff wird im Kochen in einem Bad behandelt, welches in 1000 Teilen
1 Teil der Formulierung des Beispeils 1 und
2 Teile NaOH enthält. Das Flottenverhältnis beträgt 5:1 (bis 20:1). Nach
Beendigung der Nachbehandlung wird gespült. Das Textilgut weist einen weichen Griff auf.
Beispiel 7
Baumwoll-Strickvare (ungefärbt) wird in einem Bleichbad, welches auf 1000 Teile folgende Bestandteile enthält, behandelt. 0,5 Teile der Formulierung gemäss Beispiel 1
2 Teile Na CO
2 3
2,5 Teile H2O2 (30%). Das Flottenverhältnis beträgt 12:1. Die Bleiche wird bei Siedehitze während 30 Minuten durchgefärbt. Nach dem Waschen und Trocknen erhält man eine reinweisse Ware mit weichem Griff.
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Beispiel 8_
Mercerisiertes Baumwollgarn wird bei 80° in einer Flotte (1000 Teile) behandelt, welche
Teil der Formulierung geinäss Beispiel 1
Teil Ka.. CO und
Teile HO (30%) enthält. Der pH-Wert der Flotte beträgt 11 und das Flottenverhältnis 10:1. Es wird innerhalb 10 Minuten zum Sieden erhitzt und die Bleiche 40 Min. lang bei dieser Temperatur durchgeführt. Nach Zugabe von 1,5 Teilen Na-thiosulf at und, nach 10 Min.,
1,5 Teilen Ameisensäure (pH-Wert beträgt nun 6,8) wird wie folgt gefärbt: es werden
Teil m-Nitrobenzolsulfonat und eine Farbstoffmischung von 0,8% C.I.reactive Blue 52, 0,123% C.I.reactive Red 55 und 0.166% C.I. reactive Orange 10 und darauf
Teile Na„S0, (in 3 Portionen) zugegeben. 40 Minuten lang wird im Kochen gefärbt und darauf, nach Abkühlung auf 80° Teile Trinatriumphosphat zugegeben. 10 Minuten lang wird bei zuende gefärbt. Nach dem Abkühlen wird gewaschen, zunächst 15 Min. lang mit einer Flotte, die in 1000 Teilen 0,5 Teile der Formulierung des Beispiels 1 enthält. Es wird erst warm und dann kalt klargespült, wobei dem Spülwasser 0,1% Essigsäure zugegeben werden. Darauf wird getrocknet. Das graublau gefärbte Garn hat einen ausgezeichneten weichen Griff mit hydrophilen Eigenschaften.
Beispiel 9
Gebleichte, mercerisierte Baumwolle wird bei 90°, 40 Min. lang mit folgender Flotte gefärbt. Diese enthält in 1000 Teilen:
0,8% C.I. reactive Blue 52
0,123% C.I. reactive Yellow 12
0,166% C.!.«active Red 20
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40 Teile Na SO
2 4
1 Teil der Formulierung gemäss Beispiel 1 und 1 Teil Na-m-nitrobenzolsulfonat.
Die Behandlung erfolgt analog Beispiel 8.
Beispiel 10
Ein Baumwoll-Gewirke (terry cloth) wird bei 30° 10 Min. lang im Jet-Verfahren mit einer Flotte behandelt, die auf 1000 Teile der Formulierung gemäss Beispiel 1 enthält (Flottenverhältnis 12:1)
Das Bad wird auf 60° erwärmt und darauf
21 Teile NaOH (36°Be) und eine Farbstoffmischung von 2,8% C.I. sol. vat Blue 6 und
0,2% C.I. sol. vat Violet 1
zugegeben. Es wird auf 60° erwärmt und 20 Min. lang bei dieser Temperatur belassen.
3,5 Teile Na-hydrosulfit werden zugegeben und weitere 20 Min. lang bei 60° weitergefärbt. Das Textilgut wird darauf kochend gewaschen mit einer Flotte, die auf 1000 Teile 1 Teil der Formulierung gemäss Beispiel 1 enthält. Nach Klarwäsche und Trocknen erhält man eine bauschige Ware mit weichem Griff.
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Claims (6)

  1. SANDOZ-PATHJiT-GMJJH
    Lörtarlt
    Tuilweise verseifte Lezithine und deren Verwendung als Textil- Papier- oder Ledsrhilfsmittel
    Patentansprüche
    IJ Mittel, bestellend aus oder enthaltend (a) ein teilweise verseiftes Lezithin mit einem Verseifungswert von 120 bis 140 und (b) eine PoIyhydroxylverbindung.
  2. 2. Mittel geinäss Patentanspruch 1, bestehend aus oder enthaltend (a) solche Lezithinverseifungsprodukte welche bei 5O°-115°C im wässrigen Medium durch alkalische Verseifung erhältlich sind und (h) solche l'olyolverbiriduiigen der allgemeinen Formel I
    HO-(IH -(CH-OH) -CH OH J! ' I η '/.
    worin η für eine genaue Zahl von 1. bis 5 steht, wobei diese Polyo!verbindungen zu 20-40 Gewichtsprozent der flesrtmr." uilschung im Mittel vorhanden ist.
  3. 3. Mittel gtiiuäss Patentansprüchen 1 und 2 bestehend aus oder enthaltend (a) solche Lezithinverseitungsprodukte aus einer Verseifung mit Alkali- oder Etdalka1ihydroxyden oder einem organischen Amin bei 8ü°~ 95UC in wässrigem Medium und (b) Sorbitol, wobei das Sorbitol wahrend der Verseifung zugegeben wird und das Mol verhältnis Lezithin zu Sorbitol zwischen 1 zu 0,4 bis l.,'$8 liegt.
  4. 4. Mittel gemäss Patentansprüchen l'bio 3 enthaltend zusätzlich einen an ionaktiven oder/und nichtionugeuen Emulgator, vor allem 5 bis 20lach athojiylierte Cn-C^ -Alkohole oder 5 bis 10Each äthoxyliert« (L-C.„-Alkylphenole bzw. deren carboxymerriylierte Derivate und Wasser oder/und ein organisches Lösungsmittel.
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    - 2 - Case 150-4407
  5. 5. Mittel geraäss Patentansprüchen 1 bis 4 enthaltend 5 bis 50 Gewichtsprozente der Mischung gemäss Patentansprüchen 1 bis 3 und 5 bis 40% des zusätzlichen Emulgators gemäss Patentanspruch 4 utid gegebenenfalls 8 bis 12% Mineralöl; und 1% eines Antischaummittels.
  6. 6. Verwendung der Miitel gemäss Patentansprüchen 1 bis 5 als Hilfsmittel in der Textil-, Papier- oder Lederzubereitung, vor allem zum Finishen, Waschen oder Färben, vor allem auf dem Textilsektor.
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