DE3202760A1 - Waessrige suspensionen von peroxydisulfaten und ihre verwendung als oxidative entschlichtungsmittel fuer mit staerke geschlichtetes textilgut

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Description

Claims

DE3202760A1

Publication number: DE3202760A1
Application number: DE19823202760
Authority: DE
Inventors: Heinz-Dieter Ing.(grad.) 6700 Ludwigshafen Angstmann; Werner Dipl.-Chem. Dr. 6719 Bobenheim Streit; Linda Ing.(grad.) 6800 Mannheim Witt
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1982-01-28
Filing date: 1982-01-28
Publication date: 1983-08-04
Also published as: DE3266715D1; EP0086898A1; EP0086898B1; ATE15916T1; JPS58135109A; US4507220A; CA1209756A; JPH0350028B2

BASF Aktiengesellschaft 0.Z. 0050/35720

Wäßrige Suspensionen von Peroxydisulfaten und ihre Verwendung als oxidative Entschlichtungsmittel für mit Stärke geschlichtetes Textilgut

Peroxydisulfate sind als oxidativ wirkende Mittel zur Entschlichtung von mit Stärke geschlichtetem Textilgut schon lange bekannt. Aus der AT-PS 28 17 U3 ist bekannt, mit Alkali- oder Ammoniumperoxydlsulfatlösungen bei pH-Werten von ca. 10 solche Entschlichtungsprozesse durchzuführen.

Aus der DE-OS 29 13 177 ist ein oxidatives Entschlichtungsmittel bekannt, das aus 10 bis 80 Gew.i eines Tensids und 20 bis 90 Gew.% Kaliumperoxydisulfat besteht. Aus der DE-AS 28 14 35U kennt man schließlich ein oxidatives Entschlichtungsverfahren, bei dem man Peroxydlsulfät zusammen mit wasserlöslichen Polymerisaten der Acrylsäure als Entschlichtungsmittel einsetzt.

Allen diesen Verfahren ist gemein, daß die Mittel in fester Form gelagert und dosiert werden müssen, da Peroxydisulfate, wenn sie in wäßriger Lösung vorliegen, infolge Zersetzung ihre Aktivität ziemlich rasch verlieren, auch wenn die Lösung schwach alkalisch eingestellt wird, wie dies zum Beispiel mit den Mitteln gemäß der DE-AS 28 l4 35^ der Fall wäre.

Feste Produkte, wie Peroxydisulfat, oder halbfeste (pastöse) Produkte gemäß der DE-OS 29 13 177 sind aber wegen der schwierigen Dosiertechnik bei der Kundschaft nicht sonderlich beliebt, und so bestand die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, das Peroxydisulfat in eine lagerstabile, möglichst dünnflüssige und leicht dosierbare Form zu überführen, die vie die bisher vorgeschlagenen festen Spezifikationen eine einwandreie oder möglichst noch bessere oxidative Entschlichtung gewährleistet.

BASF AMhngwHictaft .j,. at 0050/35720

Die Lösung der Aufgabe stellen nun wasserhaltige Suspensionen von Kaliumperoxydisulfat dar, wie sie in den Patentansprüchen 1 und 2 definiert sind.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß sich das Peroxydisulfat in dieser Suspension trotz der Anwesenheit von Wasser nicht zersetzt, wenn dieses Wasser zusätzliche Kaliumionen enthält. Diese Kaliumionen wirken offenbar auf das Löslichkeitsprodukt, das für Kaliumperoxy-

X3 disulfat gilt, in einer Weise ein, daß das Peroxydisulfat unter den Bedingungen der Lagerung in Wasser praktisch unlöslich wird, somit in feindisperser Form vorliegt und durch das Wasser nicht angegriffen wird. Erst unter den Bedingungen der Entschlichtung, unter denen das Teroxydisulfat in großer Verdünnung vorliegt, löst es sich auf und kann im bestimmungsgemäßen Sinn ciktiv werden.

Die, frf^ndungsgemäßen Suspensionen enthalten zwingend Kaliumperoxydisulfat, Polymerisate oder Copolymerisate der Acrylsäure und/oder Maleinsäure und das zusätzliche Kaliumionen enthaltende Wasser. Das Kaliumperoxydisulfat ist in der Suspension vorzugsweise zu 15 bis 40, speziell 20 bis 30 Gew.* - bezogen auf die Suspension - enthalten.

Unter den Polymerisaten oder Copolymerisaten der Acrylsäure oder Maleinsäure versteht man solche, die wasserlöslich sind, und zwar Polyacrylsäure und Polymaleinsäure selbst, sodann als Copolymerisate vorzugsweise solche, die bis zu 50 C-ew.JS mit Acrylsäure oder Maleinsäureanhydrid copolymerisaierbare monoethyler.isch ungesättigte Verbindungen einpolymerisiert enthalten, z.B. "ethacrylsäure, Acrylsäure-, Methacryls^.ure-C^- bis-C^-alkylester, Copolymerisate der Maleinsäure mit tfethylvinylether, Vinylacetat, Styrol, Acrylsäure oder Methacrylsäure. Weitere Copolymerisate sind in der eingangs genannten DE-AS 23 14

BASF AMltngmllKhatt - / - °· *· 0050/35720

genannt, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird. Von technisch besonderem Interesse sind aber Polyacrylsäure und Pölymaleinsäure.

Alle Polymerisate sollen K-Werte nach Pikentscher von 8 bis 30, vorzugsweise 10 bis 20 aufweisen. Sie kommen vorzugsweise in Mengen von 2 bis 35, speziell 9 bis 30 Gew.% zum Einsatz.

An Wasser, das die zusätzlichen K -Ionen enthält, benötigt man vorzugsweise 5 bis 35 Gew.*. Die zusätzlichen K -Ionen stammen bevorzugt von solchen Kaliunionen liefernden . Verbindungen, welche den geforderten pH-Wert von mindestens 5 einstellen zu helfen in der Lage sind, also vornehmlich KOH, Pottasche oder KjO. Daneben können auch andere, wie KpSOh, Kaliumphosphat oder KCl eingesetzt werden. Die Kaliumverbindungen sind in der wäßrigen Phase zu 12 bis 65 Gew.% enthalten. Dies entspricht im wesentlichen mindestens der Sättigungskonzentration, d.h. die genauen prozentualen Anteile richten sich innerhalb der oben angegebenen Grenzen nach der jeweils eingesetzten Kaliumverbindung.

Dieses System stellt bereits eine lagerstabile und gut dosierbare flüssige Suspension dar, die in Entschlichtungsflotten mit Erfolg einsetzbar ist.

Zu noch besser dosierbaren und sogar pumpbaren Suspensionen gelangt man, wenn den obengenannten Suspensionen noch - hpzosjen auf die neu entstehende Suspension - vorzugs-. weise bis zu 75 Gew.3, speziell 25 bis ^5 Gew.*, an definitionsgem^Sen anionischen Tensiden zugesetzt werden. Es sind dies vor allem saure Phosphor- oder Schwefelsäureester von Cg- bis CpQ-Alkanolen oder deren Sthoxylaten mit

ι bis 7 Sthylenoxid-Einheiten. Auch C₁₀- bis C₂₀-Alkansul-

BASF AMtangttUKhrt -/. O.Z.0050/35720

**fonate und Alkylbenzolsulfonate sowie sulfatiert^ Alkylphenolethoxylate können als anionische Tenside eingesetzt werden. Schließlich können, jedoch nicht ausschließlich, auch nichtionische Tenside anwesend sein, (vorzugsweise bis zu ¹JO Gew.?,), und es seien hier vor allem C_p- bis CpQ-Alkanolethoxylate mit 1 bis 10 Ethylenoxldgruppen genannt,

Die so aufgebauten Suspensionen sind als oxidative Ent-X) Schlichtungsmittel von mit Stärke geschlichtetem Textilgut sehr gut brauchbar. Man setzt sie im allgemeinen den Entschlichtungsflotten in Mengen von 4 bis 20, vorzugsweise 6 bis 13 g/l Entschlichtungsflotte zu. Die Entschlichtungsflotten enthalten je nach ^ensidanteil in den Persulfat-Suspensionen noch zusätzliche Netz- und Waschmittel. Wenn der Tensidanteil _." den Suspensionen relativ hoch ist, so kann auf die zusätzlichen Netz- und Waschmittel YffBlGSitet werden.

In den nun folgenden Beispielen soll die Erfindung erläutert werden.

Beispiele

Die Mischungen wurden zur überprüfung ihrer Stabilität bei 50 bzw. 30° gelagert. Der jeweilige Persulfatgehalt wurde titrinietrisch bestimmt. Dabei wurde 1 g der .Mischung in 5C ml Lösung aus HjO/Isopropanol (²IO : 10) gelöst und mit 50 ml KJ-Lösung (Konzentration: 300 g/l) versetzt. Mach fünfzehn Minuten bei Raumtemperatur wurde mit 0,1 N Matriumthlosulfatlösung bis zum Umschlag nach farMos titriert.

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'"Beispiel 1

35 Teile C₁₀H₂₁-O-(CH₂-CH₂O)₃PO₃H₂ 35 Teile C₁₀H₂₁-O-(CH₂-CH₂O)₃H 15 Teile Polyacrylsäure (K-Wect 15 bis 25)

6631g in H₂O 15 Teile K₂S₂Og

7 Teile KOH (pH-Wert 6,1) = 32 % Gew. J? in wäßriger Phase Wassergehalt: 6,9

Der KpSpOg-Gehalt wurde bei einer Lagertemperatur von 50⁰C verfolgt.

1 Tag 7 Tage IA Tage 21 Tage K₂S₂Og-Gehalt 100 98,3 96 in Prozent des Ausgangswertes

Die Probe nach dreiwöchiger Lagerung bei 50 zeigte bei der Entschlichtung von Bw-Nessel hei einem Zusatz von 10 g/l in der Entschlichtungsflotte und 15 Minuten Verweilzeit des Gewebes bei 100° den gleichen Entschlichtungseffekt wie die Ausgangsprobe. In beiden Fällen wurde ein Tegewa-Wert von 3 erzielt.

Vergleichsbeispiel zu Beispiel 1:

35 Teile C₁₀H₂₁-O-(CH₂CH₂O)₃-PO₃H₂ 35 Teile C₁₀H₂₁-O-(CH₃-CH₂O)₃-H 15 Teile Polyacrylsäure (X-Wert 15 bis 25) 663ig in H₃O 15 Teile K₂S₂O₈ 5 Teile NaOH (pH-Wert 6,1)

BASF Aktiengesellschaft

0.2. 0050/35720

^rLagerung bei 50⁰C:

1 Tag 7 Tage I^ Tage

91 JS kl % 4,5 % K₂S₂Og-Oehalt in Prozent des Ausgangswertes

die Vergleichsprobe zeigte nur unmittelbar nach der Herstellung bei einer Einsatzmenge von 10 g/l in der Entschlichtungsflotte bei sonst gleichen Bedingungen wie in TO Beispiel 1 einen ausreichenden Entschlichtungseffekt (Tegewa Wert 8). Nach sieben Tagen Lagerung wurde nur noch ein Tegewa-Wert von k bei der Entschlichtung erzielt.

Beispiel 2 15

70 Teile C₁₃H₂₇-O(CH₂CH₂O)₅PO₃^
3 Teile Polyacrylsäure (K-Wert 10 bis 26)

75?ig in H₂O 15 Teile K₃S₂O₃ 20 6 Teile KOH-Lösung 60$ig

2,5 Teile KOH (pH-Wert 6,2) ergibt 53 % in wäßriger Phase Wassergehalt: 5,3 %

Lagerung bei 50 : 25 1 Tag 7 Tage Ii Tage 21 Tage

98,1 95 91 90,2 KgSgOg-Gehalt in

Prozent des Ausgangswertes 30

Die Mischung wurde zur oxi-^ativen Entschlichtung eingesetzt

ν.

<f

BASF Aktiensesellscha« - /T- 0.2. 0050/35720

^Rahmenrezept:

50 g/1 NaOH
3- 5 g/l Tensid (Typ Nonylphenolpolyethylenglykolether).

Bei einem Zusatz von 12,5 g/l der Mischung in die Entschlichtungsflotte,· 100 % Plottenaufnähme und einer Verweilzeit von 5 Minuten bei 100 bis 105°C wurde bei einem Bw-Nesselgewebe eine ausreichende Entschlichtung erzielt (Tegewa-Wert 8), auch noch nach dreiwöchiger Lagerung der Mischung bei 50°.

Vergleichsbeispiel 2

70 Teile C₁₃H₂₇-O-(CH₂-CH₂-O)₅PO₃H 3 Teile Polyacrylsäure 75*is in H₂O (K-Wert 10 bis 20) 15 Teile K₃S₂O₃
6,5 Teile NaOH 65$ig (pH-Wert 6,2)

2Q Lagerung bei 50 :

1 Tag 7 Tage 14 Tage 21 Tage 89 48,5 7,1 1,2 KgSgOg-Gehalt in Prozent des Ausgangswertes

Mit den Vergleichsproben war nach l4-t£giger Lagerung bei 50° bei den unter Beispiel 2 angegebenen Mengenzusätzen und Bedingungen in der Entschlichtungsflotte keine Snt-Schlichtung mehr möglich.

BASF Aktiengesellschaft

• * * I

9 -4-

JZUZ /DU

O.Z. 0050/35720

"Beispiel 3

54 Teile Polyacrylsäure (K-Wert 9 bis 1»»)

50?ig in H₂O

16 Teile KOH (pH-Wert 7,9) ergibt 23 % in wäßriger Phase 30 Teile K₂S₂O₈
Wassergehalt: 32 %

Lagerung bei 80 C:

10 Std. 16 Std. 96

40 Std. K₂S₂Og-Gehalt in Prozent des Ausgangsv/ertes

Lagerung bei 50 C:

1 Tag 7 Tage I¹I Tage 98,1 95,8 91,3

Vergleichsbeispiel·

21 Tage

91,2 K₂S₂Og-Oehalt in Prozent des Ausgangsv/ertes

54 Teile Polyacrylsäure (K-Wert 9 bis

5O5ig in H₂O

12 Teile NaOH (pH-Wert 8,0) 30 Teile K₂S₃O₃

Lagerung bei 80 :

30	10	Std.	16	Std.	40 S	td.	K₂S,	Ausganrrswert	Prozent
	79		65		3,0		des		es

SASF Aktiengesellschaft -/- O.Z. 0050/35720

Lagerung	bei 50°:	14	Tage	21	Tage
1 Tag	7 Tage	78		62
96	87
Eelsoiel	4

45 Teile Polyacrylsäure (K-Wert 12 bis 16)

50Ug in H₂O

14 Teile KOH (pH-Wert 8,3) 5 Teile K₃SO₁, ergibt 27,5 % in wäßriger Phase

5 Teile H₃O
30 Teile K₂S₂O₈
Wassergehalt: 32 %

Lagerung von 50 :

1 Tag 7 Tage I¹I Tage 21 Tage

97,8 96 94,1 91,7 K₂S₂Og-Gehalt in Prozent des Ausgangswertes 20

Ersetzt man in der Mischung nur die 5 Teile K₂SO₁, durch 5 Teile Na₃SO₁,, so verringert sich schon die Stabilität.

Vergleichsbeispiel 4
25

45 Teile Polyacrylsäure (K-Wert 12 bis

5O3ig in H₂O
14 Teile KOH (pH-Wert 8,3) 5 Teile Na₂SC₁,
5 Teile H₃O

30 Teile K₂S₂O₈

mm mm ·«

BASF Aktiengesellschaft

0.2. 0050/35720

20

Lagerung bei 50

Die Mischungen aus Beispiel 3 und Beispiel ¹J ergaben bei Zusätzen von β g/l in der Entschlichtungsflotce bei Bw-Nessei und Be-Köpergewebe Tegewa-Werte von 8 bis 9. Dabei wurde mit einer Plottenaufnahme von 100 %_t einer Flottentemperatur von 100 bis 130 C und einer Verweilzeit von 10 Minuten gearbeitet.

30 35

KjSjjOg-Gehalt in

Prozent des Aus

gangswertes

*" Patentansprüche

1. Wasserhaltige Suspensionen von Peroxydisulfaten enthaltend Kaliumperoxydisulfat, wasserlösliche PoIymerlsate oder Copolymerisate der Acrylsäure und/oder Maleinsäure, gegebenenfalls anionische Tenside gegebenenfalls in Mischung mit nichtionischen Tensiden, sowie Wasser, dadurch gekennzeichnet, daii die wäßrige Phase 12 bis 65 Gew.*> mindestens einer sonstigen das X) System auf einem pH-Wert von mindestens 5 haltenden Kaliumionen liefernden Verbindung gelöst enthält.

2. Suspensionen gemäÄ Anspruch 1, enthaltend bezogen auf die Suspensionen -

10 bis'^O Gew.? Kaliumperoxydisulfat, 15 bis *J5 Gew.* des wasserlöslichen Polymerisats 0 bis 80 Gew.* eines sauren Phosphorsäure- oder

Schwefelsäureesters von Cg- bis C_?o-Alkanolen oder deren 1- bis 7-fachen Ethoxylierungsprodukten als anioni

sches Tens Id und

5 bis 55 Gew.*. Wasser, das einen pH-Wert von

5 bis 10 aufweist, 25

und deren wäßrige Phase 12 bis 65 Gew.* an den Kaliumverbindungen gelöst ent-

3. Verwendung der Suspension gemäß Ansprüchen 1 oder 2 als Mittel zur oxidativen Entschlichtung von r.it Stärke geschlichtetem celluloshaltigem Textilgut.

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