DE3723350C1 - Composition for conferring hydrophilic properties on fibres or fibrous products - Google Patents

Composition for conferring hydrophilic properties on fibres or fibrous products

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DE3723350C1 DE19873723350 DE3723350A DE3723350C1 DE 3723350 C1 DE3723350 C1 DE 3723350C1 DE 19873723350 DE19873723350 DE 19873723350 DE 3723350 A DE3723350 A DE 3723350A DE 3723350 C1 DE3723350 C1 DE 3723350C1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Mittel zum hydrophilierenden Ausrüsten von Fasern oder Faserprodukten. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Mittel zum hydrophilierenden Ausrüsten von Fasern oder Faserprodukten aus Cellulose oder Kunstfasern, wie z. B. Polyester oder Polyamiden, unter gleichzeitiger Verbesserung der Soil-Release-Eigenschaften.
Es ist bekannt, auf die Oberflächen von Fasern oder Faserprodukten Polymerisate aufzubringen, um die Eigenschaften der Fasern oder Faserprodukte in gewünschter Weise zu ändern. Dabei sollen die Fasern insbesondere hydrophiliert werden, um den Tragekomfort der aus ihnen hergestellten Bekleidungsstücke zu erhöhen. Es sollen ferner die Anschmutzung der Textilien, ihre elektrostatische Aufladung und weitere Gebrauchseigenschaften verbessert werden.
Aus der DE-PS 26 43 637 ist ein Verfahren zur Kunstharzausrüstung von Cellulosefasern enthaltenden Faserprodukten bekannt, bei dem man die betreffenden Faserprodukte mit einer Lösung oder Dispersion, die ein glycidylhaltiges Mischpolymerisat enthält, behandelt, trocknet und dann in Gegenwart eines Säurekatalysators bei einer zur Spaltung der Oxiranbindung des Glycidylrestes ausreichenden Temperatur hitzebehandelt, wobei der Katalysator der Lösung oder Dispersion des Mischpolymerisats einverleibt ist oder von der nach dem Trocknen in Form einer getrennten Lösung oder Dispersion appliziert wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mischpolymerisat verwendet, das besteht aus:
  • a) 1 bis 55 Mol-% mindestens einer Struktureinheit der Formel: worin bedeuten:R₁ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest und QCO oder CH₂,
  • b) 0,5 bis 25 Mol-% mindestens einer Struktureinheit der Formel: worin bedeuten:R₂ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest; R₃einen gerad- oder verzweigtkettigen Alkylenrest mit nicht mehr als 3 C-Atomen; R₄einen Wasserstoffatom, einen gerad- oder verzweigtkettigen Alkylrest, einen Acryloylrest oder einen Methacryloylrest und meine ganze Zahl von 5 bis 25 und
  • C) 98,5 bis 20 Mol-% mindestens einer Struktureinheit der Formel: worin bedeuten:R₅ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest und R₆einen gerad- oder verzweigtkettigen Alkylrest oder einen Hydroxyalkylrest, sowie ggf.
  • d) bis zu 10 Mol-% sonstiger vinylartiger Struktureinheiten.
In der DE-OS 32 44 011 ist ein in Wasser dispergierbarer Polyester beschrieben, der aus Baugruppen der Formel
-CO-A-CO-G-O-
aufgebaut ist, wobei
Aim statistischen Mittel zu 80 bis 100 Mol-% p-Phenylen und zu 0 bis 20 Mol-% zweiwertige Reste der Formel und
Gim statistischen Mittel zu 30 bis 90 Mol-% geradlinige oder verzweigte zweiwertige Alkanreste mit 3 bis 6 C-Atomen, die auch durch 1 oder 2 Sauerstoffatome unterbrochen sein können, zu 10 bis 30 Mol-% zweiwertige Polyetherreste mit einem durchschnittlichen Molgewicht von 1000 bis 3000 und zu 0 bis 50 Mol-% Ethylenreste bedeuten und Rfür einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest oder Alkenylrest mit 6 bis 18 C-Atomen steht.
Der dispergierbare Polyester soll zur Hydrophilierung, zur Antistatikausrüstung und zur Soil-Release-Ausrüstung von Fasermaterialien, die vollständig oder zu einem erheblichen Anteil aus hydrophoben Fasern bestehen, verwendet werden.
Die bei dem Verfahren der DE-PS 26 43 637 verwendeten Produkte haben jedoch den Nachteil, daß der Griff des mit ihnen behandelten Textilgutes unerwünscht hart ist. Außerdem wird das auf den Fasern befindliche Polymerisat bei Einwirkung von Alkalien verseift, so daß die Permanenz, d. h. die Waschbeständigkeit, des ausgerüsteten Textilgutes ungenügend ist.
Mangelnde Permanenz ist auch ein Nachteil der auf der Grundlage eines dispergierbaren Polyesters gemäß der DE-OS 32 44 011 hergestellten Ausrüstung. Dies rührt daher, daß die Polyester nicht vernetzt sind und deshalb durch Waschen leicht von der Faser abgelöst werden können.
An ein Mittel zur hydrophilierenden Ausrüstung von Fasern oder Faserprodukten werden folgende Anforderungen gestellt:
Der Tragekomfort der Textilien soll erhöht werden, indem die Körperfeuchtigkeit besser durch das Gewebe nach außen abgeführt wird.
Die Ausrüstung soll eine möglichst hohe Permanenz aufweisen und nach einer größeren Anzahl üblicher Waschvorgänge noch hydrophilierend wirken.
Die Anschmutzbarkeit der Textilien soll vermindert werden. Bereits auf den Textilien befindlicher Schmutz soll leicht entfernt werden können.
Die Vergrauung von weißer Haushaltswäsche soll vermindert werden.
Die elektrostatische Aufladung der Textilien soll verringert werden. Hierdurch wird auch die Staubaufnahme minimiert.
Durch die hydrophilierende Ausrüstung soll der Griff des Textilgutes nicht beeinträchtigt werden. Es ist insbesondere ein weicher Griff erwünscht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mittel zum hydrophilierenden Ausrüsten von Fasern oder Faserprodukten bei gleichzeitig verbesserten Soil-Release-Eigenschaften zu finden, welches diesem Anforderungsprofil entspricht oder doch zumindest diesem Anforderungsprofil näher als die vergleichbaren Produkte des Standes der Technik kommt. Erwünscht ist auch die Permanenz der Ausrüstung, um die erzielten Effekte auch nach wiederholtem Waschen und gegebenenfalls chemischer Reinigung dauerhaft zu erzielen.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein in bestimmter Weise zusammengesetztes Mittel gelöst werden kann. Erfindungsgemäß liegt das Mittel in Form einer 0,1- bis 10gew.-%igen wäßrigen Lösung vor und besteht aus
  • a) 30 bis 99 Gew.-% eines Copolymerisates, erhältlich durch Copolymerisation von
    • a₁) einem Mol eines Makromonomeren der allgemeinen Formel m = 5 bis 75, n = 0 bis 10, p = 0 bis 3, mit
    • a₂) 2 bis 12 Mol eines Vinylesters der allgemeinen Formel CH₂ = CHOCOR¹, R¹ = Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
    • a₃) 1 bis 6 Mol N-Vinylpyrrolidon,
    • a₄) 0 bis 6 Mol eines Acryl- oder Methacrylsäureesters der allgemeinen Formel CH₂ = CR²-COOR³, R² = H oder CH₃, R³ = Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
      wobei der Quotient aus dem durchschnittlichen Molekulargewicht des Monomeren a₁) und der Molzahl der Monomeren a₂), a₃) und a₄) 20 bis 500 ist,
  • b) 0 bis 50 Gew.-% eines Polymerisates der allgemeinen Formel R⁴ = t-wertiger aliphatischer Alkoholrest, t = 2 bis 9, q = 20 bis 75, r = 0 bis 10, s = 0 bis 3, und
  • c) 1 bis 35 Gew.-% einer an sich bekannten, in bezug auf Oxirangruppen reaktiven, in Vernetzung bewirkenden Verbindung,
    wobei die Summe der Komponenten a), b) und c) 100 Gew.-% ergibt.
Besonders bevorzugt ist ein Mittel, welches ein Gemisch aus
45 bis 73 Gew.-% der Komponente a)
25 bis 45 Gew.-% der Komponente b) und
 2 bis 25 Gew.-% der Komponente c)
wobei die Summe der Komponenten a), b) und c) 100 Gew.-% ergibt,
enthält.
Das Gemisch enthält in der wäßrigen Lösung die Komponenten a), b) und c) als wesentliche Bestandteile.
Die Komponente a) ist ein Copolymerisat, welches durch Copolymerisation der Monomeren a₁), a₂), a₃) und a₄) erhältlich ist.
Das Monomere a₁) wird durch Anlagerung von Ethylenoxid und gegebenenfalls Propylenoxid und anschließende Umsetzung mit Epichlorhydrin in Gegenwart eines kationischen Katalysators, anschließende Chlorwasserstoffabspaltung unter Bildung des Oxiranringes in an sich bekannter Weise hergestellt.
Falls Ethylenoxid und Propylenoxid an Allylalkohol angelagert werden, kann die Anlagerung statistisch oder blockweise erfolgen.
Der Index m gibt die Zahl der hydrophilierenden Oxyethyleneinheiten an. Der Index m ist eine Zahl von 5 bis 75, vorzugsweise 20 bis 50. Der Index n bezeichnet den Gehalt an Oxypropyleneinheiten und ist eine Zahl von 0 bis 10, vorzugsweise 0 bis 6. Die Aufgabe der gegebenenfalls anwesenden Oxypropyleneinheiten besteht in der Verhinderung der Ausbildung kristalliner Bereiche im Monomeren und stellt sicher, daß das Makromonomere a₁) in flüssiger Form vorliegt. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn größere Anteile von Oxyethyleneinheiten im Monomeren enthalten sind. Bei einem relativ niedrigen Gehalt an Oxyethyleneinheiten bis zu etwa einem Gehalt von 18 Oxyethyleneinheiten kann auf Oxypropyleneinheiten verzichtet werden.
Der Index p hat einen Wert von 0 bis 3.
Das Monomere a₂) ist ein Vinylester der allgemeinen Formel CH₂=CHOCOR¹, wobei R¹ ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise der Methylrest ist.
Das Monomere a₃) ist N-Vinylpyrrolidon.
Das Monomere a₄), welches im Copolymerisat gegebenenfalls enthalten ist, ist ein Acryl- oder Methacrylsäureester der allgemeinen Formel CH₂=CR²-COOR³. R² ist ein Wasserstoff- oder Methylrest, vorzugsweise ein Wasserstoffrest. R³ ist ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise ein Methylrest.
Das Copolymerisat enthält, bezogen auf 1 Mol des Monomeren a₁), 2 bis 12 Mol des Monomeren a₂), vorzugsweise 3 bis 6 Mol des Monomeren a₂) sowie 1 bis 6 Mol, vorzugsweise 1,5 bis 3 Mol, des Monomeren a₃) und gegebenenfalls bis zu 6 Mol des Monomeren a₄), vorzugsweise jedoch 1,5 bis 3 Mol des Monomeren a₄). Dabei soll die zusätzliche Bedingung erfüllt sein, daß der Quotient aus dem durchschnittlichen Molekulargewicht des Monomeren a₁) und der Molzahl der Summe der Monomeren a₂), a₃) und a₄) 20 bis 500, vorzugsweise 40 bis 200 ist. Beträgt beispielsweise das durchschnittliche Molekulargewicht des Monomeren a₁) 1000 und werden für die Copolymerisation 6 Mol des Monomeren a₂), 3 Mol des Monomeren a₃) und 3 Mol a₄) verwendet, beträgt der Quotient
Die Komponente b) ist ein Polymerisat der allgemeinen Formel
In dieser Formel bedeutet R⁴ einen t-wertigen aliphatischen Alkoholrest, wobei t eine Zahl von 2 bis 9, vorzugsweise die Zahl 4 bedeutet. Beispiele derartiger Alkoholreste R⁴ sind: Ethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, Hexandiol, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit, Di-, Tri-, Tetra- oder Oligomere des Glycerins, des Glycidols, Trimethylolpropans und des Pentaerythrits. Dabei ist jeweils das Wasserstoffatom der Hydroxylgruppen abgespalten. Der Index q bezeichnet die Anzahl der Oxyethyleneinheiten und ist eine Zahl von 20 bis 75, vorzugsweise 25 bis 45. r bezeichnet die Anzahl der Oxyethyleneinheiten und ist eine Zahl von 0 bis 10, vorzugsweise 3 bis 6. Auch in diesem Polymerisat haben die Oxyethyleneinheiten die Funktion, die Kristallisation der Oxyethylenanteile zu verhindern und sicherzustellen, daß das Polymerisat b) in flüssiger Form vorliegt. Bei niedrigen Oxyethylengehalten kann deshalb in ähnlicher Weise wie beim Monomeren a₁) auf einem Gehalt von Oxyethyleneinheiten verzichtet werden. Die Herstellung dieses Polymerisats erfolgt in an sich bekannter Weise und analog dem Monomeren a₁).
Die Komponente c) ist eine Verbindung, welche in bezug auf die Oxirangruppen der Komponenten a) und b) reaktiv ist und deren Vernetzung bewirkt. Es eignen sich hierfür die an sich bekannten Vernetzungsmittel (Härter). Besonders geeignet sind dabei mehrwertige Amine, mehrwertige Amide, mehrwertige Thioalkohole oder anorganische oder organische Säuren. Beispiele solcher Verbindungen sind Polyamine, wie Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin und deren Umsetzungsprodukten mit Diglycidylethern von Bisphenol A; Polyalkylenoxide mit endständigen Aminogruppen; Dicyandiamid; Mercaptogruppen enthaltende Verbindungen; Polyaminoimidazoline; Perfluoralkylcarbonsäuren; Perfluoralkylsulfonsäuren; anorganische Säuren.
Besonders bevorzugte Vernetzer sind Amine der allgemeinen Formel
R⁵[(C₃H₆O) a NH₂] b oder R⁵[(C₂H₄O) a NH₂] b
In dieser Formel ist R⁵ ein b-wertiger Alkoholrest, wobei b 2 oder 3 bedeutet. Beispiele solcher Alkoholreste sind Ethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, Glycerin oder Pentaerythrit, wobei jeweils das Wasserstoffatom der Hydroxylgruppe abgespalten ist. a ist eine Zahl von 4 bis 40. Der Verarbeitungszeitraum der erfindungsgemäßen Mittel kann wesentlich verlängert werden, wenn man statt der freien Amine deren Ammoniumverbindungen, vorzugsweise deren Acetate, verwendet.
Das erfindungsgemäße Mittel enthält in Form einer wäßrigen Lösung die Komponenten a), b) und c), und zwar in einer Menge von 30 bis 99 Gew.-% a), 0 bis 50 Gew.-% b) und 1 bis 35 Gew.-% c).
Das erfindungsgemäße Mittel enthält vorzugsweise 45 bis 75 Gew.-% der Komponente a), 25 bis 45 Gew.-% der Komponente b) und 2 bis 25 Gew.-% der Komponente c).
Die Komponente a) ist ein Pfropfcopolymerisat mit einer kammartigen Struktur, wobei jeweils am Ende der durch das Monomere a₁) gebildeten Seitenketten Oxirangruppen vorliegen. Bei der Aushärtung des Copolymerisats a) entstehen deshalb Produkte mit einer relativ hohen Vernetzungsdichte, welche vermutlich für die gefundene hohe Permanenz des Ausrüstungsmittels verantwortlich sind.
Es kann angenommen werden, daß die Komponente b) insbesondere den Griff der ausgerüsteten Textilprodukte verbessert. Die gewünschten Eigenschaften der Hydrophilie, der Permanenz, der Ausrüstung, der verringerten Anschmutzung und der verbesserten Schmutzablösung werden aber bei befriedigendem Griff der ausgerüsteten Ware auch bereits dann erhalten, wenn das erfindungsgemäße Mittel die Komponente b) nicht enthält. Jedoch werden die Gesamteigenschaften des ausgerüsteten Textilgutes durch den zusätzlichen Gehalt des erfindungsgemäßen Mittels an Komponente b) insgesamt verbessert.
Mit den erfindungsgemäßen Mitteln gelingt es, die eingangs gestellten Anforderungen an die hydrophilierende Ausrüstung von Fasern oder Faserprodukten zu erfüllen. Dabei können diese Mittel zum Ausrüsten von Fasern oder Faserprodukten aus Cellulose (Baumwolle) und Kunstfasern, wie z. B. solche aus Polyestern, Polyamiden und Polyacrylnitril, verwendet werden. Die Anwendbarkeit der Mittel ist jedoch nicht auf diese vorgenannten Fasern beschränkt.
Die erfindungsgemäßen Mittel werden in Form einer 0,1- bis 10gew.-%igen wäßrigen Lösung in an sich bekannter Weise auf die Fasern aufgebracht. Hierzu werden die Fasern oder die Faserprodukte in die Lösung getaucht oder mit der Lösung getränkt, anschließend getrocknet und auf Temperaturen von 100 bis 180°C, vorzugsweise 120 bis 150°C 1 bis 10 Minuten erhitzt. Dabei härten die auf der Faser befindlichen Polymerisate aus.
In den folgenden Beispielen wird die Herstellung der erfindungsgemäßen Mittel beschrieben. Es werden außerdem die anwendungstechnischen Eigenschaften unterschiedlich zusammengesetzter erfindungemäßer Mittel gezeigt.
1. Herstellung der Komponente a) 1.1 Herstellung des Makromonomeren a₁
116 g (ca. 2 Mol) Allylalkohol und 21 g (ca. 0,3 Mol) Kaliummethylat werden in einen Reaktor gegeben. Nach sorgfältiger Spülung mit Reinstickstoff wird auf 110°C geheizt und 1333 g (ca. 30,3 Mol) Ethylenoxid so schnell zugegeben, daß die Reaktorinnentemperatur 120°C und der Druck 6 bar nicht überschreiten. Nach vollständiger Einleitung des Ethylenoxids wird die Temperatur so lange auf 115°C gehalten, bis daß gleichbleibender Druck das Ende der Nachreaktion anzeigt. Danach werden bei 80 bis 90°C unter Vakuum die nicht umgesetzten Monomeren entfernt.
Das erhaltene Produkt wird mit Hilfe von verdünnter Phosphorsäure neutralisiert und das Wasser durch Destillation, das entstandene Kaliumphosphat durch Filtration zusammen mit einem Filterhilfsmittel entfernt. Die Hydroxylzahl des Verfahrensproduktes beträgt 89,9, was bei einer angenommenen Funktionalität von eins einem Molekulargewicht von 625 entspricht. Aus der Jodzahl läßt sich ein Gehalt an Doppelbindungen von 96% der Theorie errechnen.
625 g (ca. 1 Mol) des erhaltenen Polyethers werden mit 18 g einer 10,5%igen Lösung von Bortrifluorid-Etherat in Diethylether versetzt und die erhaltene Mischung auf 60°C erwärmt. Dazu werden 185 g (ca. 2 Mol) Epichlorhydrin über einen Zeitraum von ½ h getropft und anschließend zur Nachreaktion für weitere 2 h bei 60°C erwärmt. Danach werden 54 g (ca. 1 Mol) Natriummethylat, gelöst in 110 g Methanol, bei etwa 25°C zugegeben und bei dieser Temperatur für 2 h zur Reaktion gebracht.
Nach Entfernung der flüchtigen Bestandteile der Reaktionsmischung durch Destillation wird das angefallene Natriumchlorid abfiltriert. Die Epoxidzahl des erhaltenen Produktes in Gew.-% Sauerstoff beträgt 2,61 (Polyether 1-A).
In analoger Weise werden die Polyether 2-A bis 10-A hergestellt. Deren Zusammensetzung ergibt sich aus Tabelle 1.
Tabelle 1
1.2 Copolymerisation der Komponenten a₁), a₂), a₃) und a₄)
600 g (ca. 1 Mol) des Polyethers 1-A, gelöst in 1700 g Ethanol, werden in einem Dreihalskolben unter einem Stickstoffstrom auf 80°C erhitzt. Dazu wird über einen Zeitraum von 3,0 h ein Gemisch von 516 g (ca. 6 Mol) Vinylacetat, 258 g (ca. 3 Mol) Methylacrylat und 333 g (ca. 3 Mol) N-Vinylpyrrolidon und parallel dazu 53,8 g Azodiisobuttersäuredinitril in 6 gleichen Gewichtsteilen über einen Zeitraum von 5 h zugegeben. Die Temperatur wird für weitere 8 h auf 80°C gehalten. Anschließend werden die noch nicht umgesetzten Monomere im Vakuum abdestilliert. Aus der Menge an in einer Kühlfalle aufgefangenen Monomeren ergibbt sich eine auf die Monomerenmischung bezogen Polymerisationsausbeute von 99% der Therorie. Aus der Bestimmung der Jodzahl läßt sich errechnen, daß ca. 75% des Polyethers 1-A bei der Copolymerisation verbraucht worden sind. Aus der gelchromatographischen Untersuchung ergibt sich für das Copolymerisat I ein numerisches Molekulargewicht von ca. 4000.
In analoger Weise werden die Copolymerisate II-XIII hergestellt. Deren Zusammensetzung ergibt sich aus Tabelle 2.
Tabelle 2
2. Herstellung der Komponente b)
136 g (ca. 1 Mol) fein gepulvertes Pentaerythrit, das in 150 g Verfahrensprodukt angeteigt worden ist, und 11,2 g (ca. 0,2 Mol) Kaliumhydroxid werden sorgfältig vermischt in einen Reaktor gegeben. Nach ausgiebiger Spülung mit Reinstickstoff wird auf 110°C erhitzt und dazu werden 2500 g (ca. 57 Mol) Ethylenoxid so schnell zugegeben, daß die Reaktorinnentemperatur 120°C und der Druck 6 bar nicht überschreiten. Nach vollständiger Einleitung des Ethylenoxids wird die Temperatur so lange auf 115°C gehalten, bis ein gleichbleibender Druck das Ende der Nachreaktion anzeigt. Danach werden bei 80 bis 90°C die Restmonomere durch Evakuieren entfernt.
Das erhaltene Produkt wird mit Hilfe von verdünnter Phosphorsäure neutralisiert und das Wasser durch Destillation, das entstandene Natriumphosphat durch Filtration zusammen mit einem Filterhilfsmittel entfernt. Die Hydroxylzahl des Verfahrensproduktes beträgt 102,5, was bei einer angenommenem Funktionalität von vier einem Molekulargewicht von 2190 entspricht.
2190 g (ca. 1 Mol) des erhaltenen Polyethers werden zusammen mit 82 g einer 10,5%igen Lösung von Bortrifluorid-Etherat in Diethylether auf 60°C erwärmt. Dazu werden 740 g (ca. 8 Mol) Epichlorhydrin über einen Zeitraum von ½ h unter Einhaltung der Temperatur getropft. Anschließend wird noch für 2 h Gelegenheit zur Nachreaktion gegeben. In einer zweiten Reaktionsstufe werden tropfenweise 216 g (ca. 4 Mol) Natriummethylat, gelöst in 510 g Methanol, zugegeben und das Gemisch für 2 h bei 25°C gehalten.
Nach Entfernung der flüchtigen Bestandteile durch Destillation wird das angefallene Natriumchlorid durch Filtration entfernt. Die Epoxidzahl des erhaltenen Produktes wird zu 2,92 in Gew.-% aktiver Sauerstoff errechnet (Polyether 1-B).
In analoger Weise werden die Polyether 2-B bis 8-B hergestellt. Deren Zusammensetzung ergibt sich aus Tabelle 3.
Tabelle 3
3. Vernetzer
Als die Vernetzung bewirkende Verbindungen werden verwendet:
1-CTriethylentetramin 2-CUmsetzungsprodukt aus 2 Mol Ethylendiamin und dem Diglycidylether des Bisphenol A 3-Cα,ω-Diaminopolypropylenoxid (MG ≈400) 4-Cα,ω-Triaminpolypropylenoxid (MG ≈ 400) 5-Cα,ω-Diaminopolypropylenoxid (MG ≈ 400) im Molverhältnis 1: 2 mit Essigsäure umgesetzt 6-CDicyandiamid + 1% Triethylendiamin 7-Cpolyfunktionelle Sulfhydrylverbindung, im Handel von der Firma Schering unter der Bezeichnung XE 90 erhältlich 8-CPolyaminoimidazolin, im Handel von der Firma Schering unter der Bezeichnung Versamid 140 erhältlich 9-CTrifluoressigsäure 10-CTrifluormethansulfonsäure 11-CPhosphorsäure
Erfindungsgemäße Mittel
Die erfindungsgemäßen Mittel werden durch Vermischen der Bestandteile a), b) und c) und Lösen in Wasser hergestellt. Die Zusammensetzung ergibt sich aus Tabelle 5.
Tabelle 4
Prüfung der anwendungstechnischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Mittel.
1. Ermittlung der Hydrophilie 1.1 Tropfentest
Aus den in Tabelle 4 beschriebenen Hydrophilierungsmitteln werden 5%ige Lösungen in Wasser hergestellt. In dieser Flotte werden Streifen eines Polyestergewebes mit einer Fläche von 450 mm × 230 mm und einem Flächengewicht von 48 g/m² getränkt und so foulardiert, daß das Naßgewicht etwa dem 2fachen des Trockengewichtes des Gewebes entspricht. Danach werden die Proben in einem Umlufttrockenschrank für 10 min bei 140°C getrocknet und das Hydrophilierungsmittel dabei zur Reaktion gebracht. Schließlich wird das Auflagegewicht, das in der Regel bei etwa 5 Gew.-% liegt, ermittelt.
Nach Aufbringung des Hydrophilierungsmittels wird die Stoffprobe auf zwei Seiten mit Hilfe von zwei Nadelreihen faltenfrei auf einen Edelstahlrahmen gespannt. Aus einer Bürette werden darauf 0,05 ml Wasser als Tropfen auf das Gewebe gebracht und mit der Stoppuhr die Zeit bis zur vollständigen Netzung der Tropfen gemessen.
1.2 Bestimmung der Saugfähigkeit (Steighöhe)
Die gemäß 1.1 erhaltenen Stoffproben werden entsprechend der DIN 53 924 untersucht. Die Saugfähigkeit eines Textilmaterials beruht auf seiner Fähigkeit, Flüssigkeit aufgrund der Kapillarkräfte entgegen der Schwerkraft zu transportieren. Dabei dient die Steighöhe der Flüssigkeit als Maß für die Saugfähigkeit der Stoffe.
Für die Prüfung werden Stoffstreifen in einem Gefäß mit einem Ende in Wasser gebracht. Mit einem Meßstab wird dann die Steighöhe der Flüssigkeit nach einer Minute festgestellt.
2. Ermittlung der Permanenz der Hydrophilausrüstung 2.1 Durch Soxhlet-Extraktion
Die gemäß 1.1 erhaltenen Stoffproben werden in einer Soxhlet-Apparatur 18 h mit destilliertem Wasser extrahiert. Die Permanenz P wird durch Bestimmung des Gewichtes der Stoffprobe vor A und nach der Extraktion B nach folgender Beziehung ermittelt
P = B/A · 100 [Gew.-%]
2.2 Durch Waschverfahren
Gemäß 1.1 erhaltenen Stoffproben werden fünf Mal im Normalprogramm einer Trommelwaschmaschine für Heißwäsche bei 60°C gewaschen. Die Ermittlung der Permanenz erfolgt wie in 2.1.
3. Ermittlung der Soil-Release-Eigenschaften
Mit der Soil-Release-Prüfung werden Aussagen über die Auswaschbarkeit von Verschmutzungen aus dem Haushaltsbereich unter Haushaltsbedingungen gemacht. Dazu werden stellvertretend für viele Schmutztypen stets gleiche Mengen
- Motoraltöl
- schwarzer Traubensaft
- Kaffee
auf die Stoffproben aufgebracht. Nach einer Einwirkungszeit von 60 Minuten werden die Stoffproben in einer Trommelwaschmaschine im Normalprogramm für Heißwäsche bei 60°C gewaschen. Zur Beurteilung des Reinigungseffektes werden die getrockneten Stoffproben unter Overhead- Lightning-Beleuchtungsbedingungen mit den photographischen Standards der AAT CC 130-1970 verglichen und mit den Noten 1 bis 5 versehen, wobei die Note 1 völlige Fleckenentfernung und 5 völlige Retention bedeuten.
4. Beurteilung des Griffes
Das behandelte Textilgewebe muß angenehmen Griff und Glätte besitzen. Für die Beurteilung des Warengriffs gibt es jedoch keine objektiven Maßstäbe. Als Beurteilungskriterium kann jedoch die Weichheit im Gegensatz zur Steifheit und die Oberflächenglätte eines Gewebes herangezogen werden. Die Einteilung des Griffes in die Kategorien: sehr weich, weich und hart ist nicht frei von subjektiven Einflüssen.
Tabelle 6
Anwendungtechnische Prüfung

Claims (9)

1. Mittel zum hydrophilierenden Ausrüsten von Fasern oder Faserprodukten in Form einer 0,1- bis 10gew.-%igen wäßrigen Lösung eines Gemisches, bestehend aus
  • a) 30 bis 99 Gew.-% eines Copolymerisates, erhältlich durch Copolymerisation von
    • a₁) einem Mol eines Makromonomeren der allgemeinen Formel m = 5 bis 75, n = 0 bis 10, p = 0 bis 3, mit
    • a₂) 2 bis 12 Mol eines Vinylesters der allgemeinen Formel CH₂ = CHOCOR¹, R¹ = Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
    • a₃) 1 bis 6 Mol N-Vinylpyrrolidon,
    • a₄) 0 bis 6 Mol eines Acryl- oder Methacrylsäureesters der allgemeinen Formel CH₂ = CR²-COOR³, R² = H oder CH₃, R³ = Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
      wobei der Quotient aus dem durchschnittlichen Molekulargewicht des Monomeren a₁) und der Molzahl der Monomeren a₂), a₃) und a₄) 20 bis 500 ist,
  • b) 0 bis 50 Gew.-% eines Polymerisates der allgemeinen Formel R⁴ = t-wertiger aliphatischer Alkoholrest, t = 2 bis 9, q = 20 bis 75, r = 0 bis 10, s = 0 bis 3, und
  • c) 1 bis 35 Gew.-% einer an sich bekannten, in bezug auf Oxirangruppen reaktiven, in Vernetzung bewirkenden Verbindung,
    wobei die Summe der Komponenten a), b) und c) 100 Gew.-% ergibt.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gemisch aus 45 bis 73 Gew.-% der Komponente a)
25 bis 45 Gew.-% der Komponente b) und
 2 bis 25 Gew.-% der Komponente c)wobei die Summe der Komponenten a), b) und c) 100 Gew.-% ergibt,
enthält.
3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat a) durch Copolymerisation von einem Mol a₁), 3 bis 6 Mol a₂), 1,5 bis 3 Mol a₃) und 1,5 bis 3 Mol a₄) erhältlich ist, wobei der Quotient aus dem durchschnittlichen Molekulargewicht des Monomeren a₁) und der Molzahl der Monomeren a₂), a₃) und a₄) 40 bis 200 ist.
4. Mittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Monomeren a₁) m = 20 bis 50 und n = 0 bis 6 ist.
5. Mittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Monomeren a₂) R¹ ein Methylrest ist.
6. Mittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Monomeren a₄) R² ein Wasserstoff, R³ ein Methylrest ist.
7. Mittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Polymerisat b) q = 25 bis 45, r = 3 bis 6, t = 4 und R⁴ der von Pentaerythrit abgeleitete Rest ist.
8. Mittel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Vernetzung bewirkende Verbindung ein mehrwertiges Amin, ein mehrwertiges Amid, ein mehrwertiger Thioalkohol oder eine Säure ist.
9. Mittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Vernetzung bewirkende Verbindung ein Amin der allgemeinen Formel R⁵[(C₃H₆O) a NH2] b oder R⁵[(C₂H₄O) a NH2] b R⁵ = b-wertiger Alkoholrest, a = 4 bis 40, b = 2 oder 3, ist.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2643637A1 (de) * 1975-09-30 1977-04-14 Daido Maruta Finishing Verfahren zum modifizieren von cellulosefasern enthaltenden faserprodukten, nach dem verfahren modifizierte faserprodukte und bei dem verfahren verwendetes modifizierungsmittel
DE3244011A1 (de) * 1982-11-27 1984-05-30 Cassella Ag, 6000 Frankfurt In wasser dispergierbarer polyester, seine herstellung und verwendung als hydrophobierungsmittel

Patent Citations (2)

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