DE3913692A1 - TRIACETIC TEXTILE LUBRICANTS - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft triacetinhaltige textile Gleitmittel, ein Verfahren zur Reduzierung der Viskosität textiler Gleitmittel sowie die Verwendung von Triacetin als Stellmittel in textilen Gleitmitteln.The invention relates to textile lubricants containing triacetin Processes for reducing the viscosity of textile lubricants as well the use of triacetin as a setting agent in textile lubricants.
Bei der Herstellung von synthetischen Fasermaterialien wird unmittelbar nach der Bildung der Filamente die Oberfläche der Fäden mit sogenannten Faserpräparationen behandelt ("Chemiefasern/Textil-Industrie" 1977, 328-335). Es ist allgemein bekannt, daß ohne eine solche Präparierung Synthesefasern weder hergestellt noch in der textilen Weiterverarbeitung verwendet werden können. Das Aufbringen eines Glättemittels ist notwendig, weil die ursprüngliche Oberfläche der meisten polymeren Fasermaterialien hohe Reibungskräfte verursacht, so daß durch die ständigen Kontakte mit beispielsweise Leitorganen während der Herstellungs- und Verarbeitungsprozesse ein Abscheuern der Fasern erfolgt, was letztlich zu Filament- oder Garnbrüchen führen kann. Des weiteren nehmen polymere Filamentmaterialien im allgemeinen nur wenig Wasser auf. Sie neigen daher dazu, zu isolieren und elektrische Aufladungen hervorzurufen. Selbst wenn die Fasern mit einem Glättemittel versehen sind, können trotzdem noch durch Reibung elektrostatische Aufladungen entstehen und das Abstoßen eines Filaments vom anderen kann den Verarbeitungsprozeß erschweren, wenn nicht sogar unmöglich machen.In the manufacture of synthetic fiber materials is immediate after the formation of the filaments with the surface of the threads so-called fiber preparations treated ("chemical fibers / textile industry" 1977, 328-335). It's commonly known, that without such a preparation synthetic fibers are neither produced can still be used in textile processing. The application of a smoothing agent is necessary because the original Surface area of most polymeric fiber materials is high Frictional forces caused by the constant contact with for example, guiding organs during manufacturing and processing processes the fibers are rubbed off, which ultimately leads to Filament or yarn breaks can result. Furthermore take polymer Filament materials generally have little water. they therefore tend to isolate and electrical charges to evoke. Even if the fibers are provided with a smoothing agent are still electrostatic due to friction Charges arise and the repulsion of one filament from the other can complicate, if not impossible, the process do.
Schmälzen sollen eine optimale Garnherstellung aus losen oder vorgeordneten Fasermaterialien gewährleisten und müssen daher insbesondere die Haft- und Gleiteigenschaften von Synthesestapelfasern, Naturfasern und/oder Mischungen von natürlichen und synthetischen Fasermaterialien verbessern (Chwala/Anger: "Handbuch der Textilhilfsmittel", Kap. 3.7, Verlag Chemie, Weinheim 1977).Melting should optimize the production of yarn from loose or upstream Ensure fiber materials and therefore must in particular the adhesive and sliding properties of synthetic staple fibers, Natural fibers and / or mixtures of natural and synthetic Improve fiber materials (Chwala / Anger: "Handbook of Textile Aids", Cape. 3.7, Verlag Chemie, Weinheim 1977).
Viele Faserpräparationen und Schmälzen, die als Hauptwirksubstanzen Glättmittel, Antistatika und/oder Emulgatoren enthalten, sind fest, pastös oder zähflüssig. Da aus verarbeitungstechnischen Gründen flüssigen Faserpräparationen und Schmälzen der Vorzug gegeben wird, werden Faserpräparationen und Schmälzen mit Stellmitteln (Verdünnungsmitteln) in eine flüssige Form überführt. Je höher der für die gewünschte Viskosität benötigte Gehalt an Stellmitteln ist, um so mehr nimmt jedoch die Wirksamkeit, insbesondere die Gleitmittelwirksamkeit, der Präparationen und Schmälzen ab. Üblicherweise werden als Stellmittel Glykole und/oder Alkylglykole eingesetzt, die jedoch hinsichtlich ihrer Toxikologie nicht unbedenklich sind.Many fiber preparations and lubricants, which are the main active substances Containing smoothing agents, antistatic agents and / or emulsifiers solid, pasty or viscous. Because from processing technology Liquid fiber preparations and smelting are preferred fiber preparations and smelting with adjusting agents (Diluents) converted into a liquid form. The higher the leveling agent content required for the desired viscosity is, however, the more the effectiveness, especially the Efficacy of lubricants, preparations and lubricants. Usually are used as adjusting agents glycols and / or alkyl glycols used, however, with regard to their toxicology are not harmless.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand daher in der Entwicklung von Faserpräparationen und Schmälzen, die eine für die Applikation geeignete Viskosität besitzen, die die Gelneigung von Faserpräparationen und Schmälzen verhindern, zumindest jedoch erheblich reduzieren und die Fasermaterialien ausgezeichnete Glätteeigenschaften und eine sehr gute Antistatik verleihen. Des weiteren wird an die zu entwickelnden Faserpräparationen und Schmälzen die Bedingung gestellt, physiologisch unbedenklich zu sein.The object underlying the invention was therefore in Development of fiber preparations and lubricants, one for the Application have suitable viscosity that the tendency to gel Prevent fiber preparations and malting, at least considerably reduce and the fiber materials excellent smoothness properties and give a very good antistatic. Furthermore the fiber preparations and smelting to be developed Required to be physiologically harmless.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die an die Faserpräparationen und Schmälzen gestellten hohen Anforderungen von triacetinhaltigen Faserpräparationen und Schmälzen erfüllt werden.Surprisingly, it was found that the fiber preparations and malting made high demands of fiber preparations and triturates containing triacetin are fulfilled.
Gegenstand der Erfindung sind dementsprechend textile Gleitmittel auf Basis von Glättemitteln, Antistatika und/oder Emulgatoren, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß diese als Stellmittel Triacetin enthalten.The invention accordingly relates to textile lubricants based on smoothing agents, antistatic agents and / or emulsifiers, which are characterized in that they act as adjusting means Triacetin included.
Weiterer Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zur Reduzierung der Viskosität textiler Gleitmittel, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß textile Gleitmittel auf Basis von Glättemitteln, Antistatika und/oder Emulgatoren mit Triacetin vermischt werden.Another object of the invention is a method for reducing the Viscosity of textile lubricants, which is characterized is that textile lubricants based on smoothing agents, Antistatic agents and / or emulsifiers can be mixed with triacetin.
Ferner ist die Verwendung von Triacetin als Stellmittel in textilen Gleitmitteln Erfindungsgegenstand.Furthermore, the use of triacetin as an adjusting agent in textiles Lubricants Subject of the Invention.
Der Begriff "textile Gleitmittel" umfaßt insbesondere Faserpräparationen und Avivagemittel, beispielseweise Schmälzen ("Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie", Band 23, Seiten 5-6, Verlag Chemie Weinheim 1983).The term "textile lubricant" includes in particular fiber preparations and finishing agents, for example malting ("Ullmanns Encyclopedia of Technical Chemistry ", volume 23, pages 5-6, publisher Chemistry Weinheim 1983).
Das erfindungsgemäß einzusetzende Triacetin kann in an sich bekannter Weise, beispielsweise gemäß EP 33 929 durch Umsetzung von Glycerin mit Essigsäure und Essigsäureanhydrid, gegebenenfalls in Anwesenheit von Katalysatoren, hergestellt werden.The triacetin to be used according to the invention can be known per se Way, for example according to EP 33 929 by implementing Glycerin with acetic acid and acetic anhydride, optionally in Presence of catalysts.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen textilen Gleitmittel, insbesondere Faserpräparationen und Schmälzen werden Glättemittel und/oder Antistatika und/oder Emulgatoren und/oder gegebenenfalls weitere Additive und/oder gegebenenfalls Wasser bei 18 bis 25°C mit Triacetin vermischt. Bevorzugt werden textile Gleitmittel, dieFor the production of the textile lubricants according to the invention, in particular Fiber preparations and smelting become smoothing agents and / or antistatic agents and / or emulsifiers and / or optionally further additives and / or water if necessary at 18 to 25 ° C. mixed with triacetin. Textile lubricants are preferred
35 bis 95 Gew.-% Glättemittel, Emulgatoren, Antistatika und/oder
Netzmittel
1 bis 40 Gew.-% Triacetin
5 bis 10 Gew.-% Additive, z. B.
pH-Wert-Regulantien, Fadenschlußmittel,
Bakterizide und/oder
Korrosionsschutzmittel und
0 bis 50 Gew.-% Wasser35 to 95% by weight of smoothing agents, emulsifiers, antistatic agents and / or wetting agents
1 to 40% by weight triacetin
5 to 10 wt .-% additives, e.g. B. pH regulators, thread closure agents, bactericides and / or anti-corrosion agents and
0 to 50 wt% water
enthalten. Textile Gleitmittel mitcontain. Textile lubricant with
35 bis 95 Gew.-% Glättemitteln, Emulgatoren, Antistatika und/oder
Netzmitteln
5 bis 30 Gew.-% Triacetin
0 bis 10 Gew.-% Additiven und
0 bis 30 Gew.-% Wasser35 to 95% by weight of smoothing agents, emulsifiers, antistatic agents and / or wetting agents
5 to 30% by weight triacetin
0 to 10 wt .-% additives and
0 to 30 wt% water
werden besonders bevorzugt.are particularly preferred.
Die erfindungsgemäßen textilen Gleitmittel können als Glättemittel, beispielsweise Mineralöle, Fettsäureester mit 8 bis 22 C-Atomen im Fettrest und 1 bis 22 C-Atomen im Alkoholrest, beispielsweise Palmitinsäuremethylester, Isobutylstearat und/oder Talgfettsäure-2-ethylhexylester, Polyolcarbonsäureester, beispielsweise Kokosfettsäureester von Glycerin und/oder alkoxylierten Glycerinen, Silikone, beispielsweise Dimethylpolysiloxan und/oder Polyalkylenglykole, beispielsweise Ethylenoxid/Propylenoxid-Mischpolymere mit mittleren Molekulargewichten zwischen 600 und 6000 (Chemiefasern/Textil-Industrie 1977, 335) enthalten. Als Emulgatoren, Netzmittel und/oder Antistatika kommen anionische, kationische und/oder nichtionische Tenside in Betracht, wie Mono- und/oder Diglyceride, beispielsweise Glycerinmono- und/oder Glycerindioleat, alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte und/oder propoxylierte Fette, Öle, Fettalkohole mit 8 bis 24 C-Atomen und/oder C8-18-Alkylphenole, beispielsweise Rizinusöl mit 25 Mol Ethylenoxid (EO) und/oder C16-18-Fettalkohol mit 8 Mol Propylenoxid und 6 Mol EO, gewünschtenfalls alkoxylierte C8-24-Fettsäuremono- und/oder -diethanolamide, beispielsweise gegebenenfalls ethoxyliertes Ölsäuremono- und/oder -diethanolamid, Talgfettsäuremono- und/oder -diethanolamid und/oder Kokosfettsäuremono- und/oder diethanolamid, Alkali- und/oder Ammoniumsalze alkoxylierter, vorzugsweise ethoxylierter und/oder propoxylierter, gegebenenfalls endgruppenverschlossener C8-22-Alkyl- und/oder C8-22-Alkenylalkoholsulfonate, Umsetzungsprodukte aus gegebenenfalls alkoxylierten C8-22-Alkylalkoholen mit Phosphorpentoxid oder Phosphoroxychlorid in Form ihrer Alkali-, Ammonium- und/oder Aminsalze, beispielsweise Phosphorsäureester von ethoxyliertem C12/14-Fettalkohol, neutralisiert mit Alkanolaminen, Alkali- und/oder Ammoniumsalze von C8-22-Alkylsulfosuccinaten, beispielsweise Natriumdioctylsulfosuccinat und/oder Aminoxiden, beispielsweise Dimethyldodecylaminoxid. Bei dieser beispielhaften Aufzählung von Glättemitteln, Emulgatoren, Antistatika und/oder Netzmitteln muß berücksichtigt werden, daß eine Vielzahl der genannten Substanzen nicht nur eine Funktion, sondern mehrere Funktionen besitzen: Beispielsweise kann ein Glättemittel gleichzeitig auch als Antistatikum und/oder als Emulgator wirken.The textile lubricants according to the invention can be used as smoothing agents, for example mineral oils, fatty acid esters with 8 to 22 carbon atoms in the fat residue and 1 to 22 carbon atoms in the alcohol residue, for example methyl palmitate, isobutyl stearate and / or 2-ethylhexyl tallow fatty acid, polyol carboxylic acid esters, for example coconut fatty acid esters of glycerol and / or alkoxylated glycerols, silicones, for example dimethylpolysiloxane and / or polyalkylene glycols, for example ethylene oxide / propylene oxide copolymers with average molecular weights between 600 and 6000 (chemical fibers / textile industry 1977, 335). Suitable emulsifiers, wetting agents and / or antistatic agents are anionic, cationic and / or nonionic surfactants, such as mono- and / or diglycerides, for example glycerol mono- and / or glycerol dioleate, alkoxylated, preferably ethoxylated and / or propoxylated fats, oils, fatty alcohols 8 to 24 carbon atoms and / or C 8-18 alkylphenols, for example castor oil with 25 moles of ethylene oxide (EO) and / or C 16-18 fatty alcohol with 8 moles of propylene oxide and 6 moles of EO, if desired alkoxylated C 8-24 - Fatty acid mono- and / or diethanolamides, for example optionally ethoxylated oleic acid mono- and / or diethanolamide, tallow fatty acid mono- and / or diethanolamide and / or coconut fatty acid mono- and / or diethanolamide, alkali and / or ammonium salts of alkoxylated, preferably ethoxylated and / or propoxylated , optionally end-capped C 8-22 alkyl and / or C 8-22 alkenyl alcohol sulfonates, reaction products of optionally alkoxylated C 8-22 alkyl alk ohol with phosphorus pentoxide or phosphorus oxychloride in the form of their alkali metal, ammonium and / or amine salts, for example phosphoric acid esters of ethoxylated C 12/14 fatty alcohol, neutralized with alkanolamines, alkali metal and / or ammonium salts of C 8-22 alkyl sulfosuccinates, for example sodium dioctyl sulfosuccinate and / or amine oxides, for example dimethyldodecylamine oxide. In this exemplary list of smoothing agents, emulsifiers, antistatic agents and / or wetting agents, it must be taken into account that a large number of the substances mentioned have not only one function, but several functions: for example, a smoothing agent can simultaneously act as an antistatic agent and / or as an emulsifier.
Als fakultative Bestandteile enthalten die erfindungsgemäßen triacetinhaltigen textilen Gleitmittel Fadenschlußmittel, z. B. Polyacrylate, Fettsäuresarcoside und/oder Mischpolymerisate mit Maleinsäureanhydrid (Melliand Textilberichte 1977, 197) und/oder Polyurethane gemäß DE 38 30 468, pH-Wert-Regulatien, beispielsweise C1-4-Carbonsäuren und/oder C1-4-Hydroxycarbonsäuren, wie Essigsäure und/oder Glykolsäure, Alkalihydroxide, wie Kaliumhydroxid und/oder Amine wie Triethanolamin, Bakterizide und/oder Korrosionsschutzmittel.The triacetin-containing textile lubricants according to the invention contain thread-closing agents, e.g. B. polyacrylates, fatty acid sarcosides and / or copolymers with maleic anhydride (Melliand Textile Reports 1977, 197) and / or polyurethanes according to DE 38 30 468, pH regulators, for example C 1-4 carboxylic acids and / or C 1-4 hydroxycarboxylic acids , such as acetic acid and / or glycolic acid, alkali hydroxides, such as potassium hydroxide and / or amines such as triethanolamine, bactericides and / or corrosion inhibitors.
Üblicherweise werden triacetinhaltige Schmälzen auf Synthesestapelfasern, Naturfasern oder Mischungen aus natürlichen und synthetischen Fasermaterialien aufgesprüht. Die Auftragsmenge der Schmälzen in unverdünnter Form oder in Mischung mit Wasser liegt zwischen 0,1 und 3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Fasermaterialien.Typically, triacetin-containing melts are made on synthetic staple fibers, Natural fibers or mixtures of natural and synthetic Sprayed on fiber materials. The order quantity of the Melt in undiluted form or in a mixture with water between 0.1 and 3% by weight, based on the weight of the fiber materials.
Die Applikation triacetinhaltiger Faserpräparationen erfolgt in bekannter Weise unmittelbar nach Austritt der Kapillaren aus der Spinndüse. Die Faserpräparationen, die eine Temperatur zwischen 18 und 60°C haben, werden mit Hilfe von Auftragswalzen oder mittels Dosierpumpen über geeignete Applikatoren aufgebracht. Die Auftragsmenge der Faserpräparationen in unverdünnter Form oder in Form wäßriger Emulsionen liegt zwischen 0,3 und 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Fadenbündel. Nach der Behandlung mit den Präparationen werden die Fadenbündel auf Spinnspulen aufgewickelt.Fiber preparations containing triacetin are applied in known manner immediately after the capillaries emerge from the Spinneret. The fiber preparations, which have a temperature between 18 and have 60 ° C, with the help of application rollers or by means of Dosing pumps applied using suitable applicators. The order quantity of the fiber preparations in undiluted form or in form aqueous emulsions is between 0.3 and 2 wt .-%, based on the weight of the thread bundle. After treatment with the preparations the bundles of threads are wound on spinning bobbins.
Die wäßrigen Emulsionen triacetinhaltiger Faserpräparationen enthalten üblicherweise 5 bis 30 Gew.-% der unverdünnten Faserpräparation.Contain the aqueous emulsions of fiber preparations containing triacetin usually 5 to 30% by weight of the undiluted fiber preparation.
Aufgrund ihrer niedrigen Viskosität werden die erfindungsgemäßen Faserpräparationen vorzugsweise unverdünnt auf polymere Filamentmaterialien, beispielsweise Polypropylen-, Polyester- und/oder Polyamidfilamente appliziert. Because of their low viscosity, the inventive Fiber preparations preferably undiluted on polymeric filament materials, for example polypropylene, polyester and / or Applied polyamide filaments.
Im Vergleich zu den bekannten, stellmittelhaltigen textilen Gleitmitteln hat die Verwendung von Triacetin als Stellmittel in textilen Gleitmitteln keinen negativen Einfluß auf die glättende und antistatische Wirksamkeit solcher textiler Gleitmittel. Ferner bewirkt Triacetin, das toxikologisch und ökologisch unbedenklich ist, eine deutliche Reduzierung der Gelneigung von textilen Gleitmitteln.Compared to the well-known textile lubricants containing additives has the use of triacetin as an adjusting agent in textiles Lubricants have no negative impact on the smoothing and antistatic effectiveness of such textile lubricants. Furthermore causes Triacetin, which is toxicologically and ecologically safe, a significant reduction in the tendency of textile lubricants to gel.
Die Viskositäten wurden mittels eines Ubelhode-Viskosimeters bestimmt.The viscosities were determined using a Ubelhode viscometer.
Es wurden Faserpräparationen folgender Zusammensetzung verwendet:Fiber preparations of the following composition were used:
90 Gew.-% Kokosfettsäuremonoester von mit 10 Mol EO ethoxyliertem
Glycerin
10 Gew.-% Triacetin90% by weight of coconut fatty acid monoesters of glycerol ethoxylated with 10 mol of EO
10% by weight triacetin
Die Viskosität der Präparation betrug bei 20°C 146 mm²/s, die Viskosität einer 20-gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20°C 31 mm²/s.The viscosity of the preparation was 146 mm² / s at 20 ° C. Viscosity of a 20 wt .-% aqueous emulsion at 20 ° C 31 mm² / s.
80 Gew.-% Kokosfettsäuremonoester von mit 10 Mol EO ethoxyliertem
Glycerin
20 Gew.-% Triacetin80% by weight coconut fatty acid monoester of glycerol ethoxylated with 10 mol EO
20% by weight triacetin
Die Viskosität der Präparation betrug bei 20°C 115 mm²/s, die Viskosität einer 20-gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20°C 23 mm²/s.The viscosity of the preparation was 115 mm² / s at 20 ° C. Viscosity of a 20 wt .-% aqueous emulsion at 20 ° C 23 mm² / s.
70 Gew.-% Kokosfettsäuremonoester von mit 10 Mol EO ethoxyliertem
Glycerin
30 Gew.-% Triacetin70% by weight coconut fatty acid monoester of glycerol ethoxylated with 10 mol EO
30% by weight triacetin
Die Viskosität der Präparation betrug bei 20°C 90 mm²/s, die Viskosität einer 20-gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20°C 7,5 mm²/s.The viscosity of the preparation was 90 mm² / s at 20 ° C. Viscosity of a 20 wt .-% aqueous emulsion at 20 ° C 7.5 mm² / s.
100 Gew.-% Kokosfettsäuremonoester von mit 10 Mol EO ethoxyliertem Glycerin.100% by weight of coconut fatty acid monoesters of ethoxylated with 10 mol of EO Glycerin.
Die Viskosität betrug bei 20°C 187 mm²/s, die Viskosität einer 20-gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20°C 73 mm²/s.The viscosity at 20 ° C was 187 mm² / s, the viscosity of one 20 wt .-% aqueous emulsion at 20 ° C 73 mm² / s.
Auf präparationsfreiem Polypropylenmultifilament (142 dtex) wurden die unverdünnten Spinnpräparationen A bis D, die eine Temperatur von 20°C hatten, über eine Dosierpumpe aufgetragen (Ölauflage: 0,5 Gew.-%).On preparation-free polypropylene multifilament (142 dtex) the undiluted spin finishes A to D, which is a temperature of 20 ° C, applied via a metering pump (oil coating: 0.5 wt .-%).
Bei der Auswertung der Versuche wurden folgende Parameter bestimmt:The following parameters were determined when evaluating the tests:
Dynamische Reibungskoeffizienten gegen Stahl bei einer Geschwindigkeit
von 100 m/min, gemessen am Rothschild F-Meter (Klima: 20°C,
65% relative Feuchte)
elektrostatische Aufladung an Stahl bei einer Geschwindigkeit von
100 m/min, gemessen an Eltex Induktivvoltmeter (Klima: 20°C, 65%
relative Feuchte)Dynamic friction coefficients against steel at a speed of 100 m / min, measured on the Rothschild F-Meter (climate: 20 ° C, 65% relative humidity)
electrostatic charging on steel at a speed of 100 m / min, measured on Eltex inductive voltmeters (climate: 20 ° C, 65% relative humidity)
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. The results are summarized in Table 1.
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