DE3914060A1 - Netzmittel zur verwendung in waessrigen, alkalischen behandlungsmitteln fuer garne oder textile flaechengebilde - Google Patents

Netzmittel zur verwendung in waessrigen, alkalischen behandlungsmitteln fuer garne oder textile flaechengebilde

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Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Mischungen, enthaltend A. ungesättigte C16-22-Carbonsäure-C16-22-alkenylestersulfonate und B. mindestens ein Tensid aus der Gruppe der Sulfate, als Netzmittel in wäßrigen alkalischen Behandlungsmitteln für Garne oder textile Flächengebilde.
Baumwolle enthält natürliche Verunreinigungen, beispielsweise Wachse, wachsartige Substanzen, Proteine, Samenschalen, Fruchtkapseln und Pectine, sowie Verunreinigungen, die im Zuge der Verarbeitung als Fremdsubstanzen aufgebracht werden, wie Paraffine und/oder Mineralöle. Die Verunreinigungen von Wolle, von Regeneratfasern, wie Viskose-Reyon, und von Synthesefasern, wie Polyester und Polyamid, stammen aus der Behandlung mit Präparationsmitteln (Chwala/Anger in "Handbuch der Textilhilfsmittel", Seiten 526-528, 537, 558 ff., Verlag Chemie Weinheim 1977). Zur möglichst vollständigen Entfernung dieser beispielhaft aufgezählten Verunreinigungen werden Textilfasermaterialien, insbesondere cellulosehaltige Textilfasermaterialien, üblicherweise einer Vorbehandlung unterworfen.
Wäßrige Behandlungsmittel zur Vorbehandlung und zum Bleichen von natürlichen Fasern, wie Baumwolle, oder von Mischungen aus natürlichen und synthetischen Fasern, wie Baumwolle/Polyester oder Baumwolle/Polyamid, erfordern den Zusatz von Netzmitteln, um einen rascheren und innigeren Kontakt zwischen dem Behandlungsmittel und dem Textilmaterial zu erzielen. Mercerisierlaugen, Bleichmittel, Reinigungsmittel, Abkochmittel und Entfettungsmittel sind Beispiele für Vorbehandlungs- und Bleichmittel. Netzmittel, die in solchen Behandlungsmitteln enthalten sind, müssen wasserlöslich und alkalistabil sein sowie eine gleichmäßige Netzung des Textilmaterials gewährleisten. Des weiteren sollen sie in einfacher Weise den Behandlungsmitteln zugesetzt werden können, d. h. bei Raumtemperatur in flüssigem Zustand vorliegen. Darüber hinaus sollen Netzmittel ökologisch unbedenklich sein, d. h. biologisch gut abgebaut werden und keine toxische Wirkung gegenüber Wasserorganismen besitzen.
Die Aufgabe der Erfindung bestand in der Entwicklung von flüssigen, wasserlöslichen und alkalistabilen Netzmitteln, die in alkalischen Behandlungsmitteln für textile Flächengebilde oder Garne eingesetzt werden können.
Es wurde gefunden, daß die an Netzmittel gestellten hohen Anforderungen von sulfonierten, ungesättigten C16-22-Carbonsäure-C16-22-alkenylestern in Kombination mit einem Tensid aus der Gruppe der Sulfate weitgehend erfüllt werden.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend die Verwendung von Mischungen, enthaltend
  • A. ungesättigte C16-22-Carbonsäure-C16-22-alkenylestersulfonate in Form ihrer Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- und/oder Aminsalze und
  • B. C6-18-Alkyl- und/oder C16-18-Alkenylsulfate in Form ihrer Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- und/oder Aminsalze und/oder
    Glycerinethersulfate in Form ihrer Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- und/oder Aminsalze, hergestellt durch basenkatalysierte Umsetzung von Glycerin und/oder alkoxylierten Glycerinen mit C1-10-Alkylhalogeniden und anschließende Sulfatierung der gebildeten Glycerinether und/oder
    sulfatierte Hydroxyalkyl-alkylpolyalkylenglycolether der allgemeinen Formel I in der R einen Alkylrest mit 1 bis 6 C-Atomen, R¹ einen Alkylrest mit 6 bis 18 C-Atomen, M ein Alkalimetall- und/oder Ammoniumkation und die Indices n 2 oder 3 und x eine Zahl zwischen 2 und 10 bedeuten
im Gewichtsverhältnis A : B zwischen 5 : 1 und 1 : 5 als Netzmittel in wäßrigen alkalischen Behandlungsmitteln für Garne oder textile Flächengebilde.
Als Netzmittel werden vorzugsweise solche Mischungen verwendet, in denen das Gewichtsverhältnis der Komponenten A : B zwischen 4 : 1 und 1 : 1 liegt.
Sulfonierte, ungesättigte C16-22-Carbonsäure-C16-22-alkenylester sind bekannte Verbindungen, die sich gemäß DE 38 09 822 durch Sulfonierung von Estern, hergestellt durch Umsetzung ungesättigter C16-22-Carbonsäuren mit C16-22-Alkenylalkoholen, und anschließende Neutralisation der Sulfonierungsprodukte mit wäßrigen Lösungen von Alkali- und/oder Erdalkalihydroxiden, beispielsweise NaOH oder KOH, Ammoniak oder Aminen, wie Ethanolamin oder Triethanolamin, herstellen lassen. Als Sulfonierungsmittel eignen sich insbesondere SO₃-haltige Gasgemische, beispielsweise SO₃/Stickstoff- oder SO₃/Luft-Gemische, mit SO₃-Gehalten zwischen 1 und 10 Vol.-%. Pro Mol olefinischer Doppelbindung werden 0,6 bis 1,8 Mol SO₃, vorzugsweise 1,0 bis 1,3 Mol SO₃ eingesetzt. Die Herstellung der sulfonierten Ester wird in üblichen, für die Sulfonierung von Fettsäureestern, Alkylbenzolen oder Olefinen geeigneten und gebräuchlichen Reaktoren, vorzugsweise vom Typ des Fallfilmreaktors, kontinuierlich oder diskontinuierlich bei Temperaturen zwischen 15 und 80°C durchgeführt. Als Carbonsäurekomponente der zu sulfonierenden Ester eignen sich ungesättigte C16-22-Carbonsäuren natürlichen und/oder synthetischen Ursprungs, vorzugsweise ungesättigte Fettsäuren mit 16 bis 22 C-Atomen, z. B. Palmitoleinsäure, Ölsäure, Petroselinsäure, Gadoleinsäure und/oder Erucasäure und/oder technische, überwiegend aus ungesättigten C16-22-Fettsäuren bestehende Fettsäuregemische. Fettsäuren, Fettsäuregemische sowie technische Fettsäuregemische werden aus pflanzlichen und/oder tierischen Ölen und/oder Fetten, beispielsweise Rindertalg, Schweineschmalz, Rapsöl, Sojaöl und/oder Sonnenblumenöl, gewonnen. In Abhängigkeit von den eingesetzten Fetten und/oder Ölen können technische Fettsäuregemische geringe Anteile gesättigter Fettsäuren mit 16 bis 22 C-Atomen enthalten, die jedoch nicht stören. Als Alkoholkomponente der zu sulfonierenden Ester eignen sich C16-22-Alkenylalkohole natürlichen und/oder synthetischen Ursprungs, vorzugsweise ungesättigte Fettalkohole mit 16 bis 22 C-Atomen, beispielsweise Palmitoleylalkohol, Oleylalkohol, Gadoleylalkohol und/oder Erucylalkohol und/oder technische, über­ wiegend aus ungesättigten Fettalkoholen mit 16 bis 22 C-Atomen be­ stehende Fettalkoholgemische. Die in technischen Fettalkoholgemischen enthaltenen Anteile gesättigter Fettalkohole stören nicht. Fettalkohole, Fettalkoholgemische und technische Fettalkoholgemische sind nach bekannten Verfahren aus den obenge­ nannten, beispielhaft aufgezählten pflanzlichen und/oder tierischen Ölen und/oder Fetten zugänglich. Beispiele für besonders bevorzugte ungesättigte Fettsäurealkylester sind Erucylerucat und/oder Oleyloleat.
Die Herstellung von Alkyl- und/oder Alkenylsulfaten in Form ihrer Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- und/oder Aminsalze erfolgt in an sich bekannter Weise durch Sulfatierung der entsprechenden Alkyl- und/oder Alkenylalkohole mit Chlorsulfonsäure oder Schwefeltrioxid. Die dabei entstehenden Schwefelsäurehalbester der Alkohole werden anschließend mit beispielsweise Alkalilauge, wie Natronlauge, wäß­ rigen Lösungen von Erdalkalihydroxiden, Ammoniak oder Alkanolaminen, wie Monoethanolamin oder Triethanolamin, neutrali­ siert (Winnacker/Küchler in "Chemische Technologie", Band 7, Seiten 120-123, Carl-Hanser-Verlag, München - Wien, 1986). Die Edukte Alkyl- und/oder Alkenylalkohole können gerad- und/oder verzweigtkettig, natürlichen und/oder synthetischen Ursprungs sein. Alkylalkohole besitzen 6 bis 18 C-Atome, vorzugsweise 8 bis 12 C- Atome, Alkenylalkohole 16 bis 18 C-Atome. Beispiele für Alkyl- und/oder Alkenylalkohole sind Hexyl-, Octyl-, 2-Ethylhexyl-, Decyl-, Lauryl-, Myristyl-, Cetyl-, Stearyl-, Oleylalkohol sowie Mischungen dieser Alkohole.
Glycerinethersulfate in Form ihrer Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- und/oder Aminsalze sind nach Williamson durch basenkatalysierte Umsetzungen von Glycerin und/oder alkoxylierten Glycerinen mit doppelt stöchiometrischen Mengen an Alkylhalogeniden, vorzugsweise Alkylchloriden, zugänglich. Die Alkylhalogenide können gerad- und/oder verzweigtkettig sein und besitzen 1 bis 10 C-Atome, vor­ zugsweise 4 bis 8 C-Atome. Die OH-Gruppen der gebildeten Glycerinether werden unter den obengenannten Bedingungen sulfatiert und anschließend die gebildeten Schwefelsäurehalbester neutralisiert.
Sulfatierte Hydroxyalkyl-alkylpolyalkylenglycolether lassen sich nach dem in EP 2 99 370 beschriebenen Verfahren durch Sulfatierung von Hydroxyalkyl-alkylpolyalkylenglycolethern der allgemeinen For­ mel II
mit Chlorsulfonsäure oder SO₃/Inertgas-Gemischen und anschließender Neutralisation mit beispielsweise Alkalilaugen, wie Natronlauge, Ammoniak, oder Aminen, wie C1-4-Alkylaminen oder Triethanolamin, herstellen. Die Ether der allgemeinen Formel II sind gemäß EP 2 99 370 durch Umsetzung von Epoxiden der allgemeinen Formel III
mit alkoxylierten, linearen oder verzweigtkettigen Alkylalkoholen der allgemeinen Formel IV
bei Temperaturen zwischen 100 und 180°C, vorzugsweise zwischen 150 und 160°C, in Gegenwart von Katalysatoren, beispielsweise Natriummethylat, erhältlich. Als sulfatierte Hydroxyalkyl- alkylpolyalkylenglycolether eignen sich solche der allgemeinen Formel I, in der R einen gerad- oder verzweigtkettigen Alkylrest mit 1 bis 6 C-Atomen, R¹ einen linearen oder verzweigtkettigen Alkylrest mit 6 bis 18 C-Atomen, M ein Alkalimetall- und/oder Am­ moniumkation und die Indices n 2 oder 3 und x eine Zahl zwischen 2 und 10 bedeuten. Sulfatierte Hydroxyalkyl- alkylpolyalkylenglycolether der allgemeinen Formel I, in der R ei­ nen gerad- oder verzweigtkettigen Alkylrest mit 2 bis 5 C-Atomen, R¹ einen gerad- oder verzweigtkettigen Alkylrest mit 8 bis 16 C- Atomen, M ein Alkalimetallkation und die Indices n 2 und x eine Zahl zwischen 2 und 6 bedeuten, werden bevorzugt in den erfindungsgemäßen Mischungen eingesetzt.
Die erfindungsgemäß als Netzmittel zu verwendenden Mischungen, enthaltend die Komponenten A. und B., werden durch Mischen bei Temperaturen zwischen 18 und 25°C hergestellt. Sofern die Mi­ schungen mehrere Tenside aus der Gruppe der Sulfate enthalten, können die Sulfate untereinander in jedem beliebigen Gewichtsver­ hältnis eingesetzt werden. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Mi­ schungen können als weitere Bestandteile gerad- und/oder verzweigtkettige C2-12-Alkylalkohole natürlichen und/oder synthe­ tischen Ursprungs, beispielsweise 2-Ethylhexanol, n-Octanol und/oder n-Decanol, und/oder Entschäumer, beispielsweise Alkylphosphate, wie Tri-n-butylphosphat, und/oder Dialkylpolyalkylenglycolether, wie C12-18-Kokosfettalkyl- (OCH₂CH₂)₅-O-n-butyl, enthalten. Das Gewichtsverhältnis der Kom­ ponenten A. und B. zu den fakultativen Bestandteilen liegt zwischen 10 : 1 und 1 : 1.
Die erfindungsgemäßen Mischungen sind klare, wäßrige, neutrale bis alkalische Lösungen mit Aktivsubstanzgehalten zwischen 30 und 80 Gew.-%. Sie lassen sich in einfacher Weise in Vorbehandlungs- und Bleichmitteln für vorzugsweise cellulosehaltige Garne oder textile Flächengebilde, wie Gewebe, Gewirke oder Gestricke, einarbeiten und zeichnen sich durch gute Netzeigenschaften kombiniert mit hoher Alkalistabilität aus. Die erfindungsgemäßen Mischungen können in alkalischen Kaltbleichflotten, Heißbleichflotten, Mercerisierlaugen, alkalischen Abkoch- und Entfettungsmitteln, Entschlichtungsprozessen und/oder zur Verbesserung der Flottenauf­ nahme in Färbeprozessen eingesetzt werden. In den Flotten liegt der Gehalt an erfindungsgemäß zu verwendenden Mischungen ohne fakulta­ tive Bestandteile zwischen 3,0 und 10 g/l, bezogen auf Aktivsub­ stanz.
Wäßrige alkalische Bleichflotten, in denen die erfindungsgemäß zu verwendenden Mischungen vorzugsweise eingesetzt werden, enthalten als bleichendes Agenz Wasserstoffperoxid oder Verbindungen, die in wäßriger Lösung Wasserstoffperoxid bilden. Der pH-Wert dieser Bleichmittel wird mit Basen, beispielsweise mit NaOH und/oder KOH auf 10 bis 14 eingestellt. Die zum Bleichen von natürlichen Fasern, beispielsweise Baumwolle und/oder Wolle, oder von Mischungen aus natürlichen und synthetischen Fasern, beispielsweise Baumwol­ le/Polyester oder Baumwolle/Polyamid, verwendeten Bleichflotten enthalten typischerweise pro Liter 10 bis 100 ml Wasserstoffper­ oxid, 35 gew.-%ig, 5 bis 20 g Basen aus der Gruppe Natriumhydroxid und/oder Kaliumhydroxid, 5 bis 50 ml Stabilisatoren, beispielsweise Natronwasserglas (Na₂O : SiO₂ = 1 : 2, 38 bis 40° Be) und/oder Ethylendiamintetraessigsäure in Form ihrer Salze und/oder Polyphosphate, 0,1 bis 1,0 g Magnesiumsalze, beispielsweise Magne­ siumsulfat, 0,5 bis 10 g Sequestriermittel, zum Beispiel Securon® 540, Henkel KGaA, und 3 bis 10 g, bezogen auf Ak­ tivsubstanz, der erfindungsgemäß zu verwendenden Mischungen ohne fakultative Bestandteile. Die textilen Flächengebilde werden bei Temperaturen zwischen 15 und 90°C, vorzugsweise bei einer Tempe­ ratur von etwa 20°C (Kaltbleiche) gebleicht.
Beispiele 1. Herstellung von Mischungen, enthaltend Komponenten A. und B. (erfindungsgemäß)
  • a) In einem Rührgefäß wurden 40 g wäßriges Oleyloleat-disul­ fonat, Dinatriumsalz, 62 gew.-%ig, 20 g wäßriges 2-Ethyl­ hexylsulfat, Natriumsalz, 35 gew.-%ig, 20 g 2-Ethylhexanol und 20 g C12-18-Kokosfettalkohol × 5 Mol Ethlyenoxid, umge­ setzt mit n-Butylchlorid, 98 gew.-%ig bei 22°C bis zur Bildung einer homogenen Mischung verrührt.
  • b) Analog 1.a) wurde eine Mischung aus 45 g wäßrigem Oleyloleat-disulfonat, Natriumsalz, 62 gew.-%ig, 45 g wäß­ riges Glycerinethersulfat, Natriumsalz, hergestellt durch basenkatalysierte Umsetzung von Glycerin mit n-Hexylchlorid und anschließende Sulfatierung mit SO₃, 29 gew.-%ig und 10 g Tri-n-butylphosphat hergestellt.
  • c) Analog 1.a) wurde eine Mischung aus 38 g wäßrigem Oleyloleat-disulfonat, Natriumsalz, 62 gew.-%ig, 40 g sulfatiertem Hydroxyalkyl-alkylpolyethylenglycolether der allgemeinen Formel I (R=n-Butyl, R¹=n-Decyl, M=Na, n=2 und x=2; 56 gew.-%ige wäßrige Lösung), 20 g C12-18-Kokosfettalkohol × 5 Mol Ethylenoxid, umgesetzt mit n-Butylchlorid, 98 gew.-%ig und 2 g 2-Ethylhexanol herge­ stellt.
2. Herstellung von Mischungen, enthaltend nur Komponente A. oder nur Komponente B. (Vergleich)
  • a) Analog 1.a) wurde eine Mischung aus 60 g wäßrigem 2- Ethylhexylsulfat, Natriumsalz, 35 gew.-%ig, 20 g 2- Ethylhexanol und 20 g C12-18-Kokosfettalkohol × 5 Mol Ethylenoxid, umgesetzt mit n-Butylchlorid, 98 gew.-%ig, hergestellt.
  • b) Analog 1.a) wurde eine Mischung aus 90 g wäßrigem Glycerinethersulfat, Natriumsalz, hergestellt durch basenkatalysierte Umsetzung von Glycerin mit n-Hexylchlorid und anschließende Sulfatierung mit SO₃, 29 gew.-%ig und 10 g Tri-n-butylphosphat, hergestellt.
  • c) Analog 1.a) wurde eine Mischung aus 78 g wäßrigem, sulfatiertem Hydroxyalkyl-alkylpolyethylenglycolether der allgemeinen Formel I (R=n-Butyl, R¹=n-Decyl, M=Na, n=2 und x=2; 56 gew.-%ig), 20 g C12-18-Kokosfettalkohol × 5 Mol Ethylenoxid, umgesetzt mit n-Butylchlorid, 98 gew.-%ig und 2 g 2-Ethylhexanol, hergestellt.
  • d) 100 g wäßriges Oleyloleat-disulfonat, Dinatriumsalz, 21 gew.-%ig ohne weitere Bestandteile.
3. Bestimmung des Netzvermögens
Das Tauchnetzvermögen wurde in einer Kaltbleichflotte bei 20°C gemäß DIN 53 901 bestimmt. Die Kaltbleichflotte enthielt pro Liter Flotte 0,15 g MgSO₄ · 7 H₂O, 15 ml Natronwasserglas, 38/40°Be, 16 ml 50 gew.-%ige Natronlauge, 2 g Komplexbildner (Securon® 540, Henkel KGaA), 35 ml 35 gew.-%iges Wasserstoff­ peroxid und eine unter 1. oder 2. angegebene Netzmittelmi­ schung. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.
4. Bestimmung der Alkalistabilität
Die Alkalistabilität wurde bei 20°C in Kaltbleichflotten obi­ ger Zusammensetzungen nach einer Stunde bestimmt. Die Ergeb­ nisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.
5. Bestimmung des Schaumvermögens
Das Schaumvermögen der Kaltbleichflotten obiger Zusammenset­ zungen wurde gemäß DIN 53 902 in der Götte-Schlagschaumapparatur bestimmt.

Claims (7)

1. Verwendung von Mischungen, enthaltend
  • A. sulfonierte, ungesättigte C16-22-Carbonsäure-C16-22-alke­ nylester in Form ihrer Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- und/oder Aminsalze und
  • B. C6-18-Alkyl- und/oder C16-18-Alkenylsulfate in Form ihrer Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- und/oder Aminsalze und/oder
    Glycerinethersulfate in Form ihrer Alkali-, Erdalkali-, Am­ monium- und/oder Aminsalze, hergestellt durch basenkataly­ sierte Umsetzung von Glycerin und/oder alkoxylierten Glycerinen mit C1-10-Alkylhalogeniden und anschließende Sulfatierung der gebildeten Glycerinether und/oder
    sulfatierte Hydroxyalkyl-alkylpolyalkylenglycolether der allgemeinen Formel I in der R einen Alkylrest mit 1 bis 6 C-Atomen, R¹ einen Alkylrest mit 6 bis 18 C-Atomen, M ein Alkalimetall- und/oder Ammoniumkation und die Indices n 2 oder 3 und x eine Zahl zwischen 2 und 10 bedeuten
im Gewichtsverhältnis A : B zwischen 5 : 1 und 1 : 5 als Netz­ mittel in wäßrigen alkalischen Behandlungsmitteln für textile Flächengebilde oder Garne.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis A : B zwischen 4 : 1 und 1 : 1 liegt.
3. Verwendung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 bis 2, da­ durch gekennzeichnet, daß als Komponente B C8-12-Alkyl- und/oder C16-18-Alkenylsulfate in Form ihrer Al­ kalisalze und/oder Glycerinethersulfate in Form ihrer Alkalisalze, hergestellt durch basenkatalysierte Umsetzung von Glycerin mit C4-8-Alkylchloriden und anschließende Sulfatierung der gebil­ deten Glycerinether und/oder sulfatierte Hydroxyalkyl-alkylpolyalkylenglycolether der all­ gemeinen Formel I, in der R einen Alkylrest mit 2 bis 5 C- Atomen, R¹ einen Alkylrest mit 8 bis 16 C-Atomen, M ein Alka­ limetallkation und die Indices n 2 und x eine Zahl zwischen 2 und 6 bedeuten, verwendet werden.
4. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß als Komponente B. C8-12-Alkyl- und/oder C16-18-Alkenylsulfate in Form ihrer Alkalisalze und/oder Glycerinethersulfate in Form ihrer Alkalisalze
verwendet werden.
5. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß Mischungen, enthaltend A. und B. in wäßrigen alkalischen Behandlungsmitteln in Mengen von 3 bis 10 g/l enthalten sind.
6. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß Mischungen, enthaltend A. und B. in Behandlungsmitteln für natürliche Fasern enthaltende Garne oder natürliche Fasern enthaltende textile Flächengebilde verwendet werden.
DE3914060A 1989-04-28 1989-04-28 Netzmittel zur verwendung in waessrigen, alkalischen behandlungsmitteln fuer garne oder textile flaechengebilde Withdrawn DE3914060A1 (de)

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