DE4035378A1

DE4035378A1 - Textiles material sowie verfahren zur herstellung eines derartigen textilen materials

Info

Publication number: DE4035378A1
Application number: DE19904035378
Authority: DE
Inventors: Konstantinos Dipl Che Poulakis; Hans-Juergen Dr Rer Buschmann; Eckard Prof Dr Rer Schollmeyer
Original assignee: OEFFENTLICHE PRUEFSTELLE und TEXTILINSTITUT fur VERTRAGSFORSCHUNG EV 4150 KREFELD DE; OEFFENTLICHE PRUEFSTELLE und T
Current assignee: BASF Schweiz AG
Priority date: 1990-11-07
Filing date: 1990-11-07
Publication date: 1992-05-14
Anticipated expiration: 2010-11-08
Also published as: DE4035378C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein textiles Material, insbesondere eine Faser, ein Filament, ein Garn, ein Hauf werk oder ein Flächengebilde, mit den Merkmalen des Ober begriffs des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Her stellung eines derartigen textilen Materials mit den Merk malen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 13.

Um die Eigenschaften eines textilen Materials, wie bei spielsweise einer Faser, eines Filamentes, eines Garnes, eines Haufwerkes oder eines Flächengebildes, gezielt zu verändern, ist es bekannt, diese zuvor genannten textilen Materialien mit Ausrüstungen zu versehen. So werden z. B. zellulosehaltige textile Materialien in der Regel im Rahmen der Hochveredlung mit einem Harnstoff-Formaldehyd-Produkt ausgerüstet, um hierdurch gezielt beispielsweise das Knitterfalten eines derartigen textilen Materials zu ver bessern. Darüber hinaus sind Ausrüstungen bekannt, durch die das Anschmutzverhalten bzw. das Auswaschen von Schmutz aus textilen Materialien verbessert wird. Zu diesem Zweck werden üblicherweise die sog. Soil-Release-Ausrüstungsprodukte, bei denen es sich um polymere Substanzen, wie beispielsweise Polyacrylate, handelt, vorzugsweise im Rahmen der Hochver edlung auf das textile Material appliziert. Die zuvor be schriebene Ausrüstung bewirkt dann, daß beim Waschen der in das textile Material eingedrungene Schmutz leichter entfernt werden kann und verhindert somit nicht das eigentliche Ein dringen des Schmutzes in das textile Material. Um das Ein dringen des Schmutzes in das textile Material zu verhindern, sind die sog. Stain-Repellency-Ausrüstungen (schmutzabwei sende Ausrüstungen) bekannt, die die äußere Oberfläche des textilen Materials mit einer polymeren Schutzschicht ver sehen. Die hierfür eingesetzten Produkte sind beispielsweise auf Basis von Fluor-Carbonsäuren aufgebaut.

Die vorstehend beschriebenen Ausrüstungen verhindern jedoch nicht in nennenswertem Umfang die Schweißaufnahme der texti len Materialien. Dies führt dazu, daß sich Schweiß im Inne ren der textilen Materialien ablagert und hier unter Ausbil dung von stark geruchsbildenden Stoffen abgebaut wird, die dann so fest in den textilen Materialien, insbesondere in synthetischen oder synthesefaserhaltigen Materialien, einge lagert sind, daß sie durch ein Waschen bzw. durch eine Rei nigung nicht mehr entfernt werden können, so daß selbst gewaschene bzw. gereinigte textile Materialien diesen un angenehmen Schweißgeruch dauerhaft aufweisen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein textiles Material der angegebenen Art zur Verfügung zu stellen, dessen Ausrüstung besonders wirksam die Einlagerung von Schweiß und/oder Schweißabbauprodukten verhindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein textiles Material mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan spruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene textile Material, bei dem es sich insbesondere um eine Faser, ein Filament, ein Garn, ein Haufwerk oder ein Flächengebilde, handelt, weist eine auf das Material applizierte Ausrüstung auf. Hierbei umfaßt die Ausrüstung mindestens ein Cyclodextrin und/oder min destens ein Cyclodextrinderivat, wobei das Cyclodextrin bzw. Cyclodextrinderivat chemisch und/oder physikalisch an dem textilen Material fixiert ist.

Überraschenderweise konnte festgestellt werden, daß bei einem derartigen textilen Material, das als Ausrüstung min destens ein chemisch und/oder physikalisch an dem textilen Material gebundenes Cyclodextrin und/oder ein entsprechend gebundendes Cyclodextrinderivat aufweist, selbst bei einem extrem langen Gebrauch keine Diffusion von Schweiß und/oder Schweißabbauprodukten in das textile Material auftritt, so daß ein derartiges Material dementsprechend auch keinen dauerhaften Schweißgeruch besitzt. Dies wird darauf zurück geführt, daß der Schweiß bzw. die Schweißabbauprodukte, wie beispielsweise die Buttersäure, relativ langkettige hydro phobe Alkylreste aufweisen, innerhalb der unpolaren Hohl räume, die bei den Cyclodextrinen bzw. Cyclodextrinderivaten bestehen, eingelagert werden. Dies wiederum führt dazu, daß der Schweiß bzw. die Schweißabbauprodukte durch diese Einla gerung nicht an das entsprechend ausgerüstete textile Mate rial gelangt, so daß sie dementsprechend auch nicht in das textile Material eindringen können. Bei einer anschließenden Wäsche bzw. Reinigung eines mit Cyclodextrinen bzw. Cyclo dextrinderivaten ausgerüstetes Material kommt es dann zu einer Verdrängung des in dem Hohlraum eingelagerten Schweißes bzw. der in dem Hohlraum eingelagerten Schweiß produkte durch Tensidmoleküle, die im Überschuß in der Waschflotte enthalten sind, so daß der nunmehr in die Wasch flotte überführte Schweiß bzw. die in die Waschflotte über führten Schweißabbauprodukte zusammen mit der Waschflotte entfernt werden können. Beim anschließenden Spülen werden aufgrund der Verdünnung die Tensidmoleküle aus den Hohlräu men der Cyclodextrine bzw. Cyclodextrinderivate entfernt, so daß die Hohlräume erneut zur Aufnahme von Schweiß bzw. Schweißabbauprodukten zur Verfügung stehen.

Darüber hinaus weisen die erfindungsgemäßen textilen Mate rialien noch weitere Vorteile auf. So können in die Hohl räume der Cyclodextrine bzw. der Cyclodextrinderivate auch andere, vorzugsweise unpolare Verbindungen, eingelagert werden. So erlaubt beispielsweise das erfindungsgemäße textile Material, in diese Hohlräume Duftstoffe, vorzugs weise leichtflüchtige Parfümöle, einzulagern, so daß bei derartig ausgerüsteten textilen Materialien diese Duft stoffe über einen längeren Zeitraum hinweg in geringer Konzentration abdampfen. Hierdurch besteht die Möglichkeit, textilen Materialien einen dauerhaften und angenehmen Geruch zu verleihen. Sollte der Benutzer der textilen Materialien einen anderen Geruch wünschen, ist es dann lediglich erfor derlich, die in den Hohlräumen eingelagerten Duftstoffe durch andere Duftstoffe zu verdrängen, wozu vorzugsweise diese anderen Duftstoffe im Überschuß angeboten werden.

Weiterhin konnte festgestellt werden, daß synthetische textile Materialien, die die zuvor beschriebene Ausrüstung auf Basis der Cyclodextrine und/oder der Cyclodextrinde rivate besitzen, ein hervorragendes Wasseraufnahmevermögen haben. Dies wiederum führt dazu, daß derartige textile Materialien im Vergleich zu herkömmlichen synthetischen textilen Materialien wegen des erneuten Wasseraufnahme vermögens einen wesentlich höheren Tragekomfort bewirken, da hier abhängig von dem Angebot an flüssigen oder gasförmigen Wasser dieses Wasser in unterschiedlichen Mengen in den Hohlräumen der Cyclodextrine bzw. Cyclodextrinderivate ein gelagert wird, wobei ein Feuchtigkeitspuffer entsteht, der beim Tragen eines derartigen textilen Materials als beson ders angenehm empfunden wird.

Auch wurde beobachtet, daß sich insbesondere unpolarer Schmutz aus dem erfindungsgemäßen textilen Material beson ders gut entfernen läßt, was darauf zurückgeführt wird, daß der unpolare Schmutz nicht in das textile Material ein dringt, sondern vielmehr in den Hohlräumen der Cyclodextrine bzw. Cyclodextrinderivate eingelagert wird, wie dies vor stehend ausführlich für Schweiß und Schweißabbauprodukte beschrieben ist.

Grundsätzlich bestehen mehrere Möglichkeiten, um bei dem erfindungsgemäßen textilen Material das Cyclodextrin bzw. das Cyclodextrinderivat an das textile Material chemisch und/oder physikalisch zu binden. So sieht eine erste Aus führungsform des erfindungsgemäßen Materials vor, daß hierbei das Cyclodextrin bzw. Cyclodextrinderivat in die Faser, das Filament und/oder das Garn eingesponnen ist. Hierbei ist eine derartige physikalische Bindung des Cyclodextrins bzw. Cyclodextrinderivats an dem Material nur bei solchen Materialien denkbar, die synthetisch durch ein Schmelz- oder Lösungsmittelspinnverfahren hergestellt wer den, so insbesondere bei einem Polyester-, Polyamid 6-, Polyamid 6.6-, Cellulose-, Celluloseacetat-, Polyacryl nitril- und/oder Polyalkylmaterial. Vorzugsweise werden bei einem derartigen Material die Spinnbedingungen dann so ge wählt, daß das Cyclodextrin bzw. das Cyclodextrinderivat über den Querschnitt der Faser, des Filamentes und/oder des Garnes gesehen überwiegend im äußeren Bereich angeordnet ist, so daß die entsprechenden Hohlräume auch beispielsweise für den unpolaren Schmutz, den Schweiß, die Schweißabbaupro dukte und/oder die Duftstoffe leicht zugänglich sind.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Materials weist Cyclodextrine bzw. Cyclodextrinderivate auf, die chemisch an dem textilen Material gebunden sind. Hierbei können diese Cyclodextrine bzw. Cyclodextrinderivate ent weder direkt über frei zugängliche funktionelle Gruppen des textilen Materials oder über entsprechende Verbindungen, vorzugsweise bifunktionelle Verbindungen oder polymere Ver bindungen, an die frei zugänglichen funktionellen Gruppen des textilen Materials chemisch gebunden sein. So ist es beispielsweise möglich, freie funktionelle Gruppen des textilen Materials, wie beispielsweise OH-, COOH-, NH₂-, andere saure Gruppen und/oder basische Gruppen, unter Ab spaltung insbesondere von Wasser direkt mit den frei zu gänglichen äußeren OH-Gruppen der Cyclodextrine bzw. Cyclodextrinderivate reagieren zu lassen, um so eine direkte chemische Verbindung zwischen dem Cyclodextrin bzw. Cyclo dextrinderivat und den freien funktionellen Gruppen des textilen Materials zu erreichen. Ebenso kann man zunächst die zuvor genannten freien funktionellen Gruppen mit geeig neten bifunktionellen Verbindungen, wie beispielsweise bifunktionelle endständige Halogenalkane, unter Abspaltung von beispielsweise Salzsäure reagieren lassen, wobei dann in einer zweiten Reaktion, die gleichzeitig oder im Anschluß an die erste Reaktion ablaufen kann, die andere freie end ständige Halogengruppe mit den frei zugänglichen OH-Gruppen der Cyclodextrine bzw. Cyclo-dextrinderivate umzusetzen.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Materials sieht vor, daß hierbei das Cyclodextrin bzw. Cyclodextrinde rivat über eine polymere Verbindung chemisch an dem textilen Material gebunden ist. Eine derartige Anbindung der Cyclo dextrine bzw. Cyclodextrinderivate wird insbesondere bei solchen Materialien bevorzugt, die aus Cellulose bestehen oder Celluloseanteile aufweisen. Als polymere Verbindungen haben sich hierbei insbesondere Dimethylol-harnstoff (DMU), Dimethoxymethyl-harnstoff (DMUMe₂), Methoxymethyl-melamine, insbesondere Trimethoxymethyl-melamin bis Hexamethoxymethyl melamin, Dimethylol-alkandiol-diurethane, Dimethylol äthylenharnstoff (DMEU), Dimethylol-dihydroxy-äthylen harnstoff (DMDHEU), Dimethylol-propylenharnstoff (DMPU) , Dimethylol-4-methoxy-5,5-dimethyl-propylenharnstoff, Dimethylol-5-hydroxypropylenharnstoff, Dimethylol-hexa hydrotriazione, Dimethoxymethyluron, Tetramethylol acetylendiharnstoff, Dimethylolcarbamate und/oder Methylol acrylamid bewährt, da diese Verbindungen über entsprechende reaktionsfähige Gruppen verfügen, die mit den funktionellen Gruppen der Zellulose und mit den zugänglichen OH-Gruppen der Cyclodextrine bzw. Cyclodextrinderivate reagieren und gleichzeitig noch untereinander zwei- oder dreidimensional unter Ausbildung der polymeren Verbindung vernetzen. Ferner bewirken die zuvor genannten Verbindungen, daß bei zellu losehaltigen Material oder Zellulosematerial die Knitter eigenschaften und Schrumpfeigenschaften erheblich verbes sert werden.

Eine dritte Möglichkeit zur Fixierung der Cyclodextrine bzw. der Cyclodextrinderivate an dem erfindungsgemäßen textilen Material sieht vor, daß hierfür Cyclodextrine bzw. Cyclodextrinderivate eingesetzt werden, die mit Ankergrup pen versehen sind. Hierbei diffundieren diese Ankergruppen in die amorphen Bereiche des textilen Materials und bewir ken so überwiegend eine physikalische Bindung (über van der Waal′sche Wechselwirkungen) der Cyclodextrine bzw. Cyclo dextrinderivate zu dem textilen Material.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform richtet sich die Art der Ankergruppe nach dem jeweiligen textilen Material. So werden beispielsweise für Polyestermaterialien solche Ankergruppen ausgewählt, die aus langkettigen Alkylresten, Arylresten und/oder Alkyl-Aryl-Resten, wie vorzugsweise lineare Oligomere von Äthylenglykolterephthalat, eingesetzt.

Die Menge an Cyclodextrin bzw. Cyclodextrinderivat, das das erfindungsgemäße textile Material enthält, richtet sich nach dem jeweiligen Anwendungsfall des textilen Materials. Üblicherweise weist das erfindungsgemäße textile Material zwischen 0,5 Gew.-% und 25 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 2 Gew.-% und 10 Gew.-%, Cyclodextrine bzw. Cyclodextrin derivate auf, wobei diese Cyclodextrine bzw. Cyclodextrin derivate vorzugsweise über den Querschnitt des textilen Materials in seinen äußeren Bereichen angeordnet sind.

Soll beispielsweise bei einem Cellulosematerial durch die Applikation der Cyclodextrine bzw. Cyclodextrinderivate die Schweißaufnahme verringert werden, so liegt üblicherweise die Konzentration an Cyclodextrinen bzw. Cyclodextrinderiva ten zwischen 4 und 8 Gew.-%, während bei einem entsprechenden Polyestermaterial wegen der größeren Hydrophobie die ent sprechenden Konzentrationen der Cyclodextrine bzw. Cyclo dextrinderivate zwischen 8 und 16 Gew.-% betragen.

Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße textile Material Cyclodextrine bzw. Cyclodextrinderivate auf, die aus 5 bis 12 Glukoseeinheiten aufgebaut sind. Hier konnte festgestellt werden, daß gerade diese Cyclodextrine Hohlräume von geeig neten Durchmessern aufweisen, um die eingangs genannten Ver bindungen einzulagern. Insbesondere kann auch ein Gemisch an Cyclodextrinen bzw. Cyclodextrinderivaten eingesetzt werden, das aus α-, β- und γ-Cyclodextrinen bzw. den entsprechenden Derivaten besteht. Hierdurch wird ein breites Spektrum an unterschiedlichen Hohlraumdurchmessern angeboten, so daß auch unterschiedlich große Substanzen in diese Hohlräume eingelagert werden können.

Um die eingangs beschriebene Einlagerung des Schweißes bzw. der Schweißabbauprodukte zu fördern, sieht eine weitere, besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen textilen Materials vor, daß hieran ein β-Cyclodextrin bzw. ein entsprechendes Derivat eines β-Cyclodextrins chemisch und/oder physikalisch gebunden ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner mehrere Verfahren zur Herstellung der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen textilen Materialien.

So sieht eine erste Ausführungsforn des erfindungsgemäßen Verfahrens, das bei schmelzgesponnenen oder aus Lösungs mitteln gesponnenen textilen Materialien anwendbar ist, vor, daß der Schmelze bzw. der Lösung der für das Primärspinnen erforderlichen Polymeren das Cyclodextrin bzw. Cyclodextrin derivat in einer Konzentration zwischen 0,5 Gew.-% und 25 Gew.-%, vorzugsweise in einer Konzentration zwischen 2 Gew.-% und 10 Gew.-%, zugesetzt wird. Hierbei wird somit das Cyclodextrin bzw. Cyclodextrinderivat bei der Herstellung (somit beim Primärspinnen) des textilen Materials direkt eingesponnen.

Um bei der zuvor beschriebenen Verfahrensweise zu erreichen, daß das Cyclodextrin bzw. Cyclodextrinderivat vorzugsweise im äußeren Bereich des textilen Materials angeordnet ist, wird das aus der Spinndüse austretende, vorzugsweise faden förmige, Polymere schockartig abgekühlt, wodurch eine Migra tion des Cyclodextrin bzw. des entsprechenden Cyclodextrin derivates in die äußeren Bereiche eintritt.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung des zuvor beschriebe nen textilen Materials, bei dem das Cyclodextrin bzw. Cyclo dextrinderivat chemisch an dem Material gebunden ist, sieht vor, daß man das Material mit gelösten bzw. dispergierten Cyclodextrinen bzw. Cyclodextrinderivaten bei einer Tempera tur zwischen 50°C und 150°C derart behandelt, daß die zu gänglichen funktionellen Gruppen des Materials vorzugsweise unter Abspaltung von Wasser mit den freien O-H-Gruppen des Cyclodextrins reagieren.

Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des zuvor beschriebenen textilen Materials, bei dem das Cyclodextrin bzw. Cyclodextrinderivat chemisch an dem Material über eine polymere Verbindung gebunden ist, sieht vor, daß man das Cyclodextrin und/oder Cyclodextrin derivat in einer Konzentration zwischen 2 Gew.-% und 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des textilen Materials, zusammen mit den kondensierbaren Monomeren auf das textile Material aufbringt. Anschließend führt man eine thermische Behandlung durch, wodurch die kondensierbaren Monomeren unter Ausbildung der polymeren Verbindung zwei- bzw. drei dimensional vernetzt werden. Gleichzeitig findet hierbei die chemische Einbindung in das vernetzende Monomere sowie die chemische Anbindung an das textile Material statt.

Vorzugsweise wendet man eine derartige Verfahrensweise bei solchen textilen Materialien an, die aus Zellulose bestehen oder zellulosehaltig sind. Als kondendensierbare Monomere werden insbesondere

Dimethylol-harnstoff (DMU),
Dimethoxymethyl-harnstoff (DMUMe₂),
Methoxymethyl-melamine, insbesondere Trimethoxymethyl- melamin bis Hexamethoxymethyl-melamine,
Dimethylol-alkandiol-diurethane,
Dimethylol-äthylenharnstoff (DMEU),
Dimethylol-dihydroxy-äthylenharnstoff (DMDHEU),
Dimethylol-propylenharnstoff (DMPU),
Dimethylol-4-methoxy-5,5-dimethyl-propylenharnstoff,
Dimethylol-5-hydroxypropylenharnstoff,
Dimethylol-hexahydrotriazinone,
Dimethoxymethyl-uron,
Tetramethylol-acetylendiharnstoff,
Dimethylol-carbamate und/oder
Methylol-arcylamid.

Bezüglich der Konzentration der kondensierbaren Monomeren ist festzuhalten, daß diese üblicherweise zwischen 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere zwischen 2 Gew.-% und 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des textilen Materials, variiert.

Um bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Verfahrens auch die erwünschte zwei- bzw. dreidimensionale Vernetzung unter chemischer Anbindung des Cyclodextrins bzw. Cyclodextrinderivates an die funktionel len Gruppen des textilen Materials zu erreichen, betragen die Temperaturen bei der thermischen Behandlung 130°C bis 190°C, während die entsprechenden Verweilzeiten zwischen 1 Minute und 8 Minuten liegen.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver fahrens zur Herstellung des zuvor beschriebenen textilen Materials, bei dem das Cyclodextrin bzw. Cyclodextrinderi vat über eine Ankergruppe am textilen Material fixiert ist, sieht vor, daß man das mit der Ankergruppe versehen Cyclo dextrin bzw. Cyclodextrinderivat in einem geeigneten Fluid löst bzw. dispergiert und daß man das textile Material bei einer Temperatur zwischen 60°C und 140°C, vorzugsweise zwischen 80°C und 130°C, mit der Lösung bzw. Dispersion des Cyclodextrins bzw. Cyclodextrinderivats behandelt. Vor zugsweise wird hierbei als Fluid Wasser verwendet.

Die Behandlungszeit variiert bei einem derartigen Verfahren abhängig von dem jeweils zu behandlenden textilen Material und der Behandlungstemperatur zwischen 10 Minuten und 90 Mi nuten. Als Cyclodextrine bzw. Cyclodextrinderivate werden bei dem zuvor beschriebenen Verfahren insbesondere solche Verbindungen ausgewählt, die als Ankergruppe einen linearen und/oder verzweigten Alkylrest, einen Arylrest, einen Alkyl- Arylrest und/oder einen oligomeren Äthylenglykolterephtha latrest aufweisen, wobei insbesondere die zuletzt genannten drei Ankergruppen bei Polyestermaterialien anzuwenden sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Materials sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteran sprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Material sowie das erfindungsgemäße Verfahren werden nachfolgend anhand der Zeichnung und in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Faser mit einem chemisch an der Faser gebundenen α-Cyclodextrin;

Fig. 2 schematisch eine Faser mit einem chemisch an der Faser über eine bifunktionelle Verbindung gebundenes β-Cyclodextrin; und

Fig. 3 schematisch eine Faser, an die ein γ- Cyclodextrin über eine Ankergruppe physi kalisch gebunden ist.

In Fig. 1 ist schematisch eine insgesamt mit 1 bezeichnete Faser dargestellt, bei der ein α-Cyclodextrin 2 an die frei zugänglichen funktionellen Gruppen der Faser 1 chemisch ge bunden ist. Hierbei handelt es sich bei der Faser 1b um eine Baumwollfaser, die frei zugängliche OH-Gruppen aufweist, die mit den entsprechenden OH-Gruppen des α-Cyclodextrins unter Wasserabspaltung und Ausbildung einer Äthergruppe reagieren, wie dies bei 5 abgebildet ist.

Bei der Faser 1a handelt es sich um eine solche Faser, die freie Carboxylgruppen aufweist, die mit den entsprechenden OH-Gruppen des α-Cyclodextrins unter Wasserabspaltung und Esterbildung die gewünschte chemische Anbindung des α-Cyclo dextrins an der Faser bewirken. Bei der Faser 1a kann es sich beispielsweise um eine Polyamid 6-, Polyamid 6.6-, eine Acetat- oder Polyesterfaser handeln.

Wie der Fig. 1a, die das α-Cyclodextrin schematisch wie dergibt, zu entnehmen ist, besitzt das an der Faser 1 chemisch gebundene α-Cyclodextrin einen polaren äußeren Mantel 6, der durch die Glukoseeinheiten gebildet ist, und einen unpolaren Hohlraum 7, der zur Aufnahme von Schweiß, Schweißabbauprodukten, Kunststoffen, Schmutz o. dgl. dient, wie dies zuvor ausführlich beschrieben ist. Hierbei ist in der Fig. 1a schematisch eine Buttersäure eingezeichnet, die in dem Hohlraum 7 eingelagert ist.

Der Hohlraum 7 besitzt einen Durchmesser d₁ von 500 pm, während die Höhe h des α-Cyclodextrins 780 pm und der äußere Durchmesser b₁ 1370 pm beträgt.

In der Fig. 2 sind verschiedene Möglichkeiten zur Anbin dung eines β-Cyclodextrins an eine Faser 1 aufgezeigt, wobei es sich bei der Faser 1 der Fig. 2 um eine Polyamidfaser handelt.

Hier besteht zunächst die Möglichkeit, die freien, äußeren OH-Gruppen des β-Cyclodextrins mit freien, funktionellen Carboxylgruppen der Faser unter Abspaltung von Wasser um zusetzen, so daß das Cyclodextrin an die Faser über eine Estergruppe chemisch gebunden ist, wie dies bei 8 gezeigt ist. Ebenso kann man auch die freien, endständigen primären Amingruppen der Polyamidfaser unter Abspaltung von Wasser mit den freien OH-Gruppen des β-Cyclodextrins reagieren lassen, so daß die chemische Anbindung in diesem Fall über eine sekundäre Amingruppe erfolgt.

Im oberen Abschnitt der Fig. 2 ist eine weitere, mit 9 bezeichnete Art der chemischen Anbindung des β-Cyclodextrins abgebildet. Hier wird die Faser zunächst mit einer Halogen carbonsäure, beispielsweise einer Chlorcarbonsäure, unter Abspaltung von Halogenwasserstoff (bzw. Salzsäure) an der freien, primären Amingruppe umgesetzt. Anschließend erfolgt die Veresterung der nunmehr einseitig an der Faser chemisch gebundenen bifunktionellen Verbindung, so daß das ent sprechende Cyclodextrin chemisch an der Faser fixiert ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, zunächst das Cyclo dextrin zu verestern und dann anschließend die Fixierung an den Amingruppen der Faser vorzunehmen.

Unter 10 ist eine weitere Möglichkeit der Anbindung des Cyclodextrins über eine bifunktionelle Gruppe dargestellt. Hierbei wird ein endständiges Halogenamin, beispielsweise Chloralkylamin, bei dem es sich um ein primäres oder sekun däres Amin handeln kann, mit den freien Aminoendgruppen der Faser einerseits und der Abspaltung von Halogenwasser stoffverbindungen und den freien OH-Gruppen des Cyclo dextrins andererseits unter Abspaltung von Wasser umgesetzt, so daß das β-Cyclodextrin entsprechend über sekundäre Amine an die Faser 1 chemisch gebunden ist.

Wie bereits vorstehend bei Fig. 1 beschrieben, weist auch das β-Cyclodextrin einen Hohlraum 7 bzw. einen Mantel 6 auf, wobei hier bei dem β-Cyclodextrin die entsprechenden Durch messer d₂ 650 pm, b₂ 1530 pm und die Höhe h 780 pm betragen.

In Fig. 3 ist schließlich ein γ-Cyclodextrin 4 abgebildet, das über Ankergruppen 11 bzw. 12 an der Faser 1 fixiert ist. Hierbei sind die Ankergruppen 11 bzw. 12 in die amorphen Bereiche der Faser 1 eindiffundiert und werden dort nach den gleichen Mechanismen gehalten, wie dies für Dispersionsfarb stoffe zutrifft, somit überwiegend durch physikalische Kräfte. Um dies zu erreichen, besteht die Ankergruppe 11 aus einem linearen, oligomeren Äthylenglykolterephthalat, das über eine entsprechende Estergruppe, die durch Umsetzung der entsprechenden freien Säure mit den freien OH-Gruppen des γ-Cyclodextrins gebildet ist, an dem γ-Cyclodextrin gebunden ist.

Bei der Ankergruppe 12 handelt es sich um ein Triphenyl methan-derivat, das eine endständige Carboxylgruppe auf weist, die mit der freien OH-Gruppe des γ-Cyclodextrins verestert ist.

Auch hier weist das entsprechende γ-Cyclodextrin den zuvor beschriebenen Hohlraum 7 und den entsprechenden Mantel 6 auf, wobei die entsprechenden Maße d₃ 850 pm, h 780 pm und b₃ 1690 pm sind.

Ausführungsbeispiel

Ein Baumwollstandardgewebe mit einem Flächengewicht von 100 g/m² (Leinwandbindung) wurde mit den nachfolgenden flotten foulardiert, wobei das Gewebe zunächst für 2 Minuten in die Flotte eingetaucht und anschließend mit 3 m/min bei einem Liniendruck von 40 kp/cm² foulardiert wurde.

Nach einer Lagerzeit von 1 1/2 Stunden wurden die Proben auf einem Laborspannrahmen bei 150°C innerhalb von 2 Minuten auskondensiert.

Die Flottenzusammensetzung war wie folgt:
Dimethylolharnstoff 50 g/l
Magnesiumchloridhexahydrat 10 g/l
Ammoniumsulfat 1 g/l und
β-Cyclodextrin 0 g/l, 10 g/l, 20 g/l, 30 g/l, 40 g/l und 50 g/l.

Anschließend wurden die zuvor mit dem Cyclodextrin und der Hochveredlung ausgerüsteten Gewebeproben in eine Standard buttersäurelösung (10 g/l) eingetaucht und nach Abquetschen und Abspülen die in der Standardlösung verbleibende Butter säurekonzentration gaschromatografisch bestimmt. Die Ergeb nisse dieser Messungen sind in der nachfolgenden Abbildung 1 wiedergegeben.

Wie der Abbildung 1 eindeutig zu entnehmen ist, binden die Gewebe mit steigender Konzentration an β-Cyclodextrin stei gende Mengen an Buttersäure, was in einer entsprechenden Verarmung der Standardlösung an Buttersäure erkennbar ist.

Die mit unterschiedlichen Buttersäuremengen beladenen Gewebe wurden hiernach einmal bei 30°C während 10 Minuten ge waschen, wobei die Waschflotte 2 g/l eines handelsüblichen Waschmittels enthielt. Anschließend wurde zweimal während 10 Minuten bei einem Flottenverhältnis von 1 : 10 mit Wasser gespült.

Durch Pyrolyse-Gaschromatographie wurden die gewaschenen Proben auf Buttersäure kontrolliert. Hierbei konnte keine Buttersäure mehr nachgewiesen werden.

Weiterhin wurden die Proben 50mal unter den zuvor be schriebenen Bedingungen gewaschen. Anschließend wurden die so häufig gewaschenen Proben erneut in die Standardlösungen der Buttersäure eingelegt und nach Abquetschen und Abspülen die Verarmung der Flotte an Buttersäure festgestellt. Hierbei ergab sich eine Restbuttersäurekonzentration in der Flotte, die identisch mit den Werten war, die in Abb. 1 wiedergegeben sind. Somit ist festzuhalten, daß das Cyclodextrin dauerhaft chemisch über die polymere Ver bindung an dem Baumwollgewebe gebunden ist.

Claims

1. Textiles Material, insbesondere Faser, Filament, Garn, Haufwerk oder Flächengebilde, mit einer auf das Material applizierten Ausrüstung, dadurch gekennzeichnet, daß das Material als Ausrüstung mindestens ein Cyclodextrin und/ oder Cyclodextrinderivat aufweist, das chemisch und/oder physikalisch an dem textilen Material fixiert ist.

2. Textiles Material nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Cyclodextrin und/oder das Cyclodextrin derivat in die Faser, das Filament und/oder das Garn eingesponnen ist.

3. Textiles Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das Cyclodextrin und/oder das Cyclo dextrinderivat chemisch an dem textilen Material gebunden ist.

4. Textiles Material nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Cyclodextrin und/oder Cyclodextrinderivat direkt an freie funktionelle Gruppen des Materials gebunden ist.

5. Textiles Material nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Cyclodextrin und/ oder Cyclodextrinderivat über eine polymere Verbindung chemisch an dem textilen Material gebunden ist.

6. Textiles Material nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das textile Material zellulosehaltig ist oder aus Zellulose besteht und daß die polymere Verbindung Dimethylol-harnstoff, Dimethoxymethyl-harnstoff, Methoxy methyl-melamine, Dimethylol-alkandiol-diurethane, Dimethylol-äthylenharnstoff, Dimethylol-dihydroxy äthylenharnstoff, Dimethylol-propylenharnstoff, Dimethylol-4-methoxy-5,5-dimethyl-propylenharnstoff, Dimethylol-5-hydroxypropylenharnstoff, Dimethylol hexahydrotriazinone, Dimethoxymethyl-uron, Tetramethylol acetylendiharnstoff, Dimethylol-carbamate und/oder Methylol-acrylamid ist.

7. Textiles Material nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Cyclodextrin und/oder Cyclodextrinderivat über an dem Cyclodextrin bzw. Cyclodextrinderivat gebundene Ankergruppe chemisch und/oder physikalisch in dem Material fixiert ist.

8. Textiles Material nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ankergruppen lineare und/oder verzweigte Alkylgruppen, Arylgruppen, lineare und/oder verzweigte Alkyl-Arylgruppen und/oder lineare oligomere Äthylenglykol terephthalatgruppen sind.

9. Textiles Material nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es das Cyclodextrin und/oder Cyclodextrinderivat in einer Konzentration zwischen 0,5 Gew.-% und 25 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 2 Gew.-% und 10 Gew.-%, bezogen auf das textile Material aufweist.

10. Textiles Material nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Cyclodextrin bzw. Cyclodextrinderivat aufweist, das aus 5 bis 12 Glukose einheiten aufgebaut ist.

11. Textiles Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gemisch von α-, β-, und γ-Cyclodextrinen bzw. ein Gemisch der ent sprechenden Derivate davon aufweist.

12. Textiles Material nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es ein β-Cyclodextrin und/oder ein entsprechendes Derivat davon aufweist.

13. Textiles Material nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Cyclodextrin und/ oder Cyclodextrinderivat über den Querschnitt des textilen Materials gesehen überwiegend in den äußeren Bereichen an geordnet ist.

14. Verfahren zur Herstellung eines schmelzgesponnenen oder aus einem Lösungsmittel gesponnenen textilen Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem man das für das Pri märspinnen erforderliche Polymere aufschmilzt oder in einem Lösungsmittel auflöst und die Schmelze bzw. die Lösung durch eine geeignete Spinndüse unter Ausbildung der synthetischen Faser, des synthetischen Filamentes bzw. des synthetischen Garnes führt, dadurch gekennzeichnet, daß man der Lösung bzw. Schmelze das Cyclodextrin und/oder Cyclodextrinderivat in einer Konzentration zwischen 0,5 Gew.-% und 25 Gew.-%, bezogen auf das Polymere zusetzt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man das Polymere unmittelbar nach dem Austritt aus der Spinndüse schockartig abkühlt.

16. Verfahren zur Herstellung des textilen Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem das Cyclodextrin bzw. Cyclodextrinderivat chemisch an dem Material gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß man das Material mit gelöstem bzw. dispergiertem Cyclodextrin bzw. dem entsprechenden Derivat davon bei einer Temperatur zwischen 50°C und 150°C derart behandelt, daß die zugänglichen funktionellen Gruppen des Materials unter Abspaltung isnbesondere von Wasser mit den freien H-Gruppen des Cyclodextrins bzw. des entsprechenden Derivates reagieren.

17. Verfahren zur Herstellung des textilen Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem das Cyclodextrin bzw. Cyclodextrinderivat chemisch an dem Material über eine polymere Verbindung gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß man das Cyclodextrin und/oder Cyclodextrinderivat in einer Konzentration zwischen 0,5 Gew.-% und 25 Gew.-%, vor zugsweise zwischen 2 Gew.-% und 10 Gew.-%, bezogen auf das textile Material, zusammen mit den kondensierbaren Monomeren auf das textile Material aufbringt und daß man anschließend eine thermische Behandlung unter Ausbildung der über eine polymere Verbindung chemisch gebundenen Cyclodextrine bzw. Cyclodextrinderivate durchführt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man als kondensierbare Monomere Dimethylol-harnstoff, Dimethoxymethyl-harnstoff, Methoxymethyl-melamine, Dimethylol-alkandiol-diurethane, Dimethylol-äthylen harnstoff, Dimethylol-dihydroxy-äthylenharnstoff, Dimethylol-propylenharnstoff, Dimethylol-4-methoxy-5,5- dimethyl-propylenharnstoff, Dimethylol-5-hydroxypro pylenharnstoff, Dimethylol-hexahydrotriazinone, Dimethoxy methyl-uron, Tetramethylol-acetylendiharnstoff, Dimethylol carbamate und/oder Methylol-acrylamid einsetzt.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn zeichnet, daß man die kondensierbaren Monomeren in einer Konzentration von 1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere in einer Konzentration zwischen 2 Gew.-% und 6 Gew.-%, bezogen auf das textile Material, aufbringt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß man die thermische Behandlung bei Tempe raturen zwischen 130°C und 190°C für 1 bis 8 Minuten durchführt.

21. Verfahren zur Herstellung des textilen Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem das Cyclodextrin bzw. Cyclodextrinderivat über eine Ankergruppe am textilen Material fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß man das mit der Ankergruppe chemisch verbundene Cyclodextrin und/ oder Cyclodextrinderivat in einem geeigneten Fluid löst bzw. dispergiert und daß man das textile Material bei einer Temperatur zwischen 60°C und 140°C, vorzugsweise zwischen 80°C und 130°C, mit der Lösung bzw. Dispersion behandelt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß man das Cyclodextrin bzw. Cyclodextrinderivat in Wasser löst bzw. dispergiert.

23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekenn zeichnet, daß man das textile Material während 10 Minuten bis 90 Minuten mit der Lösung bzw. Dispersion des Cyclo dextrins bzw. Cyclodextrinderivates behandelt.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Cyclodextrin und/oder Cyclo dextrinderivat auswählt, das als Ankergruppe einen linearen und/oder verzweigten Alkylrest, einen Arylrest, einen Alkyl- Arylrest und/oder einen oligomeren Äthylenglykolterephtha lat-Rest aufweist.