DE60225945T2

DE60225945T2 - Textilausrüstungszusammensetzung und deren anwendung

Info

Publication number: DE60225945T2
Application number: DE60225945T
Authority: DE
Inventors: Mark Robert Mason Sivik; Robb Richard Cincinnati GARDNER; Thomas Woods Cincinnati KEOUGH; William Michael Lawrenceburg Scheper; Yiping West Chester SUN
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2001-10-18
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2022-10-16
Also published as: EP1454004A2; WO2003033806A2; US7008457B2; JP4145792B2; AU2002340215A1; US20060090267A1; WO2003033806A3; DE60225945D1; EP1454004B1; JP2005506462A; AR036848A1; US20030088923A1; ATE391202T1; EG23292A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Textilausrüstungszusammensetzungen und Verfahren zum Anwenden der Zusammensetzungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung neue und neuartige Vernetzungsmittel zum Herstellen von Permanentpressausrüstungen auf cellulosischen Textilien.
HINTERGRUND
Die häufige Verwendung und Pflege von Textilwaren, wie Bettwäsche, Kleidungsstoffen usw., führt zur Bildung von Falten oder Knittern in einem ansonsten faltenfreien Artikel. Im Fall von Kleidungsstücken, und insbesondere Kleidungsstücken auf Cellulosebasis, bringt das Tragen und Pflegen solcher Kleidungsstücke, wie der Waschvorgang, Falten und Knitter in das Kleidungsstück ein. Verbraucher müssen dann die Falten über eine Vielfalt von Verfahren entfernen, zu denen nicht zuletzt Bügeln, Mangeln und überwachtes Trocknen im Wäschetrockner gehören. Häufiges oder schwieriges Knitter führt schnell zu Unzufriedenheit und Beschwerde der Verbraucher. Außerdem fehlt es vielen Textilien auf Cellulosebasis, wie Rayon bzw. Kunstseide, an Formbeständigkeit angesichts haushaltsüblichem Waschen auf Wasserbasis, was zu Einlaufen der Textilwaren führt.
Hersteller und Designer von Textilwaren haben lange am Auftragen von effektiven Permanentpressbeschichtungen auf Textilien auf Cellulosebasis geforscht, um Textilien die wichtigen Eigenschaften Knitterfestigkeit und/oder Erholung von Knittern, Formbeständigkeit bei haushaltsüblichem Waschen und Pflegeleichtigkeit (minimales Bügeln) zu verleihen. Permanentpressbeschichtungen beinhalten das Auftragen einer Beschichtung auf die Oberfläche des Textilstoffes mittels eines Vernetzungs mittels, das bei Anwendung von Wärme und Reaktionkatalysatoren die Cellulose in den Fasern des Textilstoffes vernetzt.
Herkömmliche Permanentpressbeschichtungen beinhalten die Verwendung von Formaldehyd oder Formaldehydderivaten als Vernetzungsmittel. Formaldehyd-Vernetzungsmittel sind aufgrund ihrer Wirksamkeit und ihres günstigen Preises schon lange der Industriestandard. Jedoch bringen sie einige erhebliche Nachteile mit sich, nicht zuletzt die Zersetzung der Cellulosefasern aufgrund der Säurespaltung des Katalysators und des resultierenden Verlusts von Festigkeit des Kleidungsstücks.
Bei dem Versuch, die vorstehend genannten Nachteile zu beseitigen, hat die Industrie lange nach einem wirksamen, aber dennoch kostengünstigen Vernetzungsmittel gesucht, das frei von Formaldehyd ist. In der Technik gibt es viele dieser Versuche, einschließlich US-Patente Nr. 5,273,549 ; 5,496,476 ; 5,496,477 ; 5,705,475 ; 5,728,771 ; 5,965,517 und 6,277,152 und WO 01/21677 . EP976867 und WO01/51496 betreffen Verfahren zum Ausrüsten von Textilien. Leider war bislang keines in der Lage, mit der Leistung und den Kosten der auf Formaldehyd basierenden Materialien mitzuhalten.
Dementsprechend bleibt die Notwendigkeit nach einem wirksamen, aber kostengünstigen Vernetzungsmittel zur Ausrüstung von Textilien, das frei von Formaldehyd oder Formaldehydderivaten ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Textilausrüstungszusammensetzung, die eine wässrige Zusammensetzung mit a) mindestens einem Vernetzungsmittel und b) einer katalytischen Menge eines Veresterungskatalysators umfasst, wobei das Vernetzungsmittel mindestens einen Vernetzungszusatzstoff umfasst, der ausgewählt ist aus der Gruppe mit der Formel:
worin R unabhängig H, OH, OM oder eine Einheit mit der Formel
und Mischungen davon ist; X H, OH oder OSO₃M ist, M H, ein salzbildendes Kation und Mischungen davon ist; die Indizes x, y und z jeweils unabhängig voneinander 0 bis 7 sind; x + y + z kleiner als oder gleich 7 ist, x + z größer als oder gleich 1 ist, Q H, OH, OM ist, jedoch nicht H, wenn sowohl x als auch z größer als oder gleich 1 sind; und wobei das Molekulargewicht des Vernetzungsmittels ungefähr 110 bis ungefähr 700 beträgt, wobei die Zusammensetzung ferner 1,2,3,4-Butantetracarbonsäure (BTCS) umfasst, wobei die BTCS von 0,1 bis 75% des gesamten Vernetzungsmittels in dem wässrigen Ausrüstungsbad ausmacht.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Ausrüsten eines Textilstoffes auf Cellulosebasis. Das Verfahren umfasst die Schritte a) Behandeln einer nicht ausgerüsteten Textilkomponente in einem wässrigen Ausrüstungsbad, das die Vernetzungszusammensetzung, wie vorstehend beschrieben, enthält; und b) Aushärten des behandelten Textilstoffes, um einen fertigen Textilstoff zu bilden.
Beim Durchlesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und der beiliegenden Ansprüche werden diese und andere Zwecke, Merkmale und Vorteile gegenüber den bisher in der Technik angewandten deutlich.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Alle hier aufgeführten Prozentsätze, Verhältnisse und Anteile sind auf das Gewicht bezogen, sofern nicht anders angegeben. Alle Temperaturangaben erfolgen in Grad Celsius (°C), sofern nicht anders angegeben. Alle Molekulargewichte sind Molekulargewicht-Zahlenmittel und werden gemäß dem in „Principles of Polymerization, 2^ND Ed., Odian, G. Wiley-Interscience, 1981, S. 54–55 dargelegten Verfahren anhand von Massenspektrometrie-Analyse gemessen.
Die vorliegende Erfindung erfüllt die vorstehend genannten Anforderungen durch Bereitstellen einer Textilausrüstungszusammensetzung, die überlegene Permanentpress-, Einlaufbeständigkeits- und Faserfestigkeits-Retentionseigenschaften bereitstellt. Es hat sich nun überraschend gezeigt, dass die Verwendung von Vernetzungsmitteln, die Derivate von Maleinsäure umfassen, wobei solche Derivate ein Molekulargewicht innerhalb eines spezifizierten Bereichs haben, die vorstehend genannten überlegenen Ergebnisse liefern. Außerdem ist überraschend entdeckt worden, dass die Minimierung von farbkörperbildenden Übergangsmetallen aus der Vernetzungszusammensetzung zu überlegenen Permanentpressbeschichtungen auf Textilwaren führt.
Die vorliegende Erfindung stellt Textilausrüstungszusammensetzungen, die neuartige Vernetzungsmittel aufweisen, und Verfahren zur Verwendung der Ausrüstungszusammensetzung bereit. Die Textilausrüstungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen die Kombination von mindestens einem Vernetzungsmittel mit einer wirksamen Menge eines Veresterungskatalysators.
I. Vernetzungsmittel
Das Vernetzungsmittel der vorliegenden Erfindung umfasst einen Vernetzungszusatzstoff, der zu einer Klasse von Materialien gehört, die von Maleinsäure abgeleitet sind. Der Vernetzungszusatzstoff der vorliegenden Erfindung hat die Formel:
worin R unabhängig H, OH, OM oder eine Einheit mit der Formel
und Mischungen davon ist; X H, OH oder OSO₃M ist, M H, ein salzbildendes Kation und Mischungen davon ist; die Indizes x, y und z jeweils unabhängig voneinander n 0 bis 7 sind; x + y + z kleiner als oder gleich 7 ist, x + z größer als oder gleich 1 ist, Q H, OH, OM ist, jedoch nicht H, wenn sowohl x als auch z größer als oder gleich 1 sind; und wobei das Molekulargewicht des Vernetzungsmittels 110 bis 700, mehr bevorzugt 230 bis 600 ist.
Vorzugsweise ist der Vernetzungszusatzstoff der vorliegenden Erfindung ein Material aus Strukturisomeren, ausgewählt aus:
Insbesondere wurde mit der vorliegenden Erfindung das überraschende Ergebnis erkannt, dass die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung überlegene Permanentpress-, Einlaufbeständigkeits- und Faserfestigkeits-Retentionseigenschaften durch die Verwendung von Vernetzungszusatzstoffen, die vorzugsweise ein Molekulargewicht im Bereich von 110 bis 700; mehr bevorzugt von 230 bis 600 aufweisen, bereitstellen.
II. Veresterungskatalysator
In einer anderen Ausführungsform umfassen die Ausrüstungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ferner zusätzlich zu dem vorstehend genannten Vernetzungsmittel einen Veresterungskatalysator, um die Vernetzung durch die Vernetzungsmittel der vorliegenden Erfindung mit reaktiven Stellen auf den Textilartikel, die in den hierin beschriebenen Ausrüstungsbädern behandelt werden, zum Beispiel Cellulose in den Fasern cellulosehaltiger Textilartikel, zu erleichtern. Der Veresterungskatalysator der vorliegenden Erfindung kann aus einer großen Vielfalt an Materialien, wie Carbodiimiden, Hydroxysäuren, Mineralsäuren, Lewis-Säuren und Phosphoroxysäuren, ausgewählt sein. Zu Katalysatoren, die eingesetzt werden können, gehören beispielsweise Cyanamid, Guanidin oder ein Salz davon, Dicyandiamid, Harnstoff, Dimethylharnstoff oder Thioharnstoff, Alkalimetallsalze von Phosphor(I)-, Phosphor(III)- oder Phosphor(V)-säure, Mineralsäuren, organische Säuren und Salze davon; mehr bevorzugt Natriumphosphinat, Phosphor(I)-säure und Natriumphosphat.
Zu bevorzugten Katalysatoren gehören Cyanamid, Dicyanamid, Harnstoff, Dimethylharnstoff, Natriumphosphinat, Phosphor(III)-säure, Natriumphosphat und Mischungen davon. Der Stoff wird in der Regel mit einer Menge an Katalysator behandelt, die ausreicht, um die Vernetzung der natürlichen Fasern zu katalysieren, um eine Permanentpressbehandlung und/oder reduziertes Einlaufen, zum Beispiel reduziertes Einlaufen bei einem wässrigen Waschvorgang, bereitzustellen. In einer Ausführungsform kann der Katalysator in einer ausreichenden Menge zum Bereitstellen eines Gewichtsverhältnisses von Vernetzungsmittel zu Katalysator von 0,05 bis 75 ungefähr und vorzugsweise von 1 bis 60 eingesetzt werden.
III. Zusätzliche Vernetzungsmittel
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Textilausrüstungszusammensetzung ferner ein zusätzliches Vernetzungsmittel. Zu Beispielen für ein solches zusätzliches Vernetzungsmittel gehören phosphorfreie Polycarbonsäuren, Carbonsäuren und Mischungen davon.
A. Phosphorfreie Polycarbonsäuren
In einer Ausführungsform ist das zusätzliche Vernetzungsmittel eine phosphorfreie Polycarbonsäure, die nicht absichtlich zugesetzt wird, sondern ein Produkt des Verfahrens zur Herstellung niedermolekularer Polymaleate ist. Zu Säuren oder deren Salzen, die in der Zusammensetzung auftreten können, gehören, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Äpfelsäure, Oxydibernsteisäure, Bernsteinsäure, Butantetracarbonsäure und Maleinsäure. Bevorzugte Säuren, die einen Vorteil bereitstellen können, sind Oxydibernsteisäure und Butantetracarbonsäure. Außerdem können auch Sulfatsalze und Sulfat-Additionsprodukte von maleinsäurehaltigen Polymeren in dem Produktgemisch vorhanden sein.
Die Zusammensetzung umfasst ferner 1,2,3,4-Butantetracarboynsäure (BTCS). Die BTCS macht 0,1 bis 75% des gesamten auf den Stoff aufgetragenen Vernetzungsmittels aus, vorzugsweise 0,1 bis 50%, mehr bevorzugt 0,1 bis 25%. BTCS kann zweckbestimmt zugesetzt werden, um die Kombinationen zu erzeugen, und/oder die BTCS könnte ein naturgemäßes Nebenprodukt sein, das während der Synthese der vernetzten Polymere und Copolymere der vorliegenden Erfindung erzeugt wird.
B. Carbonsäuren
In einer anderen Ausführungsform ist das zusätzliche Vernetzungsmittel ein Vernetzungsmittel aus herkömmlicher Carbonsäure und/oder einem Salz von Carbonsäure. Solche herkömmlichen Carbonsäure-/-salze-Vernetzungsmittel können aus Butantetracarbonsäure, Oxydisuccinat, Iminodisuccinat, Thiodisuc cinat, Tricarbalsäure, Citronensäure, 1,2,3,4,5,6-Cyclohexanhexacarbonsäure, 1,2,3,4-Cyclobutantetracarbonsäure und Mellithsäure ausgewählt sein. Diese herkömmlichen Vernetzungsmittel werden vorzugsweise in Konzentrationen von 0,5% bis 75% der Ausrüstungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zugegeben.
IV. Ausrüstungsbad
Unter bevorzugten Bedingungen der vorliegenden Erfindung umfasst das Vernetzungsmittel zu 5% bis 95% den Vernetzungszusatzstoff, und vorzugsweise zu 20% bis 50%, während das Ausrüstungsbad, das innerhalb des Verfahrens der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, zu 1% bis 50%, mehr bevorzugt zu 5% bis 25% das hierin beschriebene Vernetzungsmittel umfasst.
Die Ausrüstungsbadzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden in der Regel bei einem pH von 1 bis 7 und mehr bevorzugt von 1,5 bis 3,5, mehr bevorzugt von 1,5 bis 3 gehalten und können wahlweise zusätzliche Inhaltsstoffe umfassen, um die Eigenschaften des fertigen ausgerüsteten Textilstoffes zu verbessern. Solche Inhaltsstoffe sind in der Regel aus Benetzungsmitteln, Aufhellern, Weichmachern, Fleckenschutzmitteln, Farbverstärkungsmitteln, abriebhemmenden Zusatzstoffen, Wasserabweisemitteln, UV-absorbierenden Mitteln und Flammverzögerungsmitteln ausgewählt.
A. Benetzungsmittel
Benetzungsmittel sind auf dem Gebiet der Textilausrüstung gut bekannt und sind in der Regel nichtionische Tensid und insbesondere ethoxylierte Nonylphenole.
B. Weichmacher
Weichmacher sind in der Technik gut bekannt und sind in der Regel aus Silikonen (einschließlich der reaktiven Amino- und Silikon-Copolyole sowie PDMS), Kohlenwasserstoffen (einschließlich Polyethylenen), wie MYKON HD^®, Polydimethylsiloxanen (härtbaren und nichthärtbaren), Aminosilikonen (härtbaren und nichthärtbaren), Silikon-Copolyolen (härtbaren und nichthärtbaren), Fettsäuren, Fettsäureestern/-amiden mit quartärem Ammonium, Fettalkoholen/-ethern, Tensiden und Polyethern (einschließlich PEG, PPG, PBG) ausgewählt. Zu im Handel erhältlichen Materialien gehören SOLUSOFT WA^®, SANDOPERM MEW^®, CERAPERM MW^®, DILASOFT RS^®, alle erhältlich von Clariant, FREESOFT^® 25, 100, 425, 970, PE-207, -BNN und 10M, alle erhältlich von BF Goodrich, sowie verschiedene andere Materialien.
C. Farbstofffixierungsmittel
Farbstofffixierungsmittel oder „Fixierer" sind bekannte, im Handel erhältliche Materialien, die zur Verbesserung des Aussehens von gefärbten Textilien konzipiert sind, indem sie den Farbstoffverlust von Stoffen aufgrund des Waschens minimieren. Nicht eingeschlossen in diese Definition sind Bestandteile, die in einigen Ausführungsformen als Stoffweichmacher dienen können.
Viele Farbstofffixierungsmittel, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind kationisch und basieren auf quaternisierten Stickstoffverbindungen oder auf Stickstoffverbindungen mit einer starken kationischen Ladung, die unter den Anwendungsbedingungen in situ gebildet werden. Kationische Fixierer sind unter verschiedenen Handelsbezeichnungen von mehreren Herstellern erhältlich. Als repräsentative Beispiele werden hier angegeben: FREETEX^® 685, erhältlich von BF Goodrich; SEDGEFIX^TM FB, erhältlich von OMNOVA Solutions; Rewin MRT, erhältlich von CHT-Seitlich; CARTAFIX^® CB, CARTAFIX^® SWE und CASSOFIX^® FRN, erhältlich von Clariant. Ein bevorzugtes Farbstofffixierungsmittel zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung hat einen Farbstofffixierungsparameter, wie im Farbstofffixierungsparametertest bestimmt, von mehr als 70; vorzugsweise mehr als 80; mehr bevorzugt mehr als 85; und mehr bevorzugt mehr als 90. Zu zusätzlichen nicht einschränkenden Beispielen gehören TINOFIX^® ECO, TINOFIX^® FRD und SOLFIX^® E, erhältlich von Ciba-Geigy; LEVOGEN^® FSE, erhältlich von Bayer; Cekafix HSN und Cekafix MLA, erhältlich von Cekal Specialties. Ein bevorzugtes Farbstofffixierungsmittel zum Gebrauch in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ist Sandofix TP, erhältlich von Sandoz.
Andere kationische Farbstofffixierungsmittel, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind in „Aftertreatments for Improving the Fastness of Dyes an Textile Fibres", Christopher C. Cook, Rev. Prog. Coloration, Bd. XII, (1982) beschrieben. Das Farbstofffixierungsmittel kann vor oder zeitgleich mit der Polymaleat-Ausrüstung aufgetragen werden.
Zum Beurteilen eines Farbstofffixierungsmittels bereitet man eine 10-ppm-Lösung eines Farbstofffixierungsmittels in Wasser zu. Man gibt 800 ml dieser Lösung in einen 1000-mi-Becher. Man führt 8 g +/– 50 mg C110-Stoffprobe (C110 ist ein Popelinstoff, der mit Direktschwarz 112 gefärbt wurde und von Empirical Manufacturing Company, Cincinnati, Ohio, USA erhältlich ist) so in die Lösung ein, dass sie vollständig in die Flüssigkeit eingetaucht ist. Man rührt die Lösung vorsichtig mit einem Magnetrührer für 120 Minuten. Ein Teil des Farbstoffes von dem Stoff blutet langsam in das Wasser aus. Nach 120 Minuten nimmt man eine Aliquote der Flotte, gibt sie in eine Zelle mit 5 cm Weglänge und misst ihre Extinktion bei einer Wellenlänge von 600 nm mit einem Spektralphotometer Hewlett Packard 845X uv-vis unter Beachtung der allgemeinen Anweisungen des Herstellers für den Gebrauch des Instruments. Diese Extinktion wird als Abs_Polymer bezeichnet. Mit der gerade dargelegten Vorgehensweise wiederholt man die Vorgehensweise mit destilliertem Wasser allein ohne zugesetztes Farbstofffixierungsmittel, um Abs_Wasser zu erhalten.
Der Farbstofffixierungsparameter ist als ((Abs_Wasser – Abs_Polymer)·100)/Abs_Wasser definiert
D. Chlorfänger
Chlor wird in vielen Teilen der Welt zum Desinfizieren von Wasser verwendet. Um zu gewährleisten, dass das Wasser unbedenklich ist, wird eine geringe Menge Chlor, in der Regel 1 bis 2 ppm, im Wasser belassen. Es ist herausgefunden worden, dass diese geringe Menge Chlor im Leitungswasser ein Verblassen einiger Farbstoffe von Stoff verursachen kann. Chlorfänger sind Wirkstoffe, die mit Chlor oder mit chlorerzeugenden Materialien wie Hypochlorit reagieren, um die Bleichaktivität der Chlormaterialien auszuschalten oder zu verringern. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein stoffsubstantiver Chlorfänger in der Textilmühle, vorzugsweise im Ausrüstungsbad beigefügt. Bessere Verteilung und besserer Schutz werden hierin durch gleichmäßigeres Verteilen des Chlorfängers über den Stoff erreicht.
Chlorfänger können ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus: Aminen und deren Salzen; Ammoniumsalzen; Aminosäuren und deren Salzen; Polyaminosäuren und deren Salzen; Polyethyleniminen und deren Salzen; Polyaminen und deren Salzen; Polyaminamiden und deren Salzen; Polyacrylamiden; und Mischungen davon.
Die Menge an Chlorfänger in dem Stoff ist ausreichend, um mit 0,1 ppm bis 50 ppm Chlor, das in einer durchschnittlichen Waschflotte vorhanden ist, zu reagieren; vorzugsweise von 0,2 ppm bis 20 ppm; und mehr bevorzugt von 0,3 ppm bis 10 ppm. Generell wird der Stoff mit mindestens 0,1% bis 8% bezogen auf das Gewicht des Stoffes; mehr bevorzugt von 0,5% bis 4%; mehr bevorzugt von 1% bis 2%, behandelt.
Nicht einschränkende Beispiele für Chlorfänger, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, schließen Amine, vorzugsweise primäre und sekundäre Amine, einschließlich primärer und sekundärer Fettamine und Alkanolamine; Salze solcher Amine; aminfunktionelle Polymere und deren Salze; Aminosäurehomopolymere mit Aminogruppen und deren Salze, wie Polyarginin, Polylysin, Polyhistidin; und Aminosäurecopolymere mit Aminogruppen und deren Salze ein.
Bevorzugte Polymere, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind Polyethylenimine, die Polyamine, einschließlich cyclischer Di(höheralkyl)amine und deren Kondensationsprodukte, Polyaminamide und deren Salze und Mi schungen davon. Ein repräsentatives Beispiel schließt ein: Chromoset CBF, erhältlich von Cognis. Ein bevorzugtes Chlorbleichmittel-Schutzmittel zum Gebrauch in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ist Cekafix PRE, erhältlich von Cekal Specialties.
E. Fleckenabweisemittel
Fleckenschutzmittel, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind in der Technik ebenfalls gut bekannt und sind in der Regel aus Fluorpolymeren (einschließlich Fluoracrylaten), Fluoralkoholen, Fluorethern, Fluortensiden, anionischen Polymeren (z. B. Polyacrylsäure, Polysäuren/-sulfonaten usw.), Polyethern (wie PEG), hydrophilen Polymeren (– wie Polyamiden, Polyester, Polyvinylalkohol) und hydrophoben Polymeren (z. B. Silikonen, Kohlenwasserstoffen und Acrylaten) ausgewählt. Zu im Handel erhältlichen Materialien gehören ZONYL^® 7040, 8300 und 8787 von Du Pont Chemcials, SCOTCHGUARD^TM von 3M, REPEARL^® F31-X, F-3700, F-35 und F-330, erhältlich von Asahi, und SEQUAPEL SF^® von OMNOVA Solutions sowie verschiedene andere Materialien.
F. Abriebhemmende Zusatzstoffe
Abriebhemmende Zusatzstoffe, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind in der Technik ebenfalls gut bekannt und sind in der Regel aus Polymeren wie Polyacrylaten, Polyurethanen, Polyacrylamiden, Polyamiden, Polyvinylalkohol, Polyethylenwachsen, Polyethylenemulsionen, Polyethylenglycol, Stärken/Polysacchariden (sowohl ohne als auch mit funktionellen Gruppen, z. B. verestert) und anhydridfunktionellen Silikonen ausgewählt. Im Handel erhältliche Materialien sind aus VELUSTRO^®, erhältlich von Clariant; SUNCRYL CP-75^® und DICRYLAN^® von Ciba Chemicals; sowie verschiedenen anderen Materialien ausgewählt.
G. Antibakterielle Mittel
Antibakterielle Mittel, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind in der Technik gut bekannt und sind in der Regel aus quartäres Ammonium enthaltenden Materialien, wie BARDAC/BARQUAT^® von Lonza, quartären Silanen, wie DC5700^® von Dow Corning, Polyhexamethylenbiguanid, erhältlich von Zeneca, Halogenaminen von Halosource, Chitosan und Derivate davon sowie verschiedenen anderen Materialien ausgewählt.
H. Hydrophile Ausrüstungen
Hydrophile Ausrüstungen für Wasserabsorptionsvermögen, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind in der Technik ebenfalls gut bekannt und sind in der Regel aus PEG, Tensiden (z. B. anionischen, kationischen, nichtionischen, Silikon-Copolyolen), anionischen Polymeren (Polyacrylsäure, Polyvinylalkohol) und reaktionsfähigen anionischen Materialien ausgewählt. Hydrophobe Ausrüstungen für Wasserabweisungsvermögen sind in der Regel aus Silikonen (reaktionsfähigen, Amino-, PDMS, Silikon-Copolyolen, Copolymeren), Kohlenwasserstoffen (Polyethylenen), Fettsäuren, Fettsäureestern/-amiden mit quartärem Ammonium, Fettalkoholen/-ethern und Tensiden (mit ausreichendem HLB-Wert) ausgewählt. UV-Schutzmittel sind in der Regel aus UV-Absorbern und Antioxidationsmitteln ausgewählt.
I. Aufheller
Aufhellende Bestandteile, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, schließen einen oder mehrere optische Aufheller oder Weißmacher ein. In der Regel werden die Begriffe „optische Aufheller" und „Weißmacher" austauschbar gebraucht und sollen organische Verbindungen bezeichnen, die den unsichtbare ultravioletten (UV) Bereich des Tageslichtspektrums absorbieren und diese Energie in den sichtbaren Bereich des Spektrums mit längerer Wellenlänge umwandeln.
Handelsübliche optische Aufheller schließen Derivate von Stilben, Pyrazolin, Cumarin, Carbonsäure, Methincyanine, Dibenzothiophen-5,5-dioxid, Azole, heterocyclische Verbindungen mit 5- und 6-gliedrigen Ringen und andere verschiedenartige Mittel ein, sind jedoch nicht notwendigerweise auf diese begrenzt. Beispiele für solche Aufheller sind in „The Production and Application of Fluorescent Brightening Agents", M. Zahradnik, veröffentlicht von John Wiley & Sons, New York (1982), offenbart.
Beispiele für optische Aufheller, die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind jene, die im US-Patent Nr. 4,790,856 von Wixon genannt sind. Diese Aufheller schließen die PHORWHITE-Reihe an Aufhellern von Verona ein. Andere in dieser Referenz offenbarte Aufheller umfassen: Tinopal UNPA, Tinopal CBS und Tinopal 5BM; erhältlich von Ciba-Geigy; Arktikweiß CC und Arktikweiß CWD, die 2-(4-Styrylphenyl)-2H-naptho[1,2-d]triazole; 4,4'-Bis-(1,2,3-triazol-2-yl)stilbene; 4,4'-Bis(styryl)bisphenyle; und die Aminocumarine. Zu speziellen Beispielen dieser Aufheller gehören 4-Methyl-7-diethylaminocumarin; 1,2-Bis-(benzimidazol-2-yl)ethylen; 1,3-Diphenylpyrazoline; 2,5-Bis(benzoxazol-2-yl)thiophen; 2-Styrylnaphth[1,2-d]oxazol; und 2-(Stilben-4-yl)-2H-naptho[1,2-d]triazol. Zusätzliche bekannte Aufheller sind im US-Patent Nr. 3,646,015 von Hamilton offenbart.
J. Minimierung farbkörperbildender Übergangsmetalle
Außerdem ist überraschend entdeckt worden, dass überlegene Klarheit und Farbe der resultierenden Permanentpressbeschichtung durch die Minimierung farbkörperbildender Übergangsmetalle in den Vernetzungszusatzstoffzusammensetzungen oder in den Ausrüstungsbadzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung erreicht wird. Farbkörperbildende Übergangsmetalle sind jene Metalle, die farbige Metallmaterialien in dem Ausrüstungsbad bilden, wie Oxide, die sich wiederum an den behandelten Stoffen anlagern und zu einem störenden Mangel an Farbe und Klarheit führen. Es ist somit ein bevorzugter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, dass die Ausrüstungsbadzusammensetzung im Wesentlichen frei von diesen farbkörperbildenden Übergangsmetallen ist. Mit dem Ausdruck „im Wesentlichen frei" ist gemeint, dass das Ausrüstungsbad weniger als 100 ppm, mehr bevorzugt weniger als 10 ppm, mehr bevorzugt weniger als 3 ppm der vorstehend genannten Übergangsmetalle aufweist. Typische Übergangsmetalle schließen diejenigen ein, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Eisen, Kupfer, Mangan, Cobalt und Mischungen davon.
V. Textilien/Stoffe
Für die Zwecke des Verfahrens der vorliegenden Erfindung können Textilartikel in den Ausrüstungsbädern der vorliegenden Erfindung behandelt werden, gefolgt von Härten und Trocknen, um die Vernetzung des Vernetzungsmittels auf dem behandelten Textilstoff zu erleichtern. Die hierin behandelten Textilartikel sind in der Regel Stoffe, die vorzugsweise natürliche Fasern umfassen. Hierin bezieht sich „einzelne Faser" auf ein kurzes und/oder dünnes Filament, wie kurze Filamente aus Baumwolle, wie sie aus der Baumwollkapsel gewonnen werden, kurze Filamente aus Wolle, wie sie vom Schaf geschoren werden, Filamente aus Cellulose oder Rayon oder die dünnen Filamente aus Seide, wie sie aus dem Kokon der Seidenraupe gewonnen werden. Hierin sollen „Fasern" Filamente jeglicher Form einschließen, einschließlich einzelner Filamente und der Filamente, die in gebildeten Fäden, Stoffen und Kleidungsstücken vorhanden sind.
Hierin beziehen sich „Faden" auf ein Produkt, das erhalten wird, wenn Fasern gerichtet werden. Fäden sind Produkte mit erheblicher Länge und relativ kleinem Querschnitt. Fäden können einlagige Fäden sein, das heißt nur mit einem Fadenstrang, oder mehrlagige Fäden, wie 2-lagiger Faden, der zwei einzelne Fäden umfasst, die miteinander verdrillt sind, oder 3-lagiger Faden, der drei miteinander verdrillte Fadenstränge umfasst. Hierin beziehen sich „Stoffe" generell auf gestrickte Stoffe, gewebte Stoffe oder Vliesstoffe, die aus Fäden oder einzelnen Fasern hergestellt sind, während sich „Kleidungsstücke" generell auf tragbare Artikel, die Stoffe umfassen, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Hemden, Blusen, Kleider, Hosen, Pullover und Mantel, bezieht. Zu Vliesstoffen gehören Stoffe wie Filz, und sie bestehen aus einer Bahn oder einer Matte aus Fasern, die durch Anwendung von Wärme und/oder Druck und/oder Verhakung gebondet sind. Hierin gehören zu „Textilien" Stoffe, Fäden und Artikel, die Stoffe und/oder Fäden umfassen, wie Kleidungsstücke, Haushaltswaren, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Bettwäsche und Tischdecken, Vorhänge und Gardinen und Polster und dergleichen.
Hierin beziehen sich „natürliche Fasern" auf Fasern, die aus natürlichen Quellen gewonnen werden, wie Cellulosefasern und Proteinfasern, oder die durch Regeneration oder Verarbeitung natürlich vorkommender Fasern und/oder Produkte gebildet werden. Natürliche Fasern sollen keine Fasern einschließen, die aus Erdölprodukten gebildet werden. Zu natürlichen Fasern gehören Fasern, die aus Cellulose gebildet werden, wie Baumwollfaser und Celluloseregeneratfaser, üblicherweise als Rayon bezeichnet, oder Acetatfaser, die durch Umsetzen von Cellulose mit Essigsäure und Essigsäureanhydrid in Gegenwart von Schwefelsäure abgeleitet wird. Hierin sollen „natürliche Fasern" natürliche Fasern in jeglicher Form einschließen, einschließlich einzelner Filamente und Fasern, die in Fäden, Stoffen und anderen Textilien vorhanden sind, während sich „einzelne natürliche Fasern" auf einzelne natürliche Filamente beziehen sollen.
Hierin soll sich „Cellulosefasern" auf Fasern beziehen, die Cellulose umfassen, und, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Baumwoll-, Leinen-, Flachs-, Rayon-, Celluloseacetat-, Cellulosetriacetat-, Hanf- und Ramiefasern einschließen. Hierin sollen „Rayonfasern", ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Fasern einschließen, die Viskosekunstseide, Rayon mit hohem Nassmodul, Kupferammoniumkunstseide, verseiftes Rayon, Modalrayon and Lyocellrayon umfassen. Hierin soll sich „Proteinfasern" auf Fasern beziehen, die Proteine umfassen, und, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Wolle, wie Schafwolle, Alpaka, Vikuna, Mohair, Kaschmir, Guanako, Kamel und Lama, sowie Pelze, Wildleder und Seide einschließen.
Hierin bezieht sich „synthetische Fasern" auf jene Fasern, die nicht aus natürlich vorkommenden Filamenten hergestellt sind, und schließt, ohne jedoch darauf be schränkt zu sein, Fasern ein, die aus synthetischen Materialien, wie Polyester, Polyamiden wie Nylon, Polyacryl und Polyurethanen wie Spandex gebildet sind. Zu synthetischen Fasern gehören Fasern, die aus Erdölprodukten gebildet sind.
Stoffe zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung umfassen vorzugsweise natürliche Fasern, wobei die natürlichen Fasern in jeder Form, einschließlich der Form von einzelnen Fasern (zum Beispiel in Vliesstoffe) oder der Form von Fäden, die natürliche Fasern umfassen, gewebt oder gestrickt einbezogen werden können, um die Stoffe bereitzustellen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Außerdem können die Stoffe in der Form von Kleidungsstücken oder anderen Textilien, die natürliche Fasern umfassen, vorliegen. Die Stoffe können ferner synthetische Fasern umfassen. Vorzugsweise umfassen die Stoffe mindestens 20% natürliche Fasern. In einer Ausführungsform umfassen die Stoffe mindestens 50% natürliche Fasern, wie Baumwollfasern, Rayonfasern oder Ähnliches. In einer anderen Ausführungsform umfassen die Stoffe mindestens 80% natürliche Fasern, wie Baumwollfasern, Rayonfasern oder Ähnliches, und in einer weiteren Ausführungsform umfassen die Fasern 100% natürliche Fasern. Stoffe, die Cellulosefasern umfassen, wie Baumwolle und/oder Rayon, sind zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung bevorzugt.
Bevorzugte Stoffe zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung sind Mischungen von Baumwollfasern mit anderen Fasern, vorzugsweise Rayon und synthetischen Fasern. Zu bevorzugten Mischungen gehören 50/50 Baumwolle/Rayon, 60/40 Baumwolle/Rayon, 50/50 Baumwolle/Synthetik, 65/35 Baumwolle/Synthetik, 50/50 Rayon/Synthetik, 60/40 Baumwolle/Synthetik, 65/35 Rayon/Wolle, 85/15 Rayon/Flachs, 50/50 Rayon/Acetat, Baumwolle/Spandex, Rayon/Spandex und Kombinationen davon.
Ebenfalls bevorzugt für die vorliegende Erfindung sind gewebte und gestrickte Stoffe (einschließlich Mischungen, mit synthetischen Fasern), die aus „qualitativ hochwertiger" Baumwolle aufgebaut sind. Hierin ist „qualitativ hochwertige" Baumwolle als jene mit bevorzugten Fasereigenschaften wie 1) Stapellän gen über 2,65 cm; 2) Bruchfestigkeiten über 25 g/tex; und 3) Micronaire-Wert über 3,5 definiert.
Eine Ausführungsform von „qualitativ hochwertiger" Baumwolle schließt jene ein, die über genetische Modifikation mit der Absicht des Erzeugens von Baumwolle mit bevorzugten Eigenschaften abgeleitet sind. Beispiele für genetische Modifikation zur Bereitstellung von Baumwolle mit bevorzugten Fasereigenschaften sind in den folgenden Literaturstellen erörtert: Cotton Fibers – Developmental Biology, Quality Improvement, and Textile Processing, Amarjit S. Basra, Food Products Press, Binghamton, N.Y., 1999; „Quality Improvement in Upland Cotton" May, O. Lloyd et al., Journal of Crop Production 2002 5 (1/2), S. 371; „Future Demands an Cotton Fiber Quality in the Textile Industry: Technology – Quality – Cost", Faerber, C., Proc. Beltwide Cotton Production Research Conference 1995, National Cotton Council, S. 1449; und Bezugnahmen darin.
Baumwollfaserlängen sind als entweder kurzstapelig (bis zu 2,5 cm (1 Inch)), mittelstapelig (2,63–2,78 cm (1–1/32 bis 1–3/32 Inch)) oder langstapelig (über 2,86 cm (über 1–1/8 Inch)) klassifiziert. Instrumente wie ein Fibrograph und HVI-Systeme (High Volume Instruments) werden verwendet, um die Länge der Faser zu messen. HVI-Geräte berechnen die Länge hinsichtlich der „mittleren Faserlänge" und „mittleren Faserlänge der oberen Hälfte" (UHM). Die mittlere ist die durchschnittliche Länge aller Fasern, während UHM die durchschnittliche Länge der längeren Hälfte der Faserverteilung ist.
Faserfestigkeit ist üblicherweise als die Kraft, die zum Brechen eines Faserbündels oder einer einzelnen Faser erforderlich ist, definiert. Bei der HVI-Prüfung wird die Bruchkraft in „Gramm pro tex" umgewandelt. Dies ist die Kraft, die zum Brechen eines Faserbündels, das eine tex-Einheit groß ist, erforderlich ist. Bei der HVI-Prüfung wird die Festigkeit in Gramm pro tex (Gramm/tex) angegeben. Fasern können als 1) geringe Festigkeit, 19–22 g/tex; 2) durchschnittliche Festigkeit, 23–25 g/tex; 3) hohe Festigkeit, 26–28 g/tex; und 4) sehr hohe Festigkeit, 29–36 g/tex, klassifiziert werden.
Der Micronaire-Wert der Faser wird mit einem Porenluftstromtest ermittelt. Der Test wird gemäß dem Verfahren ASTM D1448-97 folgendermaßen durchgeführt. Eine gewogene Probe von Baumwolle wird auf ein gegebenes Volumen komprimiert, und ein gesteuerter Luftstrom wird durch die Probe geführt. Der Widerstand zu dem Luftstrom wird in Micronaire-Einheiten abgelesen. Die Micronaire-Werte spiegeln eine Kombination von Reife und Feinheit wider. Da der Faserdurchmesser von Fasern innerhalb einer gegebenen Baumwollvarietät recht konsistent ist, gibt der Micronaire-Wert eher die Reifevariation als Variationen der Feinheit an. Ein Micronaire-Wert von 2,6 bis 2,9 ist niedrig, während 3,0 bis 3,4 unterdurchschnittlich ist, 3,5 bis 4,9 durchschnittlich ist und von 5,0 aufwärts hoch ist. Für die meisten Textilanwendungen wird ein Micronaire-Wert von 3,5 bis 4,9 verwendet. Alles, was darüber liegt, ist generell nicht bevorzugt. Natürlich erfordern unterschiedliche Anwendungen unterschiedliche Fasereigenschaften. Eine Fasereigenschaft, die in einer Anwendung nachteilig ist, könnte in einer anderen vorteilhaft sein.
VI. Verfahren
Die Ausrüstungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann gemäß einem der herkömmlichen, in der Technik bekannten Verfahren des „Vorhärtens" und „Nachhärtens" auf den Stoff aufgetragen werden. In einer Ausführungsform kann die Behandlungszusammensetzung durch Sättigen des Stoffes in einer Wanne und Ausdrücken des gesättigten Stoffes durch Presswalzen auf den Stoff aufgetragen werden, um ein gleichmäßiges Auftragen zu erreichen (Klotzverfahren). Hierin bezieht sich „Feuchtigkeitsaufnahme" auf die Menge an Behandlungszusammensetzung, die, bezogen auf das ursprüngliche Gewicht des Stoffes, auf den Stoff aufgetragen und/oder von diesem absorbiert wird. „Ursprüngliches Gewicht des Stoffes" oder einfach „Gewicht des Stoffes" bezieht sich auf das Gewicht des Stoffes vor seinem Kontakt mit der Behandlungszusammensetzung. Zum Beispiel bedeutet Aufnahme von 50%, dass der Stoff eine Menge an Behandlungslösung gleich 50% des ursprünglichen Gewichts des Stoffes aufnimmt. Vorzugsweise beträgt die Feuchtigkeitsaufnahme mindestens 20%, vorzugsweise von 50% bis 100%, mehr bevorzugt von ungefähr 65% bis 80% bezogen auf das Gewicht des Stoffes.
Zu anderen Auftragetechniken, die eingesetzt werden können, gehören Auftragen mit Übertragungswalze, Auftragen mit Gravurwalze, Drucken, Schaumausrüstung, Vakuumextraktion, Sprühauftragung oder jedes andere in der Technik bekannte Verfahren. Generell stellen diese Verfahren eine niedrigere Feuchtigkeitsaufnahme bereit als das Klotzverfahren. Die Konzentration der Chemikalien in der Lösung kann so eingestellt werden, dass die gewünschte Menge an Chemikalien bezogen auf das ursprüngliche Gewicht des Stoffes (OWF) bereitgestellt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Zusammensetzung in einer Menge aufgetragen, die einen Feuchtigkeitsgehalt von mehr als ungefähr 10 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 30 Gew.-% auf dem Stoff vor dem Härten gewährleistet.
Vorzugsweise wird der behandelte Textilstoff bei einer Temperatur von 40°C bis 130°C, mehr bevorzugt von 60°C und 85°C getrocknet.
A. Vorhärtung
In einer Ausführungsform werden die Textilien der vorliegenden Erfindung über ein Vorhärtungsverfahren erhalten. Das heißt, sobald die Zusammensetzung auf den Stoff aufgetragen wurde, wird der Stoff in der Regel getrocknet und dann für eine Zeit und bei einer Temperatur erwärmt (d. h. gehärtet), die für die Vernetzung der natürlichen Fasern mit dem Vernetzungsmittel ausreichen. Zum Beispiel kann der Stoff bei einer Temperatur von mehr als 130°C, vorzugsweise von 150°C bis 220°C, in einem Ofen für einen Zeitraum von 0,1 bis 15 Minuten, mehr bevorzugt von 0,1 bis 5 Minuten, mehr bevorzugt von 0,5 Minuten bis 5 Minuten, mehr bevorzugt von 0,5 bis 3 Minuten, mehr bevorzugt von 1 Minute bis 3 Minuten erwärmt (gehärtet) werden, um Permanentpress- und/oder Einlaufschutzwirkungen bereitzustellen. Es gibt ein umgekehrtes Verhältnis zwischen der Härtetemperatur und der Härtezeit, das heißt, je höher die Temperatur des Härtens ist, umso kürzer ist die Verweilzeit im Ofen; umge kehrt, je niedriger die Härtetemperatur ist, umso länger ist die Verweilzeit im Ofen.
B. Nachhärtung
In einer anderen Ausführungsform werden die Textilien der vorliegenden Erfindung über ein Nachhärtungsverfahren erhalten. Das heißt, sobald die Zusammensetzung auf den Stoff aufgetragen wurde, wird der Stoff getrocknet und dann zu einem Kleidungsstück oder einem anderen Artikel verarbeitet, der dann wahlweise gepresst und gehärtet wird. Zum Beispiel kann der Stoff für einen Zeitraum von 0,1 bis 15 Minuten, mehr bevorzugt von 0,1 bis 5 Minuten, mehr bevorzugt von 0,5 bis 5 Minuten, mehr bevorzugt von 0,5 bis 3 Minuten bei einer Temperatur von mehr als 30°C, vorzugsweise von 70°C bis 120°C in einem Ofen getrocknet werden. Der getrocknete Stoff wird dann geschnitten, genäht, zu einem Kleidungsstück verarbeitet und gemäß Fachleuten bekannten Verfahren gepresst. Das gepresste Kleidungsstück kann gehärtet werden, indem es in einen Ofen gegeben und für einen Zeitraum von 0,1 bis 30 Minuten, vorzugsweise von 0,5 bis 15 Minuten bei einer Temperatur von mehr als 130°C, vorzugsweise von 150°C bis 220°C in einem Ofen erwärmt wird, um Permanentpress- und/oder Einlaufschutzwirkungen bereitzustellen.
C. Kleidungsstück-Nachbehandlung
In einer anderen Ausführungsform wird der Stoff zuerst geschnitten, genäht, zu einem Kleidungsstück verarbeitet, und dann wird die Zusammensetzung mit Eintauchverfahren für Kleidungsstücke oder irgendein in der Technik bekanntes Verfahren aufgetragen und anschließend gehärtet.
D. Textilvorbehandlung
Vor der Behandlung mit der Zusammensetzung kann der Stoff wahlweise mit beliebigen in der Technik bekannten Faser-, Faden- oder Textilvorbehandlungsverfahren vorbereitet werden. Zu geeigneten Vorbehandlungsverfahren gehören Bürsten, Absengen, Entschlichten, Scheuern, Mercerisieren und Bleichen. Zum Beispiel kann Stoff durch Bürsten behandelt werden, was sich auf die Verwendung mechanischer Mittel zum Anheben der Oberflächenfasern bezieht, die während des Absengens entfernt werden. Der Stoff kann dann mit einer Flamme abgesengt werden, um Fasern und Fusseln, die von der Stoffoberfläche hervorstehen, abzubrennen. Textilien können entschlichtet werden, was sich auf die Entfernung von Schlichtungschemikalien bezieht, wie Stärke und/oder Polyvinylalkohol, die vor dem Weben auf Fäden aufgetragen werden, um einzelne Fäden zu schützen. Die Stoffe können gelaugt werden, was sich auf das Verfahren des Entfernens von natürlichen Verunreinigungen, wie Ölen, Fetten und Wachsen, und synthetischen Verunreinigungen, wie Mühlenfett, von Stoffen bezieht. Mercerisierung bezieht sich auf das Auftragen hoher Konzentrationen von Natriumhydroxid (oder wahlweise flüssigem Ammoniak) und wahlweise das Anwenden von hohen Temperaturen, Dampf und mechanische Spannung an einen Stoff, um die Morphologie von Fasern, besonders Baumwollfasern, zu verändern. Stoffe können mercerisiert werden, um die Stoffstabilität, Feuchtigkeitsretention und -aufnahme, chemische Reaktivität, Zugfestigkeit, Farbstoffaffinität, Geschmeidigkeit und Glanz zu verbessern. Stoffe können auch kompressiv durch Manipulation/Verdichtung des Stoffes in Gegenwart von Wärme und Dampf stabilisiert werden (z. B. SANFORIZED^®). Letztlich bezieht sich Bleichen auf das Verfahren des Zerstörens jeglicher natürlicher Farbkörper innerhalb der natürlichen Faser. Ein typisches Bleichmittel ist Wasserstoffperoxid.
E. Nachwaschen
Nach der Behandlung können Stoff wahlweise gewaschen werden, um verbliebene Materialien zu entfernen oder um zusätzliche Technologien/Behandlungen auf den Stoff aufzutragen. Das Nachwaschen von ausgerüstetem Stoff kann vor oder nach dem Erstellen eines Kleidungsstückes (d. h. Endprodukts) erfolgen. Das Waschen kann über kontinuierliche oder diskontinuierliche Verfahren erfolgen. Bevorzugte Waschmischungen sind wässrige Lösungen mit einem pH von 2 bis 13, vorzugsweise von 6 bis 9 und einer Temperatur von 10 bis 120°C. In einer Ausführungsform können Tenside zu der Nachwaschmischung gegeben werden, um die Entfernung von Rückständen von den ausgerüsteten Stoffen zu verbessern. In einer anderen Ausführungsform können hierin beschriebene Textilhilfsmittel zu der Nachwaschmischung gegeben werden, um den Stoffen andere Vorteile zu verleihen. Nach dem Nachwaschverfahren werden die Stoffe getrocknet.
F. Permanentpressharz
In einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren der vorliegenden Erfindung ferner die anschließende Zugabe eines herkömmlichen Permanentpressharzes, das in der Lage ist, den cellulosehaltigen Textilien Faltenresistenz zu verleihen; oder als Alternative umfasst die Textilausrüstungszusammensetzung, die in dem Textilausrüstungsverfahren eingesetzt wird, des Weiteren solch ein Permanentpressharz. Permanentpressharze (auch bekannt als Aminoplastharze), die in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind in der Technik gut bekannt (für Beispiele siehe z. B. US 4300898 und Hintergrund). Nicht einschränkende Beispiele für Aminoplastharze sind die Harnstoffformaldehyde, z. B. Propylenharnstoffformaldehyd und Dimethylolharnstoffformaldehyd; Melaminformaldehyd, z. B. Tetramethylolmelamine und Pentamethylolmelamine; Ethylenharnstoffe, z. B. Dimethylolethylenharnstoff, Dihydroxydimethylolethylenharnstoff (DMDHEU), Ethylenharnstoffformaldehyd, Hydroxyethylenharnstoffformaldehyd; Carbamate, z. B. Alkylcarbamatformaldehyde; Formaldehyd-Acrolein-Kondensationsprodukte; Formaldehyd-Aceton-Kondensationsprodukte; Alkylolamide, z. B. Methylolformamid, Methylolacetamid; Acrylamide, z. B. N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid, N-Methylol-N-methacrylamid, N-Methylmethylolacrylamid, N-Methylolmethylenbis(acrylamid), Methylenbis(N-methylolacrylamid); Chlorethylenacrylamide; Diharnstoffe, z. B. Trimethylolacetylendiharnstoff, Tetramethylolacetylendiharnstoff; Triazone. z. B. Dimethylol-N-ethyltriazon, N,N'-Ethylenbisdimethyloltriazon, Halogentriazone; Halogenacetamide, z. B. N-Methylol-N-methylchloracetamid; Urone, z. B. Dimethyloluron, Dihydroxydimethyloluron und dergleichen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Permanentpressharz auf einen Stoff aufgetragen, der vorher mit einer Polymaleatausrüstung der vorliegenden Erfindung behandelt und gehärtet (d. h. vorgehärtet) wurde. Es wird angenommen, dass die Harzauftragung die Permanentpressvorteile erhöht und/oder die Erzeugung haltbarer Bügelfalten in einem Stoff oder Kleidungsstück erleichtert.
VII. Vorteile
Die Ausrüstungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung stellt überlegene Eigenschaften und Vorteil für Permanentpressen und Zugfestigkeitsretention bereit. Es ist diese einzigartige Kombination von Eigenschaften, die bisher bei formaldehydfreier Ausrüstung unbekannt war.
A. Permanentpressen
„Permanentpressen" bezieht sich auf die Eigenschaft von Stoff, eine Form, zum Beispiel eine Bügelfalte in Hosen, beizubehalten und keine Knitter aufzuweisen. Permanentpressen ist in der AATCC-Methode (American Association of Textile Chemists and Colorists) 124-1996 bestimmt. Der Permanentpressvorteil ist als Stoff mit einem Permanentpresswert (DP) von mindestens ungefähr 3,0 nach 1 Wäsche und vorzugsweise mindestens 3,0 nach 5 Wäschen definiert. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff „Waschen" auf die Behandlung eines Substrats mit einer wässrigen Lösungszusammensetzung, die zu mindestens 0,001 Gew.-% ein Reinigungstensid umfasst. Das Waschen kann manuell oder in der Maschine (z. B. Maschinenwäsche) erfolgen.
Die vorliegende Erfindung bietet vorzugsweise einen DP-Wert von mindestens 3,5 nach 1 Maschinenwäsche, mehr bevorzugt einen DP-Wert von mindestens 3,5 nach 5 Maschinenwäschen.
B. Zugfestigkeitsretention
Die Zugfestigkeitsretention (TSR) bezieht sich auf die Eigenschaft, durch die ein Textilstoff auf Cellulosebasis seine Fähigkeit zur Bruchfestigkeit bewahrt, wenn er einer Längskraft ausgesetzt ist. Zugfestigkeit (ZF) wird gemäß der Vorgehensweise, die in ASTM-Standard D 5093-90 definiert ist, gemessen, wobei die Kraft, die zum Reißen eines 2,5 × 15,2 cm (1'' × 6'') großen Stoffes erforderlich ist, bestimmt wird. Die Retention der Zugfestigkeit wird als Prozentsatz der Zugfestigkeit eines jeweiligen Substrats (z. B. eines Textilstoffes mit Permanentpressausrüstung) relativ zu der Zugfestigkeit eines Vergleichssubstrats (z. B. eines nicht ausgerüsteten Textilstoffes) berechnet. D. h. Zugfestigkeitsretention = [(Substrat-ZF)/(Vergleichssubstrat-ZF)] × 100%
Ein Zugfestigkeitsretentionsvorteil ist als eine statistisch signifikante Verbesserung in der ZFR eines Permanentpress-ausgerüsteten Substrats auf Cellulosebasis im Vergleich zu einem identischen Substrat auf Cellulosebasis mit allgemein üblichen Ausrüstungsmitteln, wie DMDHEU (N,N-Dimethylol-4,5-dihydroxyethylenharnstoff) und verwandten Harnstoffformaldehydharzen und Formaldehyd, Permanentpress-ausgerüstet ist, definiert. Verbesserungen in der ZFR werden vorzugsweise unter Bedingungen gemessen, bei denen das cellulosische Substrat identisch ist und der Anteil des gesamten Permanentpressausrüstungsmittels so ist, dass äquivalente DP-Werte verliehen werden. ZFR-Werte hängen stark vom Substrat (z. B. dem Cellulosegehalt im Substrat, der Art der Cellulosefaser, der Vorbehandlung des Substrats, der Gewebe- oder Vliesstruktur, Gestrickstruktur), der Menge der auf das Substrat aufgetragenen Permanentpressbehandlung und den Verfahrensbedingungen, die zum Übertragen der Permanentpressbehandlung an den Stoffverwendet wird, ab.
Die Textilstoffe, die mit den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ausgerüstet sind, zeigen eine Zugfestigkeitsretention von mindestens 40%, mehr bevorzugt mindestens 50%, mehr bevorzugt mindestens 70% bei einem Permanentpresswert von mindestens 3,0.
C. Einlaufschutz/Formbeständigkeit
Einlaufschutz bezieht sich auf die Eigenschaft von Stoff, sich nicht zusammenzuziehen und deshalb kein Substrat mit reduzierten Abmessungen bereitzustellen. Einlaufen wird anhand der AATCC-Methoden (American Association of Textile Chemists and Colorists) 135-1995 oder 150-1995 bestimmt. Der Einlaufschutzvorteil ist als Stoff mit einem Einlaufschutzwert (SR) von weniger als ungefähr 10% nach 1 Wäsche definiert. Vorzugsweise beinhaltet die vorliegende Erfindung einen Wert von weniger als 5% nach 1 Maschinenwäsche, vorzugsweise weniger als 4% oder 3% nach 1 Wäsche, mehr bevorzugt weniger als 1% nach einer einzigen Wäsche. Mehr bevorzugt bieten die ausgerüsteten Textilien der vorliegenden Erfindung einen SR-Wert von weniger als 10%, vorzugsweise weniger als 5%, mehr bevorzugt weniger als 4% oder 3%, mehr bevorzugt weniger als 1% nach mindestens 5 Maschinenwäschen.
Zusätzlich zu diesen vorstehend genannten Vorteilen bieten Textilien, die in Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ausgerüstet wurden, auch überlegene Ergebnisse in anderen Bereichen von Vorteilen. Reißfestigkeitsretention, taktiles Gefühl, Abriebhemmung/Abriebbeständigkeit, Weißheitsaussehen und dauerhafte Bügelfaltenretention.
D. Reißfestigkeitsretention
Reißfestigkeit (RF) bezieht sich auf die Eigenschaft, durch die ein Cellulosesubstrat oder Textilstoff weiterem Reißen standhält, wenn eine laterale (seitliche) Zugkraft an einen Schnitt oder ein Loch in dem Stoff angelegt wird. Reißfestigkeit (RF) wird gemäß im ASTM-Standard D 2261 definierten Vorgehensweisen gemessen, wobei die durchschnittliche Kraft, die zum Reißen der fünf stärksten Fäden in dem Stoff erforderlich ist, bestimmt wird. Die Retention der Reißfestigkeit (RFR) wird als Prozentsatz der Reißfestigkeit eines jeweiligen Substrats (z. B. eines Textilstoffes mit Permanentpressausrüstung) relativ zu der Reißfestigkeit eines Vergleichssubstrats (z. B. eines nicht ausgerüsteten Textilstoffes) berechnet. D. h. Reißfestigkeitsretention (RFR) = [(Substrat-RF)/(Vergleichssubstrat-RF)] × 100%
Ein Reißfestigkeitsretentionsvorteil ist als eine statistisch signifikante Verbesserung in der RFR eines Permanentpress-ausgerüsteten cellulosischen Substrats im Vergleich zu einem identischen cellulosischen Substrat mit allgemein üblichen Ausrüstungsmitteln, wie DMDHEU (N,N-Dimethylol-4,5-dihydroxyethylenharnstoff) und verwandten Harnstoffformaldehydharzen und Formaldehyd, Permanentpress-ausgerüstet ist, definiert. Verbesserungen in der RFR müssen unter Bedingungen gemessen werden, bei denen das cellulosische Substrat identisch ist und der Anteil des gesamten Permanentpressausrüstungsmittels so ist, dass äquivalente DP-Werte verliehen werden. RFR-Werte hängen stark vom Substrat (z. B. dem Cellulosegehalt im Substrat, der Art der Cellulosefaser, der Vorbehandlung des Substrats, der Gewebe- oder Vliesstruktur, Gestrickstruktur), der Menge der auf das Substrat aufgetragenen Permanentpressbehandlung, anderen Oberflächenbeschichtungszusätzen auf den Stoffen (z. B. Schmiermitteln) und den Verfahrensbedingungen, die zum Übertragen der Permanentpressbehandlung an den Stoff verwendet wird, ab.
Die Stoffe, die in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ausgerüstet werden, zeigen vorzugsweise eine Reißfestigkeitsretention von mindestens 40%, mehr bevorzugt mindestens 50%, mehr bevorzugt mindestens 70% bei einem Permanentpresswert von mindestens 3,0.
E. Knitterschutz beim Tragen
Knitterschutz beim Tragen bezieht sich auf die Eigenschaft von Stoff, eine Form, zum Beispiel eine Bügelfalte in Hosen, zu bewahren und keine Falten zu bekommen, wenn ein Kleidungsstück getragen wird. Knitterschutz beim Tragen wird durch subjektive Beurteilung (wie im AATCC-Testverfahren 143-1999 definiert) von Textilien, die simulierten Tragebedingungen, wie im AATCC-Testverfahren 128-1999 („Wrinkle Recovery of Fabrics: Appearance Method") definiert, unterzogen werden, erfasst. Der erfindungsgemäße Vorteil des Knitterschutzes beim Tragen ist so definiert, dass ein Stoff einen Permanentpresswert (DP-Wert) von mindestens 3,0 nach 1 Wäsche und vorzugsweise denselben nach 5 Wäschen hat. In bevorzugten Ausführungsformen kann die vorliegende Erfindung einen DP-Wert von mindestens 3,5 nach 1 Maschinenwäsche und vorzugsweise denselben nach 5 Maschinenwäschen bereitstellen.
F. Taktiles Gefühl
Taktiles Gefühl bezieht sich auf die Geschmeidigkeit oder Weichheit von Stoff, der ein Substrat bildet. Obwohl es intuitiv ein subjektiver Parameter ist, gibt es dennoch Instrumente, die Weichheitsmessungen bereitstellen können, sowie AATCC-Methoden (American Association of Textile Chemists and Colorists), unter anderem, EP-5, „Fabric Hand: Guidelines for the Subjective Evaluation of", um objektive Standarde zur Bewertung des taktilen Gefühls bereitzustellen. Diese Richtlinien beinhalten die Verwendung verschiedener Teile der Hand zum Berühren, Drücken, Reiben oder anderweitigen Umgang des behandelten Stoffes.
In die Instrumentenmessungen eingeschlossen sind die Kawabata Evaluation Instruments: Zug-/Scherprüfgerät, Biegeprüfgerät, Kompressionsprüfgerät und Oberflächenreibungsprüfgerät. Ebenfalls wichtig sind das KES-SE-Reibungsprüfgerät, mit dem eine Messung des Reibungskoeffizienten erhalten wird, das Taber V-S-Steifigkeitsprüfgerät und das TRI-Weichheitsprüfgerät.
Die Einheiten zum Messen erhöhten taktilen Gefühls sind dimensionslos und hängen von der Art des eingesetzten Systems ab. Für Textilien, die mit den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung behandelt wurden, wird es gemäß der vorliegenden Erfindung als vorteilbringend angesehen, dass keine Änderung des taktilen Gefühls gegenüber dem unbehandelten Stoff auftritt, da eine Behandlung von Stoff in der Regel die Qualität des taktilen Gefühls reduziert.
G. Abriebhemmung/Abriebbeständigkeit
Abriebhemmung ist ein Vorteil, der ein „bleibender" Vorteil ist und als solcher nicht gegenüber einem unbehandelten Substrat gemessen wird. Eine Behandlung eines Stofffasern umfassenden Substrats in einem Verfahren verschlechtert in der Regel die natürliche Festigkeit, die in dem Substrat vorhanden ist. Deshalb misst das vorliegende System die Kriterien der Abriebhemmung relativ zu einem Verfahren aus dem Stand der Technik, in der Regel Behandlung eines Substrats mit Formaldehyd allein. Der Verlust von Abriebhemmungseigenschaften der vorliegenden Erfindung ist geringer als der, der nach der Behandlung mit Formaldehyd anzutreffen ist.
Abriebhemmungseigenschaften beziehen sich auf Substrate, bei denen der Stoff, der den Textilstoff bildet, Fasern umfasst, die reduziertes mechanisches Zerbrechen oder Reißen aufweisen, wodurch sie ein reduziertes „Rauigkeits-" oder „Scheuergefühl" aufweisen. Der Grad der Abriebhemmung, wie er für die vorliegende Erfindung gilt, wird mit dem Abriebprüfgerät Nu-Martindale Abrasion Tester (Martindale) bestimmt. Die Parameter, die bei dem Martindale-Verfahren gemessen werden, schließen Fasergewichtsverlust und Anzahl von Zyklen zum Induzieren der Bildung eines Loches im Stoff ein. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist die Steuerung der Abriebhemmung eine Behandlung von Stoff mit einer gleichartigen Konzentration wie bei einer Lösung von nur Formaldehyd bei gleichen Anwendungs-, Härtungs- und Trocknungsbedingungen.
H. Vergilbungshemmung/Weißheitsaussehen
Vergilbungshemmung/Weißheit bezieht sich auf die Eigenschaft eines Substrats, nicht seine Farbe oder seinen Farbton aufgrund der Veränderung optischer Eigenschaften des Stoffes zu verlieren. Es folgt ein nicht einschränkendes Beispiel einer Vorgehensweise zur Bestimmung der Weißheitswirkung der ausgerüsteten Textilien der vorliegenden Erfindung.
Die Weißheitswirkung kann durch jedes geeignete Mittel bestimmt werden, zum Beispiel die AATCC-Methode (American Association of Textile Chemists and Colorists) 110-1995, die die Weißheit und den Farbton von Textilien misst. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird eine Veränderung im CIE-Wert (Commission Internationale de l'Eclairage, Internationale Beleuchtungskommission) von 2 als erheblicher Unterschied angesehen, eine CIE-Wertänderung von 5 Einheiten ist eine sehr starke Veränderung. Die Vergilbungshemmungseigenschaften werden in der Regel relativ zu sowohl einem unbehandelten Stoff als auch einem Stoff, der nur mit einem Vernetzungsmittel behandelt ist, unter anderem Formaldehyd, bestimmt.
Weißheit ist mit einem Bereich oder Volumen im Farbraum verbunden, in dem Objekte als weiß erkannt werden. Die Weißheitswirkung, d. h. die Vergilbungshemmungswirkung und/oder die Schutzwirkung der vorliegenden Erfindung, kann auch durch Vergleichen der erfindungsgemäß ausgerüsteten Stoffe mit sowohl dem unbehandelten Stoff als auch dem Stoff, der mit bekannten Vernetzungsmitteln, z. B. DMDHEU und Formaldehyd ausgerüstet ist, beurteilt werden. Der Weißheitsgrad kann durch sowohl visuelle als auch instrumentelle Einstufung bestimmt werden. Eine Gruppe erfahrener Panellisten kann den Unterschied in der Weißheit zwischen Gegenständen, die mit unterschiedlichen Ausrüstungen behandelt wurden, visuell bestimmen. Instrumentell kann die Erfassung mithilfe von Kolorimetern, wie Datacolor^® Spectraflash^® SF 500, LabScan XE^® oder anderen, die zum Beispiel von HunterLab^® oder Gardner^® erhältlich sind, bestimmt werden. Das Weißheitsaussehen kann durch jedes geeignete Mittel bestimmt werden, zum Beispiel die AATCC-Methode (American Association of Textile Chemists and Colorists) 110-1995 und die ASTM-Methode E313, die den Weißheitsindex von Textilien misst. Der Weißheitsindex (WI) bezieht sich auf den Grad der Abweichung des Substrats von einem bevorzugten Weiß aufgrund von Änderungen in den optischen Eigenschaften. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird ei ne Veränderung im WI-Wert von 2 als erheblicher Unterschied angesehen, eine WI-Wertänderung von 5 Einheiten ist eine sehr starke Veränderung.
I. Farbbeständigkeit/Farbretention beim Waschen
Farbbeständigkeit bezieht sich auf die Eigenschaft, durch die ein Textilstoff Veränderungen in irgendeiner seiner Farbeigenschaften oder der Übertragung seines Farbstoffes bzw. seiner Farbstoffe an Materialien in der Nähe, oder beidem, infolge des Aussetzens des Materials an irgendeine Umgebung, die während des Verarbeitung, Prüfung, Lagerung oder Verwendung des Materials anzutreffen sein könnte, standhält. Farbbeständigkeit beim Waschen wird gemäß AATCC-Testverfahren 61-1996 beurteilt. Ein Farbbeständigkeitsvorteil ist so definiert, dass Stoff einen dE-Wert von weniger als 3 nach 1 Wäsche, vorzugsweise einen dE-Wert von weniger als 5 nach 10 Wäschen, mehr bevorzugt einen dE-Wert von weniger als 5 nach 25 Wäschen bewahrt. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung haben die ausgerüsteten Textilien einen dE-Wert von weniger als 1 nach 1 Wäsche, vorzugsweise einen dE-Wert von weniger als 3 nach 10 Wäschen, mehr bevorzugt einen dE-Wert von weniger als 3 nach 25 Wäschen.
J. Farbabrieb
Farbabrieb bezieht sich auf die Eigenschaft, durch die ein Textilstoff Farbstoff(e) von der Oberfläche eines gefärbten Fadens oder Stoffes an eine andere Oberfläche oder einen angrenzenden Bereich desselben Stoffes hauptsächlich durch Reiben überträgt. Farbabrieb wird gemäß AATCC-Testverfahren 8-1996 beurteilt. Ein Nassfarbabriebsvorteil ist als eine Stofffarbabriebseinstufung von mehr als 3 nach 1 Wäsche, vorzugsweise mehr als 3 nach 10 Wäschen, mehr bevorzugt mehr als 3 nach 25 Wäschen definiert. Ein Trockenfarbabriebsvorteil ist als eine Stofffarbabriebseinstufung von mehr als 4 nach 1 Wäsche, vorzugsweise mehr als 4 nach 10 Wäschen, mehr bevorzugt mehr als 4 nach 25 Wäschen definiert.
K. Dauerhafte Faltenretention
Dauerhafte Faltenretention bezieht sich auf die Eigenschaft eines Textilstoffes, durch die eine eingebrachte Falte bzw. Bügelfalte (als absichtlich eingebrachte Biegung in einem Substrat definiert) nach wiederholten Waschzyklen ihr Aussehen behält. Dauerhafte Faltenretention wird mit subjektiver Einstufung gemäß AATCC-Testverfahren 88C-1996 beurteilt, durch das Stoffe mit Bügelfalten mit standardgemäßen Bügelfaltenmodellen verglichen werden. Ein Vorteil dauerhafter Falten ist so definiert, dass Stoff eine Falteneinstufung (CR) von mindestens ungefähr 3,0 nach 1 Wäsche, vorzugsweise mindestens 3,0 nach 5 Wäschen aufweist. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung haben die ausgerüsteten Textilien einen CR-Wert von mindestens ungefähr 3,5 nach 1 Wäsche und vorzugsweise denselben nach 5 Wäschen.
L. Reduzierte Trocknungszeit
Reduzierte Trocknungszeit bedeutet eine Reduzierung in der Fähigkeit eines Stoffes, Wasser zurückzuhalten, und deshalb eine Reduzierung in der Zeit, die erforderlich ist, um eine Probe eines bestimmten Stoffes im Vergleich zu einer unbehandelten Probe des Stoffes und/oder im Vergleich zu einer herkömmlichen, mit Aminoplastharz behandelten Probe des Stoffes zu trocknen. Eine unbehandelte Probe des Stoffes bezieht sich auf eine Probe des Stoffes, die keine chemische Ausrüstungsbehandlung darauf aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform stellen die Verfahren der Erfindung Stoffe mit Trocknungszeiten bereit, die von 10% bis 75% geringer sind als die Trocknungszeiten von unbehandeltem Stoff. In einer anderen Ausführungsform stellen die Verfahren der Erfindung Stoff Trocknungszeiten bereit, die von 5% bis 50% geringer sind als die Trocknungszeiten von herkömmlichem, mit Aminoplastharz behandeltem Stoff.
Beispiele
Die beanspruchte Erfindung wird nun anhand der folgenden nicht einschränkenden Beispiele erläutert, die ein normaler Fachmann als lediglich Darstellung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung bereitstellend erkennt.
Beispiel 1
Maleinsäure (55 g, 0,50 mol) wird in einen 500-ml-Dreihalsrundkolben, der mit einem Rückflusskühler, einem internen Thermometer, einem Magnetrührer und einem Zugabetrichter mit 45 ml Wasser ausgestattet ist, gegeben. Natriumhydroxid (40 g, 0,50 mol, 50%) und Natriumphosphinat (24,6 g, 0,28 mol) werden in den Reaktionskolben gegeben. Die Mischung wird auf 85°C erwärmt. Die Reagenzien werden für 90 Minuten in vier Portionen mit Kaliumpersulfat (7,2 g, 0,27 mol) behandelt. Die Mischung wird für zusätzliche 30 Minuten erwärmt. Wasserstoffperoxid (41,4 g, 0,37 mol, 30%) wird über 3 h allmählich zu der Mischung gegeben. Sobald die Zugabe abgeschlossen ist, wird die Mischung für 1 h auf 100°C erwärmt. Die abgekühlte Mischung wird als Flüssigkeit isoliert. Analyse des Produktgemisches durch LCMS zeigt die Gegenwart von Massenionenspitzen bei 205,1, 221,1, 321,1, 337,1 und 353,1. Die Struktur (oder Isomere) für die jeweiligen Massenionen sind:
Beispiel 2
Maleinsäure (232 g, 2,0 mol) wird in einen 3000-ml-Dreihalsrundkolben, der mit einem Rückflusskühler, einem internen Thermometer, einem Magnetrührer und einem Zugabetrichter mit 600 ml Wasser ausgestattet ist, gegeben. Natriumphosphinat (159 g, 1,5 mol) wird in den Reaktionskolben gegeben. Die Mischung wird auf 90°C erwärmt. Die Reagenzien werden für 2 Stunden in vier Portionen mit Kaliumpersulfat (21,6 g, 0,08 mol) behandelt. Die Mischung wird für zusätzliche 30 Minuten erwärmt. Wasserstoffperoxid (165 g, 1,5 mol, 30%) wird über 2 h allmählich zu der Mischung gegeben. Sobald die Zugabe abgeschlossen ist, wird die Mischung für 2 h auf 100°C erwärmt. Die abgekühlte Mischung wird als Flüssigkeit isoliert.
Beispiel 3
Maleinsäure (78 g, 0,67 mol) wird in einen 45-ml-Dreihalsrundkolben, der mit einem Rückflusskühler, einem internen Thermometer, einem Magnetrührer und einem Zugabetrichter mit 600 ml Wasser ausgestattet ist, gegeben. Natriumhydroxid (107 g, 1,34 mol, 50%) und Natriumphosphinat (28,4 g, 0,27 mol) werden in den Reaktionskolben gegeben. Die Mischung wird auf 100°C erwärmt. Die Reagenzien werden mit Natriumpersulfat (23 g, 0,10 mol) in 33 ml Wasser tropfenweise über 2 h behandelt. Die abgekühlte Mischung wird als Flüssigkeit isoliert.
Beispiel 4
Ein 378,5 l (100 gallon) fassender Glaseinsatz-Reaktor, der mit einem oben angebrachten, motorbetriebenen Rührwerk, Heißölmantel, Gasdurchtrittshals und Rückflusskühler ausgestattet war, wurde mit Stickstoff gespült. Kühlwasser wurde in dem Gasdurchtrittshals und Rückflusskühler angewendet. 164,2 kg (362 lbs) entionisiertes Wasser wurden in den Reaktor gefüllt. Rühren wurde begonnen und fortgeführt. Mit dem Mantel und Heißöl-Heizsystem wurde Wassererwärmung eingeleitet. Während des Erwärmens des Reaktorinhalts wurden 66,2 kg (146 lbs) pulverförmige Maleinsäure in den Reaktor gegeben. Gefolgt von 37,6 kg (83 lbs) Natriumphosphinat. Als dann die Temperatur des Reaktorinhalts 68°C erreichte, wurden insgesamt 6,17 kg (13,6 lbs) Kaliumpersulfat in sechs Inkrementen über einen Zeitraum von zweieinhalb Stunden gefolgt von 6,8 kg (15 lbs) entionisiertem Wasser zugegeben, um vollständige Persulfataddition zu gewährleisten. Während dieses Zeitraums wurde Kühlung, wie notwendig, an den Heißölkreis angelegt, um eine Temperatur von weniger als 100°C beizubehalten. Die Reaktion wurde dann für weitere sechs Stunden bei 98°C fortgesetzt. Der Reaktorinhalt wurde dann auf 56°C abgekühlt, und insgesamt 11,8 kg (26 lbs) 30%-iges Wasserstoffperoxid wurden über einen Zeitraum von 3 Stunden in vier Inkrementen zugegeben. Es wurde Kühlung, wie notwendig, an den Heißölkreis angelegt, um eine Temperatur von weniger als 100°C beizubehalten. Nachdem das letzte Peroxidinkrement zugegeben wurde, wurde der Reaktorinhalt für weitere 2 Stunden bei 98°C gehalten, bevor der Inhalt abgekühlt und abgelassen wurde. Dies ergab 284,4 kg (627 lbs) 33,7%-ige aktive Oligomaleat-Lösung.
Beispiel 5
Ein Oxfordgewebe aus 100% Baumwolle wird durch ein Behandlungsbad geführt und mit der Behandlungsbad-Lösungszusammensetzung gesättigt. Das Behandlungsbad enthält eine wässrige Lösung, die zu 33% eine 25%-ige Lösung des Polymaleats aus Beispiel 1 (8,35% Vernetzungsmittel mit durchschnittlichen Molekulargewichten zwischen 110 und 700), 4,18% Natriumphosphinat-Katalysator, 0,06% Tergitol TMN-6-Benetzungsmittel und 62,3% entionisiertes Wasser enthält. Das Lösungsbad wird bei einem pH von 2,48 gehalten und hat weniger als 10 ppm farbkörperbildende Übergangsmetalle. Der gesättigte Baumwollstoff wird bei 0,2 MPa (2 bar) Druck und einer Geschwindigkeit von 1 Meter/Minute durch Druckwalzen (d. h. Klotzmaschine, Werner-Mathis HVF-500) geführt, was zu einer Feuchtigkeitsaufnahme von 83,75% Behandlungslösung auf dem Stoff führte. Der Stoff wird für 2 Minuten bei 85°C in einem Trockenofen (Werner-Mathis) getrocknet. Der getrocknete Stoff wird für 3 Minuten bei 180°C in einem Härtungsofen „vorgehärtet". Der resultierende ausgerüstete Stoff wurde mit einer wässrigen Lösung „nachgewaschen", um verbliebene Salze aus dem ausgerüsteten Stoff zu entfernen.
Beispiel 6
Ein Oxfordgewebe aus 100% Baumwolle wird durch ein Behandlungsbad geführt und mit der Behandlungsbad-Lösungszusammensetzung gesättigt. Das Behandlungsbad enthält eine wässrige Lösung, die 33% eine 25%-ige Lösung des Polymaleats aus Beispiel 1 (8,35% Vernetzungsmittel mit durchschnittlichen Molekulargewichten zwischen 110 und 700), 4,18% Natriumphosphinat-Katalysator, 0,06% Tergitol TMN-6-Benetzungsmittel und 62,3% entionisiertes Wasser enthält. Das Lösungsbad wird bei einem pH von 2,48 gehalten und hat weniger als 10 ppm farbkörperbildende Übergangsmetalle. Der gesättigte Baumwollstoff wird bei 0,2 MPa (2 bar) Druck und einer Geschwindigkeit von 1 Meter/Minute durch Druckwalzen (d. h. Klotzmaschine, Werner-Mathis HVF-500) geführt, was zu einer Feuchtigkeitsaufnahme von 83,75% Behandlungslösung auf dem Stoff führte. Der Stoff wird für 2 Minuten bei 85°C in einem Trockenofen (Werner-Mathis) getrocknet. Der getrocknete Stoff wird für 2 Minuten bei 180°C „nachgehärtet", während gleichzeitig mit einer Textilpresse eine Bügelfalte in den Stoff eingebracht wurde. Der resultierende ausgerüstete Stoff wurde mit einer wässrigen Lösung „nachgewaschen", um verbliebene Salze aus dem ausgerüsteten Stoff zu entfernen.
Beispiel 7
Ein Oxfordgewebe aus 100% Baumwolle wird durch ein Behandlungsbad geführt und mit der Behandlungsbad-Lösungszusammensetzung gesättigt. Das Behandlungsbad enthält eine wässrige Lösung, die zu 33% eine 25%-ige Lösung des Polymaleats aus Beispiel 1 (ungefähr 8,35% Vernetzungsmittel mit durchschnittlichen Molekulargewichten zwischen 110 und 700), 4,18% Natriumphos phinat-Katalysator, zu 2% eine 35%-ige Lösung von GE SM2112-Silikon, 0,06% Tergitol TMN-6-Benetzungsmittel und 61,3% entionisiertes Wasser enthält. Das Lösungsbad wird bei einem pH von 2,48 gehalten und hat weniger als 10 ppm farbkörperbildende Übergangsmetalle. Der gesättigte Baumwollstoff wird bei 0,2 MPa (2 bar) Druck und einer Geschwindigkeit von 1 Meter/Minute durch Druckwalzen (d. h. Klotzmaschine, Werner-Mathis HVF-500) geführt, was zu einer Feuchtigkeitsaufnahme von 83,75% Behandlungslösung auf dem Stoff führte. Der Stoff wird für 2 Minuten bei 85°C in einem Trockenofen (Werner-Mathis) getrocknet. Der getrocknete Stoff wird für 3 Minuten bei 180°C in einem Härtungsofen „vorgehärtet". Der resultierende ausgerüstete Stoff wurde mit einer wässrigen Lösung „nachgewaschen", um verbliebene Salze aus dem ausgerüsteten Stoff zu entfernen.
Beispiel 8
Ein Oxfordgewebe aus 100% Baumwolle wird durch ein Behandlungsbad geführt und mit der Behandlungsbad-Lösungszusammensetzung gesättigt. Das Behandlungsbad enthält eine wässrige Lösung, die zu 33% eine 25%-ige Lösung des Polymaleats aus Beispiel 1 (8,35% Vernetzungsmittel mit durchschnittlichen Molekulargewichten zwischen 110 und 700), 4,18% Natriumphosphinat-Katalysator, zu 2% eine 35%-ige Lösung von GE SM2112-Silikon, 0,06% Tergitol TMN-6-Benetzungsmittel und 61,3% entionisiertes Wasser enthält. Das Lösungsbad wird bei einem pH von 2,48 gehalten und hat weniger als 10 ppm farbkörperbildende Übergangsmetalle. Der gesättigte Baumwollstoff wird bei 0,2 MPa (2 bar) Druck und einer Geschwindigkeit von 1 Meter/Minute durch Druckwalzen (d. h. Klotzmaschine, Werner-Mathis HVF-500) geführt, was zu einer Feuchtigkeitsaufnahme von 83,75% Behandlungslösung auf dem Stoff führte. Der Stoff wird für 2 Minuten bei 85°C in einem Trockenofen (Werner-Mathis) getrocknet. Der getrocknete Stoff erhielt mittels einer Textilpresse eine permanente Bügelfalte, und der resultierende Stoff mit der Bügelfalte wurde für 2 Minuten bei 180°C „nachgehärtet". Der resultierende ausgerüstete Stoff wurde mit einer wässrigen Lösung „nachgewaschen", um verbliebene Salze aus dem ausgerüsteten Stoff zu entfernen.
Beispiel 9
Ein Oxfordgewebe aus 100% Baumwolle wird durch ein Behandlungsbad geführt und mit der Behandlungsbad-Lösungszusammensetzung gesättigt. Das Behandlungsbad enthält eine wässrige Lösung, die zu 33% eine 25%-ige Lösung des Polymaleats aus Beispiel 1 (8,35% Vernetzungsmittel mit durchschnittlichen Molekulargewichten zwischen 110 und 700), 4,18% Natriumphosphinat-Katalysator, zu 1% eine 35%-ige Lösung eines fleckenabweisenden Fluoracrylats (z. B. Repearl F-35^®, erhältlich von Asahi), 0,06% Tergitol TMN-6-Benetzungsmittel und 62,3% entionisiertes Wasser enthält. Das Lösungsbad wird bei einem pH von 2,48 gehalten und hat weniger als 10 ppm farbkörperbildende Übergangsmetalle. Der gesättigte Baumwollstoff wird bei 0,2 MPa (2 bar) Druck und einer Geschwindigkeit von 1 Meter/Minute durch Druckwalzen (d. h. Klotzmaschine, Werner-Mathis HVF-500) geführt, was zu einer Feuchtigkeitsaufnahme von 83,75% Behandlungslösung auf dem Stoff führte. Der Stoff wird für 2 Minuten bei 85°C in einem Trockenofen (Werner-Mathis) getrocknet. Der getrocknete Stoff wird für 3 Minuten bei 180°C in einem Härtungsofen „vorgehärtet". Der resultierende ausgerüstete Stoff wurde mit einer wässrigen Lösung „nachgewaschen", um verbliebene Salze aus dem ausgerüsteten Stoff zu entfernen.
Beispiel 10
Ein Oxfordgewebe aus 100% Baumwolle wird durch ein Behandlungsbad geführt und mit der Behandlungsbad-Lösungszusammensetzung gesättigt. Das Behandlungsbad enthält eine wässrige Lösung, die zu 33% eine 25%-ige Lösung des Polymaleats aus Beispiel 1 (8,35% Vernetzungsmittel mit durchschnittlichen Molekulargewichten zwischen 110 und 700), 4,18% Natriumphosphinat-Katalysator, zu 1% eine 35%-ige Lösung eines fleckenabweisenden Fluoracrylats (z. B. Repearl F-35^®, erhältlich von Ashahi), 0,06% Tergitol TMN-6-Benetzungsmittel und 62,3% entionisiertes Wasser enthält. Das Lösungsbad wird bei einem pH von 2,48 gehalten und hat weniger als 100 ppm farbkörperbildende Übergangsmetalle. Der gesättigte Baumwollstoff wird bei 0,2 MPa (2 bar) Druck und einer Geschwindigkeit von 1 Meter/Minute durch Druckwalzen (d. h. Klotzmaschine, Werner-Mathis HVF-500) geführt, was zu einer Feuchtigkeitsaufnahme von 83,75% Behandlungslösung auf dem Stoff führte. Der Stoff wird für 2 Minuten bei 85°C in einem Trockenofen (Werner-Mathis) getrocknet. Der getrocknete Stoff wurde in die Form eines Kleidungsstückes geschnitten und genäht, gepresst, um permanente Stofffalten und Plissierungen zu verleihen, und dann wurde das fertige Kleidungsstück bei 180°C für 2 Minuten nachgehärtet. Der resultierende ausgerüstete Stoff wurde mit einer wässrigen Lösung „nachgewaschen", um verbliebene Salze aus dem ausgerüsteten Stoff zu entfernen.
Beispiel 11
Ein preiselbeerfarbiger Stoff aus 100% Baumwolle, Piqué-Strick, wird durch ein Behandlungsbad geführt und mit der Behandlungsbadlösung anhand des Verfahrens des zweifachen Eintauchens und zweifachen Walzendurchgangs gesättigt. Das Behandlungsbad enthält eine wässrige Lösung, die zu 28,38% eine 35%-ige Lösung aus Oligomaleat, 4,96% Natriumhypophosphat-Katalysator, zu 0,58% eine 52%-ige Lösung eines Farbstofffixierungsmittels (Sandofix TP, erhältlich von Clariant), 0,28% Tergitol TMN-6-Benetzungsmittel und 65,82% entionisiertes Wasser enthält. Die Behandlungsbadlösung wird auf einen pH von 2,45–2,48 eingestellt. Der gesättigte Baumwollstoff wird bei 0,2 MPa (2 bar) Druck und einer Geschwindigkeit von 1,5 Meter/Minute durch Druckwalzen (d. h. Klotzmaschine, Werner-Mathis HVF-500) geführt, was zu einer Feuchtigkeitsaufnahme von 70,43% Behandlungslösung auf dem Stoff führte. Der Stoff wird für 2 Minuten bei ungefähr 85°C in einem Trockenofen (Werner-Mathis) getrocknet. Anschließend an den Trocknungsschritt wird der Stoff in dem Ofen für 3 Minuten bei ungefähr 180°C „nachgehärtet". Der resultierende ausgerüstete Stoff wurde mit einer wässrigen Lösung „nachgewaschen", um jegliche verbliebenen Salze aus dem ausgerüsteten Stoff zu entfernen.
Beispiel 12
Ein Stoff aus einer 50/50-Mischung aus Baumwolle/Polyester wird durch ein Behandlungsbad geführt und mit der Behandlungsbad-Lösungszusammensetzung gesättigt. Beispiel 7 wird im Bezug auf die Behandlungsbadzusammensetzung, die Schritte des Trocknens, Nachwaschens und Vorhärtens wiederholt.
Beispiel 13
Ein Stoff aus einer 50/50-Mischung aus Baumwolle/Polyester wird durch ein Behandlungsbad geführt und mit der Behandlungsbad-Lösungszusammensetzung gesättigt. Beispiel 8 (oder ein anderes typisches Beispiel – vorzugsweise Nachhärtung) wird im Bezug auf die Behandlungsbadzusammensetzung, die Schritte des Trocknens, Nachwaschens und Härtens wiederholt.

Claims

Textilausrüstungszusammensetzung, umfassend eine wässrige Zusammensetzung mit a) mindestens einem Vernetzungsmittel und b) einer katalytischen Menge eines Veresterungskatalysators, dadurch gekennzeichnet, dass das Vernetzungsmittel mindestens einen Vernetzungszusatzstoff umfasst, der ausgewählt ist aus der Gruppe mit der Formel
worin R unabhängig für H, OH, OM oder eine Einheit mit der Formel
und Mischungen davon steht; X für H, OH oder OSO₃M steht, M für H, ein salzbildendes Kation und Mischungen davon steht; die Indizes x, y und z jeweils unabhängig voneinander 0 bis 7 sind; x + y + z kleiner als oder gleich 7 ist, x + z größer als oder gleich 1 ist, Q für H, OH, OM steht, aber nicht für H, wenn sowohl x als auch z größer als oder gleich 1 sind, und wobei das Molekulargewicht des Vernetzungsmittels ungefähr 110 bis ungefähr 700 ist, wobei die Zusammen setzung ferner 1,2,3,4-Butantetracarbonsäure (BTCS) umfasst, wobei die BTCS 0,1 bis 75% des gesamten Vernetzungsmittels in dem wässrigen Ausrüstungsbad ausmacht.
Textilausrüstungszusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vernetzungszusatzstoff aus Strukturisomeren mit folgenden Formeln ausgewählt ist:
Textilausrüstungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung ferner einen Zusatzbestandteil, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Benetzungsmitteln, Weichmachern, Farbstofffixierungsmitteln, Chlorfängern, Fleckenabweisemitteln, abriebhemmenden Zusatzstoffen, antibakteriellen Mitteln, hydrophilen Ausrüstungen, Aufhellern, UV-Absorptionsmitteln, Brandschutzmitteln und Mischungen davon, umfasst.
Textilausrüstungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Veresterungskatalysator ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Phosphoroxysäuren, Carbodiimiden, Hydroxysäuren, Mineralsäuren und Lewis-Säuren.
Verfahren zum Ausrüsten eines Textilartikels, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: a) Behandeln einer nicht ausgerüsteten Textilkomponente in einem wässrigen Ausrüstungsbad, das eine Vernetzungszusammensetzung enthält, wobei die Vernetzungszusammensetzung eine wässrig Zusammensetzung mit i) mindestens einem Vernetzungsmittel und ii) einer katalytischen Menge eines Veresterungskatalysators umfasst, wobei das Vernetzungsmittel mindestens einen Vernetzungszusatzstoff umfasst, der ausgewählt ist aus der Gruppe mit der Formel
worin R unabhängig für H, OH, OM oder eine Einheit mit der Formel
und Mischungen davon steht; X für H, OH oder OSO₃M steht, M für H, ein salzbildendes Kation und Mischungen davon steht; die Indizes x, y und z jeweils unabhängig voneinander 0 bis 7 sind; x + y + z kleiner als oder gleich 7 ist, x + z größer als oder gleich 1 ist, Q für H, OH, OM steht, aber nicht für H, wenn sowohl x als auch z größer als oder gleich 1 sind, und wobei das Molekulargewicht des Vernetzungsmittels ungefähr 110 bis ungefähr 700 ist, wobei die Zusammensetzung ferner 1,2,3,4-Butantetracarbonsäure (BTCS) umfasst, wobei die BTCS 0,1 bis 75% des gesamten Vernetzungsmittels in dem wässrigen Ausrüstungsbad ausmacht; und b) Harten des behandelten Textilstoffes, um einen ausgerüsteten Textilstoff zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Textilstoff gehärtet wird, bevor er zu einem Kleidungsstück ausgebildet wird.
Verfahren nach Ansprüchen 5–6, dadurch gekennzeichnet, dass der Textilstoff gehärtet wird, nachdem er zu einem Kleidungsstück ausgebildet wurde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5–7, dadurch gekennzeichnet, dass das wässrige Ausrüstungsbad ferner ein haltbares Pressharz umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5–8, dadurch gekennzeichnet, dass es nach dem Härten der Vernetzungszusammensetzung ferner den Schritt des Zugebens eines haltbaren Pressharzes zu dem ausgerüsteten Textilstoff umfasst.