DE818632C

DE818632C - Process for improving the properties of wool and other substances containing keratin

Info

Publication number: DE818632C
Application number: DEP44777A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dr Nuessler; Paul Dr Rabe; Richard Dr Wegler
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1949-06-03
Filing date: 1949-06-03
Publication date: 1951-10-25

Description

Verfahren zur Verbesserung der Eigenschaften von Wolle und anderen keratinhaltigen Substanzen Das Wollkeratin besteht bekanntlich aus rostartig nebeneinanderliegenden Polypeptidketten, welche aus Aminosäuren durch Wasserabspaltung entstanden sind. Die Querverbindungen dieser Ketten werden durch Cystinbrücken gebildet. Außerdem nimmt man an, daß freie Gruppen, z. B. COOH- und NH2-Gruppen, in den Seitenketten der Polypeptide zwischenmolekulare Salzbindungen eingehen, wodurch ebenfalls Querverbindungen zustande kommen. Durch Einwirkung von Alkalien werden insbesondere die Querverbindungen gelöst, wodurch eine mehr oder weniger starke Schädigung der Wolle eintritt. Säureein#wirkung führt verschiedentlich ebenfalls infolge hydrolytischen Ab- baus des Keratins zu Wollschädigungen.Process for improving the properties of wool and other keratin-containing substances As is well known, wool keratin consists of polypeptide chains lying next to one another in a rust-like manner, which have arisen from amino acids by splitting off water. The cross-connections of these chains are formed by cystine bridges. It is also believed that free groups, e.g. B. COOH and NH2 groups, enter into intermolecular salt bonds in the side chains of the polypeptides, which also creates cross-links. The action of alkalis in particular loosens the cross-connections, which results in more or less severe damage to the wool. The action of acids also leads to damage to wool as a result of hydrolytic degradation of the keratin.

Es wurde nun gefunden, daß man Alkali-, Säure-und Kochbeständigkeit von Wolle und anderen keratinhaltigen Substanzen wesentlich verbessern kann, wenn man sie mit solchen Acrylamiden behandelt, die mehrere Acrylamidreste im Molekül enthalten. Geeignete Verbindungen dieser Art sind Diacryldiamide und Triacryltriamide; als Beispiele seien genannt das Diacrylamid des Hexamethylendiamins, das Triacrylamid des Diäthylentriamins und Triacrylperhydrotriazin (vgl. Chemische Berichte, Bd. 81, 1948, S. 527ff.). Die Wirkung des neuen Verfahrens zeigt sich insbesondere darin, daß so behandelte Wolle auch in heißen alkalischen Bädern weniger leidet als unbehandelte; sie löst sich viel weniger und bleibt im Griff weicher und geschmeidiger. Das Keratin der behandelten Wolle neigt weniger zur Hydrolyse, deshalb wird die Wolle auch durch Säuren und saures Kochen weniger angegriffen. Die genannten Verbindungen bewirken als polyfunktionelle Verbindungen mit mehreren leicht anlagerungsfähigen Doppelbindungen eine zusätzliche Vernetzung des Keratins, wodurch eine widerstandsfähigere Wollqualität erzielt wird. Dies wirkt sich auch vorteilhaft beim Schrumpfechtmachen der Wolle durch Chloren aus.It has now been found that the alkali, acid and boiling resistance of wool and other keratin-containing substances can be improved significantly if they are treated with acrylamides which contain several acrylamide radicals in the molecule. Suitable compounds of this type are diacrylic diamides and triacrylic triamides; Examples include the diacrylamide of hexamethylenediamine, the triacrylamide of diethylenetriamine and triacrylperhydrotriazine (see Chemischeberichte, Vol. 81, 1948, pp. 527ff.). The effect of the new process is particularly evident in the fact that wool treated in this way suffers less than untreated wool even in hot alkaline baths; it loosens much less and remains softer and more supple to the touch. The keratin in the treated wool is less prone to hydrolysis, which is why the wool is also less affected by acids and acidic boiling. As polyfunctional compounds with several easily attachable double bonds, the compounds mentioned cause an additional crosslinking of the keratin, as a result of which a more resistant wool quality is achieved. This also has an advantageous effect when the wool is made shrink-proof with chlorine.

Bei der Durchführung des Verfahrens kann man die genannten Acrylamide auch in Verbindung mit Reduktionsmitteln zur Anwendung bringen. Hierbei kann die Wolle vorreduziert sein, z. B. mit Thioglykolsäure, oder das Reduktionsmittel, z. B. Formaldehydnatriumsulfoxylat, kann im gleichen Bade verwendet werden. Das Vorreduzieren der Wolle hat sich besonders bei der Verwendung der Diacryldiamide als zweckmäßig erwiesen.The acrylamides mentioned can be used when carrying out the process also apply in conjunction with reducing agents. Here the Wool be pre-reduced, e.g. B. with thioglycolic acid, or the reducing agent, e.g. B. sodium formaldehyde sulfoxylate can be used in the same bath. The pre-reducing the wool has proven to be particularly useful when using the diacryldiamide proven.

Es istbekannt, daß Wolle durch eine Behandlung mit Formaldehyd alkali- und konchbeständig gemacht werden kann. Die hierdurch erzielte Wirkung ist aber weniger überfärbebeständig als bei Behandlung mit den genannten Acrylamiden. Des weiteren ist bekannt, daß die Alkalibeständigkeit der Wolle dadurch verbessert werden kann, daß man mit Hilfe von Reduktionsmitteln die Cystinbrücken zu Cysteingruppen aufspaltet, welche ihrerseits mit organischen Dihalogeniden umgesetzt werden. Durch dieses Verfahren wird aber das natürliche Ziehvermögen der Wolle stark verändert, was nach dem beanspruchten Verfahren nicht der Fall ist. Ein weiteres bekanntes Verfahren verwendet Bischlormethyläther von aliphatischen Dialkoholen, wobei aber der Umstand als Nachteil zu werten ist, daß in organischen Lösungsmitteln gearbeitet werden muß. Auch Diäthylenharnstoffe werden zur Verbesserung der Alkalibeständigkeit herangezogen. Diese sind aber schwieriger herzustellen als die genannten Acrylamide; zudem sind sie weniger kochbeständig und neigen zu Appretureffekten. Beispiel i Wollgarn wird im Flottenverhältnis 1 :50 mit einer wäßrigen Lösung von 3 g Triacrylperhydrotriazin je Liter behandelt. Hierbei wird die Wolle bei gewöhnlicher Temperatur in das Bad eingebracht, welches auf ein pin von etwa 5 bis 6 eingestellt ist. Dann wird innerhalb 30 Minuten auf 8o' erwärmt und 2 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Anschließend wird mit warmem Wasser gut gespült und getrocknet.It is known that wool can be made alkali and conch resistant by treatment with formaldehyde. The effect achieved in this way, however, is less resistant to overdyeing than when treated with the acrylamides mentioned. It is also known that the alkali resistance of wool can be improved by using reducing agents to split the cystine bridges into cystine groups, which in turn are reacted with organic dihalides. However, this process greatly changes the natural drawability of the wool, which is not the case after the claimed process. Another known process uses bischloromethyl ether of aliphatic dialcohols, but the disadvantage is that it has to be carried out in organic solvents. Diethylene ureas are also used to improve alkali resistance. However, these are more difficult to manufacture than the acrylamides mentioned; In addition, they are less resistant to boiling and tend to have finishing effects. Example i wool yarn is a liquor ratio of 1: 50 treated with an aqueous solution of 3 g per liter Triacrylperhydrotriazin. Here, the wool is brought into the bath at normal temperature, which is set to a pin of about 5 to 6 . Then it is heated to 80 'within 30 minutes and left at this temperature for 2 hours. It is then rinsed well with warm water and dried.

a) Alkalilöslichke#it: Die Alkalilöslichkeit der behandelten Wolle beträgt nur 5,80/0 gegenüber unbehandelter mit 14,40/a. Die Alkalilöslichkeit wird so bestimmt, daß i g Wolle i Stunde bei 65' mit n/io Natronlauge behandelt wird. Sie drückt sich im Gewichtsverlust aus, den die Wolle hierbei erfährt. Die Werte der Alkalilöslichkeit hängen ab von der Art der verwendeten Wollen. Es wurden. Alkalilöslichkeitsverminderungen bis auf 2,5% erhalten.a) Alkali solubility: The alkali solubility of the treated wool is only 5.80 / 0 compared to untreated wool with 14.40 / a. The alkali solubility is determined in such a way that 1 g of wool is treated with 100% sodium hydroxide solution for 1 hour at 65 '. It is expressed in the weight loss that the wool experiences in the process. The values of the alkali solubility depend on the type of wool used. There were. Get alkali solubility reductions down to 2.5%.

Die Behandlung mit Triacrylperhydrotriazin kann auch bei gewöhnlicher Temperatur vorgenornrnen werden, wobei der erreichte Effekt etwas geringer ist.Treatment with triacryl perhydrotriazine can also be used with ordinary Temperature can be pre-determined, the effect achieved being somewhat less.

b) Reißfestigkeit: Die behandelte Wolle wird einmal 1/2 Stunde und zum anderen Mal i Stunde mit i g Soda je Liter Wasser'gekocht. Die Bestirnwung der Reißfestigkeit nach Abkochen mit Sodalösung ergab gegenüber unbehandelter Wolle folgende Werte: Kochdauer Reißfestigkeit der unbehandeltenWolle behandeltenWolle '/2 Stunde 982 iioo i Stunde 970 1081 c) Die mit Triacrylperhydrotriazin behandelte Wolle wird mit :2 % des Chromkomplexes des Azofarbstoffes aus i-Amino-2-oxy-naphthalin-4-sulfonsäure und i-Oxynaphthalin-8-sulfonsäure in -Gegenwart von io% konzentrierter Schwefelsäure (bezogen auf das Wollgewicht) 1'/2 Stunden kochend gefärbt. Die präparierte Wolle zeigt eine wesentlich geringere Alkalilöslichkeit als unbehandelte Wolle, welche unter den gleichen Bedingungen gefärbt wurde. Alkalilöslichkeit der gefärbten > unbehandelten Wolle behandelten Wolle 27,40/0 17,30/0 d) Die mit Triacrylperhydrotriazin behandelte Wolle wird mit 6%iger und i8%iger Schwefelsäure nach Art des Carbonisierens behandelt. Die Werte der Alkalilöslichkeit im Vergleich zur unbehandelten Wolle zeigen die überlegene Beständigkeit der präparierten Wolle gegenüber hohen Säurekonzentrationen.b) Tear resistance: the treated wool is boiled once for 1/2 hour and the other time for 1 hour with 1 g of soda per liter of water. The determination of the tensile strength after boiling with soda solution gave the following values compared to untreated wool: Cooking time tear strength of the untreated wool treated wool '/ 2 hour 982 iioo i hour 970 1081 c) The wool treated with triacryl perhydrotriazine is treated with: 2% of the chromium complex of the azo dye from i-amino-2-oxy-naphthalene-4-sulfonic acid and i-oxynaphthalene-8-sulfonic acid in the presence of 10% concentrated sulfuric acid (based on the Wool weight) dyed at the boil for 1½ hours. The prepared wool shows a significantly lower alkali solubility than untreated wool which has been dyed under the same conditions. Alkali solubility of the colored > untreated wool treated wool 27.40 / 0 17.30 / 0 d) The wool treated with triacryl perhydrotriazine is treated with 6% and 18% sulfuric acid in the manner of carbonizing. The values of the alkali solubility compared to the untreated wool show the superior resistance of the prepared wool to high acid concentrations.

I Alkalilöslichkeit der unb.ehandelten Wolle behandelten Wolle 61/oige Schwefelsäure I,4,4% 6,40/0 i8%ige Schwefelsäure 21,9010 8,gO/o e) Die mit Triacrylperhydrotriazin behandelte Wolle wird mit Natriumhypochlorit (i g aktives Chlor je Liter) in Gegenwart von 3 ccm konzentrierter Schwefelsäure im Liter schrumpfecht gemacht. Hierbei erfährt die Wolle einen Gewichtsverlust von nur 1,3 0/0, während unbehandelte Wolle 3,7% an Gewicht verliert. Die behandelte Wolle zeigt auch einen etwas geringeren Schrumpfverlust und vergilbt weniger, z. B. beim Walken.I. Alkali solubility of untreated wool treated wool 61% sulfuric acid I, 4.4% 6.40 / 0 18% sulfuric acid 21.9010 8, gO / o e) The wool treated with triacryl perhydrotriazine is made non-shrinkable with sodium hypochlorite (1 g active chlorine per liter) in the presence of 3 cc of concentrated sulfuric acid per liter. The wool experiences a weight loss of only 1.3%, while untreated wool loses 3.7% in weight. The treated wool also shows somewhat less shrinkage loss and less yellowing, e.g. B. walking.

Beispiel 2 Man bringt Wolle in die kalte wäßrige Lösung von 3 g Triacrylperhydrotriazin und i g Borax je Liter bei einem Flottenverhältnis von I : 3o. Dann wird innerhalb 2o bis 30 Minuten auf 8o' erhitzt, anschließend 15 g Formaldehydnatriumsulfoxylat je Liter zugegeben und 2 Stunden bei 8o' behandelt. Zum Schluß wird gut gespült und getrocknet. Die Wolle zeigt nach dieser Behandlung eine Alkalilöslichkeit von nur 3,7% gegenüber unbehandelter mit 13,5'/0. Beispiel 3 Wolle, welche mit einer Lösung von 45 g Thioglykolsäure je Liter Wasser bei PH = 5 -und 45' reduziert wurde, behandelt man mit einer wäßrigen Lösung von 4,5 g Diacrylhexamethylendiamid im Liter. Hierbei bringt man die Faser bei 30' ein, erwärmt langsam auf 8o' und behandelt 2 Stunden bei dieser Temperatur. Die Alkalilöslichkeit dieser Wolle beträgt 6,-4%, während reduzierte Wolle zu 53010 und normale Wolle zu 13,40/0 lÖslich sind.EXAMPLE 2 Wool is placed in the cold aqueous solution of 3 g of triacrylperhydrotriazine and 1 g of borax per liter at a liquor ratio of 1: 3o. The mixture is then heated to 80 'over the course of 20 to 30 minutes, then 15 g of sodium formaldehyde sulfoxylate per liter are added and the mixture is treated at 80' for 2 hours. Finally, it is rinsed well and dried. After this treatment, the wool shows an alkali solubility of only 3.7% compared to untreated wool with 13.5%. Example 3 Wool which has been reduced with a solution of 45 g of thioglycolic acid per liter of water at pH = 5 and 45 'is treated with an aqueous solution of 4.5 g of diacrylhexamethylene diamide per liter. The fiber is introduced at 30 ' , slowly heated to 80' and treated at this temperature for 2 hours. The alkali solubility of this wool is 6.4 %, while reduced wool to 53010 and normal wool to 13.40 / 0 are soluble.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for improving the properties of Wool and other keratin-containing substances, characterized in that they are Substances with acrylamides, which contain the acrylamide residue several times in the molecule, treated.

2. The method according to claim i, characterized in that the treatment in connection with reducing agents for wool and other substances containing keratin performs.