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Verfahren zum Wasserdicht- bzw. Wasserabstoßendmachen von Faserstoffen
aller Art Es ist bekannt, höhermolekulare Fettsäuren, wie sie im Montanwachs vorliegen,
zum wasserdichtenden bzw. wasserabstoßenden Imprägnieren von Textilien und anderen
Faserstoffen zu verwenden. Derartige Fettsäuren, welche noch mehr oder weniger große
Mengen von Estern oder unverseifbanen Stoffen enthalten, benutzt man dabei meist
in verseifter oder emulgierter Form, zusammen mit löslichen Salzen mehr-,vertiger
Metalle, insbesondere mit Aluminiumsalzen.
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Es wurde gefunden, daß sich für derartige Imprägnierungen besonders
gut hochmolekulare Carbonsäunen eignen, die durch Oxydation höherer aliphatischer
Kdhlenwasserstoffe, insbesondere durch Oxydation von Paraffin, mit sauerstoffabgebenden
Mitteln gewonnen werden. Die Oxydation wird mit Hilfe von schwefelsauren Al'kalibichromatlösungen
zweckmäßig derart vorgenommen, -daß man die zu behandelnden hochsiedenden Kohlenwasserstoffgemische
mindestens viermal hintereinander mit Bichromatschwefelsäure behandelt. Die zur
Verarbeitung kommenden Paraffine können auch vorher chloriert und das aufgenommene
Chlor wieder abgespalten werden. Hierbei ist es vorteilhaft,
wenn
man die Chloraufnahme derart bemißt; daß je MolParaffin o,6 bis 0,7MolChlor angelagert
werden. Außer durch. Bichromatscbwefelsäüre kann die Oxydation der zur Verwendung
kommenden Paraffine auch mit nitrosen Gasen in Gegenwart von konzentrierter Schwefelsäure
oder Nitrösylschwefelsäure erfolgen.
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Besonders gut geeignete Ausgangsstoffe sind diejenigen Paraffine,
die bei der katalytischen Kohlenöxyd'hydrierung entstehen. Gegenüber natürlich vorkommenden
bzw. aus Naturstoffen gewonnenen Montanwachsen besitzen diese Paraffine den Vorteil;
in praktisch unbegrenzter Menge zugänglich zu sein. Ihre Zusammensetzung und Eigenschaften
sind stets gleich, so daß man in - der -Fabrikation keine unerwünschten Schwankungen
zu befürchten hat. Durch passende Auswahl der- Ausgangsstoffe, d. h. durch :entsprechende
Einstellung der Synthesebedingungen bzw. Fraktionierung und durch zweckmäßige Oxydationsbedingungen
kann man die Eigenschaften,der erhaltenen Carbonsäuren auf den jeweiligen Verwendungszweck
abstellen.
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Es ist bereits bekannt, aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere
aus festen Paraffinen; durch Lufteinwirkung Oxydationsprodukte herzustellen, welche
weitgehend Carbonsäuren enthalten. Diese Oxydationsprodukte sind für Imprägnierzwecke
bisher nur schlecht geeignet, weil die erzielbare Wasserdichtigkeit und der wasserabstoßende
Effekt mangelhaft sind. Besonders der sogenannte Abperleffekt leidet oft schon sehr
merklich, wenn neben anderen, für Imprägnierzwecke üblichen Stoffen auch nur kleine
Mengen von durch Paraffinluftoxydation gewonnenen Carbonsäuren zur Anwendung kommen.
Diese schlechte Wirkung scheint darauf zurückzuführen zu sein, daß bei der Luftoxydation
von Paraffinen neben Carbonsäuren im -großen Umfang auch Ester, Ketone, Estolide
und ähnliche Verbindungen entstehen, welche eine hohe Differenz zwischen Säurezahl
undVerseifungszahl zur Folge haben.
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Die mit Hilfe der erwähnten sauerstoffabgebenden Mittel .durch Paraffinoxydation
gewonnenen hochmolekularen Cärbonsäuren weisen :diese Nachteile nicht auf. Diese
Oxydationsprodukte können für den erfindungsgemäßen Verwendungszweck sowohl in Form
der reinen Säuren, die man aus den rohen Oxydationsprodukten isoliert, als auch
in Mischung mit unverändertem Paraffin zur Anwendung kommen. Man kann, sie in verseifter
oder emuligierter Form, gegebenenfalls zusammen mit Schutzkolloiden .oder auch in
organischen Lösungsmitteln zur Anwendung bringen. In allen Fällen lassen sichgleichzeitig
auch andere für Imprägnierzwecke übliche Stoffe, wie z. B. Paraffin, Monttanwachs
u. @dgl., mitverwenden. Oft genügt bereits die Anwendung kleiner Mengen der erwähnten
hochmolekularen Carbonsäuren, etwa als Emulgator für die Paraffinkohlenwasserstoffe,
um außerordentlich gute Imprägnierwirkungen zu erzielen.
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Die erfindungsgemäß in Frage kommenden Carbonsäuren können auch in
Form ihrer - stickstoffhaltigen Umsetzungsprodukte, beispielsweise als Fettsäureämide
oder Fettsäureimide, benutzt werden, die mit der behandelten Faser 1)eder Trocknung
eine wasserabstoßende Wirkung erzeugen.
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Auch zum wasserabstoßenden Imprägnieren von Pelzen, Leder, Papier
und Faserstoffen ähnlicher Art sind die erwähnten Carbonsäuren besonders gut verwendbar.
" Weitere Einzelheiten sind den nachfolgenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
Ausführungsbeispiel i Als Ausgangsmaterial diente ein technisches Oxydationsprodukt,
das aus aliphatischen Monocarbonsäuren mit durchschnittlich 23 Kohlenstoffatomen
und einer größeren Menge unveränderter Köhlenwasserstoffe und einer geringeren Menge
verseifbarer Stoffe bestand; eine Neutralisationszählvon rot, eine Verseifungszahl
von 125 und einen Erstarrungspunkt von etwa q.5° aufwies. Es war durch Chlorierung-
von Tafelparaffin mit einem Erstarrungspunkt von etwa 5ö°, das aus der katalytischen
Kohlenexydhydrierung stammte, Entchlorung der erhaltenen Chloranlagerungsprodukte
und zweimalige Behandlung der entstandenen Olefine mit einer Lösung gewonnen, welche
aus konzentrierter Schwefelsäure und Natriumbichromat bestand. In ioo kg dieses
Oxydationsproduktes wurden nach der Schmelzung 2o 1 heißes Wasser sowie 22 1 konzentrierte
Kalilauge (spezifisches Gewicht i,5o) eingerührt. Unter ständigemRühren fügte man
weitere 40 1 heißes Wasser hinzu, so daß eine pastenförmige Masse entstand. Von
dieser Paste wurden 5 kg nach Anteigen mit heißem Wasser auf ioo l verdünnt. Mit:
,der entstandenen Flotte behandelte man einen Zellwollgabärdine durch zweimalige
Passage auf einem Foülard, quetschte ab und beizte mit essigsaurer Tonerde von etwa
5° Be. Hierauf wurde auf dem Spannrahmen getrocknet. Die behandelte Ware besaß einen
sehr guten Abperleffekt sowie eine stark verminderte Wasseraufnahme und Wasserdurchlässigkeit.
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An Stelle von essigsaurer Tonerde konnten auch andere für Imprägnierzwecke
übliche Salze mehrwertiger Metalle verwendet werden. Statt des technischen Hartparaffinoxydationsproduktes
war in gleicher Weise auch eine gereinigte Caribonsäure geeignet, die von den unveränderten
Kohlenwasserstoffen weitgehend befreit und darauf mit der erforderlichen Menge Kalilauge
verseift war. Aus führung,sbeispiel2 Von einem technischen Hartparaffinoxydationsprodukt,
das durch Oxydation mit nitrosen Gasen und Nitrosylschwefelsäure gewonnen war und
vorwiegend aliphatische Carbonsäuren mit annähernd 3o Kohlenstoffatomen nebenunverändertem
Paraffin enthielt und eine Neutralisationszahl von 79, eine Verseifungszahl
von 9o und einen Erstarrungspunkt von annähernd 8o° aufwies, wurden 150 kg mit der
gleichen Menge Tafelparaffin verschmolzen. Darauf wurden zur Verflüssigung noch
301 Perchloräthylen eingerührt. Das Gemisch behandelte man in einer Homögenisiermaschine
mit 7001 einer i4°/aigen
Leimlösung unter Mitverwendung eines Emulgators,
wie z. B. 15 kg des Natriumsalzes einer alkylierten Naphthalinsulfosäure. Nach Zugabe
von 120 kg kristallisiertem Aluminiumtriformiat, die in 5oo 1 Wasser gelöst waren,
erhielt man eine Emulsion, von der man zur Ausführung der Imprägnierung 3 kg mit
Wasser zu ioo 1 Flotte verdünnte.
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Ein Mischgewebe aus Baumwolle und Zellwolle wurde mit dieser Lösung
bei d.0° im Passageverfahren behandelt und getrocknet. Die imprägnierte Ware besaß
gute wasserabstoßende Eigenschaften. Au sführungsbeispie13 Von der im ersten Ausführungsbeispiel
verwendeten technischen Monocarbonsäure wurden io kg mit 9o kg- Tafelparaffin verschmolzen.
Die erhaltene Mischung löste man in 2ooo k @g Trichloräthylen auf. Diese Lösung
war zur wasserabstoßenden Imprägnierung von Kleidungsstücken im Anschluß an eine
vorangegangene chemische Reinigung gut verwendbar. An Stelle der freien Carbonsäuren
können auch ihre Aluminiumsalze Verwendung finden.