DE874754C - Praeparat und Verfahren zum Appretieren von Textilien - Google Patents

Description

Bekanntlich werden Textilgewebe, Garne, Fäden und Fasern mit den verschiedenartigsten Mitteln behandelt, um dieselben knitterfest und wasserecht zu machen und um ein Schrumpfen, Verfilzen od. dgl. zu verhindern. Zu diesem Zweck werden Öle, Weichmacher, Schlichten, Bindemittel und andere Materialien verwendet und dadurch das Aussehen, der Griff usw. der Ware verbessert. Zweck der Erfindung ist nun ein Verfahren und ein Präparat, um

ίο die Eigenschaften von Textilien, insbesondere deren Widerstandsfähigkeit gegen Wasser, den Griff und die Knitterfestigkeit derselben, wesentlich zu verbessern sowie deren Neigung zum Schrumpfen zu vermindern.

Als Textilien kommen für das erfindungsgemäße Verfahren Fasern, Fäden, Garne, Strickwaren, gewebte Stoffe sowie andere aus Baumwolle, Leinen, Hanf, Jute, regenerierter Cellulose, Celluloseester, Celluloseäther, Wolle, Kunstwolle, Seide, Kunstseide und anderen natürlichen oder künstlichen Faser-' materialien in Betracht. Der Einfachheit halber werden diese Textilmaterialien nachfolgend als Textilgewebe bezeichnet.

Es ist bekannt, Textilgeweben durch Behandeln mit wäßrigen Dispersionen eines alkylierten Methylolmelamins und nachfolgendes Trocknen eine stark verringerte Neigung zum Schrumpfen, knitterfeste Eigenschaften und außerdem einen verbesserten Griff zu erteilen. Die so behandelten Gewebe besitzen aber nur geringe Widerstandsfähigkeit gegen das Eindringen von Wasser, so daß deren wasserabweisende Eigenschaften unbefriedigend sind. Demgegenüber zeigen Textilgewebe, die nach dem Verfahren erhalten werden, neben der Knitterechtheit, Schrumpfechtheit, einen besseren Griff usw. außerdem noch hervorragende wasserabweisende Eigenschaften.

Gemäß dem Verfahren werden die Textilgewebe mit einer wäßrigen Dispersion behandelt, die ein alkyliertes Methylolmelamin und einen höheren aliphatischen Alkohol enthält. Die Textilgewebe werden beispielsweise mit einer wäßrigen Dispersion, welche annähernd io Teile methyliertes Methylolmelamin und i,5 Teile Octadecylalkohol enthält, behandelt und hierauf einer Hitzebehandlung unterzogen. Die Wirkung der erfindungsgemäßen Behandlung scheint auf gewissen chemischen Umsetzungen, welche zwischen dem alkylierten Methylolmelamin und dem höheren Alkohol während des Trocknens erfolgen, zu beruhen.
Wird ein mit einem alkylierten, z. B. methylierten Methylolmelamin folgender Formel

CH₃OCH/

TT

Vat η ^ \ η \τ ,N-C C N>

N N

¹CH₂OCH₃

H-N-CH₂OCH₃

behandeltes Textilgewebe erhitzt, so polymerisiert sich das methylierte Methylolmelamin. Dabei werden vermutlich ein oder mehrere Moleküle Methylalkohol unter molekularer Umlagerung, welche die Polymerisation begünstigt, abgespalten. Daß derart behandelte Gewebe nicht besonders wasserabweisend sind, ist mindestens zum Teil darauf zurückzuführen, daß das bei der Polymerisation entstehende Harzmolekül keine wirksamen hydrophoben Gruppen enthält. Das Gewebe läßt sich ziemlich leicht benetzen, wobei das Wasser auch in die Zwischenräume des Gewebes eindringt.

Setzt man dagegen dem Behandlungsbad, welches das alkyiierte Methylolmelamin enthält, einen höheren aliphatischen Alkohol zu, so tritt vermutlich nach dem Imprägnieren, insbesondere beim Trocknen und Härten, zwischen dem alkylierten Methylolmelamin und dem höheren Alkohol, offenbar unter Austausch von Alkoholresten, eine chemische Umsetzung ein, welche die Natur des einverleibten Harzes verändert, ohne jedoch den Polymerisationsmechanismus, welcher zur Erzielung eines dauernd wasserunlöslichen Harzes im Gewebe erforderlich ist, zu beeinflußen. Als alkyiierte Methylolmelamine kommen für das vorliegende Verfahren solche in Betracht, deren Alkylgruppen höchstens 4 Kohlenstoffatome aufweisen. Die methylierten Methylolmelamine haben sich als besonders geeignet erwiesen. Aber auch alkyiierte Methylolmelamine, deren Alkylgruppen 2 bis 4 Kohlenstoffatome besitzen, sind brauchbar; sie erheischen aber größere Sorgfalt beim Härten, weil die hierfür erforderliche Temperatur leicht zu Schädigungen der Gewebe führen kann.

Diese alkylierten Methylolmelamine können in an sich bekannter Weise hergestellt werden. So kann man beispielsweise methyliertes Methylolmelamin wie folgt erhalten: Durch Umsetzung von 2 bis 6 Mol Formaldehyd mit 1 Mol Melamin wird ein Kondensationsprodukt hergestellt, welches vorwiegend Methylolmelamin zu sein scheint. Dieses Produkt bringt man hierauf mit 2 bis 6 Mol Methanol zur Reaktion, wobei methyliertes Methylolmelamin entsteht. Unter dem Begriff methyliertes Methylolmelamin sollen alle diejenigen Varianten von Reaktionsprodukten verstanden sein, welche. 2 bis 6 methylierte Methylolgruppen pro Molekül enthalten. Eine zu weitgehende Polymerisation ist während der Herstellung zu vermeiden, da das Harz erfindungsgemäß in Form einer wäßrigen Dispersion oder Lösung zur Anwendung gelangen mag, während allzu stark polymerisierte Produkte in Wasser schwer löslich sind. Es wurde ferner festgestellt, daß eine übertriebene Polymerisation des Produktes dazu neigt, den Geweben einen harten Griff zu verleihen.

Höhere Alkohole, welche gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden können, sind solche primäre, sekundäre und tertiäre aliphatische Alkohole, welche mindestens 8 Kohlenstoffatome pro Mol enthalten und dem gehärteten Harz im Gewebe jene hydrophoben Eigenschaften verleihen, die ausreichen, um dem Textilgewebe einen hohen Grad von Wasserbeständigkeit zu erteilen, wie Äthylhexanol, Dodekanol, Tetradekanol, Hexadekanol, Oktadekanol usw. Ein wegen seiner Zugänglichkeit besonders für das vorliegende Verfahren geeigneter höherer Alkohol ist ein Gemisch von Laurylalkohol mit geringen Mengen sowohl höherer als auch niedrigerer Alkohole. Es ist nicht nötig, daß 1 Mol oder sogar mehr des höheren Alkohols auf jedes Mol des alkylierten Methylolmelamins verwendet werden, um zufriedenstellende wasserechte Textilgewebe zu erhalten. Im allgemeinen hat sich herausgestellt, daß die Wasserechtheitseigenschaften der behandelten Gewebe nicht wesentlich verbessert werden, wenn mehr als 5 Teile des höheren Alkohols auf je 10 Gewichtsteile des alkylierten Methylolmelamine verwendet werden. Gewöhnlich wird die Verwendung von etwa 1,5 Gewichtsteilen des höheren Alkohols auf je 10 Gewichtsteile des methylierten Melamins genügen. Es können auch geringere Mengen an höherem Alkohol zur Anwendung gelangen, wobei jedoch eine Abnahme der Widerstandsfähigkeit der behandelten Gewebe gegen Wasser zu verzeichnen ist. Ein halbes Gewichtsprozent an höherem Alkohol pro 10 Gewichtsteile des alkylierten Methylolmelamins ergibt ein Appreturmittel, das die meisten Textilgewebe leidlich wasserwiderstandsfähig zu machen vermag. Alle übrigen Vorteile, wie Nichtschrumpfbarkeit, Knitterfestigkeit, verbesserter Griff usw., welche durch Behandlung der Gewebe mit methyliertem Methylolmelamin allein erhalten werden, sind selbstverständlich auch bei Verwendung der erfindungsgemäßen Präparate vorhanden. Das Gemisch aus alkyliertem Methylolmelamin und höherem Alkohol wird zweckmäßig in Form einer wäßrigen Dispersion, welche annähernd 2 bis 15 °/₀ oder mehr dieser Materialien enthält, auf die Textilien gebracht. Derartige Dispersionen können durch einfaches Einrühren einer geeigneten Menge des in einem Lösungsmittel, wie Äthylalkohol, Isopropylalkohol usw., gelösten höheren Alkohols in eine wäßrige Dispersion des alkylierten Methylolmelamins

erhalten werden, wobei beide Lösungen zweckmäßig Temperaturen von 26 bis 6o° aufweisen sollen. Als Dispergiermittel können u. a. Natriumisopropylnaphthalinsulfonat, Dioktyl-Natriumsulfosuccinat, Ammoniumcaseinat, Gelatine, Leim, Gummiarabikum usw. verwendet werden. Die Herstellung solcher Dispersionen wird in den einzelnen Beispielen ausführlich beschrieben werden. Die Dispersionen können in verschiedener, dem Fachmann geläufiger Weise auf die Gewebe gebracht werden; so können beispielsweise die getrockneten Gewebe in die Harzdispersion eingetaucht und hierauf durch geeignete Rollen, wie z. B. in einer Mange od. dgl., hindurchgeführt werden, um eine gleichmäßige Imprägnierung und ein Entfernen des überschüssigen Harzes zu sichern. Selbstverständlich kann das Gewebe auch nach anderen Methoden, so z. B. durch Bespritzen oder mittels geeigneter Behälter, welche auf der Mange montiert sind, imprägniert werden. Die Erfindung soll nicht auf eine bestimmte Methode der Imprägnierung der Gewebe beschränkt sein.

Die Menge des Appreturmittels aus alkyliertem Methylolmelamin und höherem aliphatischen! Alkohol, welche auf die Gewebe aufgebracht wird, kann beträchtlich variieren, je nach der Natur des zu behandelnden Gewebes und des entsprechenden Appreturmittels. Gewebe aus Wolle, Seide, Baumwolle usw. können wasserabweisend und im wesentlichen gegen Schrumpfen widerstandsfähig gemacht werden durch die Anwendung von etwa 2 bis 8 Gewichtsprozenten der harzbildenden Bestandteile, berechnet auf das Trockengewicht des Gewebes. Es können auch geringere Mengen, d. h. bis hinunter auf 0,5 Gewichtsprozent, zur Anwendung gelangen, wobei jedoch weniger wirksame Resultate erzielt werden. Größere Mengen, z. B. 8 bis 14 Gewichtsprozent des Gewebes, erhöhen die wasserabweisenden Eigenschaften des Gewebes und verleihen demselben einen hohen Grad von Knitterfestigkeit. Bei besonderen Gewebetypen und zur Erzielung besonderer Wirkungen kann es wünschenswert sein, größere Mengen des Appreturmittels zu verwenden, d. h. bis zu 30 Gewichtsprozent des Gemisches aus alkyliertem Methylolmelamin und höherem aliphatischen!

Alkohol. Nach dem Imprägnieren des Gewebes wird dasselbe getrocknet und zwecks Polymerisation des Harzes auf erhöhte Temperaturen erhitzt.

Um die Geschwindigkeit der Härtung des Harzes zu steigern und eine Verkürzung der Wärmebehandlung zu erwirken, kann dem wäßrigen Behandlungsbad ein geeigneter Katalysator zugesetzt werden. Hierfür eignen sich insbesondere Oxalsäure, Diammoniumhydrophosphat und Methylpyrophosphat. Außerdem können als Katalysatoren Triäthanolaminphthalat, Zinkchlorid, Essigsäure, Mineralsäuren, wie • Salzsäure und andere Säuren, verwendet werden, ferner auch andere dem Fachmann auf dem Kunstharzgebiet bekannte Katalysatoren.

Die Härtungstemperaturen sind im allgemeinen niedrig und können von etwa 93 bis etwa 149⁰ variieren, wobei die Härtungsdauer mit steigender Temperatur entsprechend verkürzt werden kann. Der Trocknungs- und Härtungsvorgang läßt sich der zur Verfügung stehenden Einrichtung anpassen. Bei hohen Temperaturen von 138 bis 149⁰ wird das Harz innerhalb 3 bis 4 Minuten in einen geeigneten wasserunlöslichen Zustand übergeführt. Besteht die Möglichkeit nicht, das Harz bei mäßigen Temperaturen von etwa 115 bis 140⁰ zu härten, so kann das Gewebe nach der Imprägnierung mit der gewünschten Menge des Appreturmittels der Breite nach auf einen Spannrahmen aufgespannt, dann getrocknet, auf einen Zylinder aufgerollt und in der Wärme belassen werden, bis vollständige Trocknung des Gewebes und Härtung des Harzes im Gewebe erreicht ist. Für gewisse Gewebe kann eine Trocknungs- und Härtungsdauer von 2 bis 3 Stunden bei 93 ° erforderlich sein. Die Trocknungs- und Härtungsdauer ist natürlich auch von der Wirkung des verwendeten Katalysators und von der Natur des Gewebes abhängig.

Nach der in der beschriebenen Weise erfolgten Behandlung wird das Gewebe, insbesondere wenn es sich um Wollwaren handelt, vorteilhaft noch einem kurzen milden Seifen unterzogen,' um es weich und geschmeidig zu machen. Man kann das Gewebe hernach noch anderen gebräuchlichen Appreturbehandlungen, wie Dekatieren, Bürsten, Scheren, Bügeln usw., unterwerfen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit gefärbten und ungefärbten Waren durchgeführt werden, ohne daß die Farbe oder der Farbton merklich beeinflußt oder das Material beschädigt wird.

Die nachfolgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung näher erläutern.

Beispiel 1

960 Gewichtsteile Formaldehyd (37gewichtsprozentig) und 252 Gewichtsteile Melamin werden in ein Reaktionsgefäß eingetragen, das mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Rückflußkühler versehen und so eingerichtet ist, daß es evakuiert und erhitzt werden kann. Der Inhalt des Reaktionsgefäßes wird innerhalb ¹J₂ Stunde auf eine Temperatur von 62⁰ erhitzt, und der p_H-Wert mittels 2n-NaOH auf 7,5 eingestellt. Nach einem weiteren y^tündigen Erwärmen wird das Gemisch bei einem Vakuum von etwa 710 mm Quecksilbersäule durch Entfernen von Wasser konzentriert. Nach 4ominutigem Erhitzen auf annähernd 54⁰ wird das Vakuum aufgehoben und die Wärmezufuhr eingestellt. Hierauf werden 1000 Gewichtsteile Methylalkohol, welcher genügend n° 2U-H₃PO₄ zugesetzt enthält, um die vorgängig zugefügte 2 n-NaOH zu neutralisieren, eingetragen. Alsdann wird das Gemisch bei einem pn-Wert von 6,4 erhitzt, um ein azeotropisches Gemisch von Methanol und Wasser abzudestillieren, wobei man stan- "5 dig wasserfreies Methanol als Ersatz für das Destillat zusetzt. Nach annähernd 6- bis 7stündigem Erhitzen wird schließlich unter einem Druck von etwa 710 mm Quecksilbersäule auf einen Gehalt von etwa 80 °/₀ Festkörper konzentriert.

25 Gewichtsteile des erwähnten 8ogewichtsprozentigen methylierten Methylolmelamins, 20 Gewichtsteile einer 5gewichtsprozentigen Lösung von Natriumisopropylnaphthalinsulfonat und 135 Gewichtsteile Wasser werden gemischt und auf annähernd 38° *^a5 erhitzt. Hierauf werden 3 Gewichtsteile Oktadecyl-

alkohol, gelöst in -48 Gewichtsteilen Isopropylalkohol -' ^T bei einer Temperatur von 26 bis 38⁰ unter Rühren in die methylierte Methylolmelaminlösung gegossen Dabei entsteht eine beständige Dispersion von feinen Partikeln. Dieser Dispersion wird schließlich Di-■ammoniumhydrophosphat in einer Menge von 4%, berechnet auf das Gewicht des Harzes, zugegeben. Muster von Baumwollgewebe (Perkaie) mit einer Fadendichte von je 31,5 Fäden pro Zentimeter in der Kette und im Schuß wurden mit der beschriebenen Dispersion durch Eintauchen und Abquetschen imprägniert, wobei das Abquetschen so geregelt wurde, daß das Gewebe annähernd 11,5 Gewichtsprozente methyliertes Methylolmelämin -}- Oktadecylalkohol xg enthielt. Das imprägnierte Gewebe wurde nun getrocknet und während 7 Minuten bei 143⁰ behandelt. Alsdann erfolgte ein kurzes Seifen während ¹Z₂ Stunde bei 71⁰ in einer o,5%igen Seifenlösung, worauf gespült und getrocknet wurde. Andere Muster des behänge delten Gewebes wurden in einer o,5°/₀igen Seifenlösung während 4 bzw. 6 Stunden bei 71° geseift, um die Dauerhaftigkeit der wasserabweisenden Appretur festzustellen. Wiederum andere Muster wurden während 2 bzw. 4 Stunden in einem Stoddard-Lösungsmittel (siehe unten) bei Zimmertemperatur gereinigt, um die Beständigkeit der Appretur bei der Trockenreinigung zu prüfen. Die Muster wurden dann nach einer normalisierten Prüfmethode wie folgt auf die wasserabweisenden Eigenschaften geprüft: Ein quadratischer Lappen mit einer Seitenlänge von 15 cm, welcher mit dem Appreturmittel behandelt worden war, wurde in einem Abstand von 25,4cm von einer horizontalen Spritzdüse, welche mit Wasser von etwa 26° unter einem Druck von genau 1,83 m Wassersäule gespeist wurde, aufgehängt. Der Lappen wurde während I Minute bespritzt, während welcher 5,71 Wasser durch die Spritzdüse strömte. Alsdann wurden die Lappenmuster während 10 Sekunden abtropfen gelassen, zwischen absorptionsfähigen Papierstücken zur Beseitigung des an der Oberfläche haftenden Wassers gerollt und dann gewogen. Die ■■^: durch das absorbierte Wasser bedingte Gewichtszunahme wurde in Prozenten des ursprünglichen Trockengewichtes der Lappen ausgedrückt. Ein "unbehandeltes Lappenmuster absorbierte etwa 90 bis 100 % seines eigenen Gewichts an Wasser. Die ^: Resultate dieser Spritzversuche werden nachfolgend angeführt: ■

Feuchtigkeitsabsorption in °/„

50	Muster Nr. ι	bei 71° ia °,5%iger Seifenlösung geseift	4 Std.	6 Std.	trocken gereinigt	4 Std.
	- 2		30	26	im Stoddard- Lösungsmittel bei Zimmer	33
		30 Min.	30	30	temperatur	32
		-27	2 Std.
31	29
	31

Das vorgenannte Stoddard-Lösungsmittel ist eine

bei ungefähr 150 bis 210°'siedende Petroleumkohlenwasserstoff fraktion (vgl. britische Patentschrift 555 480, S-. z, Z-. 71 bis 74).

: ■ Die oben wiedergegebenen Resultate dieser Spritzversuche zeigen die sehr hohe Wasserfestigkeit der gemäß vorliegender Erfindung behandelten Stofflappen. Außerdem geht daraus der hohe Grad der Beständigkeit der Appretur sowohl gegenüber der gewöhnlichen Wäsche als auch gegenüber der Trockenreinigung hervor. Ferner konnte festgestellt werden, daß die durch das Waschen verursachte Schrumpfung der behandelten Stofflappen sehr gering ist.

Beispiel 2

3 Gewichtsteile Cerylalkohol werden in 7 Gewichtsteilen Äthylalkohol unter Erwärmen gelöst und die Lösung hierauf gekühlt. Diese alkoholische Lösung wird unter Rühren in eine Dispersion von methyliertem Methylolmelamin gegossen, welche 25 Gewichtsteile einer 8ogewichtsprozentigen Dispersion von methyliertem Methylolmelamin, 20 Gewichtsteile einer 5gewichtsprozentigen Lösung von Isopropylnaphthalinsulfonsäure und 135 Gewichtsteile Wasser enthält. Hierauf werden der Dispersion 10 Gewichtsteile einer iogewichtsprozentigen Lösung von Diammoniumhydrophosphat zugesetzt. Baumwolle (Perkaie) mit einer Fadendichte von je 31,5 Fäden pro Zentimeter in der Kette und im Schuß wurde mit dieser Dispersion durch Eintauchen und Abquetschen imprägniert, wobei das Abquetschen so geregelt wurde, daß das Gewebe etwa 11,5 Gewichtsprozent methylierten Methylolmelamin-Cetylalkohol enthielt. Das Gewebe wurde hierauf an der Luft getrocknet und während 4 Minuten bei 143° gehärtet. NaCh¹Z₂StUndigem Seifen bei 71⁰ in einer o,5°Zoigen ' Seifenlösung zeigte das Gewebe bei der Prüfung nach der im Beispiel 1 beschriebenen Spritzmethode eine Wasserabsorption von nur 29,2 °/o-

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Präparat zum Appretieren von Textilien, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer wäßrigen Dispersion besteht, welche ein alkyliertes Methylolmelamine dessen Alkylgruppen höchstens

4 Kohlenstoffatome besitzen, und einen aliphatischen Alkohol mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen enthält.

2. Präparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das alkylierte Methylolmelamin ein methyliertes Methylolmelamin ist.

3. Präparat nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß darin der aliphatische Alkohol no in einer Menge von etwa 0,5 bis 5,0 Gewichtsteilen auf je 10 Gewichtsteile des alkylierten Methylolmelamins vorhanden ist.

4. Präparat nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion etwa 2 bis 15 % des Gemisches von alkyliertem Methylolmelamin und aliphatischen! Alkohol enthält.

5. Verfahren zum Appretieren von Textilien, dadurch gekennzeichnet, daß die Textilien mit einem Präparat nach Ansprüchen 1 bis 4 imprägniert und dann zwecks Unlöslichmachens der harzbildenden Bestandteile des Imprägniermittels erhitzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die imprägnierten Textilien auf Temperaturen von etwa 93 bis 149⁰ erhitzt werden.

I 5105 4.53