EP0004950B1

EP0004950B1 - Mittel und Verfahren zum Nass-Paraffinieren von Garnen

Info

Publication number: EP0004950B1
Application number: EP79101132A
Authority: EP
Inventors: Rolf Dr. Kleber; Wolfgang Dr. Wagemann
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1978-04-14
Filing date: 1979-04-12
Publication date: 1981-11-18
Also published as: DE2816196A1; DE2961349D1; EP0004950A1; JPS54138696A

Description

Um gefärbte oder ungefärbte Stapelfasergarne für das Stricken einsetzen zu können, ist es üblich, diese während eines Umspulprozesses mit einem festen Paraffinblock zu behandeln. Dabei wird auf die Faser eine bestimmte Menge festen Paraffins aufgebracht und erhält den für den Weiterverarbeitungsprozess nötigen niedrigen Reibungskoeffizienten, d.h. eine hohe Glätte. Es ist verständlich, dass dieser Vorgang des sogenannten Trockenparaffinierens in der Praxis nicht unproblematisch ist. Je nach Druck zwischen Faser und Paraffinblock kann die Auflage an Trokkenparaffin schwanken. Das feste Paraffin kann in nachfolgenden Erhitzungsprozessen (Bügeln, Fixieren) wegsublimieren und damit zum Ausblühen neigen. Das starre Trockenparaffin verleiht dem Material zwar eine ausreichende Glätte für die Weiterverarbeitung, ein eigentlicher Weichmachungseffekt ist mit seiner Applikation jedoch nicht verbunden. Damit besteht für trockenparaffinierte Artikel die Notwendigkeit, in einer nachträglichen Arbeitsstufe diese Artikel durch Aufbringen eines zusätzlichen Weichmachers noch weichzumachen.
Damit stellt sich die Aufgabe Stapelfasergarnen eine für die Weiterverarbeitung nötige gleichmässige niedrige Reibung, d.h. hohe Glätte in Verbindung mit zufriedenstellender Weichheit zu geben. Das Problem kann dadurch gelöst werden, dass ein Mittel zur Nassparaffinierung von Garnen folgender Zusammensetzung eingesetzt wird:

a) 18-40% Paraffin, Schmelzbereich 45-60°C;
b) 2-8% eines oder mehrerer Alkylimidazoline der Formel
wobei R C₁₂-C₂₂-Alkyl, Alkenyl oder Hydroxialkyl, R₁ H, C₁-C₂₂-aliphatisches oder aromatisches Acyl, R₂ H, C₁-C₄-Alkyl oder Hydroxialkyl, n Zahlen von 2 bis 6 und X ein Halogen-, C₁-C₄-Alkylsulfat-, C₁-C₄-Dialkylphosphat- oder C₁-C₄-AI- kylcarboxylat-anion bedeuten;
c) 1-7% eines oder mehrerer Aminoxide der allgemeinen Formel II
wobei R C₈-C₁₂-Alkyl- oder Alkenyl, R₁ C₁-C₄-Alkyl, R₂ H oder C₁-C₄-Alkyl und n Zahlen von Null bis 6 bedeuten;
d) 2-9% eines Ethylenoxid/Propylenoxid-Blockpolymerisats der Formel III
wobei x Zahlen von 20-40 und y Zahlen von 25 bis 1000 sein können;
e) 0-5% eines Polyglykolethers der Formel IV
wobei R C₈-C₁₈ Alkyl- oder Alkenyl und n Zahlen von 3-12 sind sowie
f) 0-2% eines Copolymeren aus Vinylpyrrolidon und Vinylacetat, wobei das Gewichtsverhältnis VP/VAc von 3:7 bis 8:2 variieren kann und der an 100 Gew.-% fehlende Rest ist Wasser.

Vorzugsweise wird ein Mittel folgender Zusammensetzung verwendet:

20-30% Paraffin (Fp. 50-53 °C)
3-6% eines Imidazolins der Formel I, wobei R C₁₂-C₁₈-Alkyl, R₁ C₁₆-C₂₂-Acyl, R₂ Wasserstoff, X⊖ Cl⊖ oder CH³COO⊖ und n 2 oder 3 bedeutet;
2-6% eines Aminoxids der Formel II, wobei R C₈-C₁₈-Alkyl oder Alkenyl, R₁ und R₂ Methyl und n Null bedeuten;
2-6% eines Blockpolymerisats der Formel III, wobei x eine Zahl von 25-40 und y eine Zahl von 100-900 ist mit einem Molgewicht >8000;
0-2% eines Polyglykoläthers der Formel IV, wobei R C₁₂-C₁₈-Alkyl und Alkenyl (Cocosalkyl) und n n Zahlen von 4-8 bedeuten
und der an 100 Gew.-% fehlende Rest ist Wasser.

Die Herstellung der Paraffindispersion erfolgt durch intensives Mischen aller Komponenten mit einem Homogenisator. Man kann dabei jeweils nur eine der mit a) bis f) gekennzeichneten Komponenten verwenden, es ist aber ebenso möglich, Gemische dieser Einzelkomponenten a) - f) einzusetzen. Diese Paraffindispersionen, die beim Verdünnen mit Wasser lager- und scherstabile Feindispersionen bilden, können anstelle von festem Trockenparaffin zum Paraffinieren von Stapelfasergarnen aus nativen und synthetischen Fasern eingesetzt werden. Sie können als pseudokationisch dispergierte Systeme bezeichnet werden und zeichnen sich durch hohe Substantivität beim Einsatz in langer Flotte aus. Der pH-Wert der Paraffindispersionen liegt beim Einsatz vorteilhaft bei 3-6 und wird mit Säuren auf diesen Wert eingestellt.
Die Applikation der Paraffindispersionen erfolgt in üblichen Färbeapparaten, wie sie zum Färben von Textilgarnen verwendet werden. Gearbeitet wird dabei in Flottenverhältnissen von 1:5 bis 1:40 bei Temperaturen von 10-90°C. Vorteilhaft erfolgt die Applikation nach dem Färbeprozess, in dem nach dem Spülen das Garn mit einer Dispersion der oben beschriebenen Art in verdünnter wässriger Form behandelt, die 0,1-2 Gew.-%, vorzugsweise 0,3-1 Gew.-% der oben beschriebenen Komponenten a) bis f), bezogen auf das Garngewicht, enthält.
Die auf diese Weise paraffinierten Garne zeigen neben der gewünschten Glätte einen angenehmen weichen Griff, der die Applikation eines zusätzlichen Weichmachers überflüssig macht. Durch die in den Systemen eingebauten Dispergiermittel kommt es zu keiner das Stricken störenden elektrostatischen Aufladung. Die erfindungsgemässen Paraffindispersionen enthalten auch keine organischen Solventien, die für die Umwelt, besonders beim Arbeiten in offenen Apparaten, schädlich sein könnten. Sie enthalten als Gleitkomponente lediglich das wohlfeile Paraffin und benötigen für die Glättevermittlung und den Weichmachungseffekt keine zusätzlichen Komponenten, wie z.B. Fettsäureester, die im Vergleich zu Paraffin teuer sind. Die erfindungsgemässen Paraffindispersionen zeigen eine hohe Substantivität, verbunden mit einer hohen Netzkraft, die die Applikation auch in kurzen Versuchszeiten und bei niederer Temperatur ermöglicht.
Die Herstellung der in den folgenden Beispielen beschriebenen Dispersionen erfolgte durch Vermischen der einzelnen Komponenten mit Hilfe eines Dispergators. Prozentangaben sind als Gewichtsprozente zu verstehen.

Beispiel 1

Paraffindispersion bestehend aus
25% Paraffin (Fp. 50-53°C);
3% eines Imidazolins der Formel I, wobei R ein Gemisch aus 45% C₁₅ und 55% C₁₇-Alkyl, R₁ ein Gemisch aus 45% C₁₆ und 55% C₁₈-Acyl, R₂ Wasserstoff, n 2 und X⁸ CH₃CO₂⊖ bedeutet;
2% Cocosalkyldimethylaminoxid
2% eines Blockpolymers der Formel III mit x = 30 und y = 160;
1,5% eines Copolymers aus 30% Vinylpyrrolidon und 70% Vinylacetat (K = 30 ± 3) und
3% eines Alkylpolyglykoläther mit 50 Gew.-% Äthylenoxid und einem Alkylrest, bestehend aus 5% C₁₄, 30% C₁₆ und 65% C₁₈-Alkyl
sowie Wasser ad 100%.

Beispiel 2

Paraffindispersion bestehend aus
27% Paraffin (Fp. 50-53°C);
2,4% des in Beispiel 1 verwendeten Imidazolins; 0,6% eines Imidazolins der Formel I, wobei R ein Gemisch aus 5% C₁₃, 30% C₁₅, 35% C₁₇-Alkyl und 30% C₁₇-Alkenyl, R₁ und R₂ Wasserstoff, n 2 und X⊖CH₃COO⊖ bedeutet;
2,5% Cocosalkyldimethylaminoxid und
6% eines Blockpolymer der Formel III mit x = 35, und y = 860
sowie Wasser ad 100%.

Beispiel 3

Paraffindispersion bestehend aus
20% Paraffin (Fp. 52-54°C);
6% eines Imidazolins der Formel I, wobei R ein Gemisch aus 5% C₁₃, 30% C₁₅, 35% C₁₇-Alkyl und 30% C₁₇-Alkenyl, R₁ ein Gemisch aus 5% C₁₄, 30% C₁₆, 35% C₁₈-Acyl und 30% C₁₈-Acenyl, R₂ Wasserstoff, n 2 und X⊖Acetat⊖ bedeutet;
5% eines Aminoxid der Formel 11, wobei R ein Gemisch aus 70% C₁₂ und 30% C₁₄-Alkyl, R₁ und R₂ Methyl und n 0 bedeutet und
5% eines EO-PO-Blockpolymers der Formel III mit x = 30 und y = 400
sowie Wasser ad 100%.

Beispiel 4

Paraffindispersion bestehend aus
30% Paraffin (Fp. 53-55°C);
3% des Imidazolins nach Beispiel 1;
1 % des Aminoxids nach Beispiel 1;
4% des EO-PO-Blockpolymers nach Beispiel 2;
1% eines Copolymers aus Vinylpyrrolidon und Vinylacetat (VP/VAc-Verhältnis 60:40, K-Wert: 32 ± 4)
sowie Wasser ad 100%.

Beispiel 5

In einem Kreuzspulfärbeapparat wurden unter HT-Bedingungen Garne aus 100%igem Polyester nach vorangegangener Dispersionsfärbung und Spülen bei 40°C 30 Minuten lang im Flottenverhältnis 1:10 bei pH 5,5 mit den in den Beispielen 1-4 beschriebenen Dispersionen in verdünnter Form behandelt. Diese Dispersionen wurden soweit verdünnt, dass die Konzentration der Komponenten a) bis f) in der Flotte, bezogen auf das Garngewicht, 2 Gew.-% betrug. Nach dem Trocknen wies das Polyester-Material einen glatten weichen Griff auf, wie er für trockenparaffinierte Garne nur unter Zusatz eines kationischen Weichmachers zu erzielen ist.
Die Glätte der nassparaffinierten Garne ist sehr hoch. Der Reibungskoeffizient, gemessen in der in der DE-A-2.416.430 beschriebenen Messanordnung, ergab bei den Messgeschwindigkeiten 20 und 100 m/Minute folgende Werte:
Das Material liess sich problemlos weiterverarbeiten und wies nach dem Wirken ein einheitliches homogenes Flächenbild auf.
An den Strickwaren wurden folgende Antistatikwerte in Meg-Ohm bei 22°C und 65% r. F. gemessen:
Ähnlich günstige Effekte werden erzielt, wenn anstelle von Polyester-Garnen, Wollgarne, Baumwollgarne oder Polyacrylnitril-Garne oder Mischungen eingesetzt werden.

Claims

1. Mittel zum Nassparaffinieren von Garnen bestehend aus einer Dispersion von

a) 18-40% Paraffin,Schmelzbereich 45-60°C;

b) 2-8% eines oder mehrerer Alkylimidazoline der Formel

wobei R C₁₂-C₂₂-Alkyl, Alkenyl oder Hydroxialkyl, R₁ H, C₁-C₂₂-aliphatisches oder aromatisches Acyl, R₂ H, C₁-C₄-Alkyl oder Hydroxialkyl, n Zahlen von 2 bis 6 und X ein Halogen-, C₁-C_4-Alkylsulfat-, C₁-C₄-Dialkylphosphat- oder C₁-C₄-Alkylcarboxy- lat-anion bedeuten;

c) 1-7% eines oder mehrerer Aminoxide der allgemeinen Formel II

wobei R C₈-C₁₂-Alkyl- oder Alkenyl, R₁ C₁-C₄-Alkyl, R₂ H oder C₁-C₄-Alkyl und n Zahlen von Null bis 6 bedeuten;

d) 2-9% eines Ethylenoxid/Propylenoxid-Blockpolymerisats der Formel III

wobei x Zahlen von 20 bis 40 und y Zahlen von 25 bis 1000 sein können;

e) 0-5% eines Polyglykolethers der Formel IV

wobei R C₈-C₁₈ Alkyl- oder Alkenyl und n Zahlen von 3 bis 12 sind sowie

f) 0-2% eines Copolymeren aus Vinylpyrrolidon und Vinylacetat, wobei das Gewichtsverhältnis VP/VAc von 3:7 bis 8:2 variieren kann und der an 100 Gew.-% fehlende Rest ist Wasser.

2. Mittel nach Anspruch 1 bestehend aus 20-30% Paraffin (Fp. 50-53 °C)

3- 6% eines Imidazolins der Formel I, wobei R₁ C₁₂-C₁₈-Alkyl, R₁ C₁₆-C₂₂-Acyl, R₂ Wasserstoff, X⊖, Cl⊖ oder CH₃COO⊖ und n 2 oder 3 bedeutet;

2- 6% eines Aminoxids der Formel II, wobei R C₈-C₁₈-Alkyl oder Alkenyl, R₁ und R₂ Methyl und n Null bedeuten;

2- 6% eines Blockpolymerisats der Formel III,- wobei x eine Zahl von 25 bis 40 und y eine Zahl von 100 bis 900 ist mit einem Molgewicht > 8000;

0- 2% eines Polyglykoläthers der Formel IV, wobei R C₁₂-C₁₈-Alkyl und Alkenyl (Cocosalkyl) und n Zahlen von 4 bis 18 bedeuten

und der an 100 Gew.-% fehlende Rest ist Wasser.

3. Verfahren zum Nassparaffinieren von nativen und synthetischen Garnen, dadurch gekennzeichnet, dass man die Garne im Ausziehverfahren bei pH 3 bis 6 im Flottenverhältnis 1:5 bis 1:40 bei 10-90°C mit einem Mittel nach Anspruch 1 oder 2 behandelt.