EP0114788B1 - Wässrige Zusammensetzung aus Polymaleinsäure, Tensiden und Komplexbildnern sowie ihre Herstellung und Verwendung als Hilfsmittel bei der Vorbehandlung Cellulose enthaltender Fasermaterialien - Google Patents

Wässrige Zusammensetzung aus Polymaleinsäure, Tensiden und Komplexbildnern sowie ihre Herstellung und Verwendung als Hilfsmittel bei der Vorbehandlung Cellulose enthaltender Fasermaterialien Download PDF

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EP0114788B1
EP0114788B1 EP84810032A EP84810032A EP0114788B1 EP 0114788 B1 EP0114788 B1 EP 0114788B1 EP 84810032 A EP84810032 A EP 84810032A EP 84810032 A EP84810032 A EP 84810032A EP 0114788 B1 EP0114788 B1 EP 0114788B1
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EP
European Patent Office
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weight
component
parts
surfactants
composition according
Prior art date
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EP84810032A
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English (en)
French (fr)
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EP0114788A2 (de
EP0114788A3 (en
Inventor
Heinz Abel
Christian Guth
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BASF Schweiz AG
Original Assignee
Ciba Geigy AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0114788A2 publication Critical patent/EP0114788A2/de
Publication of EP0114788A3 publication Critical patent/EP0114788A3/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/37—Polymers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06L—DRY-CLEANING, WASHING OR BLEACHING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR MADE-UP FIBROUS GOODS; BLEACHING LEATHER OR FURS
    • D06L1/00—Dry-cleaning or washing fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods
    • D06L1/12—Dry-cleaning or washing fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods using aqueous solvents
    • D06L1/14—De-sizing
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06L—DRY-CLEANING, WASHING OR BLEACHING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR MADE-UP FIBROUS GOODS; BLEACHING LEATHER OR FURS
    • D06L4/00—Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs

Definitions

  • the present invention relates to aqueous compositions which contain polymaleic acid, surfactants and complexing agents, and to their preparation and use as auxiliaries in the pretreatment of cellulose-containing fiber materials.
  • the pretreatment of cellulose-containing fiber materials includes desizing, boiling or boiling, mercerizing and bleaching as well as combinations of these process steps, which can be combined into one step, e.g. combined desizing and boiling, boiling and bleaching and boiling and mercerizing).
  • Boiling or brewing means the cooking of the fiber materials in an alkaline liquor under atmospheric pressure at about 100 ° C (boiling) or under pressure at about 140 ° C (brewing).
  • the purpose of this treatment is above all to remove the cotton wax, the pectins and to remove impurities, e.g. Shell residues from leaves, fruit capsules and seeds as well as traces of alkaline earth and heavy metals from the fibers of raw cotton.
  • the object of the present invention is therefore to provide a composition which is suitable as an auxiliary in alkaline liquors and which gives them a high cleaning power.
  • Suitable alkyl radicals for R, Q and T in the compounds of the formula (1) are isobutyl, preferably isopropyl, especially n-butyl and n-propyl and in particular ethyl and methyl, methyl being particularly preferred.
  • T and R preferably have the same meanings. However, hydrogen as the meaning of Y is in the foreground of interest.
  • 1 to 16 and in particular 1 to 12 are preferred as limit values for n, with oligomers with average values for n of about 5 to 9, preferably about 5 or 6, forming the main constituent in the mixture.
  • Compounds of the formula (1) in which n is 1 and n is 12 to 16, but especially 12, can be present in a mixture in a low concentration.
  • compositions Further objects of the invention are the production of this composition, the use of this composition in the pretreatment of cellulose-containing fiber materials, in particular in the disintegration, desizing, bleaching, mercerizing and in (combined) disintegration and desizing, in the disintegration and bleaching and in the disintegration and mercerization of these materials .
  • the invention furthermore relates to the aqueous liquors used for the processing stages mentioned and the fiber materials (pre) treated with these liquors.
  • a partially hydrolyzed polymaleic anhydride is used, which can be partially in the form of a water-soluble salt and whose molecular weight is between 300 and 5000.
  • Polymaleic anhydride is a homopolymer of maleic anhydride and can be hydrolyzed very easily, for example by heating in water, to form a polymeric product which contains free carboxylic acid groups and optionally still intact anhydride groups on a main carbon chain.
  • the product is not a pure polymaleic acid.
  • the exact constitution of the product is not known. In the present specification, however, this polymeric product formed by hydrolysis of polymaleic anhydride is referred to as hydrolyzed polymaleic anhydride.
  • This can be prepared by addition polymerization of a starting monomer consisting essentially of maleic anhydride under bulk polymerization conditions or by solution polymerization.
  • Maleic anhydride is preferably polymerized in an inert organic solvent, such as toluene or xylene, in the presence of a polymerization catalyst, in particular a radical initiator, such as benzoyl peroxide, di-tertiary butyl peroxide or monobutyl hydroperoxide, at temperatures up to 150 ° C, e.g. 120 ° to 145 ° C.
  • a polymerization catalyst in particular a radical initiator, such as benzoyl peroxide, di-tertiary butyl peroxide or monobutyl hydroperoxide, at temperatures up to 150 ° C, e.g. 120 ° to 145 ° C.
  • the main chain of the primary polymer is essentially formed by non-hydrolyzable bonds.
  • the unhydrolyzed polymer product is then hydrolyzed with water or an aqueous base after separation of the unreacted monomer and by-products and then used in this form. If necessary,
  • the molecular weight of the hydrolyzed polymaleic anhydride is in the specified low range.
  • Polymaleic anhydride having a molecular weight which does not exceed 2000 and is preferably in the range from 350 to 1000 is preferably used.
  • hydrolyzed polymaleic anhydride is e.g. in GB 1 369 429, GB 1 411 063, GB 1 491 978 and CH 624 256.
  • alkali metal salts are the sodium or potassium salt and preferably ammonium (NH4+), alkylammonium or alkanolammonium salts, such as e.g. the trimethylammonium, monoethanolammonium, diethanolammonium or triethanolammonium salt.
  • NH4+ ammonium
  • alkylammonium or alkanolammonium salts such as e.g. the trimethylammonium, monoethanolammonium, diethanolammonium or triethanolammonium salt.
  • the sodium and ammonium (NH4+) salt are particularly suitable.
  • component (a) is in the form of an aqueous, about 40 to 60 percent by weight solution.
  • the composition according to the invention contains 1.5 to 20, preferably 5 to 20 percent by weight of component (a).
  • Particularly suitable compounds of the formula (1) are oligomers of the formula
  • a suitable polyhydroxy compound corresponding to formula (3) is e.g. Glucose.
  • Further preferred compounds of the formula (3) are hydroxycarboxylic acids of the formulas where M and x have the meaning given, or lactones of these hydroxycarboxylic acids.
  • Gluconic acid and its alkali metal salts, preferably sodium salts and also the ⁇ -lactone of gluconic acid show particularly good results.
  • the compositions according to the invention can contain up to 25 percent by weight, preferably up to 20 percent by weight, of these polyhydroxy compounds.
  • the composition according to the invention contains 2.5 to 25, preferably 5 to 20% by weight and very particularly 5 to 15% by weight of complexing agents of the formulas (1) and (3).
  • the nonionic surfactants contained in component (c) are mainly fatty alcohol ethoxylates, alkylphenol ethoxylates and / or fatty acid ethoxylates, in which the fatty acid residues preferably contain 8 to 18 carbon atoms and the alkyl residues preferably contain 6 to 12 carbon atoms.
  • the number of ethylene oxide units in the fatty acid and fatty alcohol ethoxylates is preferably between 1 and 40, in the alkylphenol ethoxylates generally between 5 and 20 (including).
  • Particularly suitable fatty alcohol ethoxylates contain 12 to 18 carbon atoms in the fatty acid residue and about 2 to 10 ethylene oxide units.
  • the alkyl radicals in the alkylphenol ethoxylates preferably contain 8 or 9 carbon atoms. They also contain at least 5, preferably 7 to 12, ethyleneoid units in order to achieve good to very good water solubility. Fatty acids with preferably 12 to 17 carbon atoms are therefore preferably used as higher ethoxylated surfactants. They contain about 5 to 35 ethylene oxide units.
  • Component (c) preferably contains a combination of nonionic Surfactants such as a mixture of a fatty alcohol ethoxylate and a fatty acid ethoxylate, which is preferably 20 to 80 percent by weight of component (c).
  • Preferred anionic surfactants contained in component (c) belong to the group of alkylbenzenesulfonates, alkanesulfonates, olefin sulfonates, fatty alcohol sulfates and / or fatty alcohol ether sulfates, which preferably contain 10 to 24 carbon atoms.
  • a mixture of the anionic surfactants mentioned is preferably used as component (c).
  • component (c) a mixture of a fatty acid ethoxylate, fatty alcohol ethoxylate and alkanesulfonate.
  • the content of anionic or nonionic surfactant in component (c) is normally 20 to 80 percent by weight.
  • the composition according to the invention preferably contains 5 to 50 percent by weight of component (c).
  • a defoaming and / or deaerating agent, component (d), to the compositions according to the invention and to avoid the disruptive foaming.
  • Higher alcohols such as e.g. Isooctyl alcohol, siloxanes such as e.g. Polydimethylsiloxane, preferably in a mixture with highly disperse silicas, or also mixtures of the said alcohols and siloxanes.
  • these components can be present in the compositions at 0.1 to 0.5 percent by weight.
  • the surfactants alkanesulfonates, fatty alcohol sulfates and alkylbenzenesulfonates
  • the surfactants which are solid at room temperature are first dissolved in hot water with stirring. This process takes 1 to 2 hours, depending on the degree of distribution of the solid surfactants used, the water temperature preferably being 70 to 80 ° C. After the surfactants have dissolved, the solution obtained is allowed to cool, depending on the batch size can take half a to 5 hours. Then, in this order, the remaining liquid surfactants, the polymaleic anhydride hydrolyzed with a base or with H 2 O and the complexing agent are optionally added to the solution with stirring.
  • compositions according to the invention thus preferably contain 1.5 to 20 percent by weight of a polymaleic anhydride hydrolyzed with a base or water, 2.5 to 25 percent by weight of a complexing agent, 5 to 50 percent by weight of a mixture of nonionic and anionic surfactant, 0 to 2 percent by weight of a defoaming agent and / or deaerating agent and 3 to 91% by weight of water.
  • compositions are particularly suitable which contain 5 to 20 percent by weight of a polymaleic anhydride hydrolyzed with a base or water, 5 to 20 percent by weight of a complexing agent, 5 to 50 percent by weight of a mixture of a nonionic and an anionic surfactant, optionally 0.1 to 0.5 percent by weight a defoaming and / or deaerating agent and 9.5 to 85 percent by weight of water.
  • compositions which contain 5 to 15 percent by weight of a polymaleic anhydride hydrolyzed with a base or water, 5 to 15 percent by weight of a complexing agent, 25 to 50 percent by weight of a mixture of nonionic and / or anionic surfactants and 20 to 65 percent by weight of water contains.
  • the percentages by weight are based on the active substance content.
  • Aqueous liquors for the pretreatment of materials containing cellulose preferably contain 0.1 to 5 percent by weight of compositions composed of components (a) to (c) and optionally (d) in the stated proportions and 0.05 to 30 percent by weight of an alkali metal hydroxide, preferably sodium or potassium hydroxide, which is generally used in the form of a 30 to 35% strength aqueous solution.
  • the alkali metal hydroxide can also be used as a solid.
  • Aqueous liquors, with which the cellulose-containing fiber material can also be desized additionally contain an oxidizing agent, component (s).
  • Peroxidisulfates such as e.g. Sodium peroxydisulfate and hydrogen peroxide and mixtures of these compounds in question.
  • 0.2 to 0.8, in particular 0.2 to 0.5 percent by weight of oxidizing agent (mixture) is used in the liquor.
  • compositions according to the invention can also be used as disintegrants in bleaching processes, in particular cold storage bleaching processes. They also have a stabilizing effect on the peroxides used in these bleaching processes.
  • the bleaching liquors then preferably contain 1.0 to 8.0 percent by weight of an alkali metal hydroxide, 0.2 to 3.0 percent by weight of the composition of 1.5 to 20 percent by weight of a polymaleic anhydride hydrolyzed with a base or water, 2.5 to 25 percent by weight of one Complexing agent, 5 to 50 percent by weight of a mixture of a nonionic and / or an anionic surfactant, 0 to 2 percent by weight of a defoaming and / or deaerating agent and 3 to 91 percent by weight of water and 0.1 to 3.0 percent by weight of an oxidizing agent.
  • Suitable oxidizing agents are hydrogen peroxide, optionally in combination with a peroxydisulfate such as sodium peroxydisulfate, and sodium hypochlorite, sodium hypochlorite usually being used when hypochlorite is used.
  • compositions according to the invention are furthermore suitable as additives for the stabilization and washing stages downstream of the actual mercerization.
  • Materials treated in this way prove to be very absorbent and can be bypassed e.g. B. the decoction stage can be colored immediately.
  • the liquors used in the stabilization or washing stage preferably contain 1.0 to 6.0 percent by weight of sodium hydroxide solution (solid) and 0.2 to 2.0 percent by weight of the composition of 1.5 to 20 percent by weight of a salt with a base or water hydrolyzed polymaleic anhydrides, 2.5 to 25 percent by weight of a complexing agent, 5 to 50 percent by weight of a mixture of a nonionic and / or of an anionic surfactant, 0 to 2 percent by weight of a defoaming and / or deaerating agent and 3 to 91 percent by weight of water.
  • the application method for the alkaline pretreatment of cellulose-containing fiber materials using the compositions according to the invention is carried out according to methods known per se. A distinction is made here between treatment in short or long liquors or the so-called impregnation or exhaust process.
  • the material can, for example, be subjected to treatment in liquors with a liquor ratio of approximately 1: 3 to 1:40 for approximately 1 to 3 hours, the treatment temperature being approximately 80 to 100 ° C. under normal conditions, ie under atmospheric pressure. Temperatures up to 140 ° C are used in the so-called HT (high temperature) processes.
  • HT high temperature
  • the material to be treated is impregnated by immersing it in the padding liquor and then squeezing it off, the padding liquor generally having a temperature of 20 to 70 ° C.
  • the chemicals applied by the impregnation then act on the textile material, the exposure time, temperature and chemical concentration being directly related and the conditions chosen depend on the nature of the fiber material and, above all, the system available.
  • the impregnated fiber material is usually as a web or in strand form z. B. at room temperature (15 to 25 ° C) for a long time, for. B. 24 hours, stored or depending on the equipment used at elevated temperature z. B. at about 100 to 130 ° C for about 1 to 10 minutes in dampers, at about 95 to 100 ° C for about 5 to 30 minutes in wide boots, at about 90 to 100 ° C for about 45 minutes to 2 hours in J. -Boxes or conveyors, at about 80 to 90 ° C for about 2 to 4 hours in the pad-roll process, at about 50 to 80 ° C for about 3 to 6 hours in the pad-batch process, generally the The higher the temperature, the shorter the duration of treatment.
  • the fiber materials can first be rinsed thoroughly with boiling hot water, then with warm water and finally with cold water, if necessary with e.g. Hydrochloric acid or acetic acid are neutralized and finally dried.
  • the cellulose-containing material which is treated according to the invention is in the most varied of processing stages, for example as loose material, yarn, woven or knitted fabric.
  • these are always textile fiber materials which are produced from pure textile cellulose fibers or from mixtures of textile cellulose fibers with textile synthetic fibers.
  • cellulose fibers e.g. those made from regenerated cellulose, e.g. made from cellulose and viscose made from native cellulose, e.g. from hemp, linen, jute and especially cotton, and from synthetic fibers, e.g. those made of polyester, polyamide.
  • Fabrics made of cotton or regenerated cellulose or blended fabrics made of cotton and polyester and made of cotton and polyamide are particularly well suited for being treated according to the invention, cotton fabrics and knitted fabrics being of primary interest.
  • the fiber materials pretreated therewith are notable for their low ash content and residual fat content, as well as an increased degree of whiteness in comparison with non-pretreated materials. Furthermore, by using the compositions according to the invention, the alkaline liquors can penetrate particularly well into the fiber material. This is particularly advantageous in the case of continuous processes, since it is then possible to work at a high throughput speed in these processes.
  • component (a) (partial ammonium salt of a hydrolyzed polymaleic anhydride)
  • the polymer 15 parts of 2-butanone or 1,4-dioxane as a diluent are added to the polymer and further purified as follows: the polymer is precipitated by adding the polymer solution to 430 parts of toluene in a high-speed homogenizer. After filtering off and drying in vacuo at 50 ° C., 78 parts of powdery polymer are obtained.
  • the polymaleic anhydride obtained When measured in 2-butanone using a vapor pressure osmometer, the polymaleic anhydride obtained has a molecular weight of 580.
  • the hydrolyzed polymaleic anhydride solution is then mixed with 4.5 parts of a 25% aqueous ammonia solution and enough water to form a 50% aqueous solution of the hydrolyzed polymaleic anhydride, which is partially present as the ammonium salt.
  • Starch-sized raw cotton fabric is impregnated with a liquor containing 40 g of sodium hydroxide, 40 ml of hydrogen peroxide (35%) and 10 g of a composition per liter of: 5 parts of a hydrolyzed polymaleic anhydride, 9.25 parts of the compound of formula (2), 7.75 Contains parts of sodium gluconate, 2.7 parts of magnesium chloride hexahydrate, 17.5 parts of sodium dodecyl sulfate, 7.5 parts of an adduct of 1 mol of nonylphenol and 9 mol of ethylene oxide, and 50.3 parts of water, and squeezed to 90% liquor absorption Tissue is packed airtight in a plastic film and stored for 24 hours at room temperature. The fabric is then washed in a bath containing 4 g / l sodium hydroxide, then rinsed hot and cold, neutralized and dried. The tissue obtained is desized (violet scale according to TEGEWA: 1).
  • Starch-sized raw cotton fabric is impregnated with a liquor containing 25 g of sodium hydroxide, 12 ml of hydrogen peroxide (35%), 0.5 g of magnesium chloride hexahydrate and 5 g of a composition of: 12 parts of a hydrolyzed polymaleic anhydride, 7.5 parts of sodium gluconate, 20 per liter Parts of sodium salt of the sulfuric acid ester from 1 mol of lauryl alcohol and 2.5 mol of ethylene oxide, 5 parts of the adduct of 1 mol of primary C9-C11 alcohol and 4 mol of ethylene oxide and 55.5 parts of water, and squeezed to a liquor absorption of 90%.
  • the impregnated fabric is then steamed at 100 to 102 ° C and immediately washed in a bath containing 2 g / l sodium hydroxide. Then it is rinsed hot and cold, neutralized and dried.
  • the tissue obtained is desized (violet scale according to TEGEWA: 8).
  • the tissue is then packed airtight in plastic film and stored for 24 hours at room temperature.
  • the fabric is then washed at boiling temperature in a bath containing 2 g of the composition of 15 parts of hydrolyzed polymaleic anhydride, 6 parts of the compound of formula (2), 4 parts of sodium gluconate, 25 parts of sodium salt of pentadecane-1-sulfonic acid, 15 parts per liter contains an adduct of 1 mole of primary C9-C11 alcohol with 4 moles of ethylene oxide and 35 parts of water. It is then neutralized, rinsed and dried.
  • the CIBA-GEIGY white scale measures -66 for the raw fabric and 43 for the pretreated fabric.
  • a bleaching liquor is produced which contains 30 g of sodium hydroxide, 50 ml of hydrogen peroxide (35%), 4 g of sodium peroxydisulfate, 0.5 g of magnesium chloride hexahydrate and 10 g of the composition of 7.5 parts of hydrolyzed polymaleic anhydride per liter, 5 parts of the compound of formula (2), 5 parts of sodium gluconate, 20 parts of dodecylbenzenesulfonate, 10 parts of the adduct of 1 mol of 9-octadecenecarboxylic acid and 7 mol of ethylene oxide and 52.5 parts of water.
  • the peroxide content of this liquor is still 96% of the original amount after 24 hours.
  • Raw cotton fabric is impregnated with the bleaching liquor mentioned and squeezed to a liquor absorption of 90%.
  • the fabric is then packed airtight in plastic wrap for 24 hours, then boiled, washed hot and cold, neutralized, rinsed and dried.
  • the CIBA-GEIGY white scale measures -66 for the raw fabric and 41 for the bleached fabric.
  • Starch-sized raw cotton fabric is impregnated with a liquor containing 60 g of sodium hydroxide, 5 g of sodium peroxydisulfate and 10 g of the composition of 15 parts of hydrolyzed polymaleic anhydride, 10 parts of the compound of the formula (2), 4 parts of sodium gluconate, 30 parts of sodium of pentacedan-1 per liter. sulfonic acid, 15 parts of the adduct to 1 mole of primary C9-C11 alcohol and and 4 moles of ethylene oxide and 26 parts of water, and squeezed to a liquor absorption of 90%.
  • the impregnated fabric is then steamed at 100 to 102 ° C for 3 minutes and then Washed boiling in a liquor containing 2 g / l of the above composition. It is then washed hot and cold, neutralized, rinsed and dried.
  • the degree of desizing according to the TEGEWA violet scale is 7 (for the untreated raw fabric 1), and the degree of whiteness according to the CIBA-GEIGY white scale has increased from -63 to -22.
  • the treated tissue which has no hydrophilicity in the raw state (rise height 0 mm), shows a significantly improved rewettability (rise height 54 mm).
  • the fabric is then dechlorinated in a bath that contains 2 g / l sodium bisulfite and is boiled in a washing liquor that contains 2 g of sodium hydroxide and 2 g of the composition mentioned in the liter. It is then neutralized, rinsed and dried.
  • the degree of desizing measured on the TEGEWA violet scale is 5.
  • the treated tissue is hydrophilic (water drops immediately penetrate the tissue) and the degree of whiteness according to the CIBA-GEIGY white scale has increased from -60 to 31.
  • Raw cotton tricot is introduced under tension into a mercerizing liquor which contains 300 g of sodium hydroxide solution (solid) and 6 g of a 40% aqueous solution of the sodium salt of 2-ethylhexyl sulfate per liter. After a residence time of 2 minutes in the mercerizing liquor, the tricot first becomes hot (about 90 °) in a bath containing 40 g sodium hydroxide solution (solid) per liter and then in a bath containing 20 g sodium hydroxide solution (solid) per liter C) treated. To remove the remaining lye from the tricot, rinse with hot water (approx. 90 ° C) and neutralize with hydrochloric acid.
  • the tricot treated in this way which originally contains 715 ppm calcium and 710 ppm magnesium, only has a content of 88 ppm calcium and 59 ppm magnesium.
  • the hydrophilicity of the tricot has not improved: a drop of water placed on the tricot does not sink (both before and after the treatment described) within 60 seconds.
  • the alkaline earth metal content of the tricot thus treated is reduced to 23 ppm calcium and 23 ppm magnesium.
  • the hydrophilicity of the jersey is significantly improved: a drop of water immediately sinks into the jersey.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft wässrige Zusammensetzungen, die Polymaleinsäure, Tenside und Komplexbildner enthalten, sowie ihre Herstellung und Verwendung als Hilfsmittel bei der Vorbehandlung Cellulose enthaltender Fasermaterialien.
  • Die Vorbehandlung von Cellulose enthaltenden Fasermaterialien umfasst u.a. das Entschlichten, Abkochen bzw. Beuchen, Mercerisieren und Bleichen sowie auch Kombinationen dieser Verfahrensschritte, die zu einer Stufe zusammengefasst werden können, wie z.B. kombinierten Entschlichten und Abkochen, Abkochen und Bleichen und Abkochen und Mercerisieren).
  • Unter Abkochen bzw. Beuchen ist das Kochen der Fasermaterialien in alkalischer Flotte unter atmosphärischem Druck bei etwa 100°C (Abkochen) oder unter Druck bei etwa 140°C (Beuchen) zu verstehen. Zweck dieser Behandlung ist vor allem das Heraus lösen des Baumwollwachses, der Pektine und das Entfernen von Verunreinigungen, wie z.B. Schalenresten von Blättern, Fruchtkapseln und Samen sowie von Spuren von Erdalkali- und Schwermetallen aus den Fasern der Rohbaumwolle.
  • Dieses Heraus lösen von Verunreinigungen aus den Fasern verläuft jedoch noch nicht zufriedenstellend, so dass ein weitergehendes Aufschliessen der Fasern angestrebt wird. Dadurch können diese von Bleich- und Färbeflotten besser benetzt werden, was zu einer gleichmässigeren Bleichung und Färbung führt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Zusammensetzung, die sich als Hilfsmittel in alkalischen Flotten eignet und diesen eine hohe Reinigungskraft verleiht.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit eine wässrige Zusammensetzung zum Vorbehandeln Cellulose enthaltender Fasermaterialien, die
    • (a) hydrolysiertes Polymaleinsäureanhydrid und/oder dessen Salz mit einem Molekulargewicht von 300 bis 5000,
    • (b) einen Komplexbildner der Formel
      Figure imgb0001
       worin y Wasserstoff oder -COT ist, R, Q und T jeweils Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind, und n 1 bis 16 ist, und einen Komplexbildner der Formel
      Figure imgb0002
       worin X₁ und X₂ unabhängig voneinander -CH₂OH, -CHO oder -CO₂M, worin M Wasserstoff oder Alkalimetall ist, sind, und x 2 bis 5 ist, und
    • (c) ein Gemisch aus nichtionischen und/oder anionischen Tensiden enthält.
  • Als Alkylreste für R, Q und T in den Verbindungen der Formel (1) kommen Isobutyl, vorzugsweise Isopropyl, vor allem n-Butyl und n-Propyl und insbesondere Aethyl und Methyl in Betracht, wobei Methyl besonders bevorzugt ist.
  • Ist Y -CO-T, haben T und R vorzugsweise die gleichen Bedeutungen. Wasserstoff als Bedeutung von Y steht indessen im Vordergrund des Interesses. Als Grenzwerte für n sind 1 bis 16 und insbesondere 1 bis 12 bevorzugt, wobei im Gemisch Oligomere mit mittleren Werten für n von etwa 5 bis 9, vorzugsweise etwa 5 oder 6 den Hauptbestandteil bilden. Verbindungen der Formel (1), worin n 1 und n 12 bis 16, vor allem aber 12 ist, können aber in geringer Konzentration im Gemisch vorliegen.
  • Weitere Gegenstände der Erfindung sind die Herstellung dieser Zusammensetzung, die Verwendung dieser Zusammensetzung bei der Vorbehandlung Cellulose enthaltender Fasermaterialien, insbesondere beim Aufschliessen, Entschlichten, Bleichen, Mercerisieren sowie beim (kombinierten) Aufschliessen und Entschlichten, beim Aufschliessen und Bleichen sowie beim Aufschliessen und Mercerisieren dieser Materialien. Ferner sind Gegenstand der Erfindung die für die genannte Verarbeitungsstufen verwendeten wässrigen Flotten sowie die mit diesen Flotten (vor)behandelten Fasermaterialien.
  • Als Komponente (a) der erfindungsgemässen Zusammensetzung wird ein teilweise hydrolysiertes Polymaleinsäureanhydrid verwendet, das teilweise in Form eines wasserlöslichen Salzes vorliege kann und dessen Molgewicht zwischen 300 und 5000 liegt.
  • Polymaleinsäureanhydrid ist ein Homopolymerisat aus Maleinsäureanhydrid und lässt sich sehr leicht, beispielsweise durch Erhitzen in Wasser, unter Bildung eines polymeren Produktes hydrolysieren, welches freie Carbonsäuregruppen sowie gegebenenfalls noch intakte Anhydridgruppen an einer Kohlenstoffhauptkette enthält. Das Produkt stellt keine reine Polymaleinsäure dar. Die genaue Konstitution des Produktes ist nicht bekannt. In der vorliegenden Beschreibung wird jedoch dieses durch Hydrolyse von Polymaleinsäureanhydrid gebildete polymere Produkt als hydrolysiertes Polymaleinsäureanhydrid bezeichnet. Dieses kann durch Additionspolymerisation eines im wesentlichen aus Maleinsäureanhydrid bestehenden Ausgangsmonomers unter Bedingungen der Polymerisation in der Masse oder durch Lösungspolymerisation hergestellt werden. Vorzugsweise polymerisiert man Maleinsäureanhydrid in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie Toluol oder Xylol, in Gegenwart eines Polymerisationskatalysators, insbesondere eines Radikalinitiators, wie Benzoylperoxyd, Di-tertiärbutylperoxyd oder Mono-butylhydroperoxyd, bei Temperaturen bis 150°C, z.B. 120° bis 145°C. Die Hauptkette des Primärpolymers wird im wesentlichen durch nicht-hydrolysierbare Bindungen gebildet. Das nicht-hydrolysierte Polymerprodukt wird dann nach Abtrennung von nicht umgesetztem Monomer und Nebenprodukten mit Wasser oder einer wässrigen Base hydrolysiert und dann in dieser Form verwendet. Gegebenenfalls kann man es auch in nicht-hydrolysierter Form wässrigen Behandlungsbädern zugeben.
  • Während der Polymerisation oder der nachfolgenden Hydrolyse kann eine Decarboxylierung des Polymerisats eintreten, so dass die gefundene Säurezahl des hydrolysierten Polymaleinsäureanhydrids niedriger liegt als der theoretische Wert von 1143 mg KOH/g. Eine solche Decarboxylierung geht aber nicht so weit, dass die Säurezahl unter 350 mg KOH/g fällt.
  • Von Bedeutung ist, dass das Molekulargewicht des hydrolysierten Polymaleinsäureanhydrids im angegebenen niedrigen Bereich liegt. Bevorzugt verwendet man Polymaleinsäureanhydrid mit einem Molekulargewicht, das 2000 nicht überschreitet und vorzugsweise im Bereich 350 bis 1000 liegt.
  • Weitere Einzelheiten über hydrolysiertes Polymaleinsäureanhydrid sind z.B. in GB 1 369 429,GB 1 411 063, GB 1 491 978 und CH 624 256 beschrieben.
  • Durch Zugabe von Basen zum hydrolysierten Polymaleinsäureanhydrid liegen dessen Carboxylgruppen teilweise als z.B. Alkalimetall- oder Ammoniumcarboxylatgruppen vor. Als Alkalimetallsalze eignen sich insbesondere das Natrium- oder Kaliumsalz und als Ammoniumsalze vorzugsweise Ammonium (NH₄⁺)-,Alkylammonium- oder Alkanolammoniumsalze, wie z.B. das Trimethylammonium-, Monoäthanolammonium-, Diäthanolammonium- oder Triäthanolammoniumsalz. Besonders geeignet sind das Natrium- und Ammonium (NH₄⁺)-salz.
  • In der Regel liegt Komponente (a) als wässrige, etwa 40 bis 60 gewichtsprozentige Lösung vor. Die erfindungsgemässe Zusammensetzung enthält 1,5 bis 20, vorzugsweise 5 bis 20 Gewichtsprozent Komponente (a).
  • Als Komplexbildner, Komponente (b), werden Gemische aus Phosphonsäureestern entsprechend Formel (1) und Polyhydroxyverbindungen, entsprechend Formel (3) verwendet.
  • Besonders geeignete Verbindungen der Formel (1) sind Oligomere der Formel
    Figure imgb0003
  • Eine geeignete Polyhydroxyverbindung, die der Formel (3) entspricht, ist z.B. Glucose.
  • Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel (3) sind Hydroxycarbonsäuren der Formeln
    Figure imgb0004
    worin M und x die angegebene Bedeutung haben, oder Lactone dieser Hydroxycarbonsäuren. Gluconsäure und ihre Alkalimetallsalze, vorzugsweise Natriumsalze und auch das γ-Lacton der Gluconsäure zeigen besonders gute Resultate. Es hat sich als zweckmässig erwiesen, die Polyhydroxyverbindungen der Formeln (3) bis (5) in Reinsubstanz oder in Form einer bis zu 50, insbesondere 35 Gew.%-igen Lösung einzusetzen. Die erfindungsgemässen Zusammensetzungen können bis 25 Gewichtsprozent, vorzugsweise bis 20 Gewichtsprozent dieser Polyhydroxyverbindungen enthalten. In der erfindungsgemässen Zusammensetzung sind 2,5 bis 25, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.%, und ganz besonders 5 bis 15 Gew.% Komplexbildner der Formel (1) und (3) enthalten.
  • Als nichtionische Tenside, die in Komponente (c) enthalten sind, bieten sich hauptsächlich Fettalkoholethoxylate, Alkylphenolethoxylate und/oder Fettsäureethoxylate an, worin die Fettsäurereste vorzugsweise 8 bis 18 Kohlenstoffatome und die Alkylreste vorzugsweise 6 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten. Die Zahl der Aethylenoxideinheiten in den Fettsäure- und Fettalkoholethoxylaten liegt vorzugsweise zwischen 1 und 40, in den Alkylphenolethoxylaten in der Regel zischen 5 und 20 (einschliesslich). Besonders geeignete Fettalkoholethoxylate enthalten 12 bis 18 Kohlenstoffatome im Fettsäurerest und etwa 2 bis 10 Aethylenoxideinheiten. Vorzugsweise 8 oder 9 Kohlenstoffatome enthalten die Alkylreste in den Alkylphenolethoxylaten. Sie enthalten ferner mindestens 5, vorzugsweise 7 bis 12 Aethylenoideinheiten, um eine gute bis sehr gute Wasserlöslichkeit zu erreichen. Fettsäuren mit vorzugsweise 12 bis 17 Kohlenstoffatomen werden deshalb vorzugsweise als höher ethoxylierte Tenside eingesetzt. Sie enthalten etwa 5 bis 35 Aethylenoxideinheiten. Komponente (c) enthält vorzugsweise eine Kombination von nichtionischen Tensiden wie z.B. ein Gemisch aus einem Fettalkoholethoxylat und einem Fettsäureethoxylat, das vorzugsweise 20 bis 80 Gewichtsprozent der Komponente (c) ausmacht.
  • Bevorzugte anionische Tenside, die in Komponente (c) enthalten sind, gehören zur Gruppe der Alkylbenzolsulfonate, Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Fettalkoholsulfate und/oder Fettalkoholäthersulfate, die vorzugsweise 10 bis 24 Kohlenstoffatome enthalten. Vorzugsweise wird als Komponente (c) ein Gemisch aus den genannten anionischen Tensiden verwendet.
  • Besonders geeignet als Komponente (c) sind jedoch Gemische aus besagten nichtionischen und anionischen Tensiden, wie z. B. ein Gemisch aus einem Fettsäureethoxylat, Fettalkoholethoxylat und Alkansulfonat. Der Gehalt an anionischem bzw. nichtionischem Tensid in Komponente (c) beträgt normalerweise 20 bis 80 Gewichtsprozent. Insgesamt enthält die erfindungsgemässe Zusammensetzung vorzugsweise 5 bis 50 Gewichtsprozent der Komponente (c).
  • Es empfiehlt sich, den erfindungsgemässen Zusammensetzungen ein Entschäumungs-und/oder Entlüftungsmittel, Komponente (d), hinzuzufügen, und die störende Schaumbildung zu vermeiden. Dazu eignen sich insbesondere höhere Alkohole wie z.B. Isooctylalkohol, Siloxane wie z.B. Polydimethylsiloxan, vorzugsweise im Gemisch mit hochdispersen Kieselsäuren, oder auch Gemische aus den besagten Alkoholen und Siloxanen. Diese Komponenten können in der Regel zu 0,1 bis 0,5 Gewichtsprozent in den Zusammensetzungen enthalten sein.
  • Bei der Herstellung der erfindungsgemässen Zusammensetzungen werden zunächst die bei Zimmertemperatur festen Tenside (Alkansulfonate, Fettalkoholsulfate und Alkylbenzolsulfonate) in heissem Wasser unter Rühren gelöst. Dieser Vorgang dauert je nach Verteilungsgrad der verwendeten festen Tenside 1 bis 2 Stunden, wobei die Wassertemperatur vorzugsweise 70 bis 80° C beträgt. Nachdem sich die Tenside gelöst haben, lässt man die erhaltene Lösung abkühlen, was je nach Ansatzgrösse eine halbe bis 5 Stunden dauern kann. Dann werden in dieser Reihenfolge gegebenenfalls die restlichen flüssigen Tenside, das mit einer Base bzw. mit H₂O hydrolysierte Polymaleinsäureanhydrid und der Komplexbildner der Lösung unter Rühren zugesetzt.
  • Die erfindungsgemässen Zusammensetzungen enthalten somit vorzugsweise 1,5 bis 20 Gewichtsprozent eines mit einer Base bzw. Wasser hydrolysierten Polymaleinsäureanhydrids, 2,5 bis 25 Gewichtsprozent eines Komplexbildners, 5 bis 50 Gewichtsprozent eines Gemisches aus nichtionischem und anionischem Tensid, 0 bis 2 Gewichtsprozent eines Entschäumungs- und/oder Entlüftungsmittels und 3 bis 91 Gewichtsprozent Wasser.
  • Besonders geeignet sind Zusammensetzungen, die 5 bis 20 Gewichtsprozent eines mit einer Base bzw. Wasser hydrolysierten Polymaleinsäureanhydrids, 5 bis 20 Gewichtsprozent eines Komplexbildners, 5 bis 50 Gewichtsprozent eines Gemisches aus einem nichtionischen und einem anionischen Tensid, gegebenenfalls 0,1 bis 0,5 Gewichtsprozent eines Entschäumungs- und/oder Entlüftungsmittels und 9,5 bis 85 Gewichtsprozent Wasser enthält.
  • Besonders gute Resultate werden mit Zusammensetzungen erzielt, die 5 bis 15 Gewichtsprozent eines mit einer Base bzw. Wasser hydrolysierten Polymaleinsäureanhydrids, 5 bis 15 Gewichtsprozent eines Komplexbildners, 25 bis 50 Gewichtsprozent eines Gemisches aus nichtionischen und/oder aus anionischen Tensiden und 20 bis 65 Gewichtsprozent Wasser enthält.
  • Die Angaben in Gewichtsprozent sind auf den Gehalt an Wirksubstanz bezogen.
  • Wässrige Flotten zum Vorbehandeln von Cellulose enthaltenden Materialien enthalten vorzugsweise 0,1 bis 5 Gewichtsprozent von Zusammensetzungen aus den Komponenten (a) bis (c) und gegebenenfalls (d) in den angegebenen Mengenverhältnissen und 0,05 bis 30 Gewichtsprozent eines Alkalimetallhydroxids, vorzugsweise Natrium- oder Kaliumhydroxid, das in der Regel in Form einer 30 bis 35 %igen wässrigen Lösung eingesetzt wird. Das Alkalimetallhydroxid kann aber auch als Feststoff eingesetzt werden.
  • Wässrige Flotten, mit denen gleichzeitig noch das Cellulose enthaltende Fasermaterial entschlichtet werden kann, enthalten zusätzlich ein Oxidationsmittel, Komponente (e). Vorzugsweise kommen Peroxidisulfate wie z.B. Natriumperoxidisulfat und Wasserstoffperoxid und Mischungen dieser Verbindungen in Frage. Es werden vorzugsweise 0,2 bis 0,8, insbesondere 0,2 bis 0,5 Gewichtsprozent Oxidationsmittel(gemisch) in der Flotte verwendet.
  • Die erfindungsgemässen Zusammensetzungen können auch als Aufschlussmittel in Bleichverfahren, insbesondere Kaltlagerbleichverfahren verwendet werden. Sie üben ferner eine stabilisierende Wirkung auf die in diesen Bleichverfahren verwendeten Peroxide aus. Vorzugsweise enthalten dann die Bleichflotten 1,0 bis 8,0 Gewichtsprozent eines Alkalimetallhydroxids, 0,2 bis 3,0 Gewichtsprozent der Zusammensetzung aus 1,5 bis 20 Gewichtsprozent eines mit einer Base bzw. Wasser hydrolysierten Polymaleinsäureanhydrids, 2,5 bis 25 Gewichtsprozent eines Komplexbildners, 5 bis 50 Gewichtsprozent eines Gemisches aus einem nichtionischen und/oder aus einem anionischen Tensid, 0 bis 2 Gewichtsprozent eines Entschäumungs- und/oder Entlüftungsmittels und 3 bis 91 Gewichtsprozent Wasser und 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent cines Oxidationsmittels.
  • Als Oxidationsmittel kommen z.B. Wasserstoffperoxid, gegebenenfalls in Kombination mit einem Peroxidisulfat wie Natriumperoxidisulfat, und Natriumhypochlorit in Frage, wobei bei Verwendung von Hypochlorit meist noch Natriumcarbonat eingesetzt wird.
  • Ferner eignen sich die erfindungsgemässen Zusammensetzungen als Zusatz für die der eigentlichen Mercerisierung nachgeschalteten Stabilisier- und Waschstufen. So behandelte Materialien erweisen sich als sehr saugfähig und können unter Umgehung z. B. der Abkochstufe sofort gefärbt werden.
  • Vorzugsweise enthalten die in der Stabilisier- bzw. Waschstufe verwendeten Flotten 1,0 bis 6,0 Gewichtsprozent Natronlauge (fest) und 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent der Zusammensetzung aus 1,5 bis 20 Gewichtsprozent eines Salzes eines mit einer Base oder Wasser hydrolysierten Polymaleinsäureanhydrides, 2,5 bis 25 Gewichtsprozent eines Komplexbildners, 5 bis 50 Gewichtsprozent eines Gemisches aus einem nichtionischen und/oder aus einem anionischen Tensid, 0 bis 2 Gewichtsprozent eines Entschäumungs- und/oder Entlüftungsmittels und 3 bis 91 Gewichtsprozent Wasser.
  • Das Applikationsverfahren zur alkalischen Vorbehandlung von Cellulose enthaltenden Fasermaterialien unter Verwendung der erfindungsgemässen Zusammensetzungen wird nach an sich bekannten Methoden durchgeführt. Man unterscheidet hierbei zwischen einer Behandlung in kurzen oder langen Flotten oder den sogenannten Imprägnier- bzw. Ausziehverfahren.
  • Das Material kann z.B. einer Behandlung in Flotten mit einem Flottenverhältnis von etwa 1:3 bis 1:40 während etwa 1 bis 3 Stunden unterworfen werden, wobei die Behandlungstemperatur etwa 80 bis 100°C unter Normalbedingungen, d.h. unter atmosphärischem Druck beträgt. Temperaturen bis 140°C werden bei den sogenannten HT- (Hochtemperatur-) Verfahren angewendet.
  • Bei den Imprägnierverfahren wird das zu behandelnde Material durch Eintauchen in die Klotzflotte und anschliessendem Abquetschen imprägniert, wobei die Klotzflotte in der Regel eine Temperatur von 20 bis 70°C aufweist. Die durch die Imprägnierung aufgebrachten Chemikalien wirken sodann auf das Textilmaterial ein, wobei Einwirkungszeit, Temperatur und Chemikalienkonzentration in direktem Zusammenhang stehen und die gewählten Bedingungen von der Beschaffenheit des Fasermaterials und vor allem der zur Verfügung stehenden Anlage abhängen.
  • So wird das imprägnierte Fasermaterial in der Regel als Warenbahn oder in Strangform z. B. bei Raumtemperatur (15 bis 25°C) über längere Zeit, z. B. 24 Stunden, gelagert oder je nach verwendeter Apparatur bei erhöhter Temperatur z. B. bei etwa 100 bis 130°C während etwa 1 bis 10 Minuten in Dämpfern, bei etwa 95 bis 100°C während etwa 5 bis 30 Minuten in Breitstiefeln, bei etwa 90 bis 100°C während etwa 45 Minuten bis 2 Stunden in J-Boxen oder Conveyern, bei etwa 80 bis 90°C während etwa 2 bis 4 Stunden im Pad-Roll-Verfahren, bei etwa 50 bis 80°C während etwa 3 bis 6 Stunden in Pad-Batch-Verfahren behandelt, wobei im allgemeinen die Behandlungsdauer umso kürzer gehalten wird je höher die Temperatur ist.
  • Anschliessend können die Fasermaterialien zuerst mit kochend heissem Wasser, dann mit warmem Wasser und zuletzt mit kaltem Wasser gründlich gespült gegebenenfall mit z.B. Salzsäure oder Essigsäure neutralisiert und schliesslich getrocknet werden.
  • Das Cellulose enthaltende Material, das erfindungsgemäss behandelt wird, liegt in den verschiedensten Verarbeitungsstufen vor, z.B. als loses Material, Garn Gewebe oder Gewirke. Hierbei handelt es sich in der Regel stets um textile Fasermaterialien, die aus reinen, textilen Cellulosefasern oder aus Gemischen aus textilen Cellulosefasern mit textilen Synthesefasern hergestellt werden.
  • Als Cellulosefasern kommen z.B. solche aus regenerierter Cellulose, z.B. aus Zellwolle und Viskose solche aus nativer Cellulose, z.B. aus Hanf, Leinen, Jute und vor allem Baumwolle ,und aus synthetische Fasern, z.B. solche aus Polyester, Polyamid, in Betracht.
  • Gewebe aus Baumwolle oder regenerierter Cellulose oder Mischgewebe aus Baumwolle und Polyester und aus Baumwolle und Polyamid eignen sich besonders gut dazu erfindungsgemäss behandelt zu werden, wobei Baumwollgewebe und -gewirke im Vordergrund des Interesses stehen.
  • Dank der erhöhten Reinigungskraft der erfindungsgemässen wässrigen Flotten zeichnen sich die damit vorbehandelten Fasermaterialien durch ihren niedrigen Aschegehalt und Restfettgehalt sowie einen im Vergleich mit nicht vorbehandelten Materialien erhöhten Weissgrad aus. Ferner können durch die Verwendung der erfindungsgemässen Zusammensetzungen die alkalischen Flotten besonders gut in das Fasermaterial eindringen. Dies ist insbesondere bei Kontinueverfahren vorteilhaft, da in diesen Verfahren dann mit einer hohen Durchsatzgeschwindigkeit gearbeitet werden kann.
  • In den nachfolgenden Beispielen beziehen sich Prozente und Teile stets auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist.
    • Herstellungsvorschrift zur Herstellung der Komponente (a) (partielles Ammoniumsalz eines hydrolisierten Polymaleinsäureanhydrids) Vorschrift A:
  • 100 Teile Maleinsäureanhydrid in 100 Teilen Xylol werden auf 120°C erhitzt und im Verlauf von 15 Minuten mit einer Lösung von 20 Teilen Di-tertiär-butylperoxyd in 50 Teilen Xylol versetzt. Das Reaktionsgemisch wird auf 130°C weiter erhitzt und 5 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Man bricht sowohl das Erhitzen als auch das Rühren ab und lässt das Polymerisat sich abscheiden. Nach Abkühlen des Reaktionsgemisches auf 85°C wird die untere Polymerschicht von der oberen Xylolschicht abgetrennt. man erhält 81 Teile Polymerisat.
  • Das Polyerisat wird mit 15 Teilen 2-Butanon oder 1,4-Dioxan als Verdünnungsmittel versetzt und wie folgt weiter gereinigt: man fällt das Polymerisat aus, indem man die Polymerlösung in einem Schnellhomogenisierapparat zu 430 Teilen Toluol gibt. Nach Abfiltrieren und Trocknen im Vakuum bei 50°C erhält man 78 Teile pulverförmiges Polymerisat.
  • Bei Messung in 2-Butanon mit Hilfe eines Dampfdruckosmometers besitzt das erhaltene Polymaleinsäureanhydrid ein Molekulargewicht von 580.
  • 20 Teile des Polymaleinsäureanhydrids werden in 20 Teilen Wasser während 30 Minuten bei 90° C erhitzt, worauf die erhaltene Lösung auf 30°C abgekühlt und filtriert wird. Man erhält eine Lösung mit einem Feststoffgehalt von 53 %. Die potentiometrische Titration einer Probe des hydrolysierten Polymerisates gegen Kaliumhydroxyd ergibt einen Säurewert von 560 mg KOH/g.
  • Anschliessend wird die hydrolysierte Polymaleinsäureanhydridlösung mit 4,5 Teilen einer 25 %igen, wässrigen Ammoniaklösung und soviel Wasser versetzt, dass eine 50 %ige wässrige Lösung des teilweise als Anmoniumsalz vorliegenden, hydrolysierten Polymaleinsäureanhydrids entsteht.
    • Beispeil 1:
  • Stärkegeschlichtetes Rohbaumwollgewebe wird mit einer Flotte imprägniert, die pro Liter 40 g Natriumhydroxid, 40 ml Wasserstoffperoxid (35 %) und 10 g einer Zusammensetzung aus: 5 Teilen eines hydrolysierten Polymaleinsäureanhydrids, 9,25 Teilen der Verbindung der Formel (2), 7,75 Teilen Natriumgluconat, 2,7 Teilen Magnesiumchlorid-Hexahydrat, 17,5 Teilen Natruimdodecylsulfat, 7,5 Teilen eines Addukts aus 1 Mol Nonylphenol und 9 Mol Aethylenoxid, und 50,3 Teilen Wasser, enthält, und auf 90 % Flottenaufnahme gequetscht Das so imprägnierte Gewebe wird luftdicht in einer Plastikfolie verpackt und 24 Stunden bei Raumtemperatur gelagert. Danach wird das Gewebe in einem Bad gewaschen, das 4 g/l Natriumhydroxid enthält, dann heiss und kalt gespült, neutralisiert und getrocknet. Das erhaltene Gewebe ist entschlichtet (Violettskala nach TEGEWA: 1).
    • Beispiel 2:
  • Stärkegeschlichtetes Rohbaumwollgewebe wird mit einer Flotte imprägniert, die pro Liter 25 g Natriumhydroxid, 12 ml Wasserstoffperoxid (35 %), 0,5 g Magnesiumchlorid-Hexahydrat und 5 g einer Zusammensetzung aus: 12 Teilen eines hydrolysierten Polymaleinsäureanhydrids, 7,5 Teilen Natriumgluconat, 20 Teilen Natriumsalz des Schwefelsäureesters aus 1 Mol Laurylalkohol und 2,5 Mol Aethylenoxid, 5 Teilen des Adduktes aus 1 Mol primären C₉-C₁₁-Alkohols und 4 Mol Aethylenoxid und 55.5 Teilen Wasser, enthält, und auf eine Flottenaufnahme von 90 % gequetscht. Das imprägnierte Gewebe wird anschliessend bei 100 bis 102°C gedämpft und sofort anschliessend in einem Bad gewaschen, das 2 g/l Natriumhydroxid enthält. Danach wird heiss und kalt gespült, neutralisiert und getrocknet. Das erhaltene Gewebe ist entschlichtet (Violettskala nach TEGEWA: 8).
    • Beispiel 3:
  • (Aufschlussmittel im Kaltlagerbleichverfahren) Stärkegeschlichtetes Rohbaumwollgewebe wird mit einer Flotte imprägniert, die pro Liter 30 g Natriumhydroxid, 50 ml Wasserstoffperoxid (35 %), 4 g Natriumperoxidisulfat und 15 g einer Zusammensetzung aus 10 Teilen eines hydrolysierten Polymaleinsäureanhydrids, 5.17 Teilen der Verbindung der Formel (2), 7,83 Teilen Natriumgluconat, 1,8 Teilen Magnesiumchlorid-Hexahydrat, 10 Teilen eines Adduktes aus 1 Mol primärem C₉-C₁₁-Alkohol mit 4 Mol Aethylenoxid, 16,66 Teilen Natriumsalz der Pentadecan-1-sulfonsäure und 48,54 Teilen Wasser, enthält, und auf eine Flottenaufnahme von 90 % gequetscht Das Gewebe wird dann luftdicht in Plastikfolie verpackt und 24 Stunden bei Raumtemperatur gelagert. Anschliessend wird das Gewebe bei Kochtemperatur in einem Bad nachgewaschen, das pro Liter 2 g der Zusammensetzung aus 15 Teilen hydrolysiertes Polymaleinsäureanhydrid, 6 Teilen der Verbindung der Formel (2), 4 Teilen Natriumgluconat, 25 Teilen Natriumsalz der Pentadecan-1-sulfonsäure, 15 Teilen eines Addukts aus 1 Mol primären C₉-C₁₁-Alkohols mit 4 Mol Aethylenoxid und 35 Teilen Wasser enthält. Danach wird neutralisiert, gespült und getrocknet. Im CIBA-GEIGY-Weissmassstab wird -66 für das Rohgewebe und 43 für das vorbehandelte Gewebe gemessen.
  • Der Zusatz der genannten Zusammensetzung in das (Nach-) Waschbad bewirkt eine deutliche Steigerung der Wiederbenetzbarkeit des Gewebes. Wird das Gewebe wie beschrieben vorbehandelt, so ergibt sich bei der Ueberprüfung der Wiederbenetzbarkeit eine Steighöhe von 24 mm. Dagegen werden nur 5 mm Steighöhe erzielt, wenn das Gewebe wie beschrieben behandelt wird, jedoch ohne den genannten Zusatz im (Nach-) Waschbad.
    • Beispiel 4:
  • (Peroxidstabilisierende Wirkung beim Kaltlagerbleichverfahren) Eine Bleichflotte wird hergestellt, die pro Liter 30 g Natriumhydroxid, 50 ml Wasserstoffperoxid (35 %), 4 g Natriumperoxidisulfat, 0,5 g Magnesiumchlorid-Hexahydrat und 10 g der Zusammensetzung aus 7,5 Teilen hydrolysiertes Polymaleinsäureanhydrid, 5 Teilen der Verbindung der Formel (2), 5 Teilen Natriumgluconat, 20 Teilen Dodecylbenzolsulfonat, 10 Teilen des Adduktes aus 1 Mol 9-Octadecencarbonsäure und 7 Mol Aethylenoxid und 52,5 Teilen Wasser, enthält. Der Peroxidgehalt dieser Flotte beträgt noch nach 24 Stunden 96 % der ursprünglich vorhandenen Menge.
  • Rohes Baumwollgewebe wird mit der genannten Bleichflotte imprägniert und auf eine Flottenaufnehme von 90 % gequetscht. Das Gewebe wird danach 24 Stunden luftdicht in Plastikfolie verpackt, anschliessen kochend, heiss und kalt gewaschen, neutralisiert, gespült und getrocknet. Im CIBA-GEIGY-Weissmasstab wird -66 für das Rohgewebe und 41 für das gebleichte Gewebe gemessen.
    • Beispiel 5:
  • Stärkegeschlichtetes Rohbaumwollgewebe wird mit einer Flotte imprägniert, die pro Liter 60 g Natriumhydroxid, 5 g Natriumperoxidisulfat und 10 g der Zusammensetzung aus 15 Teilen hydrolysiertes Polymaleinsäureanhydrid, 10 Teilen der Verbindung der Formel (2) 4 Teilen Natriumgluconat, 30 Teilen Natrium der Pentacedan-1-sulfonsäure, 15 Teilen des Addukts auf 1 Mol primären C₉-C₁₁-Alkohols und und 4 Mol Aethylenoxid und 26 Teilen Wasser, enthält, und auf eine Flottenaufnahme von 90 % gequetscht. Das imprägnierte Gewebe wird dann während 3 Minuten bei 100 bis 102°C gedämpft und anschliessend kochend in einer Flotte nachgewaschen, die 2 g/l der genannten Zusammensetzung enthält. Anschliessend wird heiss und kalt gewaschen, neutralisiert, gespült und getrocknet. Der Entschlichtungsgrad gemäss TEGEWA-Violettskala beträgt 7 (für das unbehandelte Rohgewebe 1), und der Weissgrad gemäss CIBA-GEIGY-Weissmasstab ist von -63 auf -22 gestiegen. Ferner zeigt das behandelte Gewebe, das im Rohzustand keine Hydrophilie aufweist (Steighöhe 0 mm), eine wesentlich verbesserte Wiederbenetzbarkeit (Steighöhe 54 mm).
    • Beispiel 6:
  • (Aufschlussmittel im Hypochloritbleichverfahren) Stärkegeschlichtetes Rohbaumwollgewebe wird in einer Flotte imprägniert, die pro Liter 40 ml Natriumhypochloritlösung (14 % Aktivchlorgehalt), 1 g Natriumcarbonat (calc.), 10 g der Zusammensetzung aus 10 Teilen hydrolysiertes Polymaleinsäureanhydrid, 12 Teilen der Verbindung der Formel (2), 2,5 Teilen Natriumgluconat, 50 Teilen Dodecylbenzolsulfonat und 25,5 Teilen Wasser, und soviel Natriumhydroxid enthält, dass der pH-Wert der Flotte 11,5 beträgt, und auf eine Flottenaufnahme von 90 % gequetscht. Das Gewebe wird dann in Plastikfolie luftdicht verpackt und 1 Stunde bei Raumtemperatur gelagert. Anschliessend wird das Gewebe in einem Bad entchlort, das 2 g/l Natriumbisulfit enthält und in einer Waschflotte kochend ausgewaschen, die im Liter 2 g Natriumhydroxid und 2 g der genannten Zusammensetzung enthält. Anschliessend wird neutralisiert, gespült und getrocknet. Der nach der TEGEWA-Violettskala gemessene Entschlichtungsgrad beträgt 5. Das behandelte Gewebe ist hydrophil (Wassertropfen dringen sofort in das Gewebe ein) und der Weissgrad gemäss CIBA-GEIGY-Weissmasstab ist von -60 auf 31 gestiegen.
    • Beispiel 7:
  • (Kombiniertes Mercerisieren und Aufschliessen) Rohes Baumwolltricot wird unter Spannung in eine Mercerisierlauge eingebracht, die pro Liter 300 g Natronlauge (fest) und 6 g einer 40 %igen wässerigen Lösung des Natriumsalzes von 2-Aethylhexylsulfat enthält. Nach einer Verweilzeit von 2 Minuten in der Mercerisierlauge wird das Tricot zuerst in einem Bad, das pro Liter 40 g Natronlauge (fest) enthält, und anschliessend in einem Bad, das pro Liter 20 g Natronlauge (fest) enthält, heiss (etwa 90°C) behandelt. Zum Entfernen der restlichen Lauge aus dem Tricot wird mit heissem Wasser (etwa 90°C) gespült und mit Salzsäure neutralisiert. Das so behandelte Tricot, welches ursprünglich 715 ppm Calcium und 710 ppm Magnesium enthält, weist nur noch einen Gehalt von 88 ppm Calcium und 59 ppm Magnesium auf. Die Hydrophilie des Tricots hat sich jedoch nicht verbessert: ein auf das Tricot aufgelegter Wassertropfen sinkt (sowohl vor als auch nach der beschriebenen Behandlung) innerhalb 60 Sekunden nicht ein.
  • Setzt man aber den besagten Spülbädern, die 40 bzw. 20 g/l Natronlauge (fest) enthalten, jeweils 10 g der Zusammensetzung aus 15 Teilen hydrolysiertes Polymaleinsäureanhydrid, 10 Teilen der Verbindung der Formel (2) 4 Teilen Natriumgluconat, 30 Teilen Natriumsalz der Pentacedan-1-sulfonsäure, 15 Teilen des Addukts aus 1 Mol primären C₉-C₁₁-Alkohols und 4 Mol Aethylenoxid und 26 Teilen Wasser so verringert sich der Erdalkalimetallgehalt des so behandelten Tricots auf 23 ppm Calcium und 23 ppm Magnesium. Gleichzeitig wird die Hydrophilie des Tricots wesentlich verbessert: ein aufgelegter Wassertropfen sinkt sofort in das Tricot ein.
  • Sowohl die gute Benetzbarkeit des Tricots als auch die damit erreichbaren Färbungen zeigen, dass durch Verwendung der erfindungsgemässen Zusammensetzung bei der Mercerisierung die herkömmliche Abkochstufe eingespart werden kann.

Claims (8)

  1. Wässrige Zusammensetzung zum Vorbehandeln Cellulose enthaltender Fasermaterialien, dadurch gekennzeichnet, dass sie
    (a) hydrolysiertes Polymaleinsäureanhydrid und/oder dessen Salz mit einem Molgewicht von 300 bis 5000,
    (b) einen Komplexbildner der Formel
    Figure imgb0005
     worin Y Wasserstoff oder -COT ist, R, Q und T jeweils Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind, und n 1 bis 16 ist, und einen Komplexbildner der Formel
    Figure imgb0006
     worin X₁ und X₂ unabhängig voneinander -CH₂OH, -CHO oder -CO₂M, worin M Wasserstoff oder ein Alkalimetall ist, sind, und x 2 bis 5 ist, und
    (c) ein Gemisch aus nichtionischen und/oder anionischen Tensiden enthält.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (c) ein Fettalkoholethoxylat, ein Alkylphenolethoxylat, ein Fettsäureethoxylat oder ein Gemisch aus diesen Verbindungen als nichtionische Tenside enthält.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (c) ein Alkylbenzolsulfonat, Alkansulfonat, Olefinsulfonat, Fettalkoholsulfat, Fettalkoholäthersulfat oder ein Gemisch aus diesen Verbindungen als anionisches Tensid enthält.
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente (c) ein Gemisch aus Fettsäureethoxylaten, Fettalkoholethoxylaten und Alkansulfonaten vorliegt.
  5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als weitere Komponente (d) ein Entschäumungs- und/oder Entlüftungsmittel enthält.
  6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als weitere Komponente (e) ein Oxidationsmittel enthält.
  7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 1,5 bis 20 Gewichtsprozent eines Salzes eines hydrolysierten Polymaleinsäureanhydrids,
    2,5 bis 25 Gewichtsprozent eines Komplexbildners,
    5 bis 50 Gewichtsprozent eines Gemisches aus nichtionischen und/oder anionischen Tensiden,
    0 bis 2 Gewichtsprozent eines Entschäumungs- und/oder Entlüftungsmittels und 3 bis 91 Gewichtsprozent Wasser
    enthält.
  8. Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die festen Tenside der Komponente (c) in heissem Wasser unter Rühren löst, die erhaltene Lösung abkühlen lässt und dann unter Rühren in dieser Reihenfolge gegebenenfalls die flüssigen Tenside der Komponente (c), Komponente (a) und die Komponenten (b) zur Lösung hinzugibt.
EP84810032A 1983-01-25 1984-01-19 Wässrige Zusammensetzung aus Polymaleinsäure, Tensiden und Komplexbildnern sowie ihre Herstellung und Verwendung als Hilfsmittel bei der Vorbehandlung Cellulose enthaltender Fasermaterialien Expired - Lifetime EP0114788B1 (de)

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