EP0470102A1 - Verwendung von Triacetin in Gleitmitteln. - Google Patents

Verwendung von Triacetin in Gleitmitteln.

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EP0470102A1
EP0470102A1 EP90906172A EP90906172A EP0470102A1 EP 0470102 A1 EP0470102 A1 EP 0470102A1 EP 90906172 A EP90906172 A EP 90906172A EP 90906172 A EP90906172 A EP 90906172A EP 0470102 A1 EP0470102 A1 EP 0470102A1
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triacetin
textile
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lubricants
fiber
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Henkel AG and Co KGaA
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    • D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/10—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen
    • D06M13/224—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic acid
    • D06M13/2243—Mono-, di-, or triglycerides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/40—Reduced friction resistance, lubricant properties; Sizing compositions

Definitions

  • Another object of the invention is a method for reducing the viscosity of textile lubricants, which is characterized in that textile lubricants based on smoothing agents, antistatic agents and / or emulsifiers are mixed with triacetin.
  • triacetin as an adjusting agent in textile lubricants is also an object of the invention.
  • textile lubricant includes, in particular, fiber preparations and finishing agents, for example smelting ("Ull ann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", volume 23, pages 5-6, Verlag Chemie Weinheim 1983).
  • the triacetin to be used according to the invention can be prepared in a manner known per se, for example according to EP 33 929, by reacting glycerol with acetic acid and acetic anhydride, if appropriate in the presence of catalysts.
  • Smoothing agents are used to produce the textile lubricants according to the invention, in particular fiber preparations and lubricants iffld / or antistatic agents and / or emulsifiers and / or optionally further additives and / or optionally water mixed with triacetin at 18 to 25 ° C. Textile lubricants are preferred
  • wetting agent 1 to 40% by weight triacetin 0 to 10% by weight additives e.g. B. pH regulators, thread closure agents,
  • the textile lubricants according to the invention can be used as smoothing agents, for example mineral oils, fatty acid esters with 8 to 22 carbon atoms in the fat residue and 1 to 22 carbon atoms in the alcohol residue, for example methyl palmititic acid, isobutyl stearate and / or tallow fatty acid 2-ethylhexyl ester, Polyol carboxylic acid esters, for example coconut fatty acid esters of glycerol and / or alkoxylated glycerols, silicones, for example dimethylpolysiloxane and / or polyalkylene glycols, for example ethylene oxide / propylene / oxide mixed polymers with average molecular weights between 600 and 6,000 (cheese fibers / textile industry 1977 335) included.
  • mineral oils for example mineral oils, fatty acid esters with 8 to 22 carbon atoms in the fat residue and 1 to 22 carbon atoms in the alcohol residue, for example methyl palmititic acid, is
  • Suitable emulsifiers, wetting agents and / or antistatic agents are anionic, cationic and / or nonionic surfactants, such as mono- and / or diglycerides, for example glycerol ono- and / or glycerol dioleate, alkoxylated, preferably ethoxylated and / or propoxylated fats, oils , Fatty alcohols with 8 to 24 carbon atoms and / or C ⁇ -is-alkylphenols, for example castor oil with 25 moles of ethylene oxide (E0) and / or Ci5_i8 fatty alcohol with 8 moles of propylene oxide and 6 moles of E0, if desired alkoxylated C8-24 fatty acid mono- and / or diethanolamides, for example optionally ethoxylated oleic acid mono- and / or diethanolamide, tallow fatty acid ono- and / or diethanolamide and / or coconut fatty acid mono- and /
  • smoothing agents In this exemplary list of smoothing agents, emulsifiers, antistatic agents and / or wetting agents, it must be taken into account that a large number of the substances mentioned have not only one function but several functions: for example, a smoothing agent can also be used simultaneously as an antistatic agent and / or as Emulsifier act.
  • the triacetin-containing textile lubricants according to the invention contain thread closure agents, e.g. B. polyacrylates, fatty acid sarcosides and / or copolymers with Maleic anhydride (Melliand Textile Reports 1977, 197) and / or polyurethanes according to DE 38 30 468, pH regulators, for example C 4 -carboxylic acids and / or 4-hydroxycarboxylic acids, such as acetic acid and / or glycolic acid, alkali metal hydroxides, such as potassium hydroxide and / or amines such as triethanolamine, bactericides and / or anti-corrosion agents.
  • thread closure agents e.g. B. polyacrylates, fatty acid sarcosides and / or copolymers with Maleic anhydride (Melliand Textile Reports 1977, 197) and / or polyurethanes according to DE 38 30 468
  • pH regulators for example C 4 -carboxylic acids and / or 4-
  • Triacetin-containing melts are usually sprayed onto synthetic staple fibers, natural fibers or mixtures of natural and synthetic fiber materials.
  • the quantity of the melt applied in undiluted form or in a mixture with water is between 0.1 and 3% by weight, based on the weight of the fiber materials.
  • Triacetin-containing fiber preparations are applied in a known manner immediately after the capillaries have emerged from the spinneret.
  • the fiber preparations which have a temperature between 18 and 60 ° C, are applied with the help of application rollers or with metering pumps using suitable applicators.
  • the amount of fiber preparations applied in undiluted form or in the form of aqueous emulsions is between 0.3 and 2% by weight, based on the weight of the thread bundle. After treatment with the preparations, the bundles of threads are wound on spinning bobbins.
  • the aqueous emulsions of triacetin-containing fiber preparations usually contain 5 to 30% by weight of the undiluted fiber preparation.
  • the fiber preparations according to the invention are preferably applied undiluted to polymeric filament materials, for example polypropylene, polyester and / or polyamide filaments.
  • polymeric filament materials for example polypropylene, polyester and / or polyamide filaments.
  • triacetin as adjusting agent in textile lubricants has no negative influence on the smoothing and antistatic effectiveness of such textile lubricants.
  • triacetin which is toxicologically and ecologically harmless, brings about a significant reduction in the tendency of textile lubricants to gel.
  • the viscosities were determined using a Ubelhode viscometer.
  • Fiber preparations of the following composition were used:
  • the viscosity of the preparation was 146 mm 2 / sec at 20 ° C, the viscosity of a 20% by weight aqueous emulsion at 31 ° C / mm at 20 ° C.
  • the viscosity of the preparation was 115 at 20 ° C the viscosity of a 2M wt .-% aqueous emulsion at 20 ° C 23 mm2 / sec.
  • Glycerin 30% by weight triacetin The viscosity of the preparation was 90 mm / sec at 20 ° C, the viscosity of a 20% by weight aqueous emulsion at 20 ° C was 7.5 mm 2 / sec.
  • the viscosity at 20 ° C was 187 mm 2 / sec
  • the viscosity of a 20% by weight aqueous emulsion at 20 ° C was 73 mm 2 / sec.

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Description

"Triacetinhaltiqe textile Gleitmittel"
Die Erfindung betrifft triacetinhaltige textile Gleitmittel, ein Verfahren zur Reduzierung der Viskosität textiler Gleitmittel sowie die Verwendung von Triacetin als Stellmittel in textilen Gleitmit¬ teln.
Bei der Herstellung von synthetischen Fasermaterialien wird unmit¬ telbar nach der Bildung der Filamente die Oberfläche der Fäden mit sogenannten Faserpräparationen behandeH ("Chemiefa- sern/Textil-Industrie" 1977. 328 - 335). Es ist allgemein bekannt, daß ohne eine solche Präparierung Synthesefasern weder hergestellt noch in der textilen Weiterverarbeitung verwendet werden können. Das Aufbringen eines Glättemittels ist notwendig, weil die ur¬ sprüngliche Oberfläche der meisten polymeren Fasermaterialien hohe Reibungskräfte verursacht, so daß durch die ständigen Kontakte mit beispielsweise Leitorganen während der Herstellungs- und Verarbei¬ tungsprozesse ein Abscheuern der Fasern erfolgt, was letztlich zu Filament- oder Garnbrüchen führen kann. Des weiteren nehmen poly- mere Filamentmaterialien im allgemeinen nur wenig Wasser auf. Sie neigen daher dazu, zu isolieren und elektrische Aufladungen hervorzurufen. Selbst wenn die Fasern mit einem*Glättemittel ver¬ sehen sind, können trotzdem noch durch Reibung elektrostatische Aufladungen entstehen und das Abstoßen eines Filaments vom anderen kann den Verarbeitungsprozeß erschweren, wenn nicht sogar unmöglich machen.
Schmälzen sollen eine optimale Garnherstellung aus losen oder vor¬ geordneten Fasermaterialien gewährleisten und müssen daher insbe¬ sondere die Haft- und Gleiteigenschaften von Synthesestapelfasern, Naturfasern und/oder Mischungen von natürlichen und synthetischen Fasermaterialien verbessern (Chwala/Anger: "Handbuch der Textil- hilfsmittel", Kap. 3.7, Verlag Chemie, Weinheim 1977).
Viele Fasenpräparationen und Schmälzen, die als Hauptwirksubstanzen Glättemittel, Antistatika und/oder Emulgatoren enthalten, sind fest, pastös oder zähflüssig. Da aus verarbeitungstechnischen Grüno%n flüssigen Faserpräparationen und Schmälzen der Vorzug ge¬ geben wird, werden Faserpräparationen und Schmälzen mit Stellmit- teln (Verdünnungsmitteln) in eine flüssige Form überführt. Je höher der für die gewünschte Viskosität benötigte Gehalt an Stellmitteln ist, um so mehr nimmt jedoch die Wirksamkeit,* insbesondere die Gleitjrittelwirksaπikeit, der Präparationen und Schmälzen ab. Übli¬ cherweise werden als Stellmittel Glykole und/oder Alkylglykole eingesetzt eingesetzt, 4ie jedoch hinsichtlich ihrer Toxikologie nicht unbedenkl ch sind.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand daher in der Entwicklung von Faserpräparationen und Schmälzen, die eine für die Applikation geeignete Viskosität besitzen, die die Gelneigung von Faserpräparationen und Schmälzen verhindern, zumindest jedoch er¬ heblich reduzieren und die Fasermaterialien ausgezeichnete Glätte¬ eigenschaften und eine sehr gute Antistatik verleihen. Des weiteren wird an die zu entwickelnden Faserpräparationen und Schmälzen die Bedingung gestellt, physiologisch unbedenklich zu sein.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die an die Faserpräparati- onen und Schmälzen gestellten hohen Anforderungen von triacetinhaltigen Faserpräparationen und Schmälzen erfüllt werden.
Gegenstand der Erfindung sind dementsprechend textile Gleitmittel auf Basis von Glättemitteln, Antistatika und/oder Emulgatoren, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß diese als Stellmittel Triacetin enthalten.
Weiterer Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zur Reduzierung der Viskosität textiler Gleitmittel, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß textile Gleitmittel auf Basis von Glättemitteln, Antistatika und/oder Emulgatoren mit Triacetin vermischt werden.
Ferner ist die Verwendung von Triacetin als Stellmittel in textilen Gleitmitteln Erfindungsgegenstand.
Der Begriff "textile Gleitmittel" umfaßt insbesondere Faserpräpa¬ rationen und Avivage ittel, beispielsweise Schmälzen ("Ull anns Encyclopädie der technischen Chemie", Band 23, Seiten 5 - 6, Verlag Chemie Weinheim 1983).
Das erfindungsgemäß einzusetzende Triacetin kann in an sich be¬ kannter Weise, beispielsweise gemäß EP 33 929 durch Umsetzung von Glycerin mit Essigsäure und Essigsäureanhydrid, gegebenenfalls in Anwesenheit von Katalysatoren, hergestellt werden.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen textilen Gleitmittel, insbe¬ sondere Faserpräparationen und Schmälzen werden Glättemittel iffld/oder Antistatika und/oder Emulgatoren und/oder gegebenenfalls weitere Additive und/oder gegebenenfalls Wasser bei 18 bis 25 °C mit Triacetin vermischt. Bevorzugt werden textile Gleitmittel, die
.35 bis 95 Gew.-% Glättemittel, Emulgatoren, Antistatika und/oder
Netzmittel 1 bis 40 Gew.-% Triacetin 0 bis 10 Gew.-% Additive, z. B. pH-Wert-Regulantien, Fadenschlußmittel,
Bakterizide und/oder
Korrosionsschutzmittel und 0 bis 50 Gew.-% Wasser
enthalten. Textile Gleitmittel mit
35 bis 95 ,fiew.*~% Glättemitteln, Emulgatoren, Antistatika und/oder
Netzmitteln 5 b s 30 Gew.-% Triacetin 0 bis 10 Gew.-% Additiven und 0 bis 30 Gew.-% Wasser
werden besonders bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen textilen Gleitmittel können als Glättemittel, beispielsweise Mineralöle, Fettsäureester mit 8 bis 22 C-Atomen im Fettrest und 1 bis-22 C-Atomen im Alkoholrest, beispielsweise Pal- mititisäuremethyles er, Isobutylstearat und/oder Talgfettsäu- re-2-ethylhexyTester, Pσlyolcarbonsäureester, beispielsweise Ko¬ kosfettsäureester von Glycerin und/oder alkoxylierten Glycerinen, Silikone, beispielsweise Dimethylpolysiloxan und/oder Polyalkylenglykole, beispielsweise Ethylenoxid/Propylen- Qxid-Mischpolymere mit mittleren Molekulargewichten zwischen 600 und 6.000 (Che iefasern/Textil-Industrie 1977 335) enthalten. Als Emulgatoren, Netzmittel und/oder Antistatika kommen anionische, kationische und/oder nichtionische Tenside in Betracht, wie Mono- und/oder Diglyceride, beispielsweise Glycerin ono-und/oder Gly- cerindioleat, alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte und/oder propoxylierte Fette, Öle, Fettalkohole mit 8 bis 24 C-Atomen und/oder Cβ-is-Alkylphenole, beispielsweise Rizinusöl mit 25 Mol Ethylenoxid (E0) und/oder Ci5_i8-Fettalkohol mit 8 Mol Propylenoxid und 6 Mol E0, gewünschtenfalls alkoxylierte C8-24-Fettsäuremono- und/oder -diethanolamide, beispielsweise gegebenenfalls ethoxyliertes Ölsäuremono- und/oder -diethanolamid, Talg- fettsäure ono- und/oder -diethanolamid und/oder Kokosfett- säuremono- und/oder diethanolamid, Alkali- und/oder Ammoniumsalze alkoxylierter, vorzugsweise ethoxylierter und/oder propoxylierter, gegebenenfalls endgruppenverschlossener C8-22",A'"(yl" und/oder C8-22~A1keπy1a1koho1su1fonate, Umsetzungsprodukte aus gegebenen¬ falls alkoxylierten Cβ-^'-^kylalkoholen m^t Phosphorpentoxid oder Phosphoroxychlorid in Form ihrer Alkali-, Ammonium- und/oder Amin- salze, beispielsweise Phosphorsäureester von ethoxyliertem Ci2/i4-Fettalkohol, neutralisiert mit Alkanolaminen, Alkali- und/oder Ammoniumsalze von C8-22~A^'<y^su^osucc''naten» beispiels¬ weise Natriu dioctylsulfosuccinat und/oder Aminoxiden, beispiels¬ weise Dimethyldodecylaminoxid. Bei dieser beispielhaften Aufzählung von Glättemitteln, Emulgatoren, Antistatika und/oder Netzmitteln muß berücksichtigt werden, daß eine Vielzahl der genannten Sub¬ stanzen nicht nur eine Funktion, sondern mehrere Funktionen besit¬ zen: Beispielsweise kann ein Glättemittel gleichzeitig auch als AπtistatikLm und/oder als Emulgator wirken.
Als fakultative Bestandteile enthalten die erfindungsgemäßen triacetinhaltigen textilen Gleitmittel Fadenschlußmittel, z. B. Polyacrylate, Fettsäuresarcoside und/oder Mischpolymerisate mit Maleinsäureanhydrid (Melliand Textilberichte 1977. 197) und/oder Polyurethane gemäß DE 38 30 468, pH-Wert-Regulantien, beispiels¬ weise Cι_4~Carbonsäuren und/oder Cι__4-Hydroxycarbonsäuren, wie Es¬ sigsäure und/oder Glykolsäure, Alkalihydroxide, wie Kaliumhydroxid und/oder Amine wie Triethanolamin, Bakterizide und/oder Korrosi¬ onsschutzmittel.
Üblicherweise werden triacetinhaltige Schmälzen auf Synthesesta¬ pelfasern, Naturfasern oder Mischungen aus natürlichen und synthe¬ tischen Fasermaterialien aufgesprüht. Die Auftragsmenge der Schmälzen in unverdünnter Form oder in Mischung mit Wasser liegt zwischen 0,1 und 3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Fasermate¬ rialien.
Die Applikation triacetinhaltiger Faserpräparationen erfolgt in bekannter Weise unmittelbar nach Austritt der Kapillaren aus der Spinndüse. Die Faserpräparationen, die eine Temperatur zwischen 18 und 60 °C haben, werden mit Hilfe von Auftragswalzen oder mittels Dosierpumpen über geeignete Applikatoren aufgebracht. Die Auf¬ tragsmenge der Faserpräparationen in unverdünnter Form oder in Form wäßriger Emulsionen liegt zwischen 0,3 und 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Fadenbündel. Nach der Behandlung mit den Präpara¬ tionen werden die Fadenbündel auf Spinnspulen aufgewickelt.
Die wäßrigen Emulsionen triacetinhaltiger Faserpräparationen ent¬ halten üblicherweise 5 bis 30 Gew.-% der unverdünnten Faserpräpa¬ ration.
Aufgrund ihrer niedrigen Viskosität werden die erfindungsgemäßen Faserpräparationera vorzugsweise unverdünnt auf polymere Filament¬ materialien, beispielsweise Polypropylen-, Polyester-und/oder Polyamidfilamente^appliziert. Im Vergleich zu den bekannten, stellmittelhaltigen textilen Gleit¬ mitteln hat die Verwendung von Triacetin als Stellmittel in tex¬ tilen Gleitmitteln keinen negativen Einfluß auf die glättende und antistatische Wirksamkeit solcher textiler Gleitmittel. Ferner be¬ wirkt Triacetin, das toxikologisch und ökologisch unbedenklich ist, eine deutliche Reduzierung der Gelneigung von textilen Gleitmit¬ teln.
Beispiele
Die Viskositäten wurden mittels eines Ubelhode-Viskosi eters be- stimmt.
Es wurden Faserpräparationen folgender Zusammensetzung verwendet:
Faserpräparation A
90 Gew.-% Kokosfettsäure onoester von mit 10 Mol E0 ethoxyliertem
Glycerin 10 Gew.-% Triacetin
Die Viskosität der Präparation betrug bei 20 °C 146 mm2/sec, die Viskosität einer 20 Gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20 °C 31 mm-2/sec.
Faserpräparation B
80 Gew.-% Kokosfettsäuremonoester von mit 10 Mol E0 ethoxyliertem
Glycerin 20 Gew.-% Triacetin
Die Viskosität der Präparation betrug bei 20 °C 115 die Viskosität einer 2M gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20 °C 23 mm2/sec.
Faserpräpara ion C
70 Gew.-% Kokosfettsäuremonoester von mit 10 Mol E0 ethoxyliertem
Glycerin 30 Gew.-% Triacetin Die Viskosität der Präparation betrug bei 20 °C 90 mm /sec, die Viskosität einer 20 gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20 °C 7,5 mm2/sec.
Spinnpräparation D (Vergleich)
100 Gew.-% Kokosfettsäuremonoester von mit 10 Mol E0 ethoxyliertem Glycerin
Die Viskosität betrug bei 20 °C 187 mm2/sec, die Viskosität einer 20 gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20 °C 73 mm2/sec.
Anwendunqsbeispiele
Auf präparationsfreiem Polypropylenmultifilament (142 dtex) wurden die unverdünnten Spinnpräparationen A bis D, die eine Temperatur von 20 °C hatten, über eine Dosierpumpe aufgetragen (Ölauflage: 0,5
Gew.-%).
Bei der Auswertung der Versuche wurden folgende Parameter bestimmt:
Dynamische Reibungskoeffizienten gegen Stahl bei einer Geschwin¬ digkeit von 100 m/min, gemessen am Rothschild F-Meter (Klima: 20°C, 65 H relative Feuchte)
elektrostatische Aufladung an Stahl bei einer Geschwindigkeit von 100 m/min, gemessen an Eltex Induktivvoltmeter (Klima: 20 °C, 65 % relative Feuchte)
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. T a b e l l e 1
Faserpräparation dynamische elektrostatische
Reibungskoeffizienten Aufladung kV/m
0,485 4,5
0,480 4,5
0,480 4,5
D (Vergleich) 0,475 4,5

Claims

Patentansprüche
1. Stellmittelhaltige textile Gleitmittel auf Basis von Glätte¬ mitteln, Antistatika und/oder Emulgatoren dadurch gekennzeich¬ net, daß diese als Stellmittel Triacetin enthalten.
2. Textile Gleitmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.~% Triacetin enthalten.
3. Verfahren zur Reduzierung der Viskosität textiler Gleitmittel, dadurch gekennzeichnet, daß textile Gleitmittel auf Basis von Glättemittel, Antistatika und/oder Emulgatoren mit Triacetin vermischt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß textile Gleitmittel mit - bezogen auf die Gesamtpräparation - 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise mit 5 bis 30 Gew.-% Triacetin vermischt werden.
5. Verwendung von Triacetin als Stellmittel in textilen Gleitmit¬ teln.
EP90906172A 1989-04-26 1990-04-17 Verwendung von Triacetin in Gleitmitteln Expired - Lifetime EP0470102B1 (de)

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