EP0621366A1 - Verfahren zur Pflegeleichtausrüstung von Cellulose enthaltenden Fasermaterialien - Google Patents

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EP0621366A1
EP0621366A1 EP94105951A EP94105951A EP0621366A1 EP 0621366 A1 EP0621366 A1 EP 0621366A1 EP 94105951 A EP94105951 A EP 94105951A EP 94105951 A EP94105951 A EP 94105951A EP 0621366 A1 EP0621366 A1 EP 0621366A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
cellulose
dispersion
solution
fiber materials
contain
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP94105951A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Erich Rössler
Walter Nassl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pfersee Chemie GmbH
Chemische Fabrik Pfersee GmbH
Original Assignee
Pfersee Chemie GmbH
Chemische Fabrik Pfersee GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pfersee Chemie GmbH, Chemische Fabrik Pfersee GmbH filed Critical Pfersee Chemie GmbH
Publication of EP0621366A1 publication Critical patent/EP0621366A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/39—Aldehyde resins; Ketone resins; Polyacetals
    • D06M15/423—Amino-aldehyde resins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/21—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/263—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/564—Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them

Definitions

  • the invention relates to a method for treating flat structures made of fiber materials which contain cellulose, in particular in the form of bast fibers, a cellulose crosslinking agent being applied to the fiber materials.
  • cellulose crosslinking agents it is known to apply cellulose crosslinking agents to cellulose-containing fiber materials, in particular in the form of textile fabrics, in order to improve the easy-care properties or crease properties. Products are used for this, which can react with the hydroxyl groups of the cellulose by crosslinking the cellulose molecules. Suitable cellulose crosslinkers which have free hydroxyl groups and which can react with cellulose under crosslinking (condensation) are known to the person skilled in the art. Known representatives of cellulose crosslinking agents are substituted ureas which have N-methylol groups and can be obtained by reacting the corresponding ureas with formaldehyde.
  • cellulose crosslinking agents are melamines containing N-methylol groups and the optionally substituted dihydroxyethylene ureas (4,5-dihydroxyimidazolidine (2)) formed by reacting urea or substituted (N-alkylated or N, N'-dialkylated) ureas with glyoxal. one) such as N-alkyl or N, N'-dialkyldihydroxyethyleneureas or N, N'-dimethyloldihydroxyethyleneureas.
  • Bast fibers such as flax, containing fiber materials, in particular linen fabrics or linen fabrics containing blends, have disadvantages or non-optimal properties after treatment with known cellulose crosslinking agents.
  • formaldehyde-free or low-formaldehyde crosslinkers the relationship between the easy-care or crease-resistance effect achieved and the abrasion resistance of the finished goods still needs improvement in a number of cases.
  • the object of the present invention was to provide an improved process for the easy care or crease arm finishing of fiber materials which contain cellulose, in particular in the form of bast fibers such as e.g. Flax, contain, develop.
  • a cellulose crosslinker After the application of a cellulose crosslinker, the process should lead to a material with an improved relationship between the effect of the easy care or crease arm equipment and mechanical data such as abrasion resistance, in particular in the event that so-called low-formaldehyde or formaldehyde-free cellulose crosslinkers are used.
  • the improvement of this relation should be achieved in particular with fiber materials that contain flax, e.g. Textile fabrics which consist of linen or contain linen mixed with other fiber materials.
  • the object was achieved by a process for treating sheet materials made of fiber materials which contain cellulose, in particular in the form of bast fibers, a cellulose crosslinking agent being applied to the fiber materials, which is characterized in that a solution or dispersion is applied before the cellulose crosslinking agent is applied which contains a polymer selected from the group of acrylic polymers and polyurethanes or a mixture of such polymers.
  • this pretreatment with a solution or dispersion of a polymer, in particular an aqueous solution or dispersion can achieve advantages.
  • a solution or dispersion of a polymer in particular an aqueous solution or dispersion
  • the extent of the low-maintenance or crease-resistant finish achieved was either too low or the mechanical properties of the finished goods, e.g. Abrasion resistance, were not satisfactory. This disadvantage is eliminated by the method according to the invention.
  • the process according to the invention consists in a first step of applying a solution or dispersion to the fiber materials such as, for example, textile fabrics containing flax (linen), which solution contains a polymer of the type mentioned above and explained in more detail below.
  • a solution or dispersion can be applied by generally known methods, for example by padding.
  • a pre-swelling of the fiber material can be carried out before the solution or dispersion is applied, for example a Pretreatment in liquid ammonia at a low temperature of around -30 ° C.
  • the fiber material can be dried under customary known conditions, for example at 110 to 130 ° C., before a cellulose crosslinker is applied. This drying can be carried out in a tenter frame according to a known procedure.
  • the fiber material is preferably not dried immediately after application of the solution or dispersion of the polymer.
  • a preferred embodiment of the method according to the invention is to apply an aqueous solution or dispersion of the acrylic polymer or polyurethane described in more detail below, for example by padding, to squeeze after padding and then to store the material before drying. This storage takes place at room temperature and expediently lasts for several hours, for example between 10 and 25 hours. After storage, it is dried, for example at 110 to 130 ° C.
  • the cellulose crosslinker is then applied. Again, this can be done by known methods, for example by padding.
  • the fiber material is again subjected to a thermal treatment for the purpose of drying and condensation (crosslinking reaction).
  • This drying and condensation can be carried out in one operation, for example by heating to a temperature in the range from 110 to 160 ° C., the temperature being able to be increased in the course of this thermal treatment.
  • drying and condensation can also be carried out in separate steps, for example drying at 110 to 130 ° C. and subsequent condensation at approximately 150 ° C. with a residence time of a few minutes.
  • the applications of the solution or dispersion of the polymer and of the cellulose crosslinker mentioned are advantageously carried out in each case by padding aqueous solutions or dispersions which contain the polymer or the cellulose crosslinker.
  • the padding is carried out by known methods; after squeezing, the fiber materials, which are preferably textile fabrics or knitwear, contain, for example, 50 to 80% of their own weight in padding liquor.
  • the concentrations of the liquors used for padding can be varied within a wide range and are determined by the process conditions and the desired effects.
  • the concentrations which are expediently to be used in the individual case can easily be determined by the person skilled in the art by means of a few routine experiments.
  • the aqueous padding liquor containing the acrylic polymer or polyurethane and used for the pretreatment can contain, for example, 50 to 300 g / l of a solution or dispersion of the corresponding polymer, the concentration of this solution or dispersion again being able to be varied within wide ranges.
  • the polymer content in this solution or dispersion used for the production of the padding liquor can be, for example, 10 to 80% by weight, although the concentration range can of course be limited due to the stability of the solution or dispersion. In individual cases, concentrations other than that can also be used for padding liquor or polymer solution or dispersion specified. Instead of padding, the solution or dispersion of the polymer can also be applied by spraying or slapping or dipping.
  • the concentration of the solution or dispersion can be varied within wide limits.
  • the preferably aqueous padding liquor to be used in the second process step and containing the cellulose crosslinking agent can contain, for example, 20 to 80 g / l of an aqueous solution or dispersion which contains the cellulose crosslinking agent.
  • This solution or dispersion containing the cellulose crosslinking agent can contain, for example, 50 to 90% by weight of crosslinking agent.
  • solutions or dispersions which contain polymer or cellulose crosslinking agents and the liquors used for padding in the first or second process step can contain, in addition to acrylic polymer or polyurethane or cellulose crosslinking agents, further products which are to be applied to the fiber materials.
  • the solutions or dispersions containing the cellulose crosslinking agent or the padding liquors produced therefrom can contain, for example, softening agents, catalysts for the crosslinking (condensation) of the cellulose, flame retardants or agents for the oil- and / or water-repellent finish. Suitable products to be used for this purpose are known to the person skilled in the art.
  • Examples include: dispersions containing silicone and / or modified polyethylene as softening agents or for water-repellent finishing, metal compounds as crosslinking catalysts, fluorine-containing products for oil and water-repellent finishing, phosphorus-containing products for flame retardant finishing.
  • the systems used for the pretreatment (application of the acrylic polymer or polyurethane) and for the application of the cellulose crosslinker normally also contain dispersants. The use of dispersants can only be dispensed with in cases in which the polymers or cellulose crosslinking agents to be used are soluble or self-dispersing in the appropriate solvent, preferably in water.
  • dispersants suitable for producing stable dispersions which contain acrylic polymer or polyurethane or cellulose crosslinking agents are known to the person skilled in the art. In individual cases, suitable surface-active products can easily be found as dispersants by a few routine tests. Both for the pretreatment of the first stage, in which the acrylic polymer or polyurethane is applied, and for the second stage (application of the cellulose crosslinking agent), anionic, cationic and / or nonionic dispersants or dispersant mixtures can in principle be used for the corresponding dispersions. However, it can of course happen in individual cases that stable homogeneous dispersions can only be obtained with certain representatives of the dispersant classes mentioned. In many cases, appropriate Dispersants or dispersant systems are not determined, namely when ready-made commercially available dispersions which contain acrylic polymers, polyurethanes or cellulose crosslinking agents, if appropriate in addition to other products, are used.
  • the solution or dispersion to be applied to the fiber material in the first step of the process according to the invention contains an acrylic polymer or a polyurethane. Solutions or dispersions containing several such polymers can also be used, e.g. a mixture of acrylic polymer and polyurethane.
  • acrylic polymers are understood to mean homopolymers or copolymers which contain at least five monomer units and in which the numerical proportion of the sum of the monomer units mentioned below is at least 50%, based on the total number of monomer units contained in the polymer: acrylic acid, metal salts of acrylic acid, Methacrylic acid, metal salts of methacrylic acid, acrylonitrile, acrylic acid or methacrylic acid esters of saturated aliphatic mono- or polyhydric alcohols with 1 to 16 carbon atoms in the alcohol component, which alcohol component can have ionic or ionogenic substituents.
  • Possible anionic or anionogenic substituents are e.g. -COOH or SO3H groups and the corresponding metal salts of these acidic groups.
  • Possible cationic or cationogenic substituents are NR2 or NR3 + groups, all of the radicals R present independently of one another being hydrogen or an alkyl radical having 1 to 4 carbon atoms, which in turn may have an OH group as a substituent.
  • the associated anion can be a halide anion, a sulfate or hydrogen sulfate anion or the anion of a saturated fatty acid with 1 to 4 carbon atoms.
  • 50% to 100% of all monomer units present must be formed by one or more compounds of the type mentioned above.
  • the remaining 0 to 50% can be formed from one or more monomer units which come from compounds which can be reacted with the acrylic compounds mentioned to give copolymers.
  • Suitable representatives are vinyl compounds such as vinyl halides, vinylidene halides, vinyl esters such as e.g. Vinyl acetate.
  • the solutions or dispersions used for the first process step can contain one or more polyurethane (s).
  • Polyurethanes are known compounds which can be obtained, for example, by reacting two compounds containing hydroxyl groups with diisocyanates.
  • polyurethanes can contain other building blocks in addition to -NH-CO units, for example units which result from the use of chain extenders.
  • polyurethane chains can contain polyester units or, in the case of a chain extension with diamines, urea groups.
  • Under Polyurethanes in connection with the process according to the invention are also understood to mean products which still contain free hydroxyl groups or free or blocked isocyanate groups.
  • Free hydroxyl groups or free isocyanate groups in the polyurethanes can originate, for example, from the fact that not all of these functional groups contained in the starting substances were reacted in the preparation of the polyurethanes from compounds containing hydroxyl groups (for example dihydric alcohols) and diisocyanates. If polyurethanes are obtained in this production which still have free isocyanate units, these NCO units can subsequently have been blocked by known processes.
  • Known blocking agents for isocyanate groups are, in particular, oximes and alkali metal hydrogen sulfites.
  • polyurethanes obtained in this way which contain free hydroxyl groups or free or blocked isocyanate groups, can be used for the process according to the invention and come under the term "polyurethanes" mentioned above and in the patent claims.
  • Linear polyurethanes are preferably used for the process according to the invention, which can be obtained, for example, by reacting two hydroxyl group-containing compounds with diisocyanates, optionally with the additional use of known chain extenders.
  • Suitable chain extenders are, in particular, ⁇ , ⁇ -diamines and ⁇ , ⁇ -dihydroxy compounds, such as, for example, oligo- or polyesters, which each have a hydroxyl group on the two chain ends.
  • Polyurethanes which can be obtained by reacting ⁇ , ⁇ -dihydroxy compounds with hexamethylene diisocyanate or toluyl diisocyanate have proven to be particularly suitable for the process according to the invention.
  • the 2,4-isomer, the 2,6-isomer or a mixture of these isomers are particularly suitable as toluyl diisocyanate.
  • the polyurethanes which are particularly suitable for the process according to the invention preferably have a linear polymer structure. They can contain substituents, for example substituents present in side chains, which originate from corresponding starting compounds which have substituents.
  • the polyurethanes used for the process according to the invention preferably contain substituents with ionic or ionogenic character, as set out below.
  • the polymers used for the process according to the invention are preferably ionic or ionic. This means that they preferably contain substituents containing ionic or ionogenic groups.
  • Ionogenic substituents are understood to mean substituents with functional groups which can easily be converted into ionic groups, for example by reaction with an acid or base or by alkylation of compounds having tertiary amino groups.
  • Both cationic or cationogenic and anionic or anionogenic acrylic polymers or polyurethanes are well suited for the method according to the invention.
  • Particularly suitable cationic or cationogenic groups are amino groups and their salts of inorganic or organic acids and quaternized ammonium groups.
  • sulfonic acid or carboxylic acid groups or their metal salts can serve as anionic or anionogenic groups.
  • another preferred embodiment of the process according to the invention is to use dispersions for the first step of the process which contain dispersants containing ionic or ionogenic groups.
  • the acrylic polymers or polyurethanes present in the dispersions can themselves also be ionic or ionic, ie contain corresponding ionic or ionogenic functional groups.
  • Dispersions of nonionic polymers which have been dispersed with the aid of ionic or ionogenic dispersants are also suitable.
  • ionic or ionogenic groups are again the above-mentioned amino groups, sulfonic acid or carboxylic acid groups and their corresponding derivatives described above.
  • DICRYLAN® CAT (Pfersee Chemie GmbH, Langweid, DE) has proven to be very suitable for the first step of the process according to the invention, namely the application of a solution or dispersion which contains an acrylic polymer or a polyurethane.
  • DICRYLAN® CAT is a cation-active product (polyurethane).
  • DICRYLAN® AS (Pfersee Chemie GmbH, Langweid, DE) should also be mentioned as a suitable product. This product contains an acrylic polymer.
  • a cellulose crosslinker is then applied in the second step of the process according to the invention, preferably in the form of an aqueous solution or dispersion which contains the crosslinker. If desired, several different crosslinkers can be applied, but this is normally not necessary.
  • the solutions or dispersions can contain further products, in particular crosslinking catalysts.
  • cellulose crosslinking agents are understood to mean products which are known from the specialist literature as agents for the easy-care, anti-shrinkage or anti-crease finishing of fiber materials.
  • Suitable cellulose crosslinkers are described, for example, in H. Rath. "Textbook of Textile Chemistry” , 3rd edition 1972, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York, pages 129 to 145, in "Melliand Textile Reports” , 5/1990 Pages 394 to 397, in “Melliand Textile Reports", 3/1990, pages 214 to 218, in "Melliand Textile Reports", 4/1992 , pages 353 to 358, in EP-A2 0 330 979 and in this EP Registration cited literature.
  • cellulose crosslinkers which are suitable for the process according to the invention are N, N'-dimethylolureas, N, N'-dialkyl-N, N'-dimethylolureas, and also melamines which have methylol groups bonded to one or more nitrogen atoms.
  • Cellulose crosslinkers which can be obtained by reacting urea, monoalkylureas or dialkylureas with glyoxal, have proven to be particularly suitable for the process according to the invention.
  • the alkyl groups in the alkyl-substituted ureas mentioned are preferably alkyl radicals having 1 to 4 carbon atoms, in particular methyl groups.
  • urea or monoalkylureas with glyoxal a reaction with formaldehyde to give compounds containing N-methylol groups can be carried out.
  • an etherification reaction can follow in these products or in the products obtained from N, N'-dialkylureas and glyoxal.
  • Polyhydric alcohols are particularly suitable for etherification; this is described in the above-mentioned EP-A2 0 330 979. Examples of suitable polyhydric alcohols are diethylene glycol or 1,6-hexanediol.
  • cellulose crosslinking agents which are particularly suitable for the process according to the invention, such as N, N'-dialkyl-4,5-dihydroxyimidazolidine (2) -ones or N, N'-dimethylol-4,5-dihydroxyimidazolidine ( 2) -one (N, N'-dialkyl-dihydroxyethyleneureas or N, N'-dimethylol-dihydroxyethyleneureas) are obtained, it being possible for some or all of the hydroxyl groups present to be etherified.
  • the so-called low-formaldehyde and formaldehyde-free cellulose crosslinkers also belong to the classes of compounds mentioned.
  • KNITTEX® FF, KNITTEX FRF, KNITTEX FPC conc., KNITTEX FPR conc. (Pfersee Chemie GmbH, Langweid, DE), products containing cellulose crosslinking agents are applied to the fiber materials or formulations which contain these products in addition to other products.
  • N, N'-dimethylolethylene urea which e.g. can be obtained by reacting urea with ethylenediamine with elimination of ammonia and subsequent methylolation with formaldehyde.
  • KNITTEX® E (Pfersee Chemie GmbH, Langweid, DE) is a commercially available product based on this crosslinker.
  • the fiber materials which are treated with the method according to the invention in order to give them easy-care or anti-crease properties must contain cellulose.
  • the cellulose content should be at least 20% by weight of the weight of the fiber material.
  • Very good results are obtained when the fiber materials are woven or Knitted fabrics are those which contain flax fibers (linen) or flax fibers in mixtures with other fibers, for example cotton, regenerated cellulose or wool.
  • the flax (linen) fraction in these mixtures is in particular 30 to 100% by weight, the remaining fibers form the rest.
  • the fiber materials obtained by the process according to the invention in particular in the form of fabrics such as fabrics or knitted fabrics which contain flax (linen), can be used, inter alia, for articles such as e.g. Use women's outerwear, men's and boy's clothing and home textiles.
  • a fabric made of 100% linen was treated by padding with a liquor which contained an approximately 30% aqueous solution of a cation-active polyurethane (DICRYLAN® CAT from Pfersee Chemie GmbH, Langweid a. Lech, DE). Approx. 150 g / l DICRYLAN CAT was used for the padding. The liquor absorption after squeezing was approx. 65%, based on the dry tissue.
  • DICRYLAN® CAT cation-active polyurethane
  • a cellulose crosslinking agent of the type N, N'-dimethyloldihydroxyethylene urea, partially etherified (KNITTEX® FPR from Pfersee Chemie GmbH, Langweid a. Lech; instead of KNITTEX FPR can be used for the fabrics of Examples 1a and 1b by padding KNITTEX FPC can also be used).
  • the crosslinker was used in the form of an approximately 75% by weight aqueous solution.
  • the padding liquor contained about 50 g / l of this crosslinking solution, about 15 g / l of a crosslinking catalyst based on magnesium chloride hexahydrate, about 50 g / l of an emulsion (ULTRATEX® FSA (Pfersee Chemie GmbH, Langweid a. Lech), which contained a dispersed polyethylene wax and a silicone, and 15 g / l of a commercially available fatty acid amide condensation product.
  • the liquor pick-up after squeezing was approximately 70%. Then it was dried at 120 ° C./5 min on the tenter and then at 150 ° C./ Condensed for 5 min Instead of separate drying and condensation, drying and condensation in one step with staggered temperature control is also possible.
  • Example 2a and 2b the procedure was as in Examples 1a and 1b above, but no further padding was carried out after the application of the cationic polyurethane and subsequent drying, i.e. the liquor containing the cellulose crosslinker was not applied, but for comparison purposes the drying and condensation were carried out, as in the case of Examples 1 a and 1 b, after the application of the crosslinker liquor.
  • Example 3 the fabrics were subjected to padding with a liquor containing cellulose crosslinker without pretreatment with cationic polyurethane, followed by drying and condensation.
  • the conditions here were the same as in the corresponding process steps of Examples 1 a and 1 b.
  • the following table shows the results of tests on the fabrics thus obtained. An untreated linen fabric served as a further comparison.
  • a higher value for the crease angle dry or wet means a better effect of the crease arm equipment.
  • the crease angles wet and dry were determined according to DIN 53890 or according to the method given in "Melliand Textile Reports Heidelberg, Vol. 39, No. 5 (1958) pages 552 to 554".
  • the swelling value (water absorption) is a measure of the crosslinking achieved. A higher value means less networking.
  • the swelling values were determined according to the method specified in DIN 53814.
  • the values for "tear strength""S""daN" given in the table above mean the tear strength of the finished fabrics in the weft direction. They were determined according to DIN 53857 and are given in daN.
  • the values for "Accel 3000 T%" are a measure of the abrasion resistance of the fabrics. Higher values mean poorer abrasion resistance.
  • the values were determined after scrubbing with an accelerator scrubber at 3000 rpm. To assess the fabrics with regard to wash-and-wear behavior, they were washed 3 times at 40 ° C. in a household washing machine with the addition of detergent, and grades were then given on the basis of an assessment according to AATCC Test Method No. 124 - 1973 (described in DIN 53895, August 1980). Higher grades correspond to better wet wrinkling behavior.
  • the wash shrink was also determined after 3 household washes at 40 ° C. The values obtained for the fabric shrinkage are given in the table above in the warp (K) or weft direction (S).

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Abstract

Cellulose enthaltende Fasermaterialien, insbesondere Bastfasern wie z.B. Leinen enthaltende Gewebe und Maschenwaren, werden mit einer Lösung oder Dispersion vorbehandelt, welche ein Acrylpolymeres oder ein Polyurethan enthält. Die Materialien werden getrocknet, anschließend wird ein Cellulosevernetzer aufgebracht, getrocknet und kondensiert. Die erhaltenen Artikel eignen sich zur Herstellung von Bekleidung. Sie weisen ein besseres Effektniveau auf als Fasermaterialien, bei welchen die Vorbehandlung nicht durchgeführt wurde.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Flächengebilden aus Fasermaterialien, welche Cellulose, insbesondere in Form von Bastfasern, enthalten, wobei man auf die Fasermaterialien einen Cellulosevernetzer aufbringt.
  • Es ist bekannt, auf Cellulose enthaltende Fasermaterialien, insbesondere in Form textiler Flächengebilde, zur Verbesserung der Pflegeleichteigenschaften bzw. Knittereigenschaften Cellulosevernetzer aufzubringen. Hierfür werden Produkte verwendet, welche mit den Hydroxylgruppen der Cellulose unter Vernetzung der Cellulosemoleküle reagieren können. Geeignete Cellulosevernetzer, welche freie Hydroxylgruppen aufweisen, die unter Vernetzung (Kondensation) mit Cellulose reagieren können, sind dem Fachmann bekannt. Bekannte Vertreter von Cellulosevernetzern sind substituierte Harnstoffe, welche N-Methylolgruppen aufweisen und sich durch Umsetzung der entsprechenden Harnstoffe mit Formaldehyd erhalten lassen. Weitere bekannte Cellulosevernetzer sind N-Methylolgruppen aufweisende Melamine sowie die durch Umsetzung von Harnstoff oder substituierten (N-alkylierten bzw. N, N'-dialkylierten) Harnstoffen mit Glyoxal entstehenden, ggf. substituierten Dihydroxyethylenhärnstoffe (4,5-Dihydroxyimidazolidin-(2)-one) wie z.B. N-Alkyl- oder N, N'-Dialkyldihydroxyethylenharnstoffe oder N, N'-Dimethyloldihydroxyethylenharnstoffe.
  • Bastfasern, wie z.B. Flachs, enthaltende Fasermaterialien, insbesondere Gewebe aus Leinen oder Leinen enthaltende Mischgewebe weisen nach Behandlung mit bekannten Cellulosevernetzern Nachteile bzw. nicht optimale Eigenschaften auf. So ist z.B. im Fall der Verwendung sogenannter formaldehydfreier oder formaldehydarmer Vernetzer die Relation zwischen erzieltem Pflegeleicht- bzw. Knitterarm-Effekt und der Scheuerfestigkeit der ausgerüsteten Ware in einer Reihe von Fällen noch verbesserungsbedürftig.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein verbessertes Verfahren zur Pflegeleicht- bzw. Knitterarmausrüstung von Fasermaterialien, welche Cellulose, insbesondere in Form von Bastfasern wie z.B. Flachs, enthalten, zu entwickeln. Das Verfahren sollte nach Aufbringung eines Cellulosevernetzers zu einem Material mit einer verbesserten Relation zwischen Effekt der Pflegeleicht- bzw. Knitterarmausrüstung und mechanischen Daten wie Scheuerfestigkeit führen, insbesondere für den Fall, daß sogenannte formaldehydarme oder formaldehydfreie Cellulosevernetzer verwendet werden. Die Verbesserung dieser Relation sollte insbesondere bei Fasermaterialien erzielt werden, welche Flachs enthalten wie z.B. textile Flächengebilde, welche aus Leinen bestehen oder Leinen in Mischung mit anderen Fasermaterialien enthalten.
  • Die Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren zum Behandeln von Flächengebilden aus Fasermaterialien, welche Cellulose, insbesondere in Form von Bastfasern, enthalten, wobei man auf die Fasermaterialien einen Cellulosevernetzer aufbringt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß vor dem Aufbringen des Cellulosevernetzers eine Lösung oder Dispersion aufgebracht wird, welche ein Polymer, das aus der Gruppe der Acrylpolymeren und der Polyurethane ausgewählt ist oder ein Gemisch solcher Polymerer enthält.
  • Es wurde überraschenderweise gefunden, daß durch diese Vorbehandlung mit einer Lösung oder Dispersion eines Polymeren, insbesondere einer wäßrigen Lösung oder Dispersion Vorteile erzielt werden können. Bei bekannten Verfahren, bei denen auf Fasermaterialien, insbesondere auf Bastfasern enthaltende Flächengebilde wie z.B. Leinen enthaltende Gewebe oder Maschenwaren, ohne eine solche Vorbehandlung Cellulosevernetzer aufgebracht werden, war das Ausmaß der erzielten Pflegeleicht- bzw. Knitterarmausrüstung entweder zu niedrig oder die mechanischen Eigenschaften der ausgerüsteten Ware wie z.B. Scheuerfestigkeit, waren nicht zufriedenstellend. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird dieser Nachteil beseitigt. Daneben wurden bei Flächengebilden aus Fasermaterialien, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt worden waren, weitere Vorteile gegenüber Materialien, die nach bekannten Verfahren behandelt worden waren, festgestellt, wie Verbesserung der Naßentknitterung, verbesserte Sprungelastizität, Verminderung der Pillingneigung, Verbesserung des Verhaltens bei Kantenscheuetung sowie Erhöhung der Bügelbarkeit.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, in einem ersten Schritt auf die Fasermaterialien wie z.B. Flachs (Leinen) enthaltende textile Flächengebilde, eine Lösung oder Dispersion aufzubringen, welche ein Polymeres der oben genannten und unten näher erläuterten Art enthält. Vorzugsweise handelt es sich hierbei aus Kosten- und Umweitgründen um eine wäßrige Lösung oder Dispersion. Das Aufbringen der Lösung oder Dispersion kann nach allgemein bekannten Methoden erfolgen, z.B. über Foulardierung. Vor dem Aufbringen der Lösung oder Dispersion kann, wenn gewünscht, eine Vorquellung des Fasermaterials durchgeführt werden, z.B. eine Vorbehandlung in flüssigem Ammoniak bei tiefer Temperatur von etwa -30°C. Nach dem Aufbringen der Lösung oder Dispersion kann das Fasermaterial, noch bevor ein Cellulosevernetzer aufgebracht wird, unter üblichen bekannten Bedingungen getrocknet werden, z.B. bei 110 bis 130°C. Diese Trocknung kann nach ebenfalls bekannter Arbeitsweise in einem Spannrahmen erfolgen. Vorzugsweise wird jedoch das Fasermaterial nicht unmittelbar nach der Applikation der Lösung oder Dispersion des Polymeren getrocknet. Vielmehr besteht eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, auf das Fasermaterial eine wäßrige Lösung oder Dispersion des unten näher beschriebenen Acrylpolymeren oder Polyurethans aufzubringen, z.B. über Foulardierung, nach dem Foulardieren abzuquetschen und dann das Material vor dem Trocknen zu lagern. Diese Lagerung findet bei Raumtemperatur statt und dauert zweckmäßigerweise mehrere Stunden, z.B. zwischen 10 und 25 Stunden. Nach der Lagerung wird getrocknet, z.B. bei 110 bis 130°C. Anschließend wird der Cellulosevernetzer aufgebracht. Dies kann wiederum nach bekannten Methoden geschehen, z.B. durch Foulardierung. Nach dieser Foulardierung erfolgt wiederum eine thermische Behandlung des Fasermaterials zum Zweck der Trocknung und Kondensation (Vernetzungsreaktion). Diese Trocknung und Kondensation können in einem Arbeitsgang erfolgen, z.B. durch Erwärmen auf eine Temperatur im Bereich von 110 bis 160°C, wobei die Temperatur im Verlauf dieser thermischen Behandlung erhöht werden kann. Trocknung und Kondensation können jedoch auch in separaten Schritten durchgeführt werden, z.B. Trocknung bei 110 bis 130°C und nachfolgende Kondensation bei etwa 150°C bei einer Verweilzeit von einigen Minuten. Die erwähnten Applikationen der Lösung oder Dispersion des Polymeren und des Cellulosevernetzers erfolgen zweckmäßigerweise jeweils über Foulardierung wäßriger Lösungen oder Dispersionen, die das Polymere bzw. den Cellulosevernetzer enthalten. Die Foulardierung wird nach bekannten Verfahren durchgeführt, nach dem Abquetschen enthalten die Fasermaterialien, die bevorzugt textile Gewebe oder Maschenwaren sind, beispielsweise noch 50 bis 80 % ihres Eigengewichts an Foulard-Flotte. Die Konzentrationen der für die Foulardierung jeweils eingesetzten Flotten können in weiten Bereichen variiert werden und werden durch die Verfahrensbedingungen sowie die angestrebten Effekte bestimmt. Die zweckmäßigerweise im Einzelfall zu verwendenden Konzentrationen sind für den Fachmann leicht durch einige wenige Routineversuche zu ermitteln. Die das Acrylpolymer oder Polyurethan enthaltende und für die Vorbehandlung verwendete wäßrige Foulardflotte kann beispielsweise 50 bis 300 g/l einer Lösung oder Dispersion des entsprechenden Polymeren enthalten, wobei die Konzentration dieser Lösung oder Dispersion wiederum in weiten Bereichen variiert werden kann. Der Gehalt an Polymer in dieser Lösung oder Dispersion, die für die Herstellung der Foulardflotte dient, kann z.B. 10 bis 80 Gew.% betragen, wobei dem Konzentrationsbereich natürlich Grenzen auf Grund der Stabilität der Lösung oder Dispersion gesetzt sein können. Im Einzelfall können auch für Foulard-Flotte oder Polymerlösung bzw. -dispersion andere Konzentrationen als die angegebenen verwendet werden. An Stelle einer Foulardierung kann die Lösung oder Dispersion des Polymeren auch durch Sprühen oder Pflatschen bzw. Dippen aufgebracht werden. Auch in diesem Fall kann die Konzentration der Lösung oder Dispersion in weiten Bereichen variiert werden.
    Die im zweiten Verfahrensschritt einzusetzende, den Cellulosevernetzer enthaltende, vorzugsweise wäßrige Foulard-Flotte, kann beispielsweise 20 bis 80 g/l einer wäßrigen Lösung oder Dispersion enthalten, die den Cellulosevernetzer enthält. Diese den Cellulosevernetzer enthaltende Lösung oder Dispersion kann z.B. 50 bis 90 Gew.% an Vernetzer enthalten. Bezüglich der Möglichkeit, daß im Einzelfall die Konzentrationen in engeren oder breiteren Bereichen liegen können, gelten sinngemäß die oben gemachten Aussagen.
  • Die Lösungen oder Dispersionen, welche Polymer bzw. Cellulosevernetzer enthalten sowie die zur Foulardierung im ersten bzw. zweiten Verfahrensschritt verwendeten Flotten können außer Acrylpolymer oder Polyurethan bzw. außer Cellulosevernetzer noch weitere Produkte enthalten, die auf die Fasermaterialien aufgebracht werden sollen. So können insbesondere die den Cellulosevernetzer enthaltenden Lösungen oder Dispersionen bzw. die daraus hergestellten Foulard-Flotten beispielsweise Weichgriffmittel, Katalysatoren für die Vernetzung (Kondensation) der Cellulose, Flammschutzmittel oder Mittel für die öl- und/oder wasserabweisende Ausrüstung enthalten. Geeignete hierfür einzusetzende Produkte sind dem Fachmann bekannt. Als Beispiele seien angeführt: Silikon und/oder modifiziertes Polyethylen enthaltende Dispersionen als Weichgriffmittel oder für die wasserabweisende Ausrüstung, Metallverbindungen als Vernetzungskatalysatoren, Fluor enthaltende Produkte für die öl- und wasserabweisende Ausrüstung, Phosphor enthaltende Produkte für die Flammschutzausrüstung. Daneben enthalten die für die Vorbehandlung (Aufbringen des Acrylpolymeren oder Polyurethans) und für das Aufbringen des Cellulosevernetzers verwendeten Systeme im Normalfall noch Dispergatoren. Nur in Fällen, in denen die zu verwendenden Polymeren bzw. Cellulosevernetzer im entsprechenden Lösungsmittel, vorzugsweise in Wasser, löslich oder selbstdispergierend sind, kann auf die Verwendung von Dispergatoren verzichtet werden. Die zur Herstellung stabiler Dispersionen, welche Acrylpolymer oder Polyurethan bzw. Cellulosevernetzer enthalten, geeigneten Dispergatoren sind dem Fachmann bekannt. Im Einzelfall können als Dispergatoren geeignete oberflächenaktive Produkte leicht durch wenige Routineversuche aufgefunden werden. Sowohl für die Vorbehandlung der ersten Stufe, bei der das Acrylpolymer oder Polyurethan aufgebracht wird als auch für die zweite Stufe (Aufbringen des Cellulosevernetzers) können prinzipiell für die entsprechenden Dispersionen anionaktive, kationaktive und/oder nichtionogene Dispergatoren oder Dispergatorgemische verwendet werden. Selbstverständlich kann es jedoch im Einzelfall vorkommen, daß nur mit bestimmten Vertretern der genannten Dispergatorklassen stabile homogene Dispersionen erhalten werden können. In vielen Fällen müssen geeignete Dispergatoren oder Dispergatorsysteme nicht ermittelt werden, nämlich dann, wenn bereits fertige handelsübliche Dispersionen, welche Acrylpolymere, Polyurethane oder Cellulosevernetzer, ggf. neben weiteren Produkten, enthalten, eingesetzt werden.
  • Die im ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens auf das Fasermaterial aufzubringende Lösung oder Dispersion enthält ein Acrylpolymer oder ein Polyurethan. Es können auch Lösungen oder Dispersionen eingesetzt werden, die mehrere solcher Polymerer enthalten, z.B. ein Gemisch aus Acrylpolymer und Polyurethan. Unter Acrylpolymeren werden in diesem Zusammenhang Homo- oder Colpolymere verstanden, welche mindestens fünf Monomereinheiten enthalten und in welchen der zahlenmäßige Anteil der Summe der nachfolgend genannten Monomereinheiten mindestens 50 %, bezogen auf die Gesamtzahl der im Polymer enthaltenen Monomereinheiten betragt: Acrylsäure, Metallsalze der Acrylsäure, Methacrylsäure, Metallsalze der Methacrylsäure, Acrylnitril, Acrylsäure- oder Methacrylsäureester von gesättigten aliphatischen ein- oder mehrwertigen Alkoholen mit 1 bis 16 C-Atomen in der Alkoholkomponente, wobei diese Alkoholkomponente ionische oder ionogene Substituenten aufweisen kann. Mögliche anionische oder anionogene Substituenten sind hierbei z.B. -COOH oder SO₃H-Gruppen sowie die entsprechenden Metallsalze dieser sauren Gruppen. Mögliche kationische oder kationogene Substituenten sind NR₂- oder NR₃ ⁺ -Gruppen, wobei alle anwesenden Reste R unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen stehen, der seinerseits eine OH-Gruppe als Substituenten aufweisen kann. Für den Fall des Vorliegens von NR₃ ⁺ -Gruppen kann das zugehörige Anion ein Halogenidanion, ein Sulfat- oder Hydrogensulfatanion oder das Anion einer gesättigten Fettsäure mit 1 bis 4 C-Atomen sein. In den Acrylpolymeren müssen 50 % bis 100 % aller anwesenden Monomerbausteine durch eine oder mehrere Verbindungen der oben genannten Art gebildet werden. Die übrigen 0 bis 50 % können aus einem oder mehreren Monomerbausteinen gebildet werden, die aus Verbindungen stammen, welche mit den genannten Acrylverbindungen zu Copolymeren umgesetzt werden können. Geeignete Vertreter sind Vinylverbindungen wie Vinylhalogenide, Vinylidenhalogenide, Vinylester wie z.B. Vinylacetat.
  • An Stelle eines oder mehrerer Acrylpolymerer oder zusätzlich zu diesen Polymeren können die für den ersten Verfahrensschritt verwendeten Lösungen oder Dispersionen ein oder mehrere Polyurethan(e) enthalten. Polyurethane sind bekannte Verbindungen, welche sich z.B. durch Umsetzung von zwei Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen mit Diisocyanaten erhalten lassen. Wie dem Fachmann bekannt ist, können Polyurethane in der Kette neben -NH-CO-Einheiten weitere Bausteine enthalten, z.B. Einheiten, die dadurch entstehen, daß Kettenverlängerer eingesetzt werden. So können Polyurethanketten z.B. Polyestereinheiten oder, im Fall einer Kettenverlängerung mit Diaminen, Harnstoffgruppierungen enthalten. Unter Polyurethanen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden auch Produkte verstanden, welche noch freie Hydroxylgruppen oder freie oder blockierte Isocyanatgruppen enthalten. Freie Hydroxylgruppen oder freie Isocyanatgruppen in den Polyurethanen können beispielsweise daher stammen, daß bei der Herstellung der Polyurethane aus Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen (z.B. zweiwertige Alkohole) und Diisocyanaten nicht alle dieser in den Ausgangssubstanzen enthaltenen funktionellen Gruppen umgesetzt wurden. Werden bei dieser Herstellung Polyurethane erhalten, welche noch freie Isocyanateinheiten aufweisen, so können diese NCO-Einheiten anschließend nach bekannten Verfahren blockiert worden sein. Bekannte Blockierungsmittel für Isocyanatgruppen sind insbesondere Oxime und Alkalimetall-hydrogensulfite. Die so erhaltenen Polyurethane, welche freie Hydroxylgruppen oder freie oder blockierte Isocyanatgruppen enthalten, können für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden und fallen unter die oben und in den Patentansprüchen aufgeführte Bezeichnung "Polyurethane".
    Vorzugsweise werden für das erfindungsgemäße Verfahren lineare Polyurethane verwendet, die sich beispielsweise durch Umsetzung von zwei Hydroxylgruppen aufweisenden Verbindungen mit Diisocyanaten erhalten lassen, gegebenenfalls unter zusätzlicher Verwendung bekannter Kettenverlängerungsmittel. Als Kettenverlängerungsmittel kommen insbesondere α, ω-Diamine und α, ω-Dihydroxyverbindungen in Betracht, wie z.B. Oligo- oder Polyester, welche an den beiden Kettenenden je eine Hydroxylgruppe aufweisen.
    Polyurethane, die sich durch Umsetzung von α, ω-Dihydroxyverbindungen mit Hexamethylendiisocyanat oder Toluyldiisocyanat erhalten lassen, haben sich als besonders geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren erwiesen. Als Toluyldiisocyanat kommt hierbei insbesondere das 2.4-Isomere, das 2.6-Isomere oder ein Gemisch dieser Isomeren in Frage. Die für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeigneten Polyurethane weisen, wie oben ausgeführt, bevorzugt eine lineare Polymerstruktur auf. Sie können Substituenten, z.B. in Seitenketten vorhandene Substituenten, enthalten, die aus entsprechenden, Substituenten aufweisenden, Ausgangsverbindungen stammen. Bevorzugt enthalten die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendeten Polyurethane Substituenten mit ionischem oder ionogenem Charakter, wie nachstehend ausgeführt.
  • Die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendeten Polymere, nämlich Acrylpolymere oder Polyurethane, sind bevorzugt ionisch oder ionogen. Dies bedeutet, daß sie vorzugsweise ionische oder ionogene Gruppen aufweisende Substituenten enthalten. Unter ionogenen Substituenten werden Substituenten mit funktionellen Gruppen verstanden, welche sich leicht in ionische Gruppen überführen lassen, z.B. durch Umsetzung mit einer Säure oder Base oder durch Alkylierung von tertiären Aminogruppen aufweisenden Verbindungen. Sowohl kationaktive bzw. kationogene als auch anionaktive bzw. anionogene Acrylpolymere oder Polyurethane sind gut für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet. Als kationaktive bzw. kationogene Gruppen kommen insbesondere Aminogruppen sowie deren Salze anorganischer oder organischer Säuren und quaternierte Ammoniumgruppen in Frage. Als anionische bzw. anionogene Gruppen können beispielsweise Sulfonsäure- oder Carbonsäuregruppen oder deren Metallsalze dienen. Neben der Verwendung ionischer oder ionogener Gruppen enthaltender Polymere besteht eine andere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, Dispersionen für den ersten Schritt des Verfahrens zu verwenden, die ionische oder ionogene Gruppen aufweisende Dispergatoren enthalten. Für diesen Fall können die in den Dispersionen anwesenden Acrylpolymeren oder Polyurethane zusätzlich selbst jedoch auch ionisch oder ionogen sein, d.h. entsprechende ionische oder ionogene funktionelle Gruppen enthalten. Auch Dispersionen nichtionogener Polymerer, die mit Hilfe ionischer bzw. ionogener Dispergatoren dispergiert wurden, sind geeignet. Für die ionische oder ionogene Gruppen enthaltenden Dispergatoren kommen die dem Fachmann bekannten oberflächenaktiven Produkte in Betracht. Beispiele für ionische oder ionogene funktionelle Gruppen sind wiederum die oben erwähnten Aminogruppen, Sulfonsäure- oder Carbonsäuregruppen und deren entsprechende oben beschriebenen Derivate.
  • Für den ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich das Aufbringen einer Lösung oder Dispersion, welche ein Acrylpolymer oder ein Polyurethan enthält, hat sich das Produkt DICRYLAN® CAT (Fa. Pfersee Chemie GmbH, Langweid, DE) als sehr gut geeignet erwiesen. DICRYLAN® CAT ist ein kationaktives Produkt (Polyurethan). Weiterhin ist als geeignetes Produkt DICRYLAN® AS (Pfersee Chemie GmbH, Langweid, DE) zu nennen. Dieses Produkt enthält ein Acrylpolymer.
  • Nach der Vorbehandlung der Fasermaterialien mit Lösungen oder Dispersionen von Acrylpolymeren und/oder Polyurethanen erfolgt, wie oben beschrieben, direkt eine Trocknung oder eine Lagerung im feuchten Zustand, gefolgt von einer Trocknung. Anschließend wird im zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Cellulosevernetzer aufgebracht, vorzugsweise in Form einer wäßrigen Lösung oder Dispersion, welche den Vernetzer enthält. Es können, wenn gewünscht, auch mehrere voneinander verschiedene Vernetzer aufgebracht werden, doch ist dies im Normalfall nicht nötig. Außer dem Vernetzer können die Lösungen oder Dispersionen, wie erwähnt, weitere Produkte, insbesondere Vernetzungskatalysatoren, enthalten.
  • Unter Cellulosevernetzern werden im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung Produkte verstanden, welche als Mittel für die Pflegeleicht-, Krumpffest- bzw. Knitterarmausrüstung von Fasermaterialien aus der Fachliteratur bekannt sind. Geeignete Cellulosevernetzer sind beispielsweise beschrieben in H. Rath. "Lehrbuch der Textilchemie", 3. Auflage 1972, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York, Seiten 129 bis 145, in "Melliand Textilberichte", 5/1990 Seiten 394 bis 397, in "Melliand Textilberichte", 3/1990, Seiten 214 bis 218, in "Melliand Textilberichte", 4/1992, Seiten 353 bis 358, in der EP-A2 0 330 979 sowie in der in dieser EP-Anmeldung zitierten Literatur. Beispiele für Cellulosevernetzer, welche sich für das erfindungsgemäße Verfahren eignen, sind N, N'-Dimethylolharnstoffe, N, N'-Dialkyl-N,N'-Dimethylolharnstoffe, ferner Melamine, welche an ein oder mehrere Stickstoffatome gebundene Methylolgruppen aufweisen. Als besonders gut geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren haben sich Cellulosevernetzer erwiesen, welche sich durch Umsetzung von Harnstoff, Monoalkylharnstoffen oder Dialkylharnstoffen mit Glyoxal erhalten lassen. Die Alkylgruppen in den genannten alkylsubstituierten Harnstoffen sind hierbei vorzugsweise Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methylgruppen. Anschließend an die Umsetzung von Harnstoff oder Monoalkylharnstoffen mit Glyoxal kann eine Umsetzung mit Formaldehyd zu N-Methylolgruppen aufweisenden Verbindungen durchgeführt werden. Außerdem kann sich bei diesen Produkten oder bei den aus N, N'-Dialkylharnstoffen und Glyoxal erhaltenen Produkten eine Veretherungsreaktion anschließen. Zur Veretherung insbesondere geeignet sind mehrwertige Alkohole; dies ist in der oben genannten EP-A2 0 330 979 beschrieben. Beispiele für geeignete mehrwertige Alkohole sind Diethylenglykol oder 1.6-Hexandiol. Durch die genannten Umsetzungen lassen sich für das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut geeignete Cellulosevernetzer wie N, N'-Dialkyl-4,5-dihydroxy-imidazolidin-(2)-one oder N, N'-Dimethylol-4,5-dihydroxyimidazolidin-(2)-one (N,N'-Dialkyl-dihydroxyethylenharnstoffe bzw. N, N'-Dimethylol-dihydroxyethylenharnstoffe) erhalten, wobei ein Teil oder alle der anwesenden Hydroxylgruppen verethert sein können. Unter die genannten Verbindungsklassen fallen unter anderem auch die sogenannten formaldehydarmen und formaldehydfreien Cellulosevernetzer. Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können z.B. KNITTEX® FF, KNITTEX FRF, KNITTEX FPC konz., KNITTEX FPR konz. (Fa. Pfersee Chemie GmbH, Langweid, DE) als Cellulosevernetzer enthaltende Produkte auf die Fasermaterialien aufgebracht werden bzw. Formulierungen, welche diese Produkte neben anderen Produkten enthalten.
  • Weiterhin geeignet als Cellulosevernetzer ist der N, N'-Dimethylolethylenharnstoff, der z.B. durch Umsetzung von Harnstoff mit Ethylendiamin unter Ammoniakabspaltung und nachfolgende Methylolierung mit Formaldehyd erhalten werden kann. KNITTEX® E (Firma Pfersee Chemie GmbH, Langweid, DE) ist ein handelsübliches Produkt auf Basis dieses Vernetzers.
  • Die Fasermaterialien, welche mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden, um ihnen Pflegeleicht- bzw. Knitterarmeigenschaften zu verleihen, müssen Cellulose enthalten. Der Celluloseanteil soll mindestens 20 Gew.% des Gewichts des Fasermaterials betragen. Bevorzugt verwendet man hierfür Fasermaterialien, welche Bastfasern enthalten oder aus Bastfasern bestehen. Sehr gute Ergebnisse werden erhalten, wenn die Fasermaterialien Gewebe oder Maschenwaren sind, welche Flachsfasern (Leinen) oder Flachsfasern in Mischungen mit anderen Fasern, z.B. Baumwolle, regenerierte Cellulose oder Wolle, enthalten. Der Flachs-(Leinen-)anteil in diesen Mischungen beträgt insbesondere 30 bis 100 Gew.%, die übrigen Fasern bilden den Rest.
  • Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Fasermaterialien, insbesondere in Form von Flächengebilden wie Geweben oder Maschenwaren, welche Flachs-(Leinen) enthalten, lassen sich unter anderem für Artikel wie z.B. Damenoberbekleidung, Herren- und Knabenbekleidung sowie Heimtextilien verwenden.
  • Die Erfindung wird nunmehr durch Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
    • Beispiel 1 (erfindungsgemäß)
  • Ein Gewebe aus 100 % Leinen wurde mittels Foulardierung mit einer Flotte behandelt, die eine ca. 30 %ige wäßrige Lösung eines kationaktiven Polyurethans (DICRYLAN® CAT der Firma Pfersee Chemie GmbH, Langweid a. Lech, DE) enthielt. Für die Foulardierung wurden ca. 150 g/l DICRYLAN CAT eingesetzt. Die Flottenaufnahme nach dem Abquetschen betrug ca. 65 %, bezogen auf das trockene Gewebe. In einem ersten Versuch (Beispiel 1 a) wurde das Gewebe anschließend bei 120°C / 5 min getrocknet. In einem zweiten Versuch (Beispiel 1 b) wurde das Gewebe vor dieser Trocknung 16 Stunden in feuchtem Zustand gelagert. Die Trocknung erfolgte in beiden Fällen auf einem üblichen Spannrahmen.
    Nach dem Trocknen wurde auf die Gewebe von Beispiel 1 a und 1 b mittels Foulardierung ein Cellulosevernetzer vom Typ N, N'-Dimethyloldihydroxyethylenharnstoff, teilverethert, (KNITTEX® FPR der Firma Pfersee Chemie GmbH, Langweid a. Lech; an Stelle von KNITTEX FPR kann auch KNITTEX FPC verwendet werden) aufgebracht. Der Vernetzer wurde hierbei in Form einer ca. 75 Gew.%igen wäßrigen Lösung eingesetzt. Die Foulardflotte enthielt ca. 50 g/l dieser Vernetzerlösung, ca. 15 g/l eines Vernetzungskatalysators auf Basis von Magnesiumchloridhexahydrat, ca. 50 g/l einer Emulsion (ULTRATEX® FSA (Firma Pfersee Chemie GmbH, Langweid a. Lech), welche ein dispergiertes Polyethylenwachs und ein Silikon enthielt, und 15 g/l eines handelsüblichen Fettsäureamid-Kondensationsprodukts. Die Flottenaufnahme nach dem Abquetschen betrug ca. 70 %. Anschließend wurde bei 120°C / 5 min auf dem Spannrahmen getrocknet und anschließend bei 150°C / 5 min kondensiert. An Stelle der getrennten Trocknung und Kondensation ist auch Trocknung und Kondensation in einem Schritt bei gestaffelter Temperaturführung möglich.
    • Beispiele 2 und 3 (nicht erfindungsgemäße Vergleichsbeispiele)
  • In den Beispielen 2 a und 2 b wurde gearbeitet wie in den obigen Beispielen 1 a und 1 b, wobei jedoch nach dem Aufbringen des kationischen Polyurethans und anschließender Trocknung keine weitere Foulardierung durchgeführt wurde, d.h. es wurde die den Cellulosevernetzer enthaltende Flotte nicht appliziert, jedoch wurden zu Vergleichszwecken die Trocknung und Kondensation durchgeführt, wie sie im Fall der Beispiele 1 a und 1 b nach dem Aufbringen der Vernetzerflotte stattfanden.
  • In Beispiel 3 wurden die Gewebe ohne Vorbehandlung mit kationaktivem Polyurethan einer Foulardierung mit Cellulosevernetzer enthaltender Flotte, gefolgt von Trocknung und Kondensation, unterzogen. Die Bedingungen waren hierbei die gleichen wie bei den entsprechenden Verfahrensschritten von Beispiel 1 a und 1 b. In der nachfolgenden Tabelle sind die Ergebnisse von Prüfungen an den so erhaltenen Geweben dargestellt. Als weiterer Vergleich diente ein unbehandeltes Leinengewebe.
    Figure imgb0001
  • Ein höherer Wert für den Knitterwinkel trocken bzw. naß bedeutet einen besseren Effekt der Knitterarmausrüstung.
  • Die Knitterwinkel naß und trocken wurden bestimmt nach DIN 53890 bzw. nach der in "Melliand Textilberichte Heidelberg, Vol. 39, Nr. 5 (1958) Seiten 552 bis 554" angegebenen Methode. Der Quellwert (Wasseraufnahme) ist ein Maß für die erzielte Vernetzung. Ein höherer Wert bedeutet geringeres Ausmaß der Vernetzung. Die Quellwerte wurden bestimmt nach der in DIN 53814 angegebenen Methode.
    Die in der obigen Tabelle angegebenen Werte für "Reißfestigkeit" "S" "daN" bedeuten die Reißfestigkeit der ausgerüsteten Gewebe in Schußrichtung. Sie wurden bestimmt nach DIN 53857 und sind in daN angegeben.
    Die Werte für "Accel 3000 T %" sind ein Maß für die Scheuerfestigkeit der Gewebe. Höhere Werte bedeuten hierbei schlechtere Scheuerfestigkeit. Die Werte wurden nach einer Scheuerbeanspruchung mittels eines Accelerotor-Scheuergeräts bei 3000 Umdrehungen / min bestimmt.
    Zur Beurteilung der Gewebe bezüglich Wash-and-Wear-Verhalten wurden diese 3 mal bei 40°C in einer Haushaltswaschmaschine unter Waschmittelzusatz gewaschen und anschließend wurden Noten vergeben unter Zugrundelegung einer Beurteilung gemäß AATCC Test Method Nr. 124 - 1973 (beschrieben in DIN 53895, August 1980). Höhere Noten entsprechen einem besseren Naßentknitterungsverhalten.
    Der Waschkrumpf wurde ebenfalls nach 3 Haushaltswäschen bei 40°C bestimmt. Die erhaltenen Werte für den Gewebeschrumpf sind in obiger Tabelle jeweils in Kett-(K) bzw. Schußrichtung (S) angegeben.
    • Beispiel 4:
  • Die Versuche der o.a. Beispiele wurden an Mischgeweben aus Leinen / Viskose bzw. Leinen / Baumwolle bzw. Leinen / Wolle wiederholt. Die Mischungsverhältnisse waren jeweils 70 : 30 und 30 : 70 Gew.%. Die Ergebnisse bezüglich relativer Unterschiede zwischen den verschiedenen Geweben entsprachen denen der Beispiele 1 bis 3.
  • Entsprechende Ergebnisse wie in den Beispielen 1 bis 3 wurden erhalten, wenn man das kationaktive Polyurethan DICRYLAN® CAT durch ein anionaktives Polyurethan ersetzte.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Behandeln von Flächengebilden aus Fasermaterialien, welche Cellulose, insbessondere in Form von Bastfasern, enthalten, wobei man auf die Fasermaterialien einen Cellulosevernetzer aufbringt, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen des Cellulosevernetzers eine Lösung oder Dispersion aufgebracht wird, welche ein Polymer, das aus der Gruppe der Acrylpolymeren und der Polyurethane ausgewählt ist, oder ein Gemisch solcher Polymerer enthält.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer kationaktiv oder anionaktiv ist und/oder daß die Lösung oder Dispersion des Polymeren einen kationaktiven oder anionaktiven Dispergator enthält.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Cellulosevernetzer ein N, N'-Dialkyl- oder N, N'-Dimethylol-4,5-dihydroxyimidazolidin-(2)-on ist, wobei eine oder mehrere der anwesenden Hydroxylgruppen verethert sein können.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Fasermaterialien verwendet werden, welche zu 30 bis 100 Gew.% aus Flachs und zu 0 bis 70 Gew.% aus Baumwolle, regenerierter Cellulose oder Wolle bestehen.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasermaterialien textile Gewebe oder Maschenwaren sind.
  6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer in Form einer wäßrigen Lösung oder Dispersion aufgebracht wird und daß nach dem Aufbringen dieser Lösung oder Dispersion das Fasermaterial in feuchtem Zustand gelagert und anschließend getrocknet wird und daß nach der Trocknung der Cellulosevernetzer aufgebracht wird.
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