EP0705357B1 - Carboxymethyliertes guargalaktomannan als schlichtemittel - Google Patents

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EP0705357B1
EP0705357B1 EP94920454A EP94920454A EP0705357B1 EP 0705357 B1 EP0705357 B1 EP 0705357B1 EP 94920454 A EP94920454 A EP 94920454A EP 94920454 A EP94920454 A EP 94920454A EP 0705357 B1 EP0705357 B1 EP 0705357B1
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EP
European Patent Office
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alkali metal
metal salts
guar galactomannan
carboxymethyl guar
sizing
Prior art date
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EP94920454A
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EP0705357A1 (de
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Hans-Peter Miemietz
Kaspar SCHLÜTER
Siegrid Waltenberger-Scharffetter
Bernhard Wüstnienhaus
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Cognis IP Management GmbH
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Henkel AG and Co KGaA
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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
    • D06M15/01—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with natural macromolecular compounds or derivatives thereof
    • D06M15/03—Polysaccharides or derivatives thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B23/00—Component parts, details, or accessories of apparatus or machines, specially adapted for the treating of textile materials, not restricted to a particular kind of apparatus, provided for in groups D06B1/00 - D06B21/00
    • D06B23/06—Guiding means for preventing filaments, yarns or threads from sticking together
    • 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
    • D06M7/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made of other substances with subsequent freeing of the treated goods from the treating medium, e.g. swelling, e.g. polyolefins
    • 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
    • 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

  • the present invention relates to the use of alkali metal salts of carboxymethylguargalactomannans with degrees of substitution below 0.15 as sizing agents, and to a process for sizing natural and / or synthetic yarns using these compounds.
  • sizing agents are used in the weaving process in order to give the warp thread sufficient strength and, on the other hand, to stick protruding fibers to the yarn body or, in the case of filament yarns, to bond the individual filaments to one another. This increases the strength of the warp thread during weaving.
  • Well-known sizing agents are native or modified starches, carboxymethylcelluloses, polyvinyl alcohols and polyacrylates.
  • the sizing agents have to be removed from the fabric again after the weaving process, since they would otherwise interfere with the subsequent finishing processes.
  • One way of removing the sizing agents is to simply wash them out with water, which presupposes that the sizing agents can be washed out with water.
  • Such water-washable sizing agents are, in particular, carboxymethyl-substituted starches, carboxymethyl celluloses, polyvinyl alcohols and polyacrylates. Except for the carboxymethyl-substituted starches, the other sizing agents show only poor biodegradability.
  • the carboxymethylated starches are readily biodegradable, but leave something to be desired in their sizing effect, which is why they have to be used in large quantities, which in part has the advantage of good biodegradability is compensated again.
  • the poor biodegradability of the other sizing agents is particularly disadvantageous because sizing agents make up the main part of the wastewater pollution caused by the textile industry. It is assumed that the sizing agents cause up to 80% of the textile wastewater pollution. There has been no shortage of attempts to provide sizing agents with high efficiency and good water washability, which have improved biodegradability.
  • biodegradable sizing agents which are water-washable and which, at least in their sizing effect, are comparable or even better than the sizing agents used to date, such as carboxymethyl cellulose.
  • An object of the present invention is therefore the use of alkali salts of carboxymethylguargalactomannans with degrees of substitution below 0.15 as sizing agents for sizing natural and / or synthetic yarns.
  • carboxymethylated guar galactomannan and carboxymethyl guar galactomannan are used synonymously.
  • Guar galactomannan products are made from Guarsaat's endosperm.
  • Native guar products consist of galactomannans with small amounts of protein, fiber and fat as well as very small amounts of alkali and alkaline earth metals, iron and some trace elements.
  • the chemical structure of the galactomannans in guargalactomannan is described as a linear mannose chain, where the mannose units are fused together by (1 ⁇ 4) - ⁇ - glycosidic bonds, and every second mannose unit carries a galactose unit by substitution of the hydrogen of the primary hydroxyl group.
  • the galactose molecule is connected to the mannan main chain by a (1 ⁇ 6) - ⁇ - glycosidic bond.
  • the two sugar units have hydroxyl groups in the cis position, in contrast to glucose, the monomer of cellulose and the starch, which all hydroxyl groups have in the trans position.
  • the cis-hydroxyl groups and the elongated rigid structure of the galactomannan are the reason for many unique properties of guargalactomannan and its derivatives.
  • Guargalactomannan can be modified like other polysaccharides. One type of modification is carboxymethylation, which produces anionic guar galactomannan derivatives.
  • the carboxymethylation can be analogous to the American one Patents US-A-2 520 161 and US-A-2 477 544 are carried out by reacting the guar galactomannan with a cold aqueous solution of alkali hydroxides and then treating the alkali derivatives of guar galactomannan with a halogenated fatty acid or its salt. You can also carboxmethylate with other carboxylic acids or their salts such as with glycolic acid or with sodium glycolate. Depending on the amount of reactants used and reaction times and conditions, different degrees of substitution of guar galactomannan are obtained. A maximum degree of substitution of 3 is possible. For the purposes of the invention, preference is given to those alkali metal salts of carboxylmethyl guar which have degrees of substitution from 0.05 to 0.15.
  • Guar galactomannan products have molecular weights ranging from 0.5 to 11 ⁇ 10 6 . If a modification such as carboxymethylation takes place, the guar galactomannan products are generally depolymerized at the same time. Since the molecular weight determination of such polymers can cause difficulties in practice, a move has been made to indicate the viscosity associated with this instead of the molecular weight.
  • alkali metal salts of oxidatively degraded carboxymethylguargalactomannan are used which, as a 4% strength by weight aqueous solution, have a Höppler viscosity at 20 ° C. between 10 and 3000 mPas, preferably between 20 and 500 mPas.
  • the alkali metal salts of carboxymethylguargalactomannans can contain alkali metal halides as impurities.
  • the impurities in alkali halides can be reduced in a manner known per se, for example by washing out with a methanol / water mixture.
  • Another impurity that can occur according to the above production processes are the salts of the glycolic acids, which can also be removed, for example, by washing with a methanol / water mixture.
  • alkali metal salts of carboxymethylguargalactomannans the corresponding sodium salt is particularly preferred.
  • the alkali metal salts of carboxymethylated guargalactomannan can be used alone or in any mixture with conventional sizing agents, preferably with the starch derivatives, polyvinyl alcohols and polyacrylates.
  • the mixing ratios are selected depending on the desired size properties and are in the amounts customary for the person skilled in the art.
  • the alkali salts of carboxymethyl guar galactomannan can be used on all weaving machines as well as on all sizing machines such as marksmen, rapier and air jet looms.
  • the yarns can be both staple yarns and continuous yarns.
  • the yarns can be of natural origin, for example made of cotton or regenerated cellulose, and / or synthetic origin such as cellulose acetate, Polyester, polyacrylonitrile and polyamide. Particularly good results are achieved for cotton and regenerated cellulose and their blends with polyester.
  • the size coating of alkali metal salts of carboxymethylguargalactomannan with degrees of substitution below 0.15, alone or in a mixture with the usual sizes, is in the range from 1 to 25% by weight, based on the dry weight of the yarn.
  • the amount of alkali metal salts of carboxymethylated guar galactomannan is therefore in the range from about 1/3 to half of 100 parts of starch size and in the latter case in the range of the known synthetic sizes.
  • alkali metal salts of carboxymethylguargalactomannans When using the alkali metal salts of carboxymethylguargalactomannans according to the invention, there is an excellent sizing effect. Furthermore, the alkali salts of carboxymethylguargalactomannans show an excellent biodegradability, which is even better at these low degrees of substitution than with only slightly more highly substituted guargalactomannans. In addition, alkali salts of carboxymethyl guar galactomannan dissolve quickly and free of lumps in the water, show no signs of skin formation, do not foam in the liquor and can be washed out with water.
  • Another object of the present invention is a method for sizing natural and / or synthetic yarns in a known manner with alkali salts of carboxymethylguargalactomannans, which is characterized in that alkali salts of carboxymethylguargalactomannans are used with degrees of substitution below 0.15.
  • the application of the alkali salt of carboxymethylguargalactomannans takes place, as is customary for sizing agents, as an aqueous solution with product concentrations of 10 to 150 g / l in the usual sizing machines.
  • the viscosity was determined according to Höppler in accordance with DIN 53015.
  • the above sodium salts of carboxymethylguargalactomannan were tested, for example according to US-A-2 477 544 or US-A-2 520 161.
  • a scrubbing tester was developed to determine the sizing effect and was developed by the TN0, Delft / NL fiber institute.
  • the warp yarns were sized on a laboratory sizing machine from Sucker, Mönchengladbach, with 40 threads being sized from the creel.
  • Raw white cotton ring yarns with a fineness of Nm 50/1 were routinely used.
  • Table 1 summarizes the abrasion resistance found at various sizes (according to DIN 54285), expressed as the number of strokes up to the thread break (median value).
  • Table 1 Abrasion resistance table g / l product Size content Number of strokes 30 A1) 3.0 120 50 A1) 5.0 336 90 A1) 9.8 983 30 A2) 3.4 81 50 A2) 5.0 205 80 A2) 8.9 596 30 See 1) 3.4 76 50 See 1) 4.9 142 90 See 1) 9.3 385 120 See 1) 13.4 607 30 See 2) 2.9 95 50 See 2) 4.8 187 90 See 2) 9.6 481
  • Test matrix is hardened distilled water to which an amount of wet sludge corresponding to approx. 1 g / l dry matter was added. Incubation was carried out for 7 days at 19 to 25 ° C. with stirring and constant air supply. Regular DOC determinations were carried out. Table 2 summarizes the results for A1) and cf. 1). Table 2: Biodegradability Test substance Test concentration mg DOC / l % DOC decrease after days based on the 0-hour value 0.25 1 3rd 7 A1) 100 5 23 90 93 See 1) 100 4th 3rd 30th 70

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Alkalisalzen des Carboxymethylguargalaktomannans mit Substitutionsgraden unter 0,15 als Schlichtemittel sowie ein Verfahren zum Schlichten von natürlichen und/oder synthetischen Garnen unter Einsatz dieser Verbindungen.

Description

  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Alkalisalzen des Carboxymethylguargalaktomannans mit Substitutionsgraden unter 0,15 als Schlichtemittel sowie ein Verfahren zum Schlichten von natürlichen und/ oder synthetischen Garnen unter Einsatz dieser Verbindungen.
  • Im Webprozeß werden Schlichtemittel bekanntlich eingesetzt, um dem Kettfaden genügend Festigkeit zu verleihen und andererseits abstehende Fäserchen an den Garnkörper anzukleben beziehungsweise bei Filamentgarnen, um die einzelnen Filamente miteinander zu verkleben. Damit wird die Beanspruchbarkeit des Kettfadens beim Weben erhöht. Altbekannte Schlichtemittel sind native oder modifizierte Stärken, Carboxymethylcelullosen, Polyvinylalkohole und Polyacrylate. Meist müssen die Schlichtemittel nach dem Webprozeß wieder von dem Gewebe entfernt werden, da sie sonst die nachfolgenden Ausrüstungsprozesse stören würden. Eine Möglichkeit der Entfernung der Schlichtemittel ist ein einfaches Auswaschen mit Wasser, was voraussetzt, daß die Schlichtemittel wasserauswaschbar sind. Derartige wasserauswaschbare Schlichtemittel sind insbesondere carboxymethylsubstituierte Stärken, Carboxymethylcellulosen, Polyvinylalkohole und Polyacrylate. Bis auf die carboxymethyl substituierten Stärken zeigen die anderen Schlichtemittel jedoch nur mangelhafte biologische Abbaubarkeit. Die carboxymethylierten Stärken sind zwar gut biologisch abbaubar, lassen aber in ihrer Schlichtewirkung zu wünschen übrig, weshalb sie in hohen Mengen eingesetzt werden müssen, wodurch der Vorteil der guten biologischen Abbaubarkeit zum Teil wieder kompensiert wird.
  • Die mangelhafte biologische Abbaubarkeit der anderen Schlichtemittel ist deshalb besonders nachteilig, da Schlichtemittel den Hauptanteil an der durch die Textilindustrie verursachten Abwasserverschmutzung ausmachen. So geht man davon aus, daß die Schlichtemittel bis zu 80 % der textilen Abwasserbelastung verursachen. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, Schlichtemittel mit hoher Effizienz und guter Wasserauswaschbarkeit zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte biologische Abbaubarkeit aufweisen.
  • In Melliand Textilberichte 8/1983, 526-529 werden beispielsweise unterschiedliche Galaktomannane unter anderem auch Guargalaktomannane als Schlichtemittel beschrieben. In diesem Artikel werden die Vorteile und Nachteile der Galaktomannanschlichte als auch ihre gute biologische Abbaubarkeit erwähnt. Als Beispiele für Galaktomannanschlichten werden solche des Guargalaktomannans, Tamarindenkernmehls und des Johannisbrotkernmehls (Carubin) aufgeführt. Nun wird aber in dem vorliegenden Artikel behauptet, daß Guargalaktomannanschlichten aufgrund mangelhafter Klebkraft keine vernüftige Alternative zu den bislang verwendeten Schlichten sind. Zum anderen werden in dem Artikel nicht die Carboxymethylderivate des Guargalaktomannans genannt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, biologisch besser abbaubare Schlichtemittel zur Verfügung zu stellen, die wasserauswaschbar sind, und die zudem zumindest in ihrer Schlichtewirkung vergleichbar oder sogar besser sind als die bislang verwendeten Schlichtemittel wie Carboxymethylcellulose.
  • Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Aufgabe gelöst werden kann, wenn man Alkalisalze des Carboxymethylguargalaktomannans mit Substitutionsgraden unter 0,15 als Schlichtemittel verwendet.
  • Eigene Untersuchungen haben nämlich gezeigt, daß spezielle Guargalaktomannanderivate, und zwar die Alkalisalze von carboxymethyliertem Guargalaktomannan dann eine gute Klebkraft und eine gute biologische Abbaubarkeit aufweisen, wenn sie einen niedrigen Substitutionsgrad besitzen.
  • Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung von Alkalisalzen des Carboxymethylguargalaktomannans mit Substitutionsgraden unter 0,15 als Schlichtemittel zum Schlichten von natürlichen und/oder synthetischen Garnen.
  • Im Sinne der Erfindung werden die Begriffe carboxymethyliertes Guargalaktomannan und Carboxymethylguargalaktomannan synonym gebraucht.
  • Guargalaktomannanprodukte werden aus dem Endosperm von Guarsaat hergestellt. Native Guarprodukte bestehen aus Galaktomannanen mit kleinen Mengen von Protein, Faser und Fett sowie sehr geringen Mengen von Alkali- und Erdalkalimetallen, Eisen und einigen Spurenelementen. Die chemische Struktur der Galaktomannane in Guargalaktomannan wird als eine lineare Mannosekette beschrieben, wobei die Mannoseeinheiten durch (1 → 4) - β - glycosidische Bindungen miteinander kondensiert sind, und jede zweite Mannoseeinheit durch Substitution des Wasserstoffs der primären Hydroxylgruppe eine Galaktoseeinheit trägt. Das Galaktosemolekül ist durch eine (1 → 6) - α - glycosidische Bindung mit der Mannanhauptkette verbunden. Die beiden Zuckerbausteine besitzen Hydroxylgruppen in der Cis-Position, im Gegensatz zu Glukose, dem Monomer der Cellulose und der Stärke, das alle Hydroxylgruppen in der Trans-Position haben. Die Cis-Hydroxylgruppen und die gestreckte starre Struktur des Galaktomannans sind der Grund für viele einmalige Eigenschaften von Guargalaktomannan und seinen Derivaten. Guargalaktomannan läßt sich wie andere Polysaccharide modifizieren. Eine Art der Modifizierung ist die Carboxymethylierung, wobei anionische Guargalaktomannanderivate entstehen. Die Carboxymethylierung kann analog den amerikanischen Patentschriften US-A-2 520 161 und US-A-2 477 544 durch Umsetzung des Guargalaktomannans mit einer kalten wäßrigen Lösung von Alkalihydroxiden und anschließendem Behandeln der Alkaliderivate des Guargalaktomannans mit einer halogenierten Fettsäure oder deren Salz erfolgen. Man kann auch mit anderen Carbonsäuren oder deren Salze wie mit Glykolsäure oder mit Natriumglykolat carboxmethylieren. Je nach Einsatzmenge der Reaktanten bzw. Reaktionszeiten und -bedingungen werden unterschiedliche Substitutionsgrade des Guargalaktomannans erhalten. Maximal möglich ist ein Substitutionsgrad von 3. Im Sinne der Erfindung werden besonders solche Alkalisalze des Carboxylmethylguars bevorzugt, die Substitutionsgrade von 0,05 bis 0,15 aufweisen.
  • Gemäß der deutschen Patentschrift DE-C-37 09 698 wurde carboxymethyliertes Guargalaktomannan mit Substitutionsgraden von 0,22 in Mischung von Hydroxyalkylguargalaktomannan und Hydroxyalkylcassiagalaktomannan als Schlichtemittel verwendet. Gemäß vorliegender Anmeldung sollen aber Alkalisalze von carboxymethylierten Guargalaktomannan mit niederen Substitutionsgraden verwendet werden, da eigene Versuche gezeigt haben, daß bei ihnen die Klebkraft bedeutend besser und auch die biologische Abbaubarkeit überlegen ist.
  • Guargalaktomannanprodukte zeigen Molekulargewichte, die im Bereich von 0,5 bis 11·106 liegen. Sofern eine Modifizierung wie die Carboxymethylierung erfolgt, werden in der Regel gleichzeitig die Guargalaktomannanprodukte depolymerisiert. Da die Molekulargewichtsbestimmung von solchen Polymeren Schwierigkeiten in der Praxis verursachen kann, ist man dazu übergegangen, anstelle des Molekulargewichtes die mit diesem zusammenhängende Viskosität anzugeben. Einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechend werden Alkalisalze von oxidativ abgebautem Carboxymethylguargalaktomannan verwendet, die als 4 gew.-%ige wäßrige Lösung eine Viskosität nach Höppler bei 20 °C zwischen 10 und 3000 mPas, vorzugsweise zwischen 20 und 500 mPas, aufweisen.
  • Bedingt durch die Herstellweise gemäß den schon zitierten beiden amerikanischen Patenten können die Alkalisalze des Carboxymethylguargalaktomannans Alkalihalogenide als Verunreinigungen enthalten. Bevorzugt im Sinne der Erfindung werden daher Alkalisalze des Carboxymethylguargalaktomannans verwendet, die Alkalihalogenid-Verunreinigungen unter 10 Gew.-%, vorzugsweise unter 5 Gew.%, aufweisen. Eine Reduktion der Verunreinigungen an Alkalihalogeniden kann auf an und für sich bekannte Weise erfolgen, beispielsweise durch Auswaschen mit einem Methanol/Wasser-Gemisch. Eine weitere Verunreinigung, die nach den obigen Herstellverfahren auftreten können, sind die Salze der Glykolsäuren, die ebenfalls beispielsweise durch Waschen mit einem Methanol/Wasser-Gemisch entfernt werden können.
  • Besonders bevorzugt werden von den Alkalisalzen der Carboxymethylguargalaktomannane das entsprechende Natriumsalz.
  • Im Sinne der Erfindung können die Alkalisalze des carboxymethylierten Guargalaktomannans alleine oder in beliebiger Abmischung mit üblichen Schlichtemitteln, vorzugsweise mit den Stärkederivaten, Polyvinylalkoholen und Polyacrylaten, verwendet werden. Die Mischungsverhältnisse werden je nach gewünschten Schlichteeigenschaften gewählt und liegen dabei in den für den Fachmann üblichen Mengen.
  • Die Alkalisalze des Carboxymethylguargalaktomannans können auf allen Webmaschinen als auch auf allen Schlichtemaschinen wie Schützen-, Greifer- und Luftdüsen-Webmaschinen verwendet werden. Die Garne können im Sinne der Erfindung sowohl Stapelfasergarne als auch Endlosgarne sein. Dabei können die Garne natürlichen Ursprungs sein, beispielsweise aus Baumwolle oder Regeneratcellulose, und/oder synthetischen Ursprungs wie Celluloseacetat, Polyester, Polyacrylnitril und Polyamid. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt für Baumwolle und Regeneratcellulose sowie deren Mischungen mit Polyester.
  • Die Schlichteauflage an Alkalisalzen des Carboxymethylguargalaktomannans mit Substitutionsgraden unter 0,15 alleine oder in Mischung mit den üblichen Schlichtemitteln liegen in dem Bereich von 1 bis 25 Gew.% - bezogen auf Trockengewicht des Garns -. Die Einsatzmenge an Alkalisalzen des carboxymethylierten Guargalaktomannans liegt damit in dem Bereich von ca. 1/3 bis an die Hälfte von 100 Teilen Stärkeschlichte und bei letzterem damti in dem Bereich der bekannten synthetischen Schlichten.
  • Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Alkalisalze des Carboxymethylguargalaktomannans ergibt sich eine ausgezeichnete Schlichtewirkung. Des weiteren zeigen die Alkalisalze des Carboxymethylguargalaktomannans eine hervorragende biologische Abbaubarkeit, die bei diesen niedrigen Substitutionsgraden noch wesentlich besser ist als bei nur geringfügig höher substituierten Guargalaktomannanen. Des weiteren lösen sich Alkalisalze des Carboxymethylguargalaktomannans im Wasser schnell und klumpenfrei, zeigen keine Hautbildungserscheinungen, schäumen in der Flotte nicht und sind mit Wasser auswaschbar.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Schlichten von natürlichen und/oder synthetischen Garnen in bekannter Weise mit Alkalisalzen des Carboxymethylguargalaktomannans, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Alkalisalze des Carboxymethylguargalaktomannans mit Substitutionsgraden unter 0,15 eingesetzt werden. Der Auftrag des Alkalisalzes des Carboxymethylguargalaktomannans erfolgt wie für Schlichtemittel üblich als wäßrige Lösung mit Produktkonzentrationen von 10 bis 150 g/l in den üblichen Schlichtemaschinen.
    • Beispiele A. Getestete Alkalisalze des Carboxymethylguargalaktomannans
  • Beisp. Aktivgehalt in Gew.-% Wassergehalt in Gew.-% NaCl-Gehalt in Gew.-% Substitutionsgrad pH-Wert bei 4 gew.-%ig Viskosität Höppler 4 gew.-%ig bei 20 °C
    A1 91,5 6,4 0,32 0,13 6,1 77
    A2 80,7 3,2 4,33 0,1 6,4 40
    Vgl. 1 76,8 2,0 8,61 0,33 5,6 21
  • Die Viskosität wurde nach Höppler gemäß DIN 53015 bestimmt. Getestet wurden die obigen Natriumsalze des Carboxymethylguargalaktomannans, beispielsweise gemäß US-A-2 477 544 oder US-A-2 520 161 herstellbar.
    • B. Bestimmung des Schlichteeffekts
  • Zur Bestimmung des Schlichteeffekts wurde ein Scheuertester verwendet, der vom Faserinstitut TN0, Delft/NL entwickelt wurde.
  • Bei diesem Scheuertester wurden 30 Einzelfaden so eingespannt, daß sie einer kombinierten Beanspruchung aus Faden-Faden- und Faden-Metallreibung unterliegen. Die Umlenkstifte waren auf einer Leiste montiert, die von einem Motor auf- und abbewegt wurde. Ein Anhängegewicht von 50 g sorgte für Zugbeanspruchung. Nach Scheuerung bis zum Bruch aller Fäden, wobei die Anzahl der Scheuertouren bei jedem Fadenbruch erfaßt wurde, wurde der Versuch unter statistischen Gesichtspunkten ausgewertet. Als Maß für den Schlichteeffekt wurde der Median-Wert, der dadurch gekennzeichnet ist, daß 50 % aller Werte oberhalb und 50 % unterhalt dieses Wertes liegen, genommen.
  • Die Kettgarne wurden auf einer Laborschlichtmaschine der Fa. Sucker, Mönchengladbach geschlichtet, wobei 40 Fäden ab Gatter geschlichtet wurden. Routinemäßig wurden rohweiße Baumwoll-Ringgarne der Feinheit Nm 50/1 verwendet.
  • Es lagen folgende Versuchsbedingungen vor:
    Versuchsbedingungen
    Garn Nm 50/1, CO-Ring
    Einstellung 30 Fäden/cm
    Tauchwalze 144 daN
    Quetschwalze 0,5 bar (großes Manometer)
    Temperatur Trog ca. 85 °C
    Temperatur Trocknung ca. 130 °C
    Geschwindigkeit ca. 30 m/min
  • In Tabelle 1 sind die bei verschiedenen Schlichtegehalten (gemäß DIN 54285) gefundenen Scheuerwiderständen, ausgedrückt als Anzahl der Hübe bis zum Fadenbruch (Median-Wert) zusammengefaßt. Tabelle 1:
    Scheuerwiderstandstabelle
    g/l Produkt Schlichtegehalt Anzahl der Hübe
    30 A1) 3,0 120
    50 A1) 5,0 336
    90 A1) 9,8 983
    30 A2) 3,4 81
    50 A2) 5,0 205
    80 A2) 8,9 596
    30 Vgl. 1) 3,4 76
    50 Vgl. 1) 4,9 142
    90 Vgl. 1) 9,3 385
    120 Vgl. 1) 13,4 607
    30 Vgl. 2) 2,9 95
    50 Vgl. 2) 4,8 187
    90 Vgl. 2) 9,6 481
  • Aus Tabelle 1 ist zu entnehmen, daß das Natriumsalz des carboxymethylierten Guargalaktomannans mit höheren Substitutionsgraden (Vgl. 1) schlechtere Schlichtewirkung bei gleichen bzw. höheren Schlichtegehalten zeigen als solche mit Substitutionsgraden unter 0,15, da nach wenigen Hüben Fadenbruch auftritt. Des weiteren zeigt Tabelle 1, daß die erfindungsgemäßen Natriumsalze des Carboxymethylguargalaktomannans (A1) und A2)) in der Schlichtewirkung dem bislang verwendeten Carboxymethylcellulosederivat Horsil NV-P (eingetragener Handelsname der Fa.Henkel KGaA (Vgl.2)) deutlich überlegen ist.
    • C. Biologische Abbaubarkeit
  • Es wurde ein Kurzzeit Zahn-Wellens-Test (ZWT) zur Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit durchgeführt. Testmatrix ist aufgehärtetes destilliertes Wasser, zu dem eine ca. 1 g/l Trockenmasse entsprechende Menge Naßschlamm gegeben wurde. Inkubiert wurde 7 Tage bei 19 bis 25 °C unter Rühren und ständiger Luftzufuhr. Es wurden regelmäßige DOC-Bestimmungen durchgeführt. In Tabelle 2 sind die Ergebnisse für A1) und Vgl. 1) zusammengefaßt. Tabelle 2:
    Biologische Abbaubarkeit
    Prüfsubstanz Prüfkonzentration mg DOC/l % DOC-Abnahme nach Tagen bezogen auf 0-Stundenwert
    0,25 1 3 7
    A1) 100 5 23 90 93
    Vgl. 1) 100 4 3 30 70
  • Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen sich sehr viel besser abbauen lassen, als die etwas höher substituierten Guargalaktomannanderivate.

Claims (9)

  1. Verwendung von Alkalisalzen des Carboxymethylguargalaktomannans mit Substitutionsgraden unter 0,15 als Schlichtemittel zum Schlichten von natürlichen und/oder synthetischen Garnen.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Alkalisalze des Carboxymethylguargalaktomannans mit Substitutionsgraden von 0,05 bis 0,15 verwendet werden.
  3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Alkalisalze von oxidativ abgebautem Carboxymethylguargalaktomannan verwendet werden, die als 4 gew.-%ige wäßrige Lösung eine Viskosität nach Höppler bei 20°C zwischen 10 und 3000, vorzugsweise zwischen 20 und 500 mPa·s, aufweisen.
  4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Alkalisalze des Carboxymethylguargalaktomannans verwendet werden, die Alkalihalogenid-Verunreinigungen unter 10, vorzugsweise unter 5 Gew.-% aufweisen.
  5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalisalze des Carboxymethylguargalaktomannans in Mischung mit üblichen Schlichtemitteln, vorzugsweise mit Stärkederivaten, Polyvinylalkoholen und Polyacrylaten verwendet werden.
  6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalisalze des Carboxymethylguargalaktomannans in Schlichteauflagen von 1 bis 25 Gew.% - bezogen auf Trockengewicht des Garns -. verwendet werden.
  7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalisalze des Carboxymethylguargalaktomannans zum Schlichten von Garnen aus Baumwolle, Regeneratcellulose sowie deren Mischungen mit Polyester verwendet werden.
  8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Natriumsalze der Carboxymethylguargalaktomannane verwendet werden.
  9. Verfahren zum Schlichten von natürlichen und/oder synthetischen Garnen in bekannter Weise mit Alkalisalzen des Carboxymethylguargalaktomannans, dadurch gekennzeichnet, daß Alkalisalze des Carboxymethylguargalaktomannans mit Substitutionsgraden unter 0,15 eingesetzt werden.
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