EP1427861A1 - Emulgatorzusammensetzung und fogging-arme, hochauszehrende fettungsmittel, ihre herstellung und verwendung - Google Patents
Emulgatorzusammensetzung und fogging-arme, hochauszehrende fettungsmittel, ihre herstellung und verwendungInfo
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- EP1427861A1 EP1427861A1 EP02777026A EP02777026A EP1427861A1 EP 1427861 A1 EP1427861 A1 EP 1427861A1 EP 02777026 A EP02777026 A EP 02777026A EP 02777026 A EP02777026 A EP 02777026A EP 1427861 A1 EP1427861 A1 EP 1427861A1
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Definitions
- Emulsifier composition and low-fogging, high-exhaustion fatliquoring agents, their production and use.
- the present invention relates to an emulsifier composition which is particularly suitable for the production of low-fogging, high-exhaustion fatliquoring agents, the fatliquoring agents thus obtained and the use of the
- Emulsifier composition and the fatliquor in the production of leather as well as the manufactured, low-fogging leather.
- Greasing agents are used in leather production to soften the leather, to increase its fullness and strength and to protect it from moisture, dirt and chemical influences from outside (see H. Herfeld, "Library of Leather", Vol. 4, (1985), P. 13 ff.).
- greasing agents generally consist of greasing substances, such as chemically modified native fats, fatty oils, waxes, resins and their derivatives and / or petroleum fractions and their derivatives, and wax-like products such as "wool fat", in raw, purified and / or prepared (Lanolin) form, (see H. Herfeld, "Bibliothek des Leders", vol. 4, (1985), pp. 59 ff.)
- the fatty substances can, if desired, be chemically modified, ie they can be in a modified chemical structure.
- the chemical modification of the fatty substances generally consists in that the double bonds contained in these substances are at least partially subjected to addition reactions and / or oxidation reactions. Frequently carried out modifications consist, for example, in the addition of sulfites, sulfonic acid groups being introduced into the fatty substance, or in air oxidation, with oxygen functions be introduced and some oligomerizations also occur. However, (partial) saponification of the fatty substances, transesterification and the like modification reactions are also possible.
- the aim of these chemical modifications is to optimally adapt the application-related properties of the greasing substances, such as, for example, hydrophilicity, hydrophobicity, solubility, dispersibility, penetration and anchoring properties, special uses or the requirements of the users.
- modification by partial sulfite addition (introduction of sulfonic acid groups) and partial oxidation are of particular importance.
- the combination of at least these modification measures can influence a number of valuable application properties, in particular the hydrophilicity, the penetration capacity and the anchoring properties.
- the present invention relates to new leather treatment compositions for the production of leathers with low volatile constituents, in particular for high-quality car upholstery leather, a process for the production of these compositions and their use in the production of low-fogging leather.
- Car upholstery leather has to meet certain criteria.
- the softness is essential, on the other hand the fastness to light and heat and finally the so-called fogging behavior.
- DIN 75201 defines fogging as the condensation of evaporated volatile components from the vehicle interior on the glass panes, especially on the windshield.
- the same standard also describes a gravimetric and a reflectometric method for characterizing the fogging behavior of leather.
- EP 498634 A2 recommends special polymers for the production of so-called low fogging leathers, the aqueous dispersions being essentially free of organic solvents and containing an amphiphilic copolymer which consists of a predominant proportion of at least one hydrophobic monomer and a small proportion of at least one hydrophilic monomer. Treatment of the leather with these dispersions leads to good results in a gravimetric test according to DIN 75201. Reflectometric studies have not been disclosed.
- amphiphilic copolymers are preferably prepared in an aqueous emulsion polymerization.
- this naturally results in problems with the copolymerization behavior, which in extreme cases can lead to the monomers in undesirably form homopolymers for themselves.
- Another consequence of the inherently unfavorable solution ratios is that an expensive post-processing is necessary to destroy residual monomers.
- an emulsifier (lauryl sulfate was used in the examples given), which can lead to wastewater problems in leather processing.
- EP 466 392 B1 describes a process for the preparation of polymers which contain both pendant hydrophobic groups and pendant alkoxylated groups which are obtained by derivatizing polymers after the actual polymerization process using customary processes.
- polymers are preferably produced from simple monomers such as acrylamide and / or acrylic acid by conventional polymerization and then derivatized with a mixture of primary or hydrophobic amines or primary or secondary alkoxylated amines.
- the polymers described are used as thickeners and soil release agents.
- WO 98/10103 describes a further process for the preparation of polymeric fatliquoring agents by polymerizing acrylic acid and / or methacrylic acid and / or their acid chlorides and / or their anhydrides with further copolymerizable water-soluble monomers and with copolymerizable water-insoluble monomers and subsequent reaction of the polymers with amines.
- DIN 75201 B gravitationmetry
- fogging values of 1.2 mg and 1.5 mg are found for leather that has been treated with the listed sample products; those with the comparative products (Magnopal ® SOF, low-fogging
- the reflectometric values according to DIN 75201 A of the sample products are 51% and 55%, respectively, of the comparison products 34% and 40%.
- US Pat. No. 5,348,807 also describes a process in which selected amphiphilic copolymers, consisting of a predominant proportion of hydrophobic and a smaller proportion of hydrophilic assemblies, as low-solvent, low-fogging Fatliquor can be used.
- the hydrophilic monomers used are acid-substituted or basic-substituted esters of unsaturated carboxylic acids, such as, for example, sulfatoethyl (meth) acrylate or dimethylaminoethyl (meth) acrylate: longer-chain alkenes or (meth) acrylic acid ( C -C 12 ) alkyl esters or vinyl esters of C 4 to C 12 carboxylic acids.
- the substances give good fogging values; however, there is no information about bath consumption.
- amphiphilic copolymers are preferably prepared by aqueous emulsion polymerization.
- this again leads to the production problems already mentioned in the discussion of EP-A-498634.
- EP 0 753 585 B1 describes a process for producing low-fogging furniture leather, in which specially treated native oils, which have less than 3% of fatty acid components with less than 16 carbon atoms, act as the basis for fatliquoring agents.
- Native oils used are soybean, lard, safflower and sunflower oil. The said native oils are first distilled to remove the undesirable low molecular weight constituents and then reacted with hydrogen sulfite or hydrogen sulfate in order to improve the emulsifiability. Then the (partially) functionalized oils are emulsified and applied.
- An object of the present invention was to find a process for greasing leather or to develop a greasing agent which no longer has these disadvantages of the prior art. Surprisingly, it has been found that the disadvantages of the prior art can be overcome by using a new emulsifier composition or a fatliquor mixture of the composition given below.
- the present invention relates to an emulsifier composition
- an emulsifier composition comprising three components A, B and C, component A being a C 6 to C 1 alkanol alkoxylated with 4 to 12 AO units, or a mixture of several such alkanols, component B being a 15 up to 40 AO units alkoxylated C 12 -C 24 fatty alcohol mixture and component C is a C 12 to C 24 fatty alcohol mixture alkoxylated with 50 to 100 AO units.
- the AO units are expediently alkylene oxide units with 2 to 4, preferably with 2 to 3, carbon atoms.
- the building blocks of the polyether chains can all be the same or different and - if they are different - they can be arranged randomly or in blocks.
- the proportions by weight of the components in the emulsifier composition are for component A: 20 to 60, preferably 25 to 50, in particular 28 to 40% by weight, for component B 20 to 70, preferably 25 to 60, in particular 30 to 45% by weight and for component C 10 up to 50, preferably 15 to 40, in particular 22 to 32% by weight of the total weight of the composition.
- the alkoxylated alkanol or the alkoxylated alkanol mixture of component A preferably has an average of 8 to 12 carbon atoms, in particular 10 carbon atoms, and the alkoxylated alkanol mixture of components B and C has an average of 14 to 20 carbon atoms, in particular 16 to 18 carbon atoms -Atoms, on.
- emulsifier compositions in which component A has 5 to 10 AO units, component B has 20 to 30 AO units and component C has 50 to 100 AO units.
- Alkoxylated longer-chain and long-chain alcohols are known. They are obtained by reacting the corresponding alkanols or alkanol mixtures, as are present in the fatty alcohols, with the desired molar amounts of the alkylene oxides, such as ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide. Depending on how the alkylene oxides are metered into the batches, statistical or block-like polyether chains can be produced in a targeted manner. The reaction can be catalyzed by small amounts of water and / or alkali.
- the emulsifier compositions according to the invention are prepared by mixing the components with stirring and optionally with gentle heating. If desired, they can be converted into solutions by adding water, which, depending on the wishes of the users, expediently have a solids content of about 40 to 80% by weight. Of course, other concentrations of the emulsifier compositions according to the invention can also be provided for special purposes.
- the invention further relates to oiling agents for oiling leather comprising one or more, optionally modified, native oiling components and / or optionally a synthetic lipid component, in particular a polymeric lipid component, emulsifiers and optionally diluents, especially water, which are characterized in that they contain one of the emulsifier compositions described above.
- the fatliquoring agents according to the invention contain 2 to 20, preferably 5 to 15% by weight of the emulsifier composition according to the invention.
- Well-suited fatty substances are vegetable and animal fats and oils with an iodine number of approx. 10 to approx. 200.
- the selection of fatty substances depends, among other things, on the special purpose for which the mixture according to the invention is to be used. For example, prohibit the use of fish oils in the manufacture of fine leather goods because of the smell of these fats.
- Fatty substances with iodine numbers of approximately 30 to approximately 120, in particular 40 to 85, are preferred.
- particularly preferred fatty substances are sebum types of different origins, bone oil, nitro oil, claw oil, lard oil, triolein, rapeseed oil, olive oil, nut oil and castor oil.
- the sulfitation or oxidation products of the mono- or polyunsaturated fatty substances are formed by the reaction of the olefinic double bonds present in the fatty substances with the sulfitation and / or oxidation reagents. All double bonds present in the fatty substances or only some of them can react.
- Fish and rapeseed oil are particularly favorable for use in accordance with the invention.
- a relatively high degree of oxidation in the sense of this invention is present when ⁇ d, the difference in the specific weights of the oil or fat before and after the oxidation, is in the range from 0.01 to 0.1, preferably from 0.03 to 0.05 ,
- a relatively low degree of sulfitation within the meaning of this invention is when the neutral oil has been reacted with 2 to 8%, preferably 3 to 5%, of its weight as a sulfite, calculated as sodium bisulfite (Na 2 S 2 O 5 ).
- particularly preferred fatliquoring agents include one or more, optionally modified, native fatliquoring components and / or optionally a synthetic, for example a polymeric, fatliquoring component, emulsifiers and optionally diluents, in particular water, which are characterized in that they are one of the emulsifier compositions described above contain and the fatty components comprise a relatively highly oxidized, relatively low sulfited neutral oil.
- the particularly preferred fatliquoring agents according to the invention contain 80 to 98% by weight, preferably 85 to 95% by weight of fatliquoring components, 20 to 80% by weight, in particular 25 to 75% by weight of the fatliquoring components to be used relatively according to the invention are highly oxidized, relatively low sulfited neutral oils.
- the fatliquoring agents according to the invention can also be provided undiluted or, depending on the wishes of the users, in the form of aqueous emulsions, advantageously with solids contents of 40 to 80% by weight.
- the components of the preferred fatliquoring agents according to the invention namely the emulsifier mixtures according to the invention and the relatively highly oxidized, relatively low sulfitated neutral oils, can of course also be added separately to the fatliquoring liquors in any order.
- the invention thus also relates to a process for oiling leather and hides by treatment with aqueous liquors which contain oiling agents and emulsifiers, which is characterized in that 10 to 90% by weight, preferably 25-75% by weight, of the oiling agents relative highly oxidized, relatively low are sulfited neutral oils and the liquor contains 1 to 10% by weight, preferably 2.5 to 7.5% by weight, of an emulsifier composition according to the invention.
- the invention further relates to the use of the described emulsifier composition according to the invention, preferably in combination with relatively highly oxidized, relatively low sulfited neutral oils, in leather production, and the use of the emulsifier composition according to the invention preferably in combination with relatively highly oxidized, relatively low sulfited neutral oils for the production of fat liquors.
- the use of the fatliquoring agents according to the invention serves to soften the leather, to increase its fullness and strength and to protect it against moisture, dirt and chemical influences from outside.
- the presence of the emulsifier compositions according to the invention in the leather treatment liquors leads to very good bath consumption and thus to particularly low COD values with at the same time good anchoring of the fatliquor inside the leather and thus to low fogging values.
- Example 1 Production of an Emulsifier Preparation According to the Invention.
- the preparation obtained is soluble in water. It can be used either directly or in the form of an aqueous dilution (40-80% by weight is expedient) in leather production.
- Example 2 leather production without greasing.
- 100 parts by weight of chrome cowhide with a fold thickness of 2.0 to 2.2 mm are placed in 100 parts by weight of water at 40 ° C. and adjusted to a pH of 4.5 by adding sodium formate and sodium hydrogen carbonate.
- the leather is drummed at 40 ° C for 60 minutes in a barrel and then washed with 200 parts by weight of water.
- the liquor is then adjusted to a pH of 3.5 to 3.8 using formic acid, the leather briefly rinsed cold and processed further, as is customary. Then a 20 ml sample is taken from the liquor to determine the COD value.
- the leather obtained is well colored, of little fullness and hard.
- the COD value is determined in the sample taken from the liquor (in accordance with DIN 38409-H43-1) and the fogging value in the leather obtained in accordance with DIN 75201B. The results obtained in these tests are summarized in Table 2.
- Example 3 leather production with greasing, conventional.
- 100 parts by weight of chrome cowhide with a fold thickness of 2.0 to 2.2 mm are placed in 100 parts by weight of water at 40 ° C. and adjusted to a pH of 4.5 by adding sodium formate and sodium hydrogen carbonate.
- the leather is drummed at 40 ° C for 60 minutes in a barrel and then washed with 200 parts by weight of water.
- the liquor is then adjusted to a pH of 3.5 to 3.8 using formic acid, the leather briefly rinsed cold and processed further, as is customary. Then a 20 ml sample is taken from the liquor to determine the COD value.
- a leather is obtained with a very good color, good firm grain, with good fullness and medium softness. The leather surface has a slim handle.
- the COD value is determined in the sample taken from the liquor after the end of the greasing period in accordance with DIN 38409-H43-1 and the fog value in the leather obtained in accordance with DIN 75201B. The results obtained in these tests are summarized in Table 2.
- Example 4 leather production with greasing, according to the invention.
- Example 3 is repeated under the same conditions and using the same tanning agents and the Licker mixtures A and B used there. It will however, 5.2 parts by weight of the emulsifier preparation prepared according to Example 1 were added to the liquor mixtures in the liquor. The greasing and further treatment of the leather is continued exactly as described in Example 3. •
- the leather produced has the same quality as that obtained in Example 3.
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Abstract
Beschrieben wird eine Emulgatorzusammensetzung, die sich insbesondere für die Herstellung von foggin-armen, hochauszehrenden Fettungsmitteln eigner, die so erhaltenen und bevorzugte Fettungsmitteln und die Verwendung der Emulgatorzusammensetzung und der Fettungsmittel bei der Herstellung von Leder.
Description
Emulgatorzusammensetzung und fogging-arme, hochauszehrende Fettungsmittel, ihre Herstellung und Verwendung.
Die vorliegenden Erfindung betrifft eine Emulgatorzusammensetzung, die sich insbesondere für die Herstellung von fogging-armen, hochauszehrenden Fettungsmitteln eignet, die so erhaltenen Fettungsmittel und die Verwendung der
Emulgatorzusammensetzung und der Fettungsmittel bei der Herstellung von Leder sowie die hergestellten, fogging-armen Leder.
Fettungsmittel dienen bei der Lederherstellung zur Weichmachung des Leders, zur Steigerung seiner Fülle und Festigkeit und zur Schutzwirkung gegen Nässe, Schmutz, und chemische Einflüsse von außen, (siehe H. Herfeld, "Bibliothek des Leders", Bd. 4, (1985), S. 13 ff.).
Handelsübliche Fettungsmittel bestehen in der Regel aus fettenden Substanzen, wie gegebenenfalls chemisch modifizierten nativen Fetten, fetten Ölen, Wachsen, Harzen und deren Derivaten und/oder Erdölfraktionen und deren Folgeprodukten, und wachsartigen Produkten wie „Wollfett", in roher, gereinigter und/oder zubereiteter (Lanolin) Form, (siehe H. Herfeld, "Bibliothek des Leders", Bd. 4, (1985), S. 59 ff.). Die fettenden Substanzen können gewünschtenfalls chemisch modifiziert sein, d.h. in einer abgewandelten chemischen Struktur vorliegen.
Meist werden Kombinationen von unmodifizierten fettenden Substanzen, sogenannten Neutralfetten, und chemisch modifizierten fettenden Substanzen zu Fettung eingesetzt.
Die chemische Modifizierung der fettenden Stoffe besteht in der Regel darin, daß die in diesen Stoffen enthaltenen Doppelbindungen zumindest teilweise Additionsreaktionen und/oder Oxydationsreaktionen unterworfen werden. Häufig ausgeführte Modifizierungen bestehen beispielsweise in der Addition von Sulfiten, wobei Sulfonsäuregruppen in die Fettsubstanz eingeführt werden, oder in der Luftoxydation, wobei Sauerstofffunktionen
eingeführt werden und teilweise auch Oligomerisationen eintreten. Es sind aber auch (Teil) Verseifung der Fettstoffe, Umesterungen und dergleichen Modifizierungsreaktionen möglich.
Ziel dieser chemischen Modifizierungen ist es, die Anwendungstechnisch relevanten Eigenschaften der fettenden Stoffe, wie zum Beispiel Hydrophilie, Hydrophobie, Löslichkeit Dispergiervermögen, Penetrations- und Verankerungseigenschaften, speziellen Einsatzzwecken bzw. den Forderungen der Anwender optimal anzupassen.
In der Praxis von besonderer Bedeutung ist die Modifizierung durch partielle Sulfit- Addition (Einführung von Sulfonsäuregruppen) und die partielle Oxydation. Durch die Kombination zumindest dieser Modifizierungsmaßnahmen lassen sich eine Reihe wertvoller anwendungstechnischer Eigenschaften, insbesondere die Hydrophilie, das Penetrationsvermögen und die Verankerungseigenschaften beeinflussen.
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Lederbehandlungsmittel für die Herstellung von Ledern mit geringen Gehalten an flüchtigen Bestandteilen, insbesondere für hochwertige Autopolsterleder, ein Verfahren zu Herstellung dieser Mittel und ihre Verwendung bei der Herstellung foggingarmer Leder. Autopolsterleder müssen bestimmte Kriterien erfüllen. Wesentlich ist einerseits die Weichheit, andererseits die Echtheit gegenüber Licht und Wärmeeinflüssen und schließlich das sogenannte Foggingverhalten. Die DIN 75201 definiert Fogging als Kondensation von verdampften flüchtigen Bestandteilen aus der Fahrzeuginnenausstattung an den Glasscheiben, insbesondere an der Windschutzscheibe. In derselben Norm werden auch ein gravimetrisches und ein reflektometriscb.es Verfahren zur Charakterisierung des Fogging-Verhaltens von Leder beschrieben.
In der EP 498634 A2 werden spezielle Polymere für die Herstellung von sogennanten low fogging Ledern empfohlen, wobei die wäßrigen Dispersionen im wesentlichen frei von organischen Lösungsmitteln sind und ein amphiphiles Copolymer enthalten, welches aus einem überwiegenden Anteil von mindestens einem hydrophoben Monomeren und einem geringen Anteil von mindestens einem hydrophilen Monomeren besteht. Die Behandlung der Leder mit diesen Dispersionen führt bei einem gravimetrischen Test nach DIN 75201 zu guten Resultaten. Reflektometrische Untersuchungen wurden nicht offenbart.
Die Herstellung dieser amphiphilen Copolymeren erfolgt vorzugsweise in einer wäßrigen Emulsionspolymersiation. Hieraus ergeben sich jedoch aufgrund der unterschiedlichen Hydrophilie der einzusetzenden Monomeren naturgemäß Probleme beim Copolymerisationsverhalten, was im Extremfall dazu führen kann, dass die Monomere in
unerwünschter Weise jeweils für sich Homopolymerisate bilden. Eine weitere Folge der an sich ungünstigen Lösungsverhältnisse ist, daß eine aufwendige Nachbearbeitung zur Zerstörung von Restmonomeren erforderlich ist. Zur Erzielung einer guten Emulsionsstabilität ist es außerdem erforderlich, eine ausreichende Menge eines Emulgators (in den angeführten Beispielen wurde Laurylsulfat verwendet) hinzuzufügen, was bei der Lederbearbeitung zu Abwasserprobleme führen kann.
In der EP 466 392 Bl wird ein Verfahren zur Herstellung von Polymeren beschrieben, die sowohl seitenständige hydrophobe Gruppen als auch seitenständige alkoxylierte Gruppen enthalten, die durch eine Derivatisierung von Polymeren nach dem eigentlichen Polymerisationsprozess nach üblichen Verfahren erhalten werden. So werden bevorzugt Polymere aus einfachen Monomeren wie Acrylamid und/oder Acrylsäure durch herkömmliche Polymerisation hergestellt und danach mit einer Mischung aus primären bzw. hydrophoben Aminen bzw. primären oder sekundären alkoxylierten Aminen derivatisiert. Die beschriebenen Polymeren werden als Verdickungsmittel und Schmutzlösemittel eingesetzt.
In der WO 98/10103 wird ein weiteres Verfahren beschrieben zur Herstellung von polymeren Fettungsmitteln durch Polymerisation von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und/oder deren Säurechloriden und/oder deren Anhydriden mit weiteren copolymerisierbaren wasserlöslichen Monomeren und mit copolymerisierbaren wasserunlöslichen Monomeren und anschließende Umsetzung der Polymeren mit Aminen. Nach DIN 75201 B (Gravimetrie) werden für Leder, die mit den aufgeführten Beispielsprodukten behandelt worden sind, Fogging- Werte von 1,2 mg bzw. 1,5 mg gefunden; die mit den Vergleichsprodukten (Magnopal® SOF, foggingarmes
Polymerfettungsmittel, und Chromopol" LFC, foggingarmes Fettungsmittel auf Basis von Fischölen, beide Stockhausen GmbH & Co. KG) behandelten Leder erzielen Fogging- Werte von 3,9 mg bzw. 3,5 mg. Die reflektometrischen Werte nach DIN 75201 A der Beispielprodukte sind 51 % bzw. 55%, die der Vergleichsprodukte 34% bzw. 40%.
Auch in der US 5 348 807 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem ausgewählte amphiphile Copolymere, bestehend aus einem überwiegenden Anteil hydrophober und einem geringeren Anteil hydrophiler Baugruppen, als lösungsmittelfreie fogging-arme
Fettungsmittel verwendet werden. Zur Herstellung dieser Polymere werden als hydrophile Monomere sauer oder basisch substituierte Ester ungesättigter Carbonsäuren, wie z.B. Sulfatoethyl-(meth-)acrylat oder Dimethylaminoethyl-(meth-)acrylat eingesetzt: Als hydrophobe Monomere dienen beispielsweise längerkettige Alkene oder (Meth)- Acrylsäure-(C -C12)-alkylester oder Vinylester von C4 bis C12 -Carbonsäuren. Die Substanzen geben gute Fogging- Werte; es fehlen jedoch Angaben über die Badauszehrung.
Auch bei diesem Verfahren erfolgt die Herstellung der amphiphilen Copolymeren vorzugsweise durch wäßrige Emulsionspolymersiation. Dies führt jedoch aufgrund der unterschiedlichen Hydrophilie der einzusetzenden Monomeren wieder zu den bei der Besprechung der EP-A-498634 bereits erwähnten Herstellungsproblemen.
In der EP 0 753 585 Bl wird ein Verfahren zur Herstellung beschlagsarmer Möbelleder beschrieben, bei dem speziell behandelte native Öle, die weniger als 3% von Fettsäurekomponenten mit weniger als 16 C-Atomen aufweisen, als Basis für Fettungsmittel fungieren. Verwendete native Öle sind Sojabohnen-, Lard-, Saflor- und Sonnenblumenöl. Die besagten nativen Öle werden zunächst destilliert, um die unerwünschten niedermolekularen Bestandteile zu entfernen und anschließend mit Hydrogensulfit oder Hydrogensulfat umgesetzt, um die Emulgierbarkeit zu verbessern. Dann werden die (teil-)funktionalisierten Öle emulgiert und angewendet.
Aus ökologischen Gründen wächst die Forderung nach hochauszehrenden Fettungsmitteln. Um dieser Forderung gerecht zu werden, muß das Fettungsmittel möglichst vollständig vom Kollagen aufgenommen werden. Bei wet blue Halbfabrikaten wird das zumeist anionische Fettungsmittel durch die Chrom-(III)-Kationen fixiert. Bei wet wliite
Halbfabrikaten, die ohne kationische Metallsalze hergestellt werden, fehlen diese Bindungsstellen. Dies führt dazu, daß bei Verwendung von handelsüblichen Fettungsmitteln, die nach dem Stand der Technik hergestellt werden, die Badauszehrung schlecht ist, d.h. die Restflotte einen hohen CSB-Wert besitzt.. Durch chemische Modifizierung des Fettungsmittels wird nach dem Stand der Technik die Badauszehrung verbessert, was in der Regel durch ein Niederschlagen der Fettungskomponenten auf der Lederoberfläche geschieht. Dies hat zur Folge, daß die Verbindungen schlecht im Leder fixiert sind und somit Leder mit hohen Fogging- Werten nach DIN 75201 erhalten werden.
Allen oben beschriebenen Verfahren nach dem Stand der Technik ist gemeinsam, daß bei ihnen entweder Polymere oder Fettungsmittel auf Basis chemisch modifizierter nativer Öle eingesetzt werden und daß es sich bei diesen Produkten um spezielle, relativ eng begrenzte Stoffklassen handelt. Außerdem lassen alle diese Verfahren den Umweltaspekt in Hinblick auf eine möglichst gute Flottenauszehrung völlig außer acht.
Eine Aufgabe der vorliegende Erfindung war es, ein Verfahren zur Fettung von Leder zu finden bzw. ein Fettungsmittel zu entwickeln, welches diese Nachteile des Standes der Technik nicht mehr besitzt. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass man die Nachteile des Standes der Technik durch den Einsatz einer neuen Emulgatorenzusammensetzung bzw. einer Fettungsmittelmischung der unten angegebenen Zusammensetzung überwinden kann.
Besonders vorteilhafte Effekte ergeben sich, wenn die erfindungsgemäßen Emulgatoren in Kombination mit weiter unten beschriebenen, speziell modifizierten Fettungsmitteln eingesetzt werden.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Emulgatorzusammensetzung umfassend drei Komponenten A, B und C, wobei die Komponente A ein mit 4 bis 12 AO-Einheiten alkoxylierter C6 bis C1 Alkanol, oder ein Gemisch mehrerer solcher Alkanole, die Komponente B ein mit 15 bis 40 AO-Einheiten alkoxyliertes C12-C24 Fettalkoholgemisch und die Komponente C ein mit 50 bis 100 AO-Einheiten alkoxyliertes C12 bis C24 Fettalkoholgemisch ist.
Bei den AO-Einheiten handelt es sich zweckmäßigerweise um Alkylenoxidbausteine mit 2 bis 4, vorzugsweise mit 2 bis 3 C- Atomen. Die Bausteine der Polyetherketten können alle gleich oder verschieden sein und - sofern sie verschieden sind - können sie statistisch oder blockweise angeordnet sein.
Die Gewichtsanteile der Komponenten in der Emulgatorzusammensetzung betragen
für die Komponente A: 20 bis 60, vorzugsweise 25 bis 50, insbesondere 28 bis 40 Gew.-%, für die Komponente B 20 bis 70, vorzugsweise 25 bis 60, insbesondere 30 bis 45 Gew.-% und für die Komponente C 10 bis 50, vorzugsweise 15 bis 40, insbesondere 22 bis 32 Gew.-% vom Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Vorzugsweise weist der alkoxylierte Alkanol bzw. das alkoxylierte Alkanolgemisch der Komponente A im Mittel 8 bis 12 C- Atome, insbesondere 10 C-Atome, das alkoxylierte Alkanolgemisch der Komponenten B und C im Mittel 14 bis 20 C-Atome, insbesondere 16 bis 18 C-Atome, auf.
Bevorzugt sind femer Emulgatorzusammensetzungen, in denen die Komponente A 5 bis 10 AO Einheiten, die Komponente B 20 bis 30 AO-Einheiten und die Komponente C 50 bis 100 AO-Einheiten aufweist.
Alkoxylierte längerkettige und langkettige Alkohole sind bekannt. Sie werden erhalten durch Umsetzung der entsprechenden Alkanole bzw. Alkanolgemische, wie sie in der Fettalkoholen vorliegen, mit den gewünschten Molmengen der Alkylenoxyde wie Ethy- len-, Propylen- oder Butylenoxid. Je nach dem, wie die Alkylenoxide den Ansätzen zudosiert werden, kömien gezielt statistische oder blockartige Polyetherketten erzeugt werden. Die Umsetzung kann durch geringe Mengen Wasser und/oder Alkali katalysiert werden.
Die erfindungsgemäßen Emulgatorzusammensetzungen werden durch Mischen der Komponenten unter Rühren und gegebenenfalls leichter Erwärmung hergestellt. Sie können gewünschtenfalls durch Wasserzusatz in Lösungen überfuhrt werden, die je nach den Wünschen der Anwender zweckmäßigerweise einen Festkörpergehalt von ca. 40 bis 80 Gew.-% haben. Selbstverständlich können für spezielle Zwecke auch andere Konzentrationen der erfindungsgemäßen Emulgatorzusammensetzungen bereitgestellt werden.
Die Erfindung betrifft ferner Fettungsmittel zur Fettung von Leder umfassend eine oder mehrere, gegebenenfalls modifizierte, native Fettungskomponenten und/oder
gegebenenfalls einer synthetischen Fettungskomponente, insbesondere einer polymeren Fettungskomponente, Emulgatoren und gegebenenfalls Verdünnungsmittel, insbesondere Wasser, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie eine der oben beschriebenen Emulgatorzusammensetzungen enthalten.
In der Regel enthalten die erfindungsgemäßen Fettungsmittel 2 bis 20, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% der erfindungsgemäßen Emulgatorzusammensetzung.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn Fettungsmittel eingesetzt werden, in denen die erfmdungsgemäße Emulgatorzusammensetzung mit einer Fettungskomponente kombiniert wird, die mindesten ein durch Oxydation und Sulfitierung chemisch modifiziertes Neutralöl umfaßt, wobei ein relativ hoher Oxydationsgrad mit einem relativ niedrigen Sulfitierungsgrad kombiniert sind.
Als Neutralöle kommen im Prinzip alle üblichen nativen Öle mit einem ausreichenden Gehalt an Doppelbindungen in Betracht. Zweckmäßigerweise dienen als native Fettungskomponenten Fettstoffe pflanzlichen oder tierischen Ursprungs, insbesondere Glyceride natürlicher Fettsäuren mit einem ausreichenden Anteil ungesättigter Säuren.
Gut geeignete Fettstoffe sind pflanzliche und tierische Fette und Öle mit einer Jodzahl von ca. 10 bis ca. 200. Im unteren Abschnitt dieses Bereichs finden sich z.B. Stearin und Tungöl, im oberen Abschnitt insbesondere die Fischöle und das Chaulmoograöl. Die Auswahl der Fettstoffe richtet sich unter anderem auch danach, für welchen speziellen Zweck die erfindungsgemäße Mischung eingesetzt werden soll. So kann sich z.B. der Einsatz von Fischölen für die Herstellung von Feinlederwaren verbieten, wegen des diesen Fetten anhaftenden Geruchs.
Bevorzugt sind Fettstoffe mit Jodzahlen von ca. 30 bis ca. 120, insbesondere von 40 bis 85. Beispiele für besonders bevorzugte Fettstoffe sind Talgsorten unterschiedlicher Genese, Knochenöl, Nitöl, Klauenöl, Lardöl, Triolein, Rapsöl, Olivenöl, Nußöl und Ricinusöl.
Die Sulfitierungsprodukte bzw. Oxydationsprodukte der ein- oder mehrfach ungesättigten Fettstoffe bilden sich durch die Reaktion der in den Fettstoffen vorhandenen olefinischen Doppelbindungen mit den Sulfitierungs- und/oder Oxydationsreagenzien. Dabei können alle in den Fettstoffen vorhandenen Doppelbindungen oder nur ein Teil derselben in Reaktion treten.
Besonders günstig für den erfmdungsgemäßen Einsatz sind beispielsweise Fisch- und Rapsöl.
Ein relativ hoher Oxydationsgrad im Sinne dieser Erfindung liegt vor, wenn Δd, der Unterschied der spezifischen Gewichte des Öls oder Fettes vor und nach der Oxydation, im Bereich von 0,01 bis 0,1, vorzugsweise von 0,03 bis 0,05 liegt.
Ein relativ niedriger Sulfitierungsgrad im Sinne dieser Erfindung liegt dann vor, wenn das Neutralöl mit 2 bis 8 %, vorzugsweise mit 3 bis 5 %, seines Gewichts eines Sulfits, gerechnet als Natriumbisulfit (Na2S2O5) umgesetzt worden ist.
Besonders bevorzugt sind somit erfindungsgemäße Fettungsmittel umfassend eine oder mehrere, gegebenenfalls modifizierte, native Fettungskomponenten und/oder gegebenenfalls einer synthetischen, zum Beispiel einer polymeren, Fettungskomponente, Emulgatoren und gegebenenfalls Verdünnungsmittel, insbesondere Wasser, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie eine der oben beschriebenen Emulgatorzusammensetzungen enthalten und die Fettungskomponenten ein relativ hoch oxydiertes, relativ niedrig sulfitiertes Neutralöl umfassen.
In der Regel enthalten die besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Fettungsmittel 80 bis 98 Gew.-%, vorzugsweise 85 bis 95 Gew.-% Fettungskomponenten, wobei 20 bis 80 Gew.-%, insbesondere 25 bis 75 Gew.-% der Fettungskomponenten erfindungsgemäß bevorzugt einzusetzende relativ hoch oxydierte, relativ niedrig sulfitierte Neutralöle sind.
Auch die erfindungsgemäßen Fettungsmittel können unverdünnt oder je nach den Wünschen der Anwender in Form wäßriger Emulsionen, zweckmäßigerweise mit Festkörpergehalten von 40 bis 80 Gew.-% bereitgestellt werden.
Die Komponenten der bevorzugten erfindungsgemäßen Fettungsmittel, nämlich die erfindungsgemäßen Emulgatorgemische und die relativ hoch oxydierten, relativ niedrig sulfitierten Neutralöle, können den Fettungsflotten natürlich auch in beliebiger Reihenfolge getrennt zugefügt werden. Die Erfindung betrifft somit auch ein Verfahren zur Fettung von Leder und Häuten durch Behandlung mit wäßrigen Flotten, die Fettungsmittel und Emulgatoren enthalten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 25-75 Gew.-% der Fettungsmittel relativ hoch oxydierte, relativ niedrig
sulfitierte Neutralöle sind und die Flotte 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 7,5 Gew. % einer erfindungsgemäßen Emulgatorzusammensetzung enthält.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der beschriebenen erfmdungsgemäßen Emulgatorzusammensetzung, vorzugsweise in Kombination mit relativ hoch oxydierten, relativ niedrig sulfitierten Neutralölen, bei der Lederherstellung, sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen Emulgatorzusammensetzung vorzugsweise in Kombination mit relativ hoch oxydierten, relativ niedrig sulfitierten Neutralölen, zur Herstellung von Fettungsmitteln.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Fettungsmittel dient zur Weichmachung des Leders, zur Steigerung seiner Fülle und Festigkeit und zur Schutzwirkung gegen Nässe, Schmutz, und chemische Einflüsse von außen.
Die Anwesenheit der erfindungsgemäßen Emulgatorzusammensetzungen in den Lederbehandlungsflotten führt zu einer sehr guten Badauszehrung und damit zu besonders niedrigen CSB-Werten bei gleichzeitig guter Verankerung der Fettungsmittel im Innern der Leder und damit zu niedrigen Fogging- Werten.
Die folgenden Ausführungsbeispiele veranschaulichen die Erfindung.
Beispiel 1, Herstellung einer erfmdungsgemäßen Emulgatorzubereitung.
In einem Rührkessel werden
180 kg eines mit 7 AEO-Einheiten ethoxylierten C10-Alkanols,
200 kg eines mit 25 AEO-Einheiten ethoxylierten C16-C18 Fettalkohols und
140 kg eines mit 80 AEO-Einheiten ethoxylierten C16-C18 Fettalkohols bei 60 bis 80°C bis zur vollständigen Homogenisierung miteinander verrührt.
Die erhaltene Zubereitung ist in Wasser löslich. Sie kann entweder direkt oder in Form einer wässrigen Verdünnung (zweckmäßig sind 40 - 80 Gew.-%) bei der Lederherstellung eingesetzt werden.
Beispiel 2, Lederherstellung ohne Fettung.
100 Gewichtsteile Chromrindleder der Falzstärke 2,0 bis 2,2 mm werden in 100 Gewichtsteilen Wasser von 40°C eingelegt und durch Zusatz von Natriumformiat und Natriumhydrogencarbonat auf einen pH- Wert von 4,5 eingestellt. Das Leder wird bei 40°C 60 Minuten im Fass gewalkt und dann mit 200 Gewichtsteilen Wasser gewaschen.
Danach werden 100 Gewichtsteile Wasser von 40°C und 2 Gewichtsteile handelsüblicher Polymergerbstoff, 4 Gewichtsteile handelsüblicher Harzgerbstoff und 4 Gewichtsteile handelsübliche Mimosa zugesetzt. Man walkt 90 Minuten und färbt dann das Leder in der gleichen Flotte mit 1 Gewichtsteil eines handelsüblichen Lederfarbstoffs. Darm wird die Flotte abgelassen, 100 Gewichtsteile Wasser hinzugefügt und das Leder wie üblich 60 Minuten bei 50°C gewalkt.
Danach wird die Flotte mit Ameisensäure auf einen pH- Wert von 3,5 bis 3,8 eingestellt, das Leder kurz kalt gespült und wie allgemein üblich weiter bearbeitet. Dann wird der Flotte eine 20 ml-Probe zur Bestimmung des CSB- Wertes entnommen.
Das erhaltene Leder ist gut gefärbt, von geringer Fülle und hart.
In der der Flotte entnommenen Probe wird (gemäß DIN 38409-H43-1) der CSB-Wert und an dem erhaltenen Leder gemäß DIN 75201B der Foggingwert bestimmt. Die bei diesen Untersuchungen erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 2 zusammengestellt.
Beispiel 3, Lederherstellung mit Fettung, herkömmlich.
100 Gewichtsteile Chromrindleder der Falzstärke 2,0 bis 2,2 mm werden in 100 Gewichtsteilen Wasser von 40°C eingelegt und durch Zusatz von Natriumformiat und Natriumhydrogencarbonat auf einen pH- Wert von 4,5 eingestellt. Das Leder wird bei 40°C 60 Minuten im Fass gewalkt und dann mit 200 Gewichtsteilen Wasser gewaschen.
Danach werden 100 Gewichtsteile Wasser von 40°C und 2 Gewichtsteile handelsüblicher Polymergerbstoff, 4 Gewichtsteile handelsüblicher Harzgerbstoff und 4 Gewichtsteile handelsübliche Mimosa zugesetzt. Man walkt 90 Minuten und färbt dann das Leder in der gleichen Flotte mit 1 Gewichtsteil eines handelsüblichen Lederfarbstoffs. Dann wird die Flotte abgelassen und dem Leder 100 Gewichtsteile Wasser und entweder 4 Gewichtsteile eines handelsüblichen Lecithin-Lickers oder 6 Gewichtsteile eines der Fettungsmittelgemische A und B der in der Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung zugefügt und das Leder wie üblich 60 Minuten bei 50°C in dieser Flotte gewalkt.
Danach wird die Flotte mit Ameisensäure auf einen pH- Wert von 3,5 bis 3,8 eingestellt, das Leder kurz kalt gespült und wie allgemein üblich weiter bearbeitet. Dann wird der Flotte eine 20 ml-Probe zur Bestimmimg des CSB-Wertes entnommen. Man erhält ein Leder mit sehr guter Färbung, guter Festnarbigkeit, bei gleichzeitig guter Fülle und mittlerer Weichheit. Die Lederoberfläche besitzt einen schmalzigen Griff.
In der der Flotte nach Abschluß der Fettungsdauer entnommenen Probe wird gemäß DIN 38409-H43-1 der CSB-Wert und an dem erhaltenen Leder gemäß DIN 75201B der Foggmgwert bestimmt. Die bei diesen Untersuchungen erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 2 zusammengestellt.
Tabelle 1 : Zusammensetzung der Licker A und B
* Das Ausmaß der Luftoxydation wird durch die Zunahme Δ d des spezifischen Gewichts [g/ml] gekennzeichnet.
Beispiel 4, Lederherstellung mit Fettung, erfindungsgemäß.
Das Beispiel 3 wird unter den gleichen Bedingungen und unter Einsatz der gleichen Gerbstoffe und der dort eingesetzten Lickergemische A und B wiederholt. Es werden
jedoch zusätzlich zu den Lickergemischen der Flotte 5,2 Gewichtsteile der gemäß Beispiel 1 hergestellten Emulgatorzubereitung zugefügt. Die Fettung und Weiterbehandlung der Leder wird genau wie in Beispiel 3 beschrieben fortgesetzt. •
Danach werden wie in den Beispielen 2 und 3 die CSB-Werte der Flottenprobe und die Foggingwerte des hergestellten Leders bestimmt.
Das hergestellte Leder hat die gleiche Qualität wie das gemäß Beispiel 3 erhaltene.
Die in den Beispielen 2 bis 4 erhaltenen Meßwerte für CSB und Fogging sind in der Tabelle 2 zusammengestellt.
Tabelle 2
* Gravimetrische Bestimmung
Man erkennt eine enorme Verbesserung der Badauszehrung (Abnahme des CSB-Wertes auf ca. 25%) bei gleichzeitiger Abnahme bzw. Konstantbleiben der Foggmgwerte. Das ist insofern bemerkenswert, weil normalerweise eine Reduktion im CSB-Wert sich erhöhend auf die Fogging- Werte auswirkt.
Claims
1. Emulgatorzusammensetzung umfassend drei Komponenten A, B und C, wobei die Komponente A ein mit 4 bis 12 AO-Einheiten alkoxylierter C6 bis Cι4 Alkanol oder ein Gemisch mehrerer solcher Alkanole, die Komponente B ein mit 15 bis 30 AO-Einheiten alkoxyliertes 2-C2 Fettalkoholgemisch und die Komponente C ein mit 40 bis 100 AO-Einheiten alkoxyliertes C12 bis C24 Fettalkoholgemisch ist.
2. Emulgatorzusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil der Komponente A 20 bis 60 Gew.-%, der Komponente B 20 bis 70 Gew.-% und der Komponente C 10 bis 50 Gew.-% vom Gesamtgewicht der Zubereitung beträgt.
3. Emulgatorzusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente A ein mit 4 bis 12 AO-Einheiten alkoxylierter C8 bis 2 Alkanolgemisch, die Komponente B ein mit 15 bis 30 AO-Einheiten alkoxyliertes Cι4-C20 Fettalkoholgemisch und die Komponente C ein mit 40 bis 100 AO-Einheiten alkoxyliertes C1 bis C20
Fettalkoholgemisch ist.
4. Fettungsmittel zur Fettung von Leder umfassend ein oder mehrere, gegebenenfalls modifizierte, native fettende Substanzen und gegebenenfalls synthetische Fettungsmittel, Emulgatoren und gegebenenfalls Verdünnungsmittel, insbesondere Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Emulgatorzusammensetzung der Ansprüche 1 bis 3 enthält.
5. Fettungsmittel gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettungskomponenten ein relativ hoch oxydiertes, relativ niedrig sulfitiertes
Neutralöl umfassen.
6. Verwendung der Emulgatorzusammensetzung der Ansprüche 1 bis 3 bei der Lederherstellung.
7. Verwendung der Emulgatorzusammensetzung der Ansprüche 1 bis 3 zur Herstellung von Fettungsmitteln.
8. Verwendung der Emulgatorzusammensetzung der Ansprüche 1 bis 3 in Kombination mit relativ hoch oxydierten, relativ niedrig sulfitierten Neutralölen, bei der Lederherstellung.
9. Verwendung der Emulgatorzusammensetzung der Ansprüche 1 bis 3 in Kombination mit relativ hoch oxydierten, relativ niedrig sulfitierten Neutralölen, zur Herstellung von Fettungsmitteln.
10. Verfahren zur Fettung von Leder und Häuten durch Behandlung mit wäßrigen Flotten, die Fettungsmittel und Emulgatoren enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 25-75 Gew.-% der Fettungsmittel relativ hoch oxydierte, relativ niedrig sulfitierte Neutralöle sind und die Flotte 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2,5 bis 7,5 Gew.-% einer Emulgatorzusammensetzung der Ansprüche 1 bis 3 enthält.
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