EP1583861B1 - Verfahren zur veredlung von textilem fasermaterial - Google Patents

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EP1583861B1
EP1583861B1 EP03799488A EP03799488A EP1583861B1 EP 1583861 B1 EP1583861 B1 EP 1583861B1 EP 03799488 A EP03799488 A EP 03799488A EP 03799488 A EP03799488 A EP 03799488A EP 1583861 B1 EP1583861 B1 EP 1583861B1
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EP
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process according
employed
acid
ids
complexing agents
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EP03799488A
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Herbert Bachus
Bernd Horrer
Heike Witzel-Wilhelm
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CHT Germany GmbH
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CHT R Beitlich GmbH
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Publication date
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    • D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/322—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
    • D06M13/325—Amines
    • D06M13/342—Amino-carboxylic acids; Betaines; Aminosulfonic acids; Sulfo-betaines
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D06P1/64—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using insoluble pigments or auxiliary substances, e.g. binders using compositions containing low-molecular-weight organic compounds without sulfate or sulfonate groups
    • D06P1/642—Compounds containing nitrogen
    • D06P1/647—Nitrogen-containing carboxylic acids or their salts

Definitions

  • the invention relates to a process for the refinement of keratin-free textile fiber material in textile treatment stages at pH values of 4 to 7, which contain no oxidizing chemicals.
  • WO 00/68492 A1 describes the use of a sodium salt of iminodisuccinic acid for raw wool washing in pH neutral medium.
  • DE 197 35 796 A1 relates to the equipment of generally keratin-containing substrates for protection against keratin pests using iminodisuccinic acid as an adjusting agent.
  • Another task for complexing agents is to remove heavy metal ions from native fibers and to effectively mask them in treatment solution.
  • iron, copper and manganese ions cause the spontaneous decomposition of hydrogen peroxide; in dyeing processes, such cations can interact with the dye Light absorption of this dye and thus also change the dyeing result.
  • copper dyes in dyes for polyamide dyeing can shift the absorption maximum of the dyes as well as reduce the absorption itself.
  • metal ions can alter the reflectance values.
  • NTA should be less problematic in well-functioning purification stages due to its easy biodegradability, detection in many drinking water reservoirs such as Lake Constance presents an unresolved challenge. Studies on metabolites as well as restrictions on maximum quantities and also prohibitions in individual countries show that NTA is also a controversial chemical.
  • NTA as a comparatively weak complexing agent in many textile applications is not comparable to today's standard products.
  • phosphonates have become established here, which can be eliminated easily in sewage treatment plants, but have no biodegradability.
  • Comparable blends as in DE 43 17 060 A1 are in EP 0 824 155 A1 contain, in turn, NTA-containing formulations are described with polyacrylates for textile finishing.
  • aminocarboxylic acids including imidodisuccinic acid (IDS)
  • IDS imidodisuccinic acid
  • WO 98/45251 describes the use of IDS in peroxide bleaching and pre-wash of pulp in papermaking, with higher whiteness after subsequent bleaching.
  • GB-A-1 306 331 relates to a method for the production of IDS and mentions the potential usefulness of IDS and its derivatives to achieve uniform, bright colors in the dyeing industry.
  • EP 0 831 165 A2 describes a variety of uses for IDS, including generally "enzymatic bleaching". However, the disclosed methods each require an oxidizing agent or take place in highly alkaline or strongly acidic media.
  • EP 0 831 165 A2 describes the use of, inter alia, IDS as a stabilizer in the alkaline oxidative cotton bleach with hydrogen peroxide, wherein IDS is always used in combination with hydrogen peroxide.
  • the object is achieved according to the invention by a process for finishing textile fiber material in oxidation-agent-free treatment stages at pH values of 4 to 7, which is characterized in that iminodisuccinic acid or salts thereof are used as complexing agents.
  • IDS Iminodisuccinic acid and its salts
  • the adjuvant preferably contains further complexing agents or dispersants, such as, for example, hydroxycarboxylic acids, polyaspartic acids, acrylic acid homopolymers or acrylic acid copolymers.
  • hydroxycarboxylic acids such as, for example, hydroxycarboxylic acids, polyaspartic acids, acrylic acid homopolymers or acrylic acid copolymers.
  • Citric acid or gluconic acid are particularly suitable as hydroxycarboxylic acids, since they have proved to be particularly suitable for the complexing ability of IDS, especially in relation to calcium.
  • Acrylic acid copolymers are preferably maleic or sugar containing derivatives.
  • the weight ratio of IDS to the sum of further complexing agents or dispersants to 1:10 to 10: 1 is set.
  • the assistant is used at 0.02 to 5% by weight, preferably 0.1 to 2.0% by weight, based on the weight of the product. This ensures that a minimum complexing effect is achieved. At the same time, however, disadvantages associated with too high a proportion of IDS are avoided: If the complexation is too high, all hardness can be bound, which in some enzyme classes negatively influences their activity. In addition to the pure product costs, textile refiners also have to pay wastewater fees depending on their COD and BOD load. In addition, despite easy biodegradability in sewage treatment plants, complexing agents such as NTA are found to a considerable extent undesirably in drinking water reservoirs. Therefore, with each complexing agent, a small amount of use as well as the smallest possible proportion as a mixing component in product formulations is to be preferred.
  • the textile treatment stage is preferably carried out at 20 to 130 ° C, whereby optimum complex stability is given.
  • textiles are prewashed, with enzymes often being added to the desizing at the same time, in particular for woven goods. In this case also complexing agents are used.
  • blends according to the invention with further organic complexing agents or dispersants surprisingly give marked increases in activity:
  • Acrylic acid homo- and copolymers as well as biodegradable additives such as citric acid, polyaspartic acid and sugar acrylic acid copolymers improve both desizing and whitening results.
  • enzymes at pH 4 to 7 amylases are preferably used in desizing processes of woven fabric, while wovens are also suitable for combinations with pectinases, proteases, lipases, hemicellulases and cellulases, whereas for wovens the same classes of enzymes are used alone or in combination, but usually without the addition of amylases.
  • the process according to the invention can also be carried out by using the adjuvant together with enzymes. This is especially important in enzymatic desizing.
  • the desizing is simultaneously demineralized.
  • the IDS-containing adjuvant of the method according to the invention has surprisingly been found to be particularly suitable because it does not affect the effectiveness of the enzymes used, in particular of alpha-amylases, and also does not cause a higher sensitivity to temperature increases. These problems often prevent the use of complexing agents in the desizing step.
  • Polyamide and polyester are dyed in an acidic environment.
  • heavy metals can interfere because they form a complex with the dye, which can change its nature nonspecifically. Whether a complexing agent prevents this can not be deduced solely from its complex formation constants, but must be tested in a realistic system.
  • IDS-containing auxiliaries surprisingly avoid the stated disadvantages in the process according to the invention.
  • IDS also counteracts the heavy metal effect better than DTPMP and almost like NTA. By blending with other complexing agents, this effect can be significantly increased by the effect of NTA.
  • IDS can very effectively suppress heavy metal effects.
  • blends are also well suited for this, so that the absolute amount of complexing agent with high heavy metal binding constant is lowered.
  • the calcium binding capacity can be maintained or even increased by blending the IDS with other excipients, even reducing the sum of the active ingredient content of a blend.
  • acrylic acid was within 2 hours, hydrogen peroxide was metered for 30 minutes longer. The mixture was then stirred at 90 ° C for 30 minutes. The polymer had a viscosity of 400 mPas.
  • Example B4 shows that also a mixture of IDS and polyaspartic acid improved the whiteness in comparison to the pure IDS, in particular taking into account the lower active substance content of Example B4.
  • Example B2 demonstrates that this effect is achieved even at a product pH of 7. Will IDS, however, such as in EP 0831 165 A2 Instead of in the desizing stage in the Used bleaching stage, no improvement was achieved compared to the experiment without complexing agent addition.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veredlung von keratinfreiem textilem Fasermaterial in textilen Behandlungsstufen bei pH-Werten von 4 bis 7, welch keine oxidierenden Chemikalien enthalten.
  • In modernen textilen Behandlungsstufen werden Komplexbildner bei einer Vielzahl von Veredlungsschritten eingesetzt. Eine Hauptaufgabe dieser Hilfsmittel ist neben der Enthärtung von Betriebswässern die Extraktion von Härtebildnern aus textilem Fasermaterial.
  • WO 00/68492 A1 beschreibt die Verwendung eines Natriumsalzes der Iminodibernsteinsäure zur Rohwollwäsche in pH-neutralem Medium. DE 197 35 796 A1 betrifft die Ausrüstung allgemein keratinhaltiger Substrate zum Schutz gegen Keratinschädlinge unter Einsatz von Iminodibernsteinsäure als Stellmittel.
  • Eine weitere Aufgabe für Komplexbildner besteht darin, Schwermetallionen aus nativen Fasern zu entfernen sowie in Behandlungslösung diese wirksam zu maskieren. In Bleichprozessen mit Wasserstoffperoxid bewirken Eisen-, Kupfer- und Manganionen den spontanen Zerfall von Wasserstoffperoxid; in Färbeprozessen können solche Kationen durch Wechselwirkung mit dem Farbstoff die Lichtabsorption dieses Farbstoffes und somit auch das Färbeergebnis verändern. Beispielsweise können Kupferionen bei Farbstoffen zum Polyamidfärben das Absorptionsmaximum der Farbstoffe verschieben sowie die Absorption selbst reduzieren. Beim Polyesterfärben mit metallsensitiver Trichromie können Metallionen die Remissionswerte verändern.
  • Ein bekannter und verbreiteter Komplexbildner ist EDTA, das allerdings infolge mangelnder Abbaubarkeit und der Gefahr von Remobilisierung von Schwermetallen für die Textilveredlung in Deutschland nicht mehr erlaubt ist. Da Ersatzstoffe aus der Aminocarbonsäurereihe wie DTPA oder HEDTA keine günstigeren ökologischen Eigenschaften aufweisen, wird heute vermehrt NTA eingesetzt.
  • Obwohl NTA in gut arbeitenden Klärstufen infolge leichter biologischer Abbaubarkeit weniger problematisch sein sollte, stellt der Nachweis in vielen Trinkwasserreservoiren wie dem Bodensee eine ungelöste Herausforderung dar. Studien über Metaboliten sowie Höchstmengenbeschränkungen und auch Verbote in einzelnen Ländern zeigen, dass es sich auch bei NTA um eine umstrittene Chemikalie handelt.
  • Daneben ist NTA als vergleichsweise schwacher Komplexbildner in vielen textilen Anwendungen nicht mit heutigen Standardprodukten vergleichbar. Insbesondere Phosphonate haben sich hier etabliert, die sich in Kläranlagen zwar einfach eliminieren lassen, jedoch keine biologische Abbaubarkeit aufweisen.
  • So wurden in den vergangenen zwei Jahrzehnten eine Vielzahl an neuen Hilfsmitteln entwickelt:
  • DE 42 08 106 A1 beschreibt Mischungen aus Citronensäure und Natiumgluconat, die für alle denkbaren textilen Applikationen zwischen pH-Werten von 2 und 13 als Komplexbildner, Peroxidstabilisator oder auch nur als Puffer wirken. Solchen Mischungen arbeiten zwar unter Verzicht auf stickstoffhaltige Komplexbildner, jedoch wird die komplexierende Wirkung dieser Hydroxycarbonsäuren insbesondere bei erhöhter Temperatur vernachlässigbar klein.
  • DE 43 17 060 A1 beschreibt Mischungen von stickstoffhaltigen Komplexbildnern wie Aminopolycarbonsäuren oder Phosphonaten zusammen mit Polyacrylsäuren, die in einer Vorreinigungsstufe zur Peroxidbleiche bei pH-Werten im Bereich von 5 bis 11 eingesetzt werden. Dabei werden insbesondere NTA und nicht abbaubare Polyacrylsäuren verwendet.
  • Vergleichbare Mischungen wie in DE 43 17 060 A1 sind in EP 0 824 155 A1 enthalten, wobei wiederum NTA-haltige Formulierungen mit Polyacrylaten für die Textilveredlung beschrieben sind.
  • In EP 0 892 040 A2 werden Aminocarbonsäuren, unter anderem auch Iminodibernsteinsäure (IDS), für die Reinigung von harten Oberflächen und Gläsern untersucht, insbesondere in Abmischungen mit Sorbitol oder Natriumgluconat. Als Vorteil werden die besseren Abbaudaten im Vergleich zur EDTA und NTA dargestellt.
  • WO 98/45251 beschreibt die Verwendung von IDS bei der Peroxidbleiche und Vorwäsche von Holzstoff bei der Papierherstellung, wobei nach anschließender Bleiche ein höherer Weißgrad erzielt wird.
  • DE 100 04 893 A1 beschreibt ein Zweikomponentensystem zur Erzielung eines "Stone-Wash"-Effektes. Darin wird IDS zur Herstellung einer hellen, wenig gefärbten Dispersion" erwähnt, um die im Polymerisationsprozess gegebenenfalls verwendeten Schwermetallionen zu komplexieren und dadurch die Lagerstabilität der Dispersion zu erhöhen. In den Beispielen wird dabei ausschließlich EDTA eingesetzt. Komplexbildner werden lediglich zur Herstell- und Lagerstabilisierung der Dispersion eingesetzt.
  • GB-A-1 306 331 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von IDS und erwähnt die potentielle Nützlichkeit von IDS und seiner Derivate zur Erzielung einheitlicher, heller Farben in der Färbeindustrie.
  • EP 0 831 165 A2 beschreibt eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten für IDS, darunter allgemein eine "enzymatische Bleiche". Jedoch benötigen die offenbarten Verfahren jeweils ein Oxidationsmittel oder finden in hochalkalischen oder stark sauren Medien statt.
  • EP 0 831 165 A2 beschreibt die Verwendung von unter anderem IDS als Stabilisator in der alkalischen oxidativen Baumwollbleiche mit Wasserstoffperoxid, wobei IDS stets in Kombination mit Wassertoffperoxid eingesetzt wird.
  • Dabei sollen Weißgradremissionssteigerungen von 14 bis 26 Einheiten erzielt werden, sowie mit Zusätzen an Magnesiumchlorid, Gluconsäure oder Citronensäure reduzierte Ergebnisse, jedoch immer noch 12 bis 23 Einheiten erzielt werden.
    Obwohl diese Anmeldung bereits 1997 erfolgte und diese Weißgradsteigerung um ein Mehrfaches besser als Ergebnisse mit heute eingesetzten phosphonsäurehaltigen Produkte wäre, findet man in Literatur und Praxis wenig über tatsächliche Wirkung solcher Stabilisatoren unter den angegebenen Bedingungen von textilen Bleichen. Hingegen wäre eher anzunehmen, dass IDS in Gegenwart von 10-60 ml/l Peroxid 35% sowie 6 - 30 ml/l Natronlauge und Temperaturen bis 100°C rasch an komplexierender Wirkung verliert, da solch drastische Bedingungen für Monoaminocarbonsäuren wie NTA oder IDS deren rasche Oxidation und somit Unwirksamkeit bewirken würden.
  • Vergleichsversuche zu den Anwendungsbeispielen ergaben wesentlich bessere Resultate für die Bleichflotten ohne Peroxidregulator, der Zusatz von IDS jedoch keine Steigerung dieses Weißgrades.
  • In gleicher Anmeldung sind eine Vielzahl von weiteren Vorbehandlungsverfahren beiläufig erwähnt, in denen IDS ebenfalls eingesetzt werden könnte: Natriumchlorit- und -hypochloritbleiche, Bedingungen wo IDS chemisch kaum stabil sein kann sowie eine nicht näher beschriebene "enzymatische" Bleiche.
  • Im Internet sind unter der Adresse http://www.baypure.de Anwendungsempfehlungen für IDS unter anderem für die Textilindustrie enthalten. Dabei wird speziell auf die Stabilisierung von Peroxid sowie die Baumwollbleiche hingewiesen. Ferner wird allgemein erwähnt, dass es auch für das Bleichen und Färben von Baumwolle praktizierte Anwendungen gibt. Daneben wird auf die verbesserte Wirkung gegenüber EDTA und Aminomethylenphosphonaten in stark calciumbelasteten Wässern verwiesen wird.
    Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand daher darin, Komplexbildner für oxidationsmittelfreie Behandlungsstufen in der Textilveredlung zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile der aus dem Stand der Technik für diesen Einsatzzweck bekannten Komplexbildner vermeiden. Eine besondere Anforderung stellt hierbei auch eine Verbesserung des biologischen Abbauverhaltens dar.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Veredlung von textilem Fasermaterial in oxidationsmittelfreien Behandlungsstufen bei pH-Werten von 4 bis 7, das dadurch gekennzeichnet ist, dass als Komplexbildner Iminodibernsteinsäure oder Salze hiervon eingesetzt werden.
  • Iminodibernsteinsäure und ihre Salze werden im Sinne der Erfindung gleichermaßen als IDS bezeichnet.
  • Bevorzugte Anwendungsgebiete sind dabei:
    1. 1. Entmineralisierung durch Komplexierung von Schwermetallionen bei pH-Werten im Bereich von 4 bis 7, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Verwendung von Enzymen, insbesondere der Entschlichtung oder der Behandlung mit einer sauren Pektinase.
    2. 2. Einsatz beim Färben von polyamid- oder polyesterhaltigem Fasermaterial, wobei der negative Einfluss von Schwermetallionen verringert wird.
    3. 3. Kombinationen der genannten und weiterer Anwendungsgebiete.
  • Dabei enthält das Hilfsmittel neben IDS bevorzugt noch weitere Komplexbildner oder Dispergiermittel wie beispielsweise Hydroxycarbonsäuren, Polyasparaginsäuren, Acrylsäurehomopolymere oder Acrylsäurecopolymere. Als Hydroxycarbonsäuren kommen insbesondere Citronensäure oder Gluconsäure in Betracht, da sie sich durch besonders geeignet erwiesen haben, die Komplexierungsfähigkeit von IDS, insbesondere in Bezug auf Calcium, zu steigern. Acrylsäurecopolymere sind bevorzugt maleinsäure- oder zuckerhaltige Derivate.
  • Besonders vorteilhaft wird das Gew.-Verhältnis von IDS zur Summe an weiteren Komplexbildnern oder Dispergiermitteln zu 1:10 bis 10:1 eingestellt.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren setzt man das Hilfsmittel mit 0,02 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Warengewicht ein. Dadurch ist sichergestellt, dass eine Mindestkomplexierungswirkung erreicht wird. Zugleich werden aber auch Nachteile vermieden, die mit einem zu hohen Anteil an IDS verbunden sind: Bei zu hoher Komplexierung kann sämtliche Härte gebunden werden, was in manche Enzymklassen deren Aktivität negativ beeinflusst. Neben den reinen Produktkosten müssen daneben Textilveredler je nach CSB- und BSB-Fracht Abwassergebühren entrichten, außerdem werden trotz leichter biologischer Abbaubarkeit in Kläranlagen Komplexbildner wie NTA in erheblichen Umfang unerwünscht in Trinkwasserreservoiren gefunden. Deshalb ist bei jedem Komplexbildner eine geringe Einsatzmenge sowie ein möglichst geringer Anteil als Abmischungskomponente in Produktformulierungen vorzuziehen.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren führt man die textile Behandlungsstufe vorzugsweise bei 20 bis 130°C durchführt, wodurch optimale Komplexstabilität gegeben ist.
  • Bei pH-Werten zwischen 4 und 7 werden Textilien vorgewaschen, wobei insbesondere bei Webwaren gleichzeitig oft Enzyme zur Entschlichtung zugesetzt werden. Hierbei werden ebenfalls Komplexbildner eingesetzt.
  • Nach der anschließenden Peroxidbleiche, die üblicherweise mit Phosphonat-Abmischungen stabilisiert wird, lassen sich die Wirkung aus der Vorreinigungsstufe über den Entschlichtungs- und Weißgrad ableiten.
  • Es wurde nun gefunden, dass IDS ohne weitere Additive bereits positive Wirkung zeigt.
  • Erfindungsgemäße Abmischungen mit weiteren organischen Komplexbildnern bzw. Dispergiermitteln ergeben darüber hinaus überraschenderweise deutliche Wirkungssteigerungen:
  • Acrylsäurehomo- und copolymere ebenso wie biologisch abbaubare Zusatzstoffe wie Citronensäure, Polyasparaginsäure und Zuckeracrylsäurecopolymere verbessern sowohl Entschlichtungs- wie auch Weißgradergebnisse. Als Enzyme bei pH 4 bis 7 werden in Entschlichtungsprozessen von Webware bevorzugt Amylasen eingesetzt, für Webwaren sind ebenfalls Kombinationen mit Pektinasen, Proteasen, Lipasen, Hemicellulasen und Cellulasen geeignet, für Maschenwaren hingegen die gleichen Enzymklassen allein oder in Kombination, jedoch üblicherweise ohne den Zusatz von Amylasen.
  • Bei nicht erfindungsgemäßen Verfahren mit Säureextraktion und entsprechenden pH-Werten von 1-3 müssen Enzyme in einer zusätzlichen Behandlungsstufe eingesetzt werden, da die meisten Enzyme unter solch aciden Bedingungen unwirksam werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch dergestalt ausgeführt werden, dass man das Hilfsmittel zusammen mit Enzymen einsetzt. Dies ist insbesondere bei der enzymatischen Entschlichtung von Bedeutung.
  • Bei der Entschlichtung wird gleichzeitig entmineralisiert. Dabei hat sich das IDS-enthaltende Hilfsmittel des erfindungsgemäßen Verfahrens überraschend als besonders geeignet erwiesen, da es die Wirksamkeit der eingesetzten Enzyme, insbesondere von alpha-Amylasen, nicht beeinträchtigt und auch keine höhere Empfindlichkeit gegenüber Temperaturerhöhungen bewirkt. Diese Probleme verhindern vielfach den Einsatz von Komplexierungsmitteln im Entschlichtungs-schritt.
  • Im Fall des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Textilfärbung werden synthetisches, insbesondere polyamid- und/oder polyesterhaltiges Fasermaterial eingesetzt. Beim Färben werden Komplexbildner zugesetzt, um geringe Mengen an Störmetallen des Behandlungsbades zu maskieren. Diese können die Wellenlänge des Absorptionsmaximums von Farbstoffen verschieben und die Absorption des Farbstoffes verändern, was schon aus Gründen der Reproduzierbarkeit des Färbeergebnisses unerwünscht ist.
  • Polyamid und Polyester werden im sauren Milieu gefärbt. Hier können Schwermetalle stören, weil diese mit dem Farbstoff einen Komplex bilden, der ihn in seiner Art unspezifisch verändern kann. Ob ein Komplexbildner dies verhindert, kann nicht allein aus seinen Komplexbildungskonstanten abgeleitet werden, sondern muss in einem realitätsnahen System geprüft werden. IDS-haltige Hilfsmittel vermeiden im erfindungsgemäßen Verfahren überraschend die genannten Nachteile.
  • Beim Färben von Polyamid verschiebt sich die Wellenlänge des in Gegenwart von Schwermetallionen, was durch den Zusatz von NTA oder DTPMP verringert werden kann.
  • Es wurde nun gefunden, dass IDS besser als DTPMP und nahezu wie NTA ebenfalls dem Schwermetalleffekt entgegenwirkt. Durch Abmischungen mit weiteren Komplexbildnern lässt sich dieser Effekt noch deutlich über die Wirkung von NTA steigern.
  • Beim Färben von Polyester verändern Schwermetallionen die Remissionswerte. Dispergiermittel mit geringen komplexbildenden Eigenschaften wie Polyacrylsäuren oder Polyasparaginsäure zeigen kaum Effekte.
  • Es wurde gefunden, dass IDS sehr effektiv Schwermetalleffekte unterdrücken kann. Darüber hinaus wurde gefunden, dass Abmischungen hierfür ebenfalls gut geeignet sind, so dass die absolute Einsatzmenge an Komplexbildner mit hoher Schwermetallbindungskonstante erniedrigt wird.
  • Es wurde weiterhin gefunden, dass sich die Calciumbindekapazität durch Abmischungen der IDS mit weiteren Hilfsstoffen selbst unter Reduzierung der Summe des Wirkstoffgehaltes einer Abmischung beibehalten oder sogar steigern lässt.
    • Ausführungsbeispiele:
  • Bezugsbeispiel 1 (gemäß EP 0 289 895 B1 ):
  • 134 g Glucose wurden in 238 g Wasser gelöst und mit Natronlauge 50% auf pH 9 eingestellt. Zu dieser Lösung wurden gleichzeitig 161 g Acrylsäure, 228 g Wasserstoffperoxid 14% und Natronlauge 50 % so zudosiert, dass während der Zulaufphase ein pH-Wert von 9 und eine Temperatur von 90 °C konstant gehalten wurde.
  • Die Zugabe von Acrylsäure erfolgte innerhalb von 2 Stunden, Wasserstoffperoxid wurde 30 Minuten länger dosiert. Anschließend wurde noch 30 Minuten bei 90 °C gerührt. Das Polymer wies eine Viskosität von 400 mPas auf.
  • Als Bestandteile für weitere Abmischungen wurden eingesetzt (R=Rohstoff):
    • R1:
    IDS - als flüssiges Tetranatriumsalz, 34% TS (Trockensubstanz).
    Handelsprodukt: Baypure® CX 100.
    R2:
    Copolymerisat Maleinsäure / Acrylsäure, K-Wert 20, 50% TS.
    R3: Acrylsäurepolymer, 20% der Säuregruppen mit Natronlauge neutralisiert, K-Wert 25, 48% TS.
    R4:
    Handelsübliche Polyasparaginsäure, auf pH 10 eingestellt, 45% TS.
    R5
    Zuckerpolyacrylsäure entsprechend Bezugsbeispiel 1 der EP 0289 895 B1 .
    R6:
    Citronensäure als Monohydrat.
    R7:
    Natronlauge 50%.
    R8:
    Salzsäure 32%.
    Herstellung der erfindungsgemäßen Abmischungen:
  • Wasser wurde vorgelegt und die einzelnen Komponenten nacheinander zugegeben, erfindungsgemäße Beispiele sind als B1 bis B7, IDS-freie Vergleichsbeispiele sind als VB1 bis VB4 gekennzeichnet.
    Beispiele B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 VB1 VB2
    R1: IDS 100 70 30 45 35 60 40
    R2: MSA/AA-Copolymer 10
    R3: AA-Homopolymer 30
    R4: Polyasparaginsäure 25 70
    R5: Zuckerpolyacrylsäure 30 20
    R6: Citronensäure-H2O 13 10 25
    R7: NaOH 50% 22
    R8: HCl 32% 6 8
    R9: H2SO4 conc. 2 1
    Wasser, enthärtet 18 39 30 29 27 30 22 53
    PH-Wert 7,0 4,5 5,0 5,5 4,5 5,0 5,0 5,0
    Calcium-Bindewert 175 174 381 133 215 169 204 110 145
  • Calcium-Bindewert: Ermittelt über Trübungstitration mit Lichtleiterphotometer bei pH 11 in Gegenwart von 2 g/l Soda, bei einem Start von 900 mV und einer Endwert von 600 mV.
    Einheit: mg Calciumcarbonat / g Produkt.
    Weitere nicht erfindungsgemäße Vergleichsbeispiele (TS=Trockensubstanz):
    • VB3:
    NTA, handelsübliches Natriumsalz als 40%ige (TS) wässrige Lösung.
    VB4:
    DTPMP, handelsübliches Natriumsalz als 25%ige wässrige Lösung bezogen auf freie Säure.
    Anwendungstechnische Beispiele: Anwendungsbeispiel 1: Entschlichtung und anschließende Peroxidbleiche
  • Stärkegeschlichtete Baumwoll-Webware wir bei 60°C mit je 4 g/l eines handelsüblichen Netzmittels, Kollasol® MCE und eines handelsüblichen amylasenhaltigen Enzympräparates, Beisol ®T 2090, sowie zusätzlich je 5 g/l der erfindungsgemäßen Komplexbildner imprägniert, Flottenaufnahme 100%. Nach 4 Stunden Verweilen bei 30°C wird bei 90°C ausgewaschen und zwischengetrocknet.
  • Danach wurde eine kontinuierliche Peroxidbleiche durchgeführt: 3 g/l Waschmittel Felosan® JET, 6 ml/l Peroxidstabilisator Contavan® GAL, 20 mg/l Natronlauge 50% und 40 ml/l Wasserstoffperoxid 35%. Imprägniert wurde bei 25°C, die Flottenaufnahme betrug 100%. Nach 20 Minuten Dämpfen wurde heiß und kalt ausgewaschen. Bewertet wurde das Ergebnis nach der Bleichstufe bezüglich Entschlichtung und Weißgrad.
    Komplexbildner ohne B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7
    Entschlichtung [Tegewa-Werte] 5-6 5-6 7-8 7-8 5-6 7-8 6-7 7-8
    Weißgrad [Berger] 70 72 76 74 73 73 74 75
  • Beim Einsatz von IDS in der Entschlichtungsstufe wie in Beispiel 1 resultierte eine Verbesserung des Weißgrades. Die Abmischung von IDS mit Citronensäure (B6) verbesserte sowohl die Entschlichtung als auch den Weißgrad, die besten Entschlichtungsergebnisse wurden mit Zusatz von Polyacrylaten wie in Beispielen B2, B3, B5 und B7 erzielt. Beispiel B4 zeigt, dass auch eine Abmischung von IDS und Polyasparaginsäure den Weißgrad im Vergleich zur reinen IDS verbesserte, insbesondere wenn man den niedrigeren Wirkstoffgehalt von Beispiel B4 berücksichtigt. Beispiel B2 belegt, dass dieser Effekt auch bei einem Produkt-pH von 7 erzielt wird. Wird IDS dagegen wie beispielsweise in EP 0831 165 A2 beschrieben, Anstelle in der Entschlichtungsstufe in der Bleichstufe eingesetzt, wurde keine Verbesserung im Vergleich zum Versuch ohne Komplexbildnerzusatz erzielt.
  • Anwendungsbeispiel 2: Polyamid-Farbstofflösung mit einem kupfersensitiven Farbstoff.
  • Es wurden Lösungen mit 0,15 g/l Supraminrot® GG, 2 mg/l Cu2+-Ionen aus Kupfersulfat und 0,5 g/l an Komplexbildnerlösungen hergestellt. Danach wurde mit Essigsäure ein pH-Wert von 5 eingestellt und die UV/VIS-Absorptionsspektren aufgenommen.
    Versuch Cu2+ Wellenlänge Farbstoffkonzentration [%]
    [ppm] max.
    [nm]
    1 Ohne Hilfsmittel 0 473,2 100,0
    2 Ohne Hilfsmittel 2 464,8 70,6
    3 VB3 2 473,2 93,8
    4 VB4 2 473,6 88,1
    5 B1 2 472,6 90,6
    6 B6 2 473,2 93,8
    7 B7 2 473,6 99,7
  • Im Vergleich zu Versuch 1 ohne Komplexbildner und ohne Metallzugabe erfolgte bereits bei einer Kupferkonzentration von 2 ppm eine drastische Reduzierung der Extinktion. Daneben wurde auch das Maximum verschoben, was eine Farbtonänderung zur Folge hatte. Übliche Komplexbildner wie NTA mit VB3 oder DTPMP aus VB4 ergeben keine Wellenlängenverschiebung und verminderten den Absorptionsverlust. IDS aus B1 ergab vergleichbare Effekte, die Abmischungen B6 und insbesondere B7 steigerten die Wirksamkeit der IDS deutlich auch gegenüber den Resultaten der Vergleichsbeispiele VB3 und VB4.
  • Anwendungsbeispiel 3: Polyester-Färbung mit metallsensitiver Trichromie
  • Es wurden Lösungen mit 0,440 g/l Palanilgelb® 3G 200%, 0,600 g/l Resolinrot® FB, 0,195 g/l Resolinblau® FBL, 1 g/l eine handelsüblichen Egalisiermittels Egasol® AME, verschiedenen Cu2+-Ionen-Konzentrationen aus Kupfersulfat und 0,5 g/l an Komplexbildnerlösungen hergestellt. Danach wurde mit Essigsäure ein pH-Wert von 5,5 eingestellt. PES-Gewebe wurde im Labomat® bei einem Flottenverhältnis 1:10 60 min bei 130°C behandelt. Der Heizgradient betrug 3°C/min.
    • Farbmetrische Auswertung:
  • Versuch Cu2+
    [ppm]    		 Remission 480 nm Remission 540 nm Remission 610 nm Summe Abweichung
    1 Ohne
    Hilfsmittel    		 0 7,40 5,82 14,27 0,00
    2 Ohne
    Hilfsmittel    		 20 9,53 8,09 15,59 5,72
    3 B1 20 7,52 5,91 14,53 0,47
    4 B6 20 7,54 5,96 14,53 0,54
    5 B7 20 7,79 6,29 14,27 0,86
    6 VB1 20 8,73 7,44 14,83 3,51
  • Der Zusatz von Kupferionen verschob die Remissionswerte bei allen drei Wellenlängen. B1, B6 und B7 zeigten selbst bei 20 ppm Kupfer nur geringe Verschiebungen, die Polyasparaginsäure ohne weiteren Komplexbildnerzusatz in VB1 reduzierte die Abweichung dagegen nur ungenügend.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Veredlung von keratinfreiem textilem Fasermaterial in oxidationsmittelfreien Behandlungsstufen bei pH-Werten von 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komplexbildner Iminodibernsteinsäure oder Salze hiervon einsetzt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Hilfsmittel neben Iminodibernsteinsäure weitere Komplexbildner oder Dispergiermittel einsetzt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komplexbildner oder Dispergiermittel Hydroxycarbonsäuren, Polyasparaginsäuren, Acrylsäurehomopolymere oder Acrylsäurecopolymere einsetzt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Hydroxycarbonsäuren Citronensäure und/ oder Gluconsäure verwendet.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Acrylsäurecopolymere maleinsäure- oder zuckerhaltige Derivate verwendet.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gew.-Verhältnis von Iminodibernsteinsäure zur Summe an weiteren Komplexbildnern oder Dispergiermitteln von 1:10 bis 10: 1 einsetzt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man das Hilfsmittel mit 0,02 bis 5 Gew. % bezogen auf das Warengewicht einsetzt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die textile Behandlungsstufe bei 20 bis 130°C durchführt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man das Hilfsmittel zusammen mit cellulosefreien Enzymen einsetzt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man das Hilfsmittel in Kombination mit Amylasen und/oder Pektinasen einsetzt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man eine enzymatische Entschlichtung durchführt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Textilfärbebehandlung von Synthesefasern durchführt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man das Hilfsmittel in Färbebädern einsetzt.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Textilfärbung polyamid- und/oder polyesterhaltiges Fasermaterial einsetzt.
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