WO2002061199A2 - Hydrogel matrix systems for dressing textiles - Google Patents

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WO2002061199A2
WO2002061199A2 PCT/EP2002/000825 EP0200825W WO02061199A2 WO 2002061199 A2 WO2002061199 A2 WO 2002061199A2 EP 0200825 W EP0200825 W EP 0200825W WO 02061199 A2 WO02061199 A2 WO 02061199A2
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textile
hydrogels
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Pavel Gentschev
Tatiana Schymitzek
Jacques Breyer
Annett Lossack
Konstanze Mayer
Peter Schmiedel
Christel Adomat
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Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
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    • C11D2111/10Objects to be cleaned
    • C11D2111/12Soft surfaces, e.g. textile

Definitions

  • the hygienic textile equipment is increasingly attracting the interest of man-made fiber manufacturers and textile suppliers.
  • the products available on international markets are given an antimicrobial property, in particular by spinning the active ingredients into the polymer matrix.
  • the controlled release of active substances from microcapsules which have been incorporated into the corresponding textile fibers is also known.
  • Possible toxic and allergic reactions of the previously used chemical agents, generally biocides and the like, are problematic.
  • Newer approaches therefore have the goal of developing skin-compatible yarn finishing, for example based on chitosan (D-glucosamine).
  • the present invention thus relates to a method for temporarily finishing textiles, in particular synthetic textiles, in which a hydrogel is applied to the textile surface, in particular the fibers of the textiles.
  • This treatment step is generally followed by a process step in which the textile fibers treated in this way are dried. Drying is preferably carried out under normal pressure and at ambient temperature, in particular at room temperature. However, drying can also be carried out at higher temperatures (e.g. in a tumble dryer). The hydrogel particles are not destroyed during drying, ie no forces are exerted on the hydrogel particles during the drying process.
  • hydrogels in particular in the form of aqueous hydrogel dispersions, are used which are able to absorb water by swelling.
  • the method according to the invention can be applied to synthetic textiles, preferably synthetic articles of clothing, since these generally have no or only a very low water absorption capacity or are only slightly hydrophilic.
  • synthetic textiles means not only purely synthetic textiles, but also mixed textiles based on synthetic and natural textile fibers (eg mixed fabrics made of polyester and cotton).
  • the method according to the invention can be applied in particular to all types of textile fabrics.
  • textile fabrics which can be treated by the process according to the invention are, in particular, woven goods such as woven fabrics, knitted fabrics such as knitted fabrics and knitted fabrics or also textile composite materials such as felt and nonwovens.
  • the temporary furnishing of the textiles in the manner according to the invention serves in particular to increase or improve the water absorption capacity (water absorption capacity) of textiles, in particular synthetic textiles, and thus also makes a significant contribution to increasing the comfort of textiles, in particular items of clothing.
  • the method according to the invention is used in particular for the temporary finishing of textiles, in particular synthetic textiles, preferably textile clothing, with increased water absorption capacity (water absorption capacity) and with increased wearing comfort.
  • hydrogels in particular in the form of micro- and nanoscale hydrogel dispersions, and the immobilization of active substances, in particular hydrophilic active substances, into the hydrogel matrices is state of the art and has already been described in numerous publications. Furthermore, hydrogels suitable according to the invention are also commercially available.
  • the hydrogel should consist of dimensionally stable particles.
  • the particles are deformable or deformable to a certain degree, in particular elastically deformable.
  • the hydrogel particles used can absorb up to a multiple of their own weight in water (e.g. certain polyacrylate hydrogels more than 120 g / g).
  • An improved absorption behavior of the hydrogel particles can additionally be achieved by their cationic modification.
  • the person skilled in the art is familiar with the manner in which the cationic modification is produced.
  • the cationic modification can, for example, be brought about by the fact that small amounts of cationic monomers are present in the starting monomer solution or emulsion to be polymerized, which are also polymerized in, so that the hydrogel particles are then cationically modified as a whole. Since many textile fibers, for example cotton fibers, are negatively charged after washing, cationically modified hydrogel particles can generally be applied particularly well.
  • the hydrogel is applied in particular in the form of an aqueous dispersion.
  • concentration of the aqueous hydrogel dispersions in particular in use (for example after dilution of the rinse cycle with water), is preferably less than about 15 g / l, in particular less than about 10 g / l, preferably less than about 3 g / l , very particularly preferably less than about 1 g / l, based on the polymer content (dry weight) of the dispersion.
  • the aqueous hydrogel dispersion can be applied, for example, by spraying onto the textile fibers or by immersing the textiles in the dispersion.
  • the method according to the invention leads to textiles with increased water absorption capacity and increased wearing comfort.
  • hydrogels used according to the invention there is also the possibility of incorporating or immobilizing additional substances (for example special active substances, active substances, ingredients and the like) in the hydrogels used according to the invention, which may or may not be released in a diffusion-controlled manner by swelling of the hydrogels.
  • additional substances for example special active substances, active substances, ingredients and the like
  • the "loading" of hydrogels with active substances, active substances, ingredients etc. is generally known per se to a person skilled in the art:
  • the "loading" of the hydrogel particles or matrices with active substances, active substances, ingredients and the like can take place, for example, in that these are present to polymerize starting monomer mixture or emulsion so that they are directly polymerized in situ.
  • the "loading" of the hydrogel matrices with active ingredients, active ingredients, ingredients and the like can also be carried out subsequently (for example after freeze-drying the hydrogel) by a simple swelling process of the hydrogels in the preferably aqueous solution of the active ingredients, active ingredients, ingredients and the like. It is also possible to use combinations of the loading mechanisms described above.
  • the loading of the hydrogel particles with the active ingredients, active ingredients, ingredients and the like has the advantage over the use of the "free" or pure active ingredients, active ingredients, ingredients and the like that in order to achieve a certain effect (e.g. antibacterial or deodorant properties, UV protection, color refreshment, coloring, etc.) lower concentrations of active substances, active substances, ingredients and the like have to be used or, for a given concentration of active substances, active substances, ingredients and the like, a stronger effect is produced than in the case of pure active substances, active substances, Ingredients and the like.
  • a certain effect e.g. antibacterial or deodorant properties, UV protection, color refreshment, coloring, etc.
  • Deodorants suitable according to the invention are preferably compatible with the skin.
  • the deodorizing agent incorporated into the hydrogel matrices should be water-soluble or at least water-dispersible.
  • the antibacterial polymer chitosan and its derivatives especially if the molecular weight of the chitosan or its derivatives allows diffusion through the pores of the hydrogel in the swollen state.
  • examples include chitosan and chitosan derivatives with molecular weights of less than about 100,000 g / mol.
  • deodorants suitable according to the invention are selected from the group of triclosan, trichlorocarbanilide, bronopol, chlorhexidines and their salts, chloro- and dichloroxylenols, hexachlorophenes, tetrabromo-ortho-cresol, usnic acids and their salts, quats and amphoteric surfactants of the betaine type and mixtures of these compounds.
  • Another deodorizing agent (deodorant) which is particularly suitable according to the invention is zinc ricinoleate, in particular in combination with synergistic additives which can form inclusion compounds with the odor-forming substances and are therefore particularly suitable for the absorption of unpleasant odors.
  • the hydrogel particles can be loaded with UV light filters and / or UV absorbers.
  • a “UV light filter” - also known synonymously as “UV radiation filter”, “UV protective filter” or “UV filter” - is understood in particular to mean substances or mixtures of substances which at least partially absorb incident UV radiation in accordance with their absorption spectrum and / or reflect.
  • UV absorbers are understood to mean in particular substances or substance mixtures or compounds with a pronounced absorption capacity for ultraviolet radiation.
  • the textiles treated according to the invention can be provided with a temporary protection against ultraviolet radiation, protection of the textiles from photochemical aging and / or color fading being provided, so that not only UV protection for the wearer of the textiles, but also for the Textiles itself is provided.
  • Suitable UV light filters or UV absorbers which can be used according to the invention are all UV light filters and / or UV absorbers available on the market.
  • the UV light filter or UV absorber can in particular be selected from the group of UV absorbers and / or UV radiation filters of the stilbene type; Benzophenones and benzophenone derivatives, such as, in particular, benzophenone-3 and benzophenone-4, and sulfonic acid derivatives of benzophenones, in particular 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone-5,5'-bis (sodium sulfonate); Methylene-bis-benzotriazolyltetramethylbutylphenol; Sulfonic acid derivatives of benzimidazoles, in particular 2-phenylbenzimidazole-5-sulfonic acid; Bisoctyltriazol; Camphor derivatives such as sulfonic acid derivatives of 3-benzylidene camphor, terephthalic dicamphor sulfonic acid and its salts and trimonium benzylidene camphor sulfate; Hydroxynap
  • the hydrogel particles can be loaded with coloring substances.
  • Coloring substances which can be used according to the invention are all the usual coloring substances or those which are available on the market, in particular textile dyes.
  • the coloring substance can in particular be selected from the group of inorganic and organic dyes and color pigments of all kinds, such as in particular direct dyes, reactive dyes and acid dyes, optionally in combination with inorganic and / or organic salts, in particular so-called coloring salts.
  • coloring substances or dyes are particularly suitable as coloring substances or dyes, in particular textile dyes, from the entirety of all dyes used for dyeing textiles: (i) direct dyes, such as, for example, B. anionic dyes (these are usually characterized by the fact that they build up directly on the fiber due to electrostatic interactions, van der Waals interactions, hydrogen bonds between the cellulose OH groups and the dye); (ii) reactive dyes, which can also have an anionic character and in particular can be composed of a coloring (dye) component and a reactive component (during treatment with dye-containing matrix or depot systems, the reactive component reacts with the functional groups of the fiber, e.g. B.
  • direct dyes such as, for example, B. anionic dyes (these are usually characterized by the fact that they build up directly on the fiber due to electrostatic interactions, van der Waals interactions, hydrogen bonds between the cellulose OH groups and the dye)
  • reactive dyes which can also have an anionic character and in particular can be composed of a coloring (dye) component
  • the present invention also further relates to the textiles which have been treated in accordance with the process according to the invention.
  • These are all types of textiles, preferably synthetic textiles, in particular textile clothing, on the surface, in particular fibers, of dimensionally stable hydrogel particles based on hydrophilic but water-insoluble, synthetic or natural, as three-dimensional networks of polymers with average particle diameters in the swollen state of less than 100 ⁇ m, in particular less than 10 ⁇ m, preferably less than about 1,000 nm, very particularly preferably less than 500 nm, are applied.
  • the textiles treated by the process according to the invention, in particular synthetic textiles have, inter alia, an increased water absorption capacity.
  • the present invention furthermore relates to the use of hydrogels, in particular micro- and nanoscale hydrogels, optionally in a cationically modified form, as a matrix system for water absorption on textiles, preferably synthetic textiles, in particular textile clothing.
  • the water absorption takes place with swelling of the hydrogels.
  • the present invention furthermore relates to the use of hydrogels, in particular micro- and nanoscale hydrogels, optionally in cationically modified form, in particular in the form of aqueous dispersions, in detergents and / or cleaning agents, such as laundry aftertreatment agents, in particular fabric softeners, laundry sprays or ironing aids, and the washing and / or detergents containing these hydrogels themselves.
  • hydrogels in particular micro- and nanoscale hydrogels, optionally in cationically modified form, in particular in the form of aqueous dispersions, in detergents and / or cleaning agents, such as laundry aftertreatment agents, in particular fabric softeners, laundry sprays or ironing aids, and the washing and / or detergents containing these hydrogels themselves.
  • the present invention has a number of advantages: To improve the wearing comfort, in particular the water absorption capacity, only permanent equipment, e.g. B. used in the case of membrane textiles, these are relatively expensive to manufacture and as permanent equipment just not removable; Due to the use of hydrogels, the present invention for the first time makes it possible to provide a temporary textile finish to increase the wearing comfort or the water or moisture absorption capacity of textiles, in particular synthetic textiles, preferably textile clothing.
  • Example 1 Preparation of an aqueous polyisopropylacrylamide hydrogel
  • the hydrogel particles thus synthesized have a diameter of approx. 200 to 300 nm in the swollen state at room temperature, i.e. H. in the state of dispersion.
  • the N-isopropylacrylamide is no longer detectable in the dispersion by means of HPLC ( ⁇ 1ppm).
  • Test fabrics made of cotton, polyester and a mixed fabric made of cotton / polyester with defined dimensions of 8 x 2 cm are used. These are hung for 24 hours in a lightly stirred dispersion which is thermostatted at 20 ° C. and has a solids content of 15 g / l. After application of the hydrogels the samples are first dried in air at room temperature and then dried in a desiccator to carry out the tensiometric measurements exactly. The pulling behavior of the hydrogel matrices varies depending on the textile fibers used. When using a hydrogel dispersion with a concentration of 15 g / l, 0.6 mg / cm2 hydrogel on cotton, 1 mg / cm2 hydrogel on polyester and 0.4 mg / cm ⁇ hydrogel on the mixed fabric.
  • Example 3 Moisture Absorption of the Textiles Treated in Example 2
  • the water absorption capacity of the textile fabrics treated in this way is determined by means of tensiometric measurements. The water absorption is determined over a period of 130 seconds. During this period, an absolute water absorption of 0.38 g is achieved for the treated cotton and 0.8 g for the treated polyester, while the untreated polyester sample does not absorb any water.
  • the treated blended fabric shows a water absorption of 0.3 g.
  • hydrogel dispersion (1 g / l) in combination with fabric softener (2 ml / l) is applied by immersing the textile strips in the corresponding solution, high values (0.6 g / l) for polyester are used for the water absorption capacity while improving the "Griffs" ("Soft Feeling") achieved.
  • Example 5 Comparison of the moisture absorption of textiles treated according to Example 2 with a P-NIPAAm dispersion (Example 1) and a cationically modified polyisopropylacrylamide dispersion.
  • the water absorption capacity is determined analogously to Example 3 by means of tensiometric measurements.
  • Hydrogel dispersions with a concentration of 0.2 g / l, 0.1 g / l and 0.05 g / l are compared.
  • the 3 fabric types - cotton, polyester and satin - have identical values of 0.39 g for cotton 0.7 g for polyester and 0.24 g for satin.
  • the cationically modified P-NIPAAm hydrogels achieve 0.7 g in polyester, while the R-NIPAAm hydrogel dispersion only reaches values of 0.3 g.
  • concentration of hydrogels of 0.05 g / l 0.3 g are still achieved for the cationically modified P-NIPAAm hydrogel on polyester and 0.1 g for the P-NIPAAm hydrogel.
  • Example 1 Preparation of hydrogel matrices using the example of polyisopropyl acrylamide (P-NIPAAm) 470 ml of demineralized water (fully demineralized water), 7 g of N-isopropylacrylamide, 0.35 g of N, N-methylenebisacrylamide are placed in a 1 liter four-necked flask and 0.094 g of sodium dodecyl sulfate were weighed in and heated to 70 ° C. under an N2 atmosphere and under reflux at 200 rpm.
  • P-NIPAAm polyisopropyl acrylamide
  • Example 2 Immobilization of Deodorants in Hydrogel Matrices
  • the hydrogel dispersion prepared according to Example 1 is concentrated in a suitable manner (centrifugation, evaporation of the water in the drying cabinet) to a solids content of about 7 to 8% (w / w) and in a the active ingredient (z An antibacterial chitosan, chitosan oligomers or special derivatives) containing aqueous solution over a period of 24 hours.
  • the active ingredient is distributed evenly in the hydrogel matrices and the solution by diffusion.
  • the hydrogel matrices can also be dried by spray drying or freeze drying and then added to the aqueous active ingredient solution for swelling.
  • the hydrogel dispersion prepared according to Example 1 or 2 is applied in a standardized manner by immersion in the hydrogel dispersion within a
  • the application by immersing the textile strip in the active ingredient solution enables application and dosage comparable to the use of a
  • test fabrics made of cotton, polyester and a mixed fabric made of cotton / polyester with defined dimensions of 8 x 2 cm are used. These are hung for 10 minutes in a lightly stirred, thermostated dispersion at 20 ° C. with a solids content of 1 g / l. After the application of the hydrogels, the samples are first dried in air at room temperature and then dried in a desiccator to carry out the tensiometric measurements.
  • Example 4 Moisture absorption of the treated textiles from Example 3
  • the water absorption capacity of the textile fabrics treated in this way is determined by means of tensiometric measurements. The water absorption is determined over a period of 130 seconds. An absolute water absorption of 0.38 g is achieved for cotton after a 10-minute application period, 0.3 g for mixed fabrics (cotton / polyester) and 0.7 g for polyester, while the untreated polyester sample does not absorb water. If the hydrogel dispersion (1 g / l) in combination with fabric softener (2 ml / l) is applied by immersing the textile strips in the corresponding solution, high values for the water absorption capacity are achieved while improving the so-called "feel" ("soft feeling"). achieved.
  • Textile clothing treated according to the method according to the invention has a sweat odor-preventing, deodorising effect.
  • EXAMPLE 5 Immobilization of Zinc Ricinoleate in P-NIPAAm Hydrogels
  • the hydrogel dispersion obtained according to Example 1 is freeze-dried and then left to swell in an aqueous zinc ricinoleate solution.
  • 1.8 g of freeze-dried P-NIPAAm in 7.2 g of zinc ricinoleate solution (0.4 g of zinc ricinoleate (50%) in 6.8 g of deionized water) are left to swell overnight.
  • 9 g of the gel are diluted with 31 g of demineralized water and stirred for 2 hours until a homogeneous dispersion has formed.
  • the hydrogel dispersions thus produced contain 4.5% (w / w) P-NIPAAm hydrogel particles (based on the solid), 0.5% (w / w) zinc ricinoleate and 95% (w / w) deionized water.
  • Example 6 Application of the hydrogel dispersion to textiles 40 g of the hydrogel dispersion prepared according to Example 5 and loaded with zinc ricinoleate are metered in analogously to a fabric softener via the induction chamber for rinsing in a Miele ® washing machine. The washing machine is loaded with 5 fabric samples (SO knitted fabric, CO terry cloth, PA knitted fabric, PES knitted fabric and WO) as well as 1.8 kg terry towels. 125 g of a UWM detergent (powder) are used as detergents for the main wash cycle.
  • Example 7 Tests for the Deodorizing Effect of the Textiles Treated with the Hydrogel Dispersion The stinking of the test fabrics treated in this way and untreated test fabrics as a reference takes place over a period of 30 minutes in a tightly closed barrel with about 50 smoked cigarette butts.
  • the scent assessment of the soaked tissue samples is carried out via a test pendulum consisting of 5 people after 1 hour.
  • the intensity of the fragrance is characterized by the following grades: Grade 0: no smell, neutral, odorless Grade 1: weak smell, low intensity Grade 2: distinct smell, tolerable Grade 3: strong smell, annoying Grade 4: very strong smell, unbearable
  • the textiles treated with hydrogel and containing 0.5% (w / w) zinc ricinoleate as deodorant are used by the test persons rated significantly more positive. Four out of five test fabrics are judged to be almost odorless.
  • Example 1 Preparation of the PN-IPAAm hydrogel dispersion 470 ml of fully demineralized water (DI water), 7 g of N-isopropylacrylamide, 0.35 g of N, N-methylenebisacrylamide and 0.094 g of sodium dodecyl sulfate were weighed into a 1 liter four-necked flask and heated to 70 ° C under N 2 atmosphere and reflux with stirring at 200 rpm. After 30 minutes, 0.28 g of potassium peroxydisulfate in 30 ml of demineralized water was added, and the reaction was terminated after a further 4 hours.
  • the hydrogel particles synthesized in this way have a diameter of approximately 200 to 300 nm at room temperature.
  • Example 2 Preparation of the EMA-VP hydrogel dispersion 480 ml of deionized water, 4.1 g of ethyl methacrylate, 15.9 g of N-vinylpyrrolidone, 5.4 g of alkylaryl polyglycol ether sulfate sodium salt (1%) and 1 g were placed in a 2 l four-necked flask Weighed in N, N-methylenebisacrylamide and heated to 70.degree. C. under an N 2 atmosphere and reflux with stirring at 200 rpm. After 30 minutes, 0.8 g of potassium peroxydisulfate in 30 ml of demineralized water was added, and the reaction was ended after a further 4 hours. The aqueous hydrogel dispersion was then dialyzed.
  • the hydrogel particles synthesized in this way have a diameter of approximately 100 to 300 nm at room temperature. Particle sizes of up to 500 nm were achieved by varying the synthesis conditions.
  • Example 3 Immobilization of UV absorbers in hydrogel matrices
  • the hydrogel dispersion prepared according to Example 1 or 2 was concentrated in a suitable manner (centrifugation, freeze-drying).
  • the freeze-dried crosslinked polymer was mixed with a 0.004% and a 0.04% UV absorber solution and left to swell overnight. Diffusion ensures that the UV absorber is evenly distributed in the hydrogel matrices and in the solution.
  • the active ingredient can be added directly, ie undiluted, into the hydrogel dispersion.
  • UV absorbers were the following commercially available substances are used: Tinosorb M ®, FR (CIBA), Uvinul ® 3048, Eu Solex ® 232 (Merck).
  • Example 4 Application of the hydrogel dispersion on textiles
  • the application of the hydrogel dispersions prepared according to Examples 1 and 2 (reference) and of the hydrogel dispersions prepared according to Example 3 (using a UV filter) was carried out in a standardized manner using a dipping process.
  • the application times were less than 20 minutes, preferably less than 10 minutes.
  • spray application is also suitable to apply a sufficient amount of hydrogel particles to the textile surface.
  • Test fabrics made of cotton (BW) and polyester were used. These were hung or immersed for 10 minutes in a lightly stirred dispersion thermostated at 20 ° C. with a solids content below 15 g / l, preferably 0.2 g / l.
  • the samples were air-dried at ambient temperature.
  • the pulling behavior of the hydrogel matrices varies depending on the textile fibers used.
  • the hydrogels loaded with UV absorbers can be dosed alone (preferably 40 g of a 4% hydrogel dispersion per rinse cycle) or in combination with fabric softener in the washing-up chamber of a normal washing machine. 125 g of an ordinary UWM, color or mild detergent were used as detergent for the main wash cycle.
  • Example 5 Determination of UV protection
  • Cotton fabrics were prepared with the hydrogel dispersions prepared according to Examples 2 and 3, as shown in Example 4 above, by immersing them in the hydrogel dispersions for ten minutes and air-dried.
  • the hydrogel was used in both nano and microscale.
  • the concentration of the hydrogel in the solution was 0.2 g / l.
  • Tinosorb ® M methylene-bis-benzotriazolyl-tetramethylbutylphenol
  • the UV filter concentration in the example presented was 0.004% or 0.04% in the solution.
  • the UV protection (SPF value) of the untreated cotton fabric was determined against cotton fabric treated with pure Tinosorb ® solution and against cotton fabric treated with hydrogel / Tinosorb ® solution at two different concentrations.
  • Example 1 Preparation of an aqueous PN-IPAAm hydrogel dispersion 470 ml of deionized water (fully demineralized water), 7 g of N-isopropylacrylamide, 0.35 g of N, N-methylenebisacrylamide and 0.094 g of sodium dodecyl sulfate are placed in a 1 liter four-necked flask weighed, and heated to 70 ° C. under N 2 atmosphere and reflux at 200 rpm. After 30 minutes, 0.28 g of potassium peroxydisulfate in 30 ml of demineralized water are added, and the reaction is ended after a further 4 hours.
  • the hydrogel particles synthesized in this way have a diameter of approximately 200 to 300 nm at room temperature.
  • Example 2 Preparation of an aqueous EMA-VP hydrogel dispersion
  • N-vinylpyrrolidone 15.9 g of N-vinylpyrrolidone, 5.4 g of alkylarylpolyglycol ether sulfate sodium salt (1%) and 1 g of N, N-methylenebisacrylamide and weighed in under an N 2 atmosphere and
  • the hydrogel particles thus synthesized have one at room temperature
  • the hydrogel dispersion prepared according to Example 1 is suitable
  • Example 4 Application of the hydrogel dispersion on textiles
  • the application of the hydrogel dispersion prepared according to Example 1 (reference) and Example 3 (with dye) is carried out in a standardized manner by means of a dipping process.
  • the application times are less than 20 minutes, preferably less than 10 minutes; spray application is also suitable for applying a sufficient amount of hydrogel particles to the textile surface.
  • Test fabrics made of cotton, polyester and satin with defined dimensions of 8 x 2 cm are used. These are hung for 10 minutes in a lightly stirred dispersion thermostated at 20 ° C. with a solids content of 15 g / 1, preferably 0.2 g / 1.
  • the samples are first dried in air at ambient temperature in order to carry out the tensiometric measurements exactly in the desiccator.
  • the pulling behavior of the PN-IPAAm hydrogel matrices varies depending on the textile fibers used. So when using a PN-IPAAm hydrogel dispersion with a concentration of 15 g / l on cotton 0.6 mg / cm 2 hydrogel, on polyester 1 mg / cm 2 and on mixed fabrics 0.4 mg / cm 2 PN- IPAAm hydrogels.
  • the hydrogels loaded with dye can be dosed alone (preferably 40 g of a 4% hydrogel dispersion per rinse cycle) or in combination with fabric softener in the wash-in chamber of an ordinary washing machine. 125 g of an ordinary UWM, color or mild detergent are used as detergents for the main wash cycle.
  • Example 5 Tests for the coloring effect of hydrogel dispersions with different dyes Three different types of fabric (cotton, PES, satin) were prepared with the hydrogel dispersions prepared according to Examples 1 and 3, as shown in Example 4 above, by immersion for 10 minutes and dried in air. The hydrogel has been used in both nano and microscale. The dye concentration was 0.008% in solution in all cases. The salt concentration can be used in the range from 0.01% to 20% and is 10%, preferably 5%. Overall, better results were obtained with NaCI than with Na 2 SO 4 . The coloring effect was subsequently determined. Hydrogel dispersions without dye and the sole use of the dye served as reference.
  • the intensity of the dye was characterized according to the following scheme: o grade 1 excellent color effects o grade 2 good color effects o grade 3 medium color effects o grade 4 weak color effects o grade 5 no effect
  • the concentration of PN-IPAAm was 0.2 g / l in each case. If the dyes were applied to the cotton fabric without hydrogel, the dyeing results from the test panel were rated 5 for Simplicol ® and Basacid ® and 4 for Remazol ® . In connection with the hydrogel, the dye Basacid reached the mark 3.5. After using the Hydrogel-Simplicol ® -NaCI system, the test textiles were rated 4.2.
  • hydrogels containing Basacid ® were particularly effective for satin fabrics. If the reference sample of the pure dye was graded with only 4.5, tissue samples treated with hydrogel and Basacid ® dye could be graded with 2.5. An increase in the rating of 3 (Reference pure dyestuff) on 2 could be achieved for satin samples containing with Simplicol ® PN-IPAAm were treated.

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Abstract

The invention relates to a method for dressing, particularly temporarily, textiles, especially synthetic textiles, such as textile clothing. A hydrogel is applied to the surface of the textile, particularly to the textile fibres and the textiles which have been treated in such a manner are dried. According to the desired applicational function, the hydrogel can be charged with additional active ingredients or constituents.

Description

Hydrogelmatrixsysteme zur Ausstattung von Textilien Hydrogel matrix systems for finishing textiles
Die vorliegende Erfindung betrifft Hydrogelmatrixsysteme zur Ausstattung bzw. Ausrüstung von Textilien.The present invention relates to hydrogel matrix systems for the finishing and finishing of textiles.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur insbesondere temporären Ausrüstung bzw. Ausstattung von Textilien, insbesondere synthetischer Textilien, vorzugsweise textiler Bekleidung, mit Hydrogelmatrixsystemen zur Erzielung bzw. Modifizierung bestimmter Eigenschaften (z. B. zur Steigerung des Tragekomforts der Textilien bzw. zur Steigerung des Wasseraufnahmevermögens, zur Ausrüstung mit desodorierenden Eigenschaften, zur Ausstattung mit UV-Schutz, zur Farbauffrischung bzw. zum Färben etc.). Gleichermaßen betrifft die vorliegende Erfindung die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Textilien.In particular, the present invention relates to a method for, in particular, temporary finishing or finishing of textiles, in particular synthetic textiles, preferably textile clothing, with hydrogel matrix systems to achieve or modify certain properties (e.g. to increase the wearing comfort of the textiles or to increase the Water absorption capacity, to provide deodorizing properties, to provide UV protection, to refresh colors or for dyeing, etc.). The present invention likewise relates to the textiles treated by the process according to the invention.
Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von Hydrogelmatrixsystemen zur Erreichung bzw. Modifizierung bestimmter Eigenschaften von Textilien, insbesondere von synthetischen Textilien, vorzugsweise textiler Bekleidung (z. B. Steigerung des Tragekomforts bzw. Erhöhung des Wasseraufnahmevermögens von Textilien, Ausrüstung mit desodorierenden Eigenschaften, Ausstattung mit UV-Schutz, Farbauffrischung bzw. Einfärben etc.). Gleichermaßen betrifft die vorliegende Erfindung derartige Hydrogelmatrixsysteme selbst sowie Zusammensetzungen, insbesondere Dispersionen, die derartige Hydrogelmatrixsysteme enthalten.Furthermore, the present invention relates to the use of hydrogel matrix systems for achieving or modifying certain properties of textiles, in particular synthetic textiles, preferably textile clothing (e.g. increasing the wearing comfort or increasing the water absorption capacity of textiles, finishing with deodorizing properties, equipment) with UV protection, color refreshment or coloring etc.). The present invention likewise relates to such hydrogel matrix systems themselves and to compositions, in particular dispersions, which contain such hydrogel matrix systems.
Einen hohen Tragekomfort erzielen insbesondere Textilien, die aufgrund ihrer Hydrophilie und/oder Porosität eine hohe Feuchtigkeitsaufnahme ("moisture ab- sorption") ermöglichen. So ist z. B. Baumwolle in der Lage, bis zu 7 bis 10 % (w/w) ihrer Masse an Wasser aufzunehmen, und fühlt sich erst ab einem gewissen Grad feucht an. Synthetische Textilien mit hydrophobem Charakter, wie beispielsweise Polyester, besitzen dagegen nur ein geringes Wasser- bzw. Feuchtigkeitsaufnahmevermögen. So kann z. B. Polyestergewebe Wasser nur zu einem sehr geringen Anteil von ca. 0,5 % (w/w) seines Eigengewichts aufnehmen. Permanentausrüstungen synthetischer Fasern zielen daher oft auf eine Erhöhung der Hydrophilie (Wasseraufnahmevermögen) und/oder Porosität des Textilgewe- bes ab. Hochwertige Funktionstextilien, wie z. B. die sogenannten Membrantextilien "Sympatex®" und "Gore-Tex®", sind Materialien mit hohem MVTR-Wert ("moisture yapor transmission rate"), die für Wasserdampf permeabel, aber für Wasser in flüssiger Form dagegen undurchlässig sind. Durch den "Abtransport" der Wasserdampfmoleküle von innen in äußere, hydrophilere Textilschichten erzielen Textilien mit solchen "Klimamembranen" einen hohen Tragekomfort. Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Textilien mit Permanentausrüstung zur Erhöhung des Tragekomforts, insbesondere des Wasseraufnahmevermögens, ist deren aufwendige Herstellung.In particular, textiles are particularly comfortable to wear, and their hydrophilicity and / or porosity enable high moisture absorption ("moisture absorption"). So z. B. Cotton is able to absorb up to 7 to 10% (w / w) of its mass of water, and only feels moist to a certain degree. In contrast, synthetic textiles with a hydrophobic character, such as polyester, have only a low water and moisture absorption capacity. So z. B. Polyester fabric absorb water only to a very small extent of approx. 0.5% (w / w) of its own weight. Permanent finishes of synthetic fibers are therefore often aimed at increasing the hydrophilicity (water absorption capacity) and / or porosity of the textile fabric. High quality functional textiles, such as B. the so-called membrane textiles "Sympatex®" and "Gore-Tex®" are materials with a high MVTR ("moisture yapor transmission rate"), which are permeable to water vapor, but are impermeable to water in liquid form. By "transporting" the water vapor molecules from the inside into outer, more hydrophilic textile layers, textiles with such "climate membranes" are extremely comfortable to wear. The disadvantage of the textiles known from the prior art with permanent equipment for increasing the wearing comfort, in particular the water absorption capacity, is their complex production.
Weiterhin findet auch die hygienische Textilausrüstung im zunehmendem Maße das Interesse der Chemiefaserhersteller und Textilausrüster. Den auf internationalen Märkten vorhandenen Produkten wird eine antimikrobielle Eigenschaft insbesondere durch Einspinnen der Wirkstoffe in die Polymermatrix verliehen. Bekannt ist ebenfalls die kontrollierte Freisetzung von Wirkstoffen aus Mikrokapseln, die in die entsprechenden Textilfasern eingearbeitet wurden. Problematisch sind dabei mögliche toxische und allergische Reaktionen der bisher verwendeten chemischen Wirkstoffe, im allgemeinen Biozide und dergleichen. Folglich bestehen große Vorbehalte beim Einsatz von permanenten antimikrobiellen Ausrüstungen für hautnah getragene Textilien. Neuere Ansätze haben deshalb das Ziel, eine hautverträgliche Garnausrüstung, beispielsweise auf Basis von Chitosan (D-Glucosamin), zu entwickeln. Bereits eine Beimischung von 10 % Chitosanfaser reicht aus, um eine dauerhafte hygienische Wirksamkeit der Garne zu bewirken, und zwar mit Reduktionsraten größer 99 % gegenüber Der- matophyten und Gram-positiven Bakterien. Allerdings haben Spinnversuche gezeigt, daß bereits die Zumischung von nur 5 bis 15 % Chitosanfasern aufgrund ihrer Sprödigkeit zur Verschlechterung des Laufverhaltens an den Maschinen führt. Nachteil dieser aus dem Stand der Technik bekannten Textilien mit hygienischer Permanentausrüstung ist deren aufwendige Herstellung. Bisher ist im Stand der Technik kein Verfahren beschrieben worden, das Wasserabsorptionsvermögen von Textilien, insbesondere synthetischer Textilien, wie z. B. textiler Kleidungsstücke, auf relativ einfache Weise, beispielsweise während eines Wasch- und Reinigungsschrittes oder in einem anschließenden Nachbehandlungsschritt, zu erhöhen. Dies ist aber insbesondere von Interesse, wenn eine nur temporäre Modifizierung der Textiloberflächen erzielt werden soll, die nachträglich einfach appliziert und beim nächsten Wasch- und Reinigungsvorgang wieder vom Textil entfernt werden soll.Furthermore, the hygienic textile equipment is increasingly attracting the interest of man-made fiber manufacturers and textile suppliers. The products available on international markets are given an antimicrobial property, in particular by spinning the active ingredients into the polymer matrix. The controlled release of active substances from microcapsules which have been incorporated into the corresponding textile fibers is also known. Possible toxic and allergic reactions of the previously used chemical agents, generally biocides and the like, are problematic. As a result, there are great reservations about the use of permanent antimicrobial equipment for textiles worn close to the skin. Newer approaches therefore have the goal of developing skin-compatible yarn finishing, for example based on chitosan (D-glucosamine). Even an addition of 10% chitosan fiber is sufficient to ensure the long-term hygienic effectiveness of the yarn, with a reduction rate greater than 99% compared to dermatophytes and Gram-positive bacteria. However, spinning tests have shown that the addition of only 5 to 15% chitosan fibers leads to a deterioration in the running behavior of the machines due to their brittleness. The disadvantage of these textiles known from the prior art with permanent hygienic finishing is their complex production. So far, no method has been described in the prior art, the water absorption capacity of textiles, especially synthetic textiles, such as. B. textile garments, in a relatively simple manner, for example during a washing and cleaning step or in a subsequent post-treatment step. This is of particular interest, however, if a temporary modification of the textile surfaces is to be achieved, which is simply to be applied subsequently and removed from the textile during the next washing and cleaning process.
Aus dem Stand der Technik ist ferner keine Methode bekannt, um in effizienter und einfacher Weise Textilien nachträglich mit bestimmten Eigenschaften auszustatten oder bestimmte Eigenschaften der Textilien nachträglich zu modifizieren (z. B. Tragekomfort der Textilien, Wasseraufnahmevermögen, Ausrüstung mit desodorierenden Eigenschaften, Ausstattung mit UV-Schutz, Farbauffrischung bzw. Einfärben etc.)..In addition, no method is known from the prior art for subsequently providing textiles with certain properties in an efficient and simple manner, or for subsequently modifying certain properties of the textiles (e.g. wearing comfort of the textiles, water absorption capacity, finishing with deodorizing properties, finishing with UV -Protection, color refreshment or coloring etc.) ..
Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, die Oberflächen von Textilien, insbesondere synthetischer Textilien, derart temporär zu modifizieren, daß diese insbesondere eine erhöhte Fähigkeit zur Aufnahme von Wasser besitzen und somit der Tragekomfort, insbesondere die Feuchtigkeitsaufnahme, während des Tragens erhöht wird.The object of the present invention is to temporarily modify the surfaces of textiles, in particular synthetic textiles, in such a way that they in particular have an increased ability to absorb water and thus the wearing comfort, in particular the moisture absorption, is increased during wear.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens, das die temporäre Ausrüstung von Textilien, insbesondere textiler Oberflächen, vorzugsweise synthetischer Textilien, mit verbessertem Wasserabsorpti- ons- bzw. Wasseraufnahmevermögen ermöglicht. Insbesondere sollte ein solches Verfahren auch die Möglichkeit liefern, die temporäre Modifizierung der Textilien möglichst einfach vorzunehmen, und des weiteren auch die Möglichkeit einer relativ einfachen Entfembarkeit der temporären Modifizierung, beispielsweise beim nächsten Wasch- und Reinigungsvorgang, bieten. Gleichzeitig sollte darauf geachtet werden, daß die hohe Wasseraufnahme-kapazität von Textilien mit ohnehin guter Wasseraufnahmekapazität, wie Baumwolle etc., durch eine derartige Behandlung nicht beeinträchtigt wird. Dies ist insbesondere für Mischgewebe auf Basis synthetischer und natürlicher Fasern von Interesse.Another object of the present invention is to provide a method which enables the temporary finishing of textiles, in particular textile surfaces, preferably synthetic textiles, with improved water absorption or water absorption capacity. In particular, such a method should also provide the possibility of carrying out the temporary modification of the textiles as simply as possible, and should also offer the possibility of the temporary modification being relatively easy to remove, for example during the next washing and cleaning process. At the same time, care should be taken to ensure that the high water absorption capacity of textiles with an already good water absorption capacity such as cotton etc. such treatment is not affected. This is of particular interest for blended fabrics based on synthetic and natural fibers.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Methode bereitzustellen, die es ermöglicht, Textilien (nachträglich) mit bestimmten Eigenschaften auszustatten bzw. bestimmte Eigenschaften zu modifizieren (z. B. Tragekomfort, Wasseraufnahmevermögen, antibakterielle oder desodorierende Eigenschaften, UV-Schutz, Farbauffrischung, Färbung etc.).Another object of the present invention is to provide a method which makes it possible to retrofit textiles with certain properties or to modify certain properties (e.g. comfort, water absorption, antibacterial or deodorizing properties, UV protection, color refreshment) , Coloring etc.).
Im Rahmen der Erfindung wurde eine Methode entwickelt, welche unter anderem die Wasserabsorption von Textilien, insbesondere synthetischer Textilien, temporär zu erhöhen vermag. Des weiteren ermöglicht diese Methode auch die Ausrüstung bzw. Ausstattung dieser Textilien mit weiteren Eigenschaften oder eine Modifizierung bestimmter Eigenschaften.Within the scope of the invention, a method was developed which, among other things, is able to temporarily increase the water absorption of textiles, in particular synthetic textiles. Furthermore, this method also enables these textiles to be equipped with further properties or a modification of certain properties.
Die Anmelderin hat nämlich in überraschender Weise herausgefunden, daß die erfindungsgemäßen Aufgaben gelöst werden können, indem man als temporäre Ausrüstung der zu behandelnden, unter anderem mit verbessertem Wasserabsorptionsvermögen zu versehenden textilen Oberflächen, insbesondere Bekleidungsstücke, ein Matrixsystem auf Hydrogelbasis vorsieht, das eine hohe Aufnahmekapazität gegenüber Wasser aufweist. Das Wasseraufnahmevermögen der Hydrogelpartikel beruht auf einem einfachen Quellungsvorgang solcher Matrixsysteme.The applicant has surprisingly found that the objects of the invention can be achieved by providing a hydrogel-based matrix system, which has a high absorption capacity, as temporary finishing of the textile surfaces to be treated, in particular items of clothing to be provided with improved water absorption capacity Has water. The water absorption capacity of the hydrogel particles is based on a simple swelling process of such matrix systems.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur temporären Ausrüstung von Textilien, insbesondere synthetischer Textilien, bei dem auf die textile Oberfläche, insbesondere die Fasern der Textilien, ein Hydrogel aufgebracht wird.The present invention thus relates to a method for temporarily finishing textiles, in particular synthetic textiles, in which a hydrogel is applied to the textile surface, in particular the fibers of the textiles.
Diesem Behandlungsschritt schließt sich im allgemeinen ein Verfahrensschritt an, bei dem man die so behandelten Textilfasern trocknet. Vorzugsweise erfolgt die Trocknung unter Normaldruck und bei Umgebungstemperatur, insbesondere bei Raumtemperatur. Die Trocknung kann aber auch bei höheren Temperaturen (z. B. in einem Wäschetrockner) erfolgen. Bei der Trocknung werden die Hydrogelteil- chen nicht zerstört, d. h. bei dem Trocknungsvorgang werden keinerlei Kräfte auf die Hydrogelteilchen ausgeübt.This treatment step is generally followed by a process step in which the textile fibers treated in this way are dried. Drying is preferably carried out under normal pressure and at ambient temperature, in particular at room temperature. However, drying can also be carried out at higher temperatures (e.g. in a tumble dryer). The hydrogel particles are not destroyed during drying, ie no forces are exerted on the hydrogel particles during the drying process.
Nach dem Trocknungsvorgang bleiben die Hydrogelmatrices als kleinste Partikel auf der Textiloberfläche zurück. Die Hydrogeldispersionen sollten daher insbesondere derart beschaffen sein, daß die einzelnen Hydrogelmatrices auf der Textiloberfläche mit bloßem Auge nicht oder im wesentlichen nicht mehr sichtbar sind. Dafür eignen sich besonders Hydrogeldispersionen mit Partikeldurchmessern im Mikro- und Nanometerbereich.After the drying process, the hydrogel matrices remain as the smallest particles on the textile surface. The hydrogel dispersions should therefore in particular be such that the individual hydrogel matrices on the textile surface are invisible or essentially no longer visible to the naked eye. Hydrogel dispersions with particle diameters in the micro and nanometer range are particularly suitable for this.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde also eine Methode entwickelt, die eine nachträgliche temporäre Ausrüstung von Textilien, insbesondere von Kleidungsstücken, vorzugsweise synthetischer Textilien, ermöglicht. Hierbei werden Hydrogele, insbesondere in Form von wäßrigen Hydrogeldispersionen, verwendet, die durch Quellung in der Lage sind, Wasser aufzunehmen.In the context of the present invention, a method was thus developed which enables a subsequent temporary finishing of textiles, in particular items of clothing, preferably synthetic textiles. Here hydrogels, in particular in the form of aqueous hydrogel dispersions, are used which are able to absorb water by swelling.
"Temporäre Ausrüstung (Ausstattung)" im Sinne der vorliegenden Erfindung meint insbesondere, daß die auf die textilen Oberflächen bzw. Fasern aufgebrachten Hydrogelteilchen auf den Textilien, z. B. während des Tragens des Bekleidungsstückes, verbleiben und anschließend, z. B. beim nachfolgenden Waschen, wieder entfernt werden können."Temporary equipment" in the sense of the present invention means in particular that the hydrogel particles applied to the textile surfaces or fibers on the textiles, e.g. B. while wearing the garment, and then, for. B. in the subsequent washing, can be removed again.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auf Textilien aller Art, vorzugsweise Bekleidungsstücke, anwenden. Unter dem Begriff "Textilien" versteht man erfindungsgemäß insbesondere sowohl Fasern als auch fertige Textilprodukte (z. B. Gewebe, Gewirke, Vliese etc.), die beispielsweise als Stoff oder als bereits verarbeitetes Produkt (z. B. Kleidungsstück) vorliegen können. Die Textilien können aus allen beliebigen, bekannten Materialien bestehen, wie insbesondere beliebigen natürlichen und/oder synthetischen Materialien, so z. B. Baumwolle, Leinen, Seide, Hanf, Jute, Wolle, Cupro, Sisal, Viskose, Polyamid, Polyester etc. und beliebigen weiteren, bekannten textilen Materialien sowie Mischungen hieraus (z. B. PES / BW). Weitere Beispiele für synthetische Textilien sind Textilien, welche sich von Elastan (EL), Elastodien (ED), Fluoro (PTFE), Polyacryl (PAN), Modacryl (MAC), Polyamid (PA), Aramid (AR), Polyvinylchlorid (CLF), Po- lyvinylidenchlorid (CLF), Polyester (PES), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylalkohol (PVAI), Acetat (CA) oder Triacetat (CTA) oder deren Mischungen ableiten.The method according to the invention can be applied to textiles of all kinds, preferably clothing. According to the invention, the term “textiles” is understood in particular to mean both fibers and finished textile products (for example fabrics, knitted fabrics, nonwovens, etc.), which can be present, for example, as a fabric or as an already processed product (for example a garment). The textiles can consist of any known materials, such as in particular any natural and / or synthetic materials, such. B. cotton, linen, silk, hemp, jute, wool, cupro, sisal, viscose, polyamide, polyester etc. and any other known textile materials and mixtures thereof (z. B. PES / BW). Other examples of synthetic textiles are textiles, which are different from elastane (EL), elastodiene (ED), fluoro (PTFE), polyacrylic (PAN), modacrylic (MAC), polyamide (PA), aramid (AR), polyvinyl chloride (CLF), polyvinylidene chloride (CLF), Derive polyester (PES), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl alcohol (PVAI), acetate (CA) or triacetate (CTA) or mixtures thereof.
Insbesondere läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren auf synthetische Textilien, vorzugsweise synthetische Bekleidungsstücke, anwenden, da diese im allgemeinen kein oder nur ein sehr geringes Wasseraufnahmevermögen besitzen bzw. nur wenig hydrophil sind. Unter dem Begriff "synthetische Textilien" werden erfindungsgemäß nicht nur rein synthetische Textilien verstanden, sondern auch Mischtextilien auf Basis synthetischer und natürlicher Textilfasern (z. B. Mischgewebe aus Polyester und Baumwolle)In particular, the method according to the invention can be applied to synthetic textiles, preferably synthetic articles of clothing, since these generally have no or only a very low water absorption capacity or are only slightly hydrophilic. According to the invention, the term “synthetic textiles” means not only purely synthetic textiles, but also mixed textiles based on synthetic and natural textile fibers (eg mixed fabrics made of polyester and cotton).
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich insbesondere auf alle Arten textiler Flächengebilde anwenden. Beispiele für textile Flächengebilde, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden können, sind insbesondere Webwaren wie Gewebe, Maschenwaren wie Gewirke und Gestricke oder auch Textilverbundstoffe wie Filz- und Vliesstoffe.The method according to the invention can be applied in particular to all types of textile fabrics. Examples of textile fabrics which can be treated by the process according to the invention are, in particular, woven goods such as woven fabrics, knitted fabrics such as knitted fabrics and knitted fabrics or also textile composite materials such as felt and nonwovens.
Die temporäre Ausstattung der Textilien in der erfindungsgemäßen Art dient insbesondere der Erhöhung bzw. der Verbesserung des Wasseraufnahmevermögens (Wasserabsorptionsvermögen) von Textilien, insbesondere synthetischer Textilien, und trägt damit auch maßgeblich zur Erhöhung des Tragekomforts von Textilien, insbesondere Bekleidungsstücken, bei. Mit anderen Worten dient das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere zur temporären Ausrüstung von Textilien, insbesondere synthetischer Textilien, vorzugsweise textiler Bekleidung, mit erhöhter Wasseraufnahmevermögen (Wasserabsorptionsvermögen) und mit erhöhtem Tragekomfort.The temporary furnishing of the textiles in the manner according to the invention serves in particular to increase or improve the water absorption capacity (water absorption capacity) of textiles, in particular synthetic textiles, and thus also makes a significant contribution to increasing the comfort of textiles, in particular items of clothing. In other words, the method according to the invention is used in particular for the temporary finishing of textiles, in particular synthetic textiles, preferably textile clothing, with increased water absorption capacity (water absorption capacity) and with increased wearing comfort.
Als Hydrogeldispersionen sind erfindungsgemäß insbesondere Hydrogele geeignet, die mittlere Partikelgrößen der Hydrogelteilchen von weniger als 100 μm, insbesondere weniger als 10 μm, vorzugsweise weniger als 1.000 nm, ganz be- sonders bevorzugt weniger als 500 nm, aufweisen (bezogen auf den gequollenen Zustand).According to the invention, hydrogels are particularly suitable as hydrogel dispersions which have average particle sizes of the hydrogel particles of less than 100 μm, in particular less than 10 μm, preferably less than 1,000 nm, entirely particularly preferably less than 500 nm, (based on the swollen state).
Da Hydrogele im allgemeinen Wasser enthaltende Systeme (Gele) auf Basis hydrophiler, aber wasserunlöslicher Polymere sind, die als dreidimensionales Netzwerk vorliegen, sind die Partikel auf der Textiloberfläche nach dem Trocknungsvorgang wesentlich kleiner und betragen im allgemeinen etwa nur noch ein Zehntel oder sogar noch weniger ihres ursprünglichen Volumens, d. h. ihres Volumens im gequollenen Zustand.Since hydrogels are generally water-containing systems (gels) based on hydrophilic but water-insoluble polymers, which are present as a three-dimensional network, the particles on the textile surface after the drying process are significantly smaller and generally only about a tenth or even less of their size original volume, d. H. of their volume in the swollen state.
Die Netzwerkbildung erfolgt bei den Hydrogelen vorwiegend über chemische Verknüpfung der einzelnen Polymerketten, insbesondere über kovalente Bindungen, ist aber auch über elektrostatische, hydrophobe oder Dipol/Dipol-Wechselwirkungen zwischen einzelnen Segmenten der Polymerketten möglich.Network formation in the hydrogels takes place primarily via chemical linkage of the individual polymer chains, in particular via covalent bonds, but is also possible via electrostatic, hydrophobic or dipole / dipole interactions between individual segments of the polymer chains.
Die Herstellung von Hydrogelen, insbesondere in Form mikro- und nanoskaliger Hydrogeldispersionen, sowie die Immobilisierung von Wirkstoffen, insbesondere hydrophiler Wirkstoffe, in die Hydrogelmatrices ist Stand der Technik und in zahlreichen Publikationen bereits beschrieben. Des weiteren sind erfindungsgemäß geeignete Hydrogele auch im Handel erhältlich.The production of hydrogels, in particular in the form of micro- and nanoscale hydrogel dispersions, and the immobilization of active substances, in particular hydrophilic active substances, into the hydrogel matrices is state of the art and has already been described in numerous publications. Furthermore, hydrogels suitable according to the invention are also commercially available.
Die Bildung mikro- und nanoskaliger Hydrogelpartikel ist dem Fachmann geläufig und kann beispielsweise über Mikroemulsionspolymerisation einer in den meisten Fällen mit Emulgatoren stabilisierten Wasser/Öl-Emulsion durch Homogenisierung mittels Hochdruckhomogenisatoren oder Rotor-Stator-Homogenisatoren erfolgen. Die wäßrige Phase enthält dabei die gelösten Polymere bzw. Monomere. Die Zugabe hydrophober Initiatoren führt im Fall der Monomere bei gleichzeitiger Anwesenheit bi- bzw. multifunktionaler Monomere zur Ausbildung des polymeren Netzwerkes über kovalente Bindungen.The formation of micro- and nanoscale hydrogel particles is familiar to the person skilled in the art and can be carried out, for example, via microemulsion polymerization of a water / oil emulsion stabilized in most cases with emulsifiers by homogenization using high-pressure homogenizers or rotor-stator homogenizers. The aqueous phase contains the dissolved polymers or monomers. In the case of the monomers and the simultaneous presence of bi- or multifunctional monomers, the addition of hydrophobic initiators leads to the formation of the polymer network via covalent bonds.
Monomere können auch durch die alleinige Zugabe von Tensiden zu einer wäßrigen Lösung in Emulsion gehalten werden. Die Polymerisation erfolgt dann in den gebildeten Mizellen. Durch einfache Temperatursenkung der Emulsion gelieren beispielsweise Polymere wie Gelatine, Agarose oder Polyvinylalkohol, wenn bei letzterem bis unter den Gefrierpunkt abgekühlt und langsam wieder aufgetaut wird.Monomers can also be kept in emulsion by simply adding surfactants to an aqueous solution. The polymerization then takes place in the micelles formed. By simply lowering the temperature of the emulsion, for example, polymers such as gelatin, agarose or polyvinyl alcohol gel if the latter is cooled to below freezing point and slowly thawed again.
Geeignet sind alle aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Herstellung mikro- und nanoskaliger Hydrogeldispersionen. In den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Anmeldung ist lediglich beispielhaft die Synthese der zur Applikation auf Textilien exemplarisch verwendeten Polyisopropylacrylamid-(P- NIPAAm)-Hydrogele beschrieben.All methods known from the prior art for producing micro- and nanoscale hydrogel dispersions are suitable. In the exemplary embodiments of the present application, the synthesis of the polyisopropylacrylamide (P-NIPAAm) hydrogels used as examples for application to textiles is described only by way of example.
Als Hydrogele eignen sich erfindungsgemäß beispielsweise Hydrogele auf Basis natürlicher Polymere, so z. B. Polysaccharide wie gegebenenfalls modifizierte Stärke und Stärkederivate, Dextrine, Agarosen, Agar-Agar, Curdlan, Alginsäure und Alginate, Chitosane, Polypeptide wie Gelatine, Pektine und Pektinate, Cara- geenane sowie Cellulose und Cellulosederivate wie Carboxymethylcellulose, Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat und Alkylcellulosen sowie deren Mischungen. Alle diese Polymere können gegebenenfalls auch in kationisch modifizierter Form vorliegen.Suitable hydrogels according to the invention are, for example, hydrogels based on natural polymers, for. B. polysaccharides such as modified starch and starch derivatives, dextrins, agarose, agar agar, curdlan, alginic acid and alginates, chitosans, polypeptides such as gelatin, pectins and pectinates, carageenans and cellulose and cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose, cellulose and ethyl acetate, cellulose and cellulose acetate their mixtures. All of these polymers can optionally also be present in a cationically modified form.
Erfindungsgemäß geeignet sind aber auch Hydrogele auf Basis synthetischer Polymere, wie z. B. Polyacrylate, Polymethacrylate, Polyacrylsäuren, Polymeth- acrylsäuren, Polyacrylamide, Polymethacrylamide, Polyurethane, Polyvinylpyrro- lidone, Polyvinylalkohole, Polyvinylacetate oder deren Copolymere und Derivate sowie Mischungen hiervon. Alle diese Polymere können gegebenenfalls auch in kationisch modifizierter Form vorliegen.However, hydrogels based on synthetic polymers, such as, for example, are also suitable according to the invention. B. polyacrylates, polymethacrylates, polyacrylic acids, polymethacrylic acids, polyacrylamides, polymethacrylamides, polyurethanes, polyvinylpyrrolidones, polyvinyl alcohols, polyvinyl acetates or their copolymers and derivatives and mixtures thereof. All of these polymers can optionally also be present in a cationically modified form.
Wie zuvor beschrieben, erfolgt die Applikation der Hydrogele auf die textilen Oberflächen bzw. Fasern im allgemeinen in Form wäßriger Hydrogeldispersionen.As described above, the hydrogels are generally applied to the textile surfaces or fibers in the form of aqueous hydrogel dispersions.
Wie zuvor beschrieben, sind erfindungsgemäß als Hydrogeldispersionen insbesondere Hydrogele geeignet, die mittlere Partikelgrößen im gequollenen Zustand von weniger als etwa 100 μm, insbesondere weniger als 10 μm, vorzugsweise weniger als etwa 1.000 nm, ganz besonders bevorzugt weniger als etwa 500 nm, aufweisen, weil dies insbesondere den Vorteil hat, daß solche Partikel so klein sind, daß sie nach Aufbringung und Trocknung mit bloßem Auge nicht bzw. nahezu nicht mehr sichtbar sind.As described above, hydrogels are particularly suitable according to the invention as hydrogel dispersions, the mean particle sizes in the swollen state of less than about 100 μm, in particular less than 10 μm, preferably less than about 1,000 nm, very particularly preferably less than about 500 nm, because this has the particular advantage that such particles are so small that after application and drying they are invisible to the naked eye or almost no longer visible.
Insbesondere sollte das Hydrogel aus formstabilen Teilchen bestehen. Dies schließt natürlich nicht aus, daß die Teilchen bis zu einem gewissen Grad verformbar oder deformierbar sind, insbesondere elastisch verformbar.In particular, the hydrogel should consist of dimensionally stable particles. Of course, this does not rule out that the particles are deformable or deformable to a certain degree, in particular elastically deformable.
Die eingesetzten Hydrogelteilchen können bis zu einem Mehrfachen ihres Eigengewichts an Wasser aufnehmen (z. B. bestimmte Polyacrylathydrogele mehr als 120 g/g).The hydrogel particles used can absorb up to a multiple of their own weight in water (e.g. certain polyacrylate hydrogels more than 120 g / g).
Ein verbessertes Aufziehverhalten der Hydrogelpartikel kann zusätzlich durch deren kationische Modifizierung erzielt werden. Die Art und Weise der Herstellung der kationischen Modifizierung ist dem Fachmann geläufig. Die kationische Modifizierung kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß in der zu poly- merisierenden Ausgangsmonomerenlösung oder -emulsion geringe Mengen kationischer Monomere vorhanden sind, die mit einpolymerisiert werden, so daß die Hydrogelpartikel dann insgesamt kationisch modifiziert sind. Da viele Textil- fasern, beispielsweise Baumwollfasern, nach der Wäsche negativ geladen sind, lassen sich kationisch modifizierte Hydrogelpartikel im allgemeinen besonders gut applizieren.An improved absorption behavior of the hydrogel particles can additionally be achieved by their cationic modification. The person skilled in the art is familiar with the manner in which the cationic modification is produced. The cationic modification can, for example, be brought about by the fact that small amounts of cationic monomers are present in the starting monomer solution or emulsion to be polymerized, which are also polymerized in, so that the hydrogel particles are then cationically modified as a whole. Since many textile fibers, for example cotton fibers, are negatively charged after washing, cationically modified hydrogel particles can generally be applied particularly well.
Wie zuvor beschrieben, wird das Hydrogel insbesondere in Form einer wäßrigen Dispersion appliziert. Vorzugsweise beträgt die Konzentration der wäßrigen Hydrogeldispersionen, insbesondere in der Anwendung (z. B. nach Verdünnung des Spülgangs mit Wasser), weniger als etwa 15 g/l, insbesondere weniger als etwa 10 g/l, vorzugsweise weniger als etwa 3 g/l, ganz besonders bevorzugt weniger als etwa 1g/l, bezogen auf den Polymergehalt (Trockengewicht) der Dispersion. Die wäßrige Hydrogeldispersion kann beispielsweise durch Aufsprühen auf die Textilfasern oder durch Eintauchen der Textilien in die Dispersion appliziert werden.As described above, the hydrogel is applied in particular in the form of an aqueous dispersion. The concentration of the aqueous hydrogel dispersions, in particular in use (for example after dilution of the rinse cycle with water), is preferably less than about 15 g / l, in particular less than about 10 g / l, preferably less than about 3 g / l , very particularly preferably less than about 1 g / l, based on the polymer content (dry weight) of the dispersion. The aqueous hydrogel dispersion can be applied, for example, by spraying onto the textile fibers or by immersing the textiles in the dispersion.
Als zu applizierende "Behandlungslösungen" eignen sich erfindungsgemäß - wie bereits erläutert - insbesondere wäßrige Hydrogeldispersionen, die beispielsweise entweder durch die Verwendung als Spray, durch das Eintauchen in die entsprechende Dispersion bzw. die Behandlung der Textilien im Nachspülgang einer Waschmaschine anstelle oder z. B. in Kombination mit einem Weichspüler auf die Textilien appliziert werden können. Nach einem anschließenden Trocknungsvorgang bleiben dann die Hydrogelmatrices als kleinste Partikel auf der Textiloberfläche zurück. Die Hydrogeldispersionen sollten daher so beschaffen sein, daß die einzelnen Hydrogelmatrices auf der Textiloberfläche nicht mehr sichtbar sind. Dafür eignen sich besonders Hydrogeldispersionen mit Partikei- durchmessern im Mikro- und Nanometerbereich. Darunter wird erfindungsgemäß der Bereich unterhalb von etwa 100 μm insbesondere 10 μm, vorzugsweise 1.000 nm, ganz besonders bevorzugt 500 nm, verstanden (gequollener Zustand).As "treatment solutions" to be applied are, according to the invention - as already explained - in particular aqueous hydrogel dispersions which, for example, either by using them as a spray, by immersing them in the appropriate dispersion or treating the textiles in the rinse cycle of a washing machine instead of or, for. B. can be applied in combination with a fabric softener. After a subsequent drying process, the hydrogel matrices remain as the smallest particles on the textile surface. The hydrogel dispersions should therefore be such that the individual hydrogel matrices are no longer visible on the textile surface. Hydrogel dispersions with particle diameters in the micro and nanometer range are particularly suitable for this. According to the invention, this means the range below about 100 μm, in particular 10 μm, preferably 1,000 nm, very particularly preferably 500 nm (swollen state).
Wie zuvor beschrieben, erfolgt die Applikation der Hydrogeldispersionen im allgemeinen durch Aufsprühen als Spray, durch Eintauchen in Lösung bzw. Dispersion oder im Spülgang der Waschmaschine als Nachbehandlungsmittel anstelle oder in Kombination mit einem Weichspüler nach dem Waschprozeß.As described above, the hydrogel dispersions are generally applied by spraying on as a spray, by immersion in solution or dispersion or in the washing cycle of the washing machine as post-treatment agent instead of or in combination with a fabric softener after the washing process.
Wie zuvor beschrieben, führt das erfindungsgemäße Verfahren zu Textilien mit erhöhtem Wasseraufnahmevermögen und erhöhtem Tragekomfort.As described above, the method according to the invention leads to textiles with increased water absorption capacity and increased wearing comfort.
Des weiteren wurde gefunden, daß die Hydrogele, mit den die Textilien behandelt werden, außerdem desodierend wirken, weil sie durch Quellung Schweiß aufnehmen, so daß kein feuchtwarmes Millieu, das für die Vermehrung von Mikroorganismen und somit für die Schweißgeruchsbildung verantwortlich ist, entstehen kann. Die Aufnahme des Schweißes erfolgt diffusionsgesteuert, absorbiert wird vor allem Wasser, aber auch die im Wasser gelösten anorganischen und organischen Bestandteile des Schweißes (< 1 %), wie z. B. NaCI, Phosphate, Ammonium-, Kalium-, Calcium- und Magnesium-Salze sowie Harnstoff, Glucose, Brenztraubensäure, Cholesterin, Milchsäure, Urocaninsäure, Aminosäuren etc. Hydrogele haben den Vorteil, daß Mikroorganismen aufgrund der geringen Porengröße der Hydrogelpartikel nicht in das Hydrogel eindringen können. Der durch die Hydrogelteilchen bereitgestellte desodierende Effekt kann noch dadurch weiter erhöht werden, daß die Hydrogele zusätzlich mit Desodorantien (Desodorierungsmitteln) beladen werden, was im folgenden noch näher beschrieben wird.Furthermore, it has been found that the hydrogels with which the textiles are treated also have a deodorizing effect because they absorb sweat through swelling, so that no moist, warm environment, which is responsible for the multiplication of microorganisms and thus for the formation of perspiration odors, can arise. The absorption of sweat is controlled by diffusion. Above all, water is absorbed, but also the inorganic and organic components of sweat (<1%) dissolved in water, such as. B. NaCI, phosphates, Ammonium, potassium, calcium and magnesium salts as well as urea, glucose, pyruvic acid, cholesterol, lactic acid, urocanic acid, amino acids etc. Hydrogels have the advantage that microorganisms cannot penetrate into the hydrogel due to the small pore size of the hydrogel particles. The desodizing effect provided by the hydrogel particles can be further increased by additionally loading the hydrogels with deodorants (deodorants), which will be described in more detail below.
Des weiteren besteht auch die Möglichkeit, in die erfindungsgemäß verwendeten Hydrogele zusätzliche weitere Stoffe (z. B. spezielle Wirkstoffe, Aktivstoffe, Inhaltsstoffe und dergleichen) einzulagern bzw. darin zu immobilisieren, die dann durch Quellung der Hydrogele diffusionskontrolliert freigesetzt werden können oder auch nicht. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die Textilien (nachträglich) gezielt mit bestimmten Eigenschaften auszustatten bzw. bestimmte Eigenschaften der Textilien zu modifizieren (z. B. antibakterielle oder desodorierende Eigenschaften, UV-Schutz, Farbauffrischung, Färbung etc.), wobei diese Eigenschaften durch die Art und Menge des eingelagerten Wirkstoffes, Aktivstoffes, Inhaltsstoffes etc. bestimmt werden.Furthermore, there is also the possibility of incorporating or immobilizing additional substances (for example special active substances, active substances, ingredients and the like) in the hydrogels used according to the invention, which may or may not be released in a diffusion-controlled manner by swelling of the hydrogels. This makes it possible to provide the textiles with specific properties (subsequently) or to modify certain properties of the textiles (e.g. antibacterial or deodorant properties, UV protection, color refreshment, coloring, etc.), these properties being determined by the type and amount of the stored active ingredient, active ingredient, ingredient, etc. are determined.
Die "Beladung" von Hydrogelen mit Wirkstoffen, Aktivstoffen, Inhaltsstoffen etc. im allgemeinen ist dem Fachmann an sich geläufig: Die "Beladung" der Hydrogelpartikel bzw. -matrices mit Wirkstoffen, Aktivstoffen, Inhaltsstoffen und dergleichen kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß diese in der zu poly- merisierenden Ausgangsmonomerenmischung bzw. -emulsion zugegen sind, so daß sie in situ direkt einpolymerisiert werden. Die "Beladung" der Hydrogelmatrices mit Wirkstoffen, Aktivstoffen, Inhaltsstoffen und dergleichen kann aber beispielsweise auch (z. B. nach Gefriertrocknung des Hydrogels) nachträglich durch einen einfachen Quellungsvorgang der Hydrogele in der vorzugsweise wäßrigen Lösung der Wirkstoffe, Aktivstoffe, Inhaltsstoffe und dergleichen erfolgen. Gleichermaßen besteht die Möglichkeit, Kombinationen der zuvor beschriebenen Beladungsmechanismen anzuwenden. Methoden zur Beladung von Polymerpartikeln mit Wirkstoffen etc. sind dem Fachmann an sich geläufig. Je nach Beladungsmethode sind die Wirkstoffe etc. physikalisch und/oder chemisch in die Hydrogelpartikel inkorporiert (z. B. eingelagert, eingebettet, eingeschlossen, verkapselt, gelöst, dispergiert, adsorbiert, chemisch und/oder physikalisch gebunden etc.).The "loading" of hydrogels with active substances, active substances, ingredients etc. is generally known per se to a person skilled in the art: The "loading" of the hydrogel particles or matrices with active substances, active substances, ingredients and the like can take place, for example, in that these are present to polymerize starting monomer mixture or emulsion so that they are directly polymerized in situ. However, the "loading" of the hydrogel matrices with active ingredients, active ingredients, ingredients and the like can also be carried out subsequently (for example after freeze-drying the hydrogel) by a simple swelling process of the hydrogels in the preferably aqueous solution of the active ingredients, active ingredients, ingredients and the like. It is also possible to use combinations of the loading mechanisms described above. Methods for loading polymer particles with active ingredients etc. are known per se to the person skilled in the art. ever According to the loading method, the active ingredients etc. are physically and / or chemically incorporated into the hydrogel particles (e.g. stored, embedded, enclosed, encapsulated, dissolved, dispersed, adsorbed, chemically and / or physically bound etc.).
Die Menge an Wirkstoffen, Aktivstoffen, Inhaltsstoffen und dergleichen, mit denen die Hydrogele beladen werden können, kann in weiten Bereichen variieren. Üblicherweise beträgt die Konzentration an in den Hydrogelteilchen enthaltenen Wirkstoffen, Aktivstoffen, Inhaltsstoffen und dergleichen 0,001 bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,001 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,001 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Hydrogelteilchen.The amount of active substances, active substances, ingredients and the like with which the hydrogels can be loaded can vary within wide limits. The concentration of active substances, active substances, ingredients and the like contained in the hydrogel particles is usually 0.001 to 10% by weight, in particular 0.001 to 5% by weight, particularly preferably 0.001 to 1% by weight, based on the total weight of the hydrogel particles.
Die Beladung der Hydrogelteilchen mit den Wirkstoffen, Aktivstoffen, Inhaltsstoffen und dergleichen hat gegenüber der Verwendung der "freien" bzw. reinen Wirkstoffe, Aktivstoffe, Inhaltsstoffe und dergleichen den Vorteil, daß zur Erzielung eines bestimmten Effektes (z. B. antibakterielle oder desodorierende Eigenschaften, UV-Schutz, Farbauffrischung, Färbung etc.) geringere Konzentrationen an Wirkstoffen, Aktivstoffen, Inhaltsstoffen und dergleichen verwendet werden müssen bzw. bei gegebener Konzentration an Wirkstoffen, Aktivstoffen, Inhaltsstoffen und dergleichen ein stärkerer Effekt erzeugt wird als im Fall der reinen Wirkstoffe, Aktivstoffe, Inhaltsstoffe und dergleichen.The loading of the hydrogel particles with the active ingredients, active ingredients, ingredients and the like has the advantage over the use of the "free" or pure active ingredients, active ingredients, ingredients and the like that in order to achieve a certain effect (e.g. antibacterial or deodorant properties, UV protection, color refreshment, coloring, etc.) lower concentrations of active substances, active substances, ingredients and the like have to be used or, for a given concentration of active substances, active substances, ingredients and the like, a stronger effect is produced than in the case of pure active substances, active substances, Ingredients and the like.
Als Wirkstoffe, Aktivstoffe, Inhaltsstoffe und dergleichen, mit denen die Hydrogelteilchen beladen werden können, kommen, je nach Anwendungszweck, beliebige Wirkstoffe, Aktivstoffe, Inhaltsstoffe und dergleichen in Betracht, sofern sie mit den Hydrogelteilchen verträglich sind. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Wirkstoffe, Aktivstoffe, Inhaltsstoffe und dergleichen, mit denen die Hydrogelteilchen beladen werden können, sind z. B. Desodorierungsmittel (Des- odorantien), UV-Lichtfilter und UV-Absorber und färbende Substanzen.Suitable active substances, active substances, ingredients and the like, with which the hydrogel particles can be loaded, are, depending on the application, any active substances, active substances, ingredients and the like, provided that they are compatible with the hydrogel particles. Examples of active substances, active substances, ingredients and the like suitable according to the invention with which the hydrogel particles can be loaded are, for. B. deodorants (deodorants), UV light filters and UV absorbers and coloring substances.
Zur Erzielung bzw. Verstärkung beispielsweise einer desodorierenden Wirkung können die Hydrogelpartikel mit Desodorierungsmitteln (Desodorantien) beladen werden, d. h. die Hydrogelpartikel stellen in diesem Fall gleichzeitig Depotsysteme dar, welche desodorierende Substanzen enthalten, die durch Quellung der Hydrogele diffusionskontrolliert freigesetzt werden können. Die mit Desodorantien beladenen Hydrogelsysteme sind jedoch ebenfalls in der Lage, unangenehme Gerüche im nichtgequollenen Zustand zu absorbieren. Durch die erfindungsgemäße Behandlung resultieren in diesem Fall Textilien, die zusätzlich mit desodorierenden Eigenschaften ausgestattet sind. Unter dem Begriff "Desodorantien" oder "Desodorierungsmitteln" versteht man erfindungsgemäß Mittel, die Gerüche überdecken, entfernen oder zerstören, d. h. im Sinne der vorliegenden Erfindung wird dieser Begriff sehr weit verstanden. Zu weiteren Einzelheiten zu Desodorierungsmitteln kann beispielsweise verwiesen werden auf W. Raab, "Pflegekosmetik: ein Leitfaden", Gustav Fischer Verlag, 2. Auflage, 1997, insbesondere Seiten 33 ff., H. Fey, "Wörterbuch der Kosmetik", Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, 2. Auflage, 1985, insbesondere Seiten 61 ff., sowie Römpp- Chemielexikon, Georg Thieme Verlag, 10. Auflage, Stichworte "Desodorantien", "Geruchsverbesserungsmittel" und "Antihidrotika", deren gesamte Offenbarung hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird. Erfindungsgemäß geeignete Desodorierungsmittel sind vorzugsweise hautverträglich. Des weiteren sollte das in die Hydrogelmatrices eingelagerte Desodorierungsmittel wasserlöslich oder zumindest wasserdispergierbar sein. Insbesondere bevorzugt sind Desodorierungsmittel, deren Moleküle durch die Poren des Hydrogels im gequollenen Zustand diffundieren können. Erfindungsgemäß bevorzugt sind solche Desodorierungsmittel (Desodorantien), die keimhemmende, insbesondere bakteriostatische Wirkung aufweisen, insbesondere gegen Gram-positive Bakterien. Als Desodorierungsmittel (Desodorantien) eignen sich erfindungsgemäß alle Konservierungsstoffe mit spezifischer bakteriostatischer Wirkung gegen Gram-positive Bakterien, die gemäß der Kosmetik-VO vom 16.12.1977 einschließlich der Än- derungs-VO vom 21.3.1988 in Körperpflegemitteln zugelassen sind. Erfindungsgemäß geeignet ist z. B. das antibakteriell wirkende Polymer Chitosan und dessen Derivate, insbesondere wenn das Molekulargewicht des Chitosans oder seiner Derivate eine Diffusion durch die Poren des Hydrogels im gequollenen Zustand erlaubt. Beispiele hierfür sind Chitosan und Chitosanderivate mit Molekulargewichten von weniger als etwa 100.000 g/mol. Weitere, erfindungsgemäß geeignete Desodorierungsmittel (Desodorantien) sind ausgewählt aus der Gruppe von Triclosan, Trichlorcarbanilid, Bronopol, Chlorhexidinen und deren Salzen, Chlor- und Dichlorxylenolen, Hexachlorophenen, Tetrabrom-ortho-kresol, Usninsäuren und deren Salzen, Quats und Amphotensiden vom Betaintyp sowie Mischungen dieser Verbindungen. Ein weiteres, erfindungsgemäß besonders geeignetes Desodorierungsmittel (Desodorans) ist Zinkricinoleat, insbesondere in Kombination mit synergistischen Zusätzen, die mit den geruchsbildenden Substanzen Einschlußverbindungen bilden können und daher vor allem zur Geruchsabsorption unangenehmer Gerüche geeignet ist. Weitere, erfindungsgemäß geeignete Desodorierungsmittel (Desodorans) sind Citronensäureester wie Citro- nensäuretriethylester, insbesondere in Kombination mit Antioxidantien. Weitere, erfindungsgemäß geeignete Desodorierungsmittel (Desodorantien) sind sogenannte Geruchsverbesserungsmittel (Geruchsüberdeckungsmittel) sowie Anti- hidrotika (Schweißverhütungsmittel).To achieve or reinforce a deodorizing effect, for example, the hydrogel particles can be loaded with deodorizing agents (deodorants), ie in this case the hydrogel particles simultaneously represent depot systems represents which contain deodorant substances which can be released in a diffusion-controlled manner by swelling of the hydrogels. However, the hydrogel systems loaded with deodorants are also able to absorb unpleasant odors when not swollen. In this case, the treatment according to the invention results in textiles which are additionally provided with deodorizing properties. According to the invention, the term “deodorants” or “deodorants” is understood to mean agents which mask, remove or destroy odors, ie in the sense of the present invention this term is understood very broadly. For further details on deodorants, reference can be made, for example, to W. Raab, "Care Cosmetics: A Guide", Gustav Fischer Verlag, 2nd edition, 1997, in particular pages 33 ff., H. Fey, "Dictionary of Cosmetics", Scientific Publishing Company, 2nd edition, 1985, in particular pages 61 ff., And Römpp chemistry lexicon, Georg Thieme Verlag, 10th edition, keywords "deodorants", "odor improvers" and "antihidrotics", the entire disclosure of which is hereby incorporated by reference. Deodorants suitable according to the invention are preferably compatible with the skin. Furthermore, the deodorizing agent incorporated into the hydrogel matrices should be water-soluble or at least water-dispersible. Deodorants are particularly preferred, the molecules of which can diffuse through the pores of the hydrogel in the swollen state. According to the invention, preference is given to those deodorants (deodorants) which have a germ-inhibiting, in particular bacteriostatic action, in particular against Gram-positive bacteria. Suitable deodorants according to the invention are all preservatives with a specific bacteriostatic action against Gram-positive bacteria which are approved in body care products according to the Cosmetics Regulation of 16.12.1977 including the Amendment Regulation of 21.3.1988. Suitable according to the invention is, for. B. the antibacterial polymer chitosan and its derivatives, especially if the molecular weight of the chitosan or its derivatives allows diffusion through the pores of the hydrogel in the swollen state. Examples include chitosan and chitosan derivatives with molecular weights of less than about 100,000 g / mol. Further deodorants (deodorants) suitable according to the invention are selected from the group of triclosan, trichlorocarbanilide, bronopol, chlorhexidines and their salts, chloro- and dichloroxylenols, hexachlorophenes, tetrabromo-ortho-cresol, usnic acids and their salts, quats and amphoteric surfactants of the betaine type and mixtures of these compounds. Another deodorizing agent (deodorant) which is particularly suitable according to the invention is zinc ricinoleate, in particular in combination with synergistic additives which can form inclusion compounds with the odor-forming substances and are therefore particularly suitable for the absorption of unpleasant odors. Further deodorizing agents (deodorant) which are suitable according to the invention are citric acid esters such as triethyl citrate, in particular in combination with antioxidants. Further deodorizing agents (deodorants) which are suitable according to the invention are so-called odor improvers (odor masking agents) and antihidrotics (sweat prevention agents).
Wenn man die zu behandelnden Textilien beispielsweise mit einem Schutz gegenüber Ultraviolettstrahlung (UV-Schutz) ausstatten will, können die Hydrogelpartikel mit UV-Lichtfiltern und/oder UV-Absorbern beladen werden. Unter einem "UV-Lichtfilter" - synonym auch als "UV-Strahlenfilter", "UV-Schutzfilter" oder "UV-Filter" bezeichnet - versteht man erfindungsgemäß insbesondere Stoffe oder Stoffgemische, die nach Maßgabe ihres Absorptionsspektrums einfallende UV-Strahlung zumindest teilweise absorbieren und/oder reflektieren. Unter "UV- Absorbern" versteht man erfindungsgemäß insbesondere Stoffe bzw. Stoffgemische oder Verbindungen mit ausgeprägtem Absorptionsvermögen für Ultraviolettstrahlung. Auf diese Weise können die erfindungsgemäß behandelten Textilien mit einem temporären Schutz gegenüber Ultraviolettstrahlung ausrüsten, wobei gleichermaßen ein Schutz der Textilien vor photochemischer Alterung und/oder Farbverblassung bereitgestellt wird, so daß nicht nur ein UV-Schutz für den Träger der Textilien, sondern auch für die Textilien selbst bereitgestellt wird. Als erfindungsgemäß einsetzbare UV-Lichtfilter bzw. UV-Absorber kommen sämtliche auf dem Markt verfügbaren UV-Lichtfilter und/oder UV-Absorber in Betracht, so z. B. wasserlösliche, wasserunlösliche bzw. wasserdispergierbare, hydrophile, hydrophobe oder amphiphile UV-Lichtfilter bzw. UV-Absorber etc. Erfindungsgemäß kann der UV-Lichtfilter bzw. UV-Absorber insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe von UV-Absorbern und/oder UV-Strahlenfiltern vom Stilben-Typ; Benzophenonen und Benzophenonderivaten, wie insbesondere Benzophenon-3 und Benzophenon-4 sowie Sulfonsäurederivaten von Benzophenonen, insbesondere 2,2'-Dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenon-5,5'-bis- (natriumsulfonat); Methylen-bis-benzotriazolyltetramethylbutylphenol; Sulfonsäurederivaten von Benzimidazolen, insbesondere 2-Phenylbenzimidazol-5-sulfon- säure; Bisoctyltriazol; Campherderivaten wie Sulfonsäurederivaten des 3- Benzylidencamphers, Terephtalydendicamphersulfonsäure und deren Salzen sowie Trimoniumbenzylidencamphersulfat; Hydroxynaphthochinonen; Phe- nylbenzoxazolen und -benzimidazolen; Digalloyltrioleaten; phenylsubstituierten Acrylsäuren, insbesondere Zimtsäuren und ihren Salzen, Estern und Derivaten sowie 2-Cyano-3,3-diphenylacrylsäureethylhexylester; Aminobenzoesäuren und ihren Salzen, Estern und Derivaten wie p-Aminobenzoesäure und ihren Estern; Salicylsäuren und ihren Salzen, Estern und Derivaten; Urocan(in)säure und ihren Salzen, Estern und Derivaten; Butylmethoxydibenzoylmethan; Benzalazin; Naturstoffen wie Nerz-, Avocado-, Mandel-, Sesam-, Erdnuß-, Oliven-, Saflor- und Kokosölen und deren Extrakten; feinst partikulären anorganischen Oxidteilchen wie TiO2, AI2O3 und/oder ZnO; sowie Mischungen der zuvor genannten Verbindungen.If, for example, the textiles to be treated are to be protected against ultraviolet radiation (UV protection), the hydrogel particles can be loaded with UV light filters and / or UV absorbers. According to the invention, a “UV light filter” - also known synonymously as “UV radiation filter”, “UV protective filter” or “UV filter” - is understood in particular to mean substances or mixtures of substances which at least partially absorb incident UV radiation in accordance with their absorption spectrum and / or reflect. According to the invention, “UV absorbers” are understood to mean in particular substances or substance mixtures or compounds with a pronounced absorption capacity for ultraviolet radiation. In this way, the textiles treated according to the invention can be provided with a temporary protection against ultraviolet radiation, protection of the textiles from photochemical aging and / or color fading being provided, so that not only UV protection for the wearer of the textiles, but also for the Textiles itself is provided. Suitable UV light filters or UV absorbers which can be used according to the invention are all UV light filters and / or UV absorbers available on the market. B. water-soluble, water-insoluble or water-dispersible, hydrophilic, hydrophobic or amphiphilic UV light filter or UV absorber etc. According to the invention, the UV light filter or UV absorber can in particular be selected from the group of UV absorbers and / or UV radiation filters of the stilbene type; Benzophenones and benzophenone derivatives, such as, in particular, benzophenone-3 and benzophenone-4, and sulfonic acid derivatives of benzophenones, in particular 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone-5,5'-bis (sodium sulfonate); Methylene-bis-benzotriazolyltetramethylbutylphenol; Sulfonic acid derivatives of benzimidazoles, in particular 2-phenylbenzimidazole-5-sulfonic acid; Bisoctyltriazol; Camphor derivatives such as sulfonic acid derivatives of 3-benzylidene camphor, terephthalic dicamphor sulfonic acid and its salts and trimonium benzylidene camphor sulfate; Hydroxynaphthochinonen; Phenylbenzoxazoles and benzimidazoles; Digalloyltrioleaten; phenyl-substituted acrylic acids, especially cinnamic acids and their salts, esters and derivatives as well as 2-cyano-3,3-diphenylacrylate ethylhexyl; Aminobenzoic acids and their salts, esters and derivatives such as p-aminobenzoic acid and their esters; Salicylic acids and their salts, esters and derivatives; Urocan (in) acid and its salts, esters and derivatives; butylmethoxydibenzoylmethane; Benzalazin; Natural substances such as mink, avocado, almond, sesame, peanut, olive, safflower and coconut oils and their extracts; very fine particulate inorganic oxide particles such as TiO 2 , Al 2 O 3 and / or ZnO; and mixtures of the aforementioned compounds.
Wenn man die zu behandelnden Textilien beispielsweise einfärben möchte oder im Fall farbiger bzw. nichtweißer Textilien eine Farbauffrischung oder Farbintensivierung erzielen möchte, können die Hydrogelpartikel mit färbenden Substanzen beladen werden. Als erfindungsgemäß einsetzbare färbende Substanzen kommen sämtliche üblichen bzw. auf dem Markt verfügbaren färbenden Substanzen in Betracht, insbesondere Textilfarbstoffe. Die färbende Substanz kann insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe von anorganischen wie organischen Farbstoffen und Farbpigmenten aller Art, wie insbesondere Direktfarbstoffen, Reaktivfarbstoffen und Säurefarbstoffen, gegebenenfalls in Kombination mit anorganischen und/oder organischen Salzen, insbesondere sogenannten Färbesalzen. Als färbende Substanzen bzw. Farbstoffe, insbesondere Textilfarbstoffe, eignen sich erfindungsgemäß aus der Gesamtheit aller zur Färbung von Textilien eingesetzten Farbstoffe insbesondere die folgenden: (i) Direktfarbstoffe, wie z. B. anionische Farbstoffe (Diese sind meist dadurch gekennzeichnet, daß sie aufgrund von elektrostatischen Wechselwirkungen, van-der-Waals-Wechselwir- kungen, Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Cellulose-OH-Gruppen und dem Farbstoff direkt auf die Faser aufziehen.); (ii) Reaktivfarbstoffe, die ebenfalls anionischen Charakter haben können und insbesondere aus einer farbgebenden (Farbstoff-)Komponente und einer Reaktivkomponente aufgebaut sein können (Während der Behandlung mit farbstoffenthaltenden Matrix- bzw. Depotsystemen reagiert die Reaktivkomponente mit den funktioneilen Gruppen der Faser, z. B. Hydroxygruppen bei Cellulose, Amidgruppen bei Wolle und Polyamiden etc., und bildet dabei kovalente Bindungen aus); (iii) (Farb-)Pigmente, die in der Regel in die Faser eingelagert werden und mit einem Bindemittel fixiert werden; (iv) Säurefarbstoffe, die insbesondere auf Wollfasern, aber auch auf Casein- und Polyamid-Fasern aus saurem oder neutralem Bad direkt aufziehen.If, for example, you want to color the textiles to be treated or if you want to refresh or intensify the color in the case of colored or non-white textiles, the hydrogel particles can be loaded with coloring substances. Coloring substances which can be used according to the invention are all the usual coloring substances or those which are available on the market, in particular textile dyes. The coloring substance can in particular be selected from the group of inorganic and organic dyes and color pigments of all kinds, such as in particular direct dyes, reactive dyes and acid dyes, optionally in combination with inorganic and / or organic salts, in particular so-called coloring salts. The following are particularly suitable as coloring substances or dyes, in particular textile dyes, from the entirety of all dyes used for dyeing textiles: (i) direct dyes, such as, for example, B. anionic dyes (these are usually characterized by the fact that they build up directly on the fiber due to electrostatic interactions, van der Waals interactions, hydrogen bonds between the cellulose OH groups and the dye); (ii) reactive dyes, which can also have an anionic character and in particular can be composed of a coloring (dye) component and a reactive component (during treatment with dye-containing matrix or depot systems, the reactive component reacts with the functional groups of the fiber, e.g. B. hydroxyl groups in cellulose, amide groups in wool and polyamides etc., and forms covalent bonds); (iii) (color) pigments, which are usually embedded in the fiber and fixed with a binder; (iv) Acid dyes, which in particular on wool fibers, but also on casein and polyamide fibers from acid or neutral bath directly.
Dem Fachmann werden beim Lesen der vorliegenden Beschreibung weitere Beispiele für Wirkstoffe, Aktivstoffe, Inhaltsstoffe etc. geläufig sein, mit denen die Hydrogelteilchen gegebenenfalls beladen werden können, ohne daß er den Rahmen der vorliegenden Erfindung verläßt.Upon reading the present description, the person skilled in the art will be familiar with further examples of active substances, active substances, ingredients, etc., with which the hydrogel particles can optionally be loaded without departing from the scope of the present invention.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch die Textilien, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt worden sind. Hierbei handelt es sich um Textilien aller Art, vorzugsweise synthetische Textilien, insbesondere textile Bekleidung, auf deren Oberfläche, insbesondere Fasern, formstabile Hydrogelteilchen auf der Basis hydrophiler, aber wasserunlöslicher, synthetischer oder natürlicher, als dreidimensionale Netzwerke vorliegender Polymere mit mittleren Teilchendurchmessern im gequollenen Zustand von weniger als 100 μm, insbesondere weniger als 10 μm, vorzugsweise weniger als etwa 1.000 nm, ganz besonders bevorzugt weniger als 500 nm, aufgebracht sind. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Textilien, insbesondere synthetischen Textilien, weisen unter anderem ein erhöhtes Wasserabsorptionsvermögen auf. Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch die Verwendung von Hydrogelen, insbesondere mikro- und nanoskaliger Hydrogele, gegebenenfalls in kationisch modifizierter Form, zur temporären Ausstattung von Textilien, vorzugsweise synthetischer Textilien, insbesondere textiler Bekleidung. Die erfindungsgemäße Verwendung führt zu einer Erhöhung des Wasseraufnahmevermögens (Wasserabsorptionsvermögen) der auf diese Weise behandelten Textilien und im allgemeinen somit auch zu einer Erhöhung des Tragekomforts.The present invention also further relates to the textiles which have been treated in accordance with the process according to the invention. These are all types of textiles, preferably synthetic textiles, in particular textile clothing, on the surface, in particular fibers, of dimensionally stable hydrogel particles based on hydrophilic but water-insoluble, synthetic or natural, as three-dimensional networks of polymers with average particle diameters in the swollen state of less than 100 μm, in particular less than 10 μm, preferably less than about 1,000 nm, very particularly preferably less than 500 nm, are applied. The textiles treated by the process according to the invention, in particular synthetic textiles, have, inter alia, an increased water absorption capacity. The present invention also relates to the use of hydrogels, in particular micro- and nanoscale hydrogels, optionally in a cationically modified form, for temporarily furnishing textiles, preferably synthetic textiles, in particular textile clothing. The use according to the invention leads to an increase in the water absorption capacity (water absorption capacity) of the textiles treated in this way and thus generally also to an increase in the wearing comfort.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Hydrogelen, insbesondere mikro- und nanoskaliger Hydrogele, gegebenenfalls in kationisch modifizierter Form, als Matrixsystem zur Wasseraufnahme auf Textilien, vorzugsweise synthetischen Textilien, insbesondere textiler Bekleidung. Dabei erfolgt die Wasseraufnahme unter Quellung der Hydrogele.The present invention furthermore relates to the use of hydrogels, in particular micro- and nanoscale hydrogels, optionally in a cationically modified form, as a matrix system for water absorption on textiles, preferably synthetic textiles, in particular textile clothing. The water absorption takes place with swelling of the hydrogels.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind die Verwendung von Hydrogelen, insbesondere mikro- und nanoskaliger Hydrogele, gegebenenfalls in kationisch modifizierter Form, insbesondere in Form wäßriger Dispersionen, in Wasch- und/oder Reinigungsmitteln wie Wäschenachbehandlungsmittel, insbesondere Weichspülmittel, Wäschesprays oder Bügelhilfen sowie die Wasch- und/oder Reinigungsmittel, die diese Hydrogele enthalten, selbst.The present invention furthermore relates to the use of hydrogels, in particular micro- and nanoscale hydrogels, optionally in cationically modified form, in particular in the form of aqueous dispersions, in detergents and / or cleaning agents, such as laundry aftertreatment agents, in particular fabric softeners, laundry sprays or ironing aids, and the washing and / or detergents containing these hydrogels themselves.
Gegenüber dem bekannten Stand der Technik weist die vorliegende Erfindung eine Reihe von Vorteilen auf: Zur Verbesserung des Tragekomforts, insbesondere des Wasseraufnahmevermögens, wurden im Stand der Technik bislang nur Permanentausrüstungen, z. B. wie im Falle von Membrantextilien, eingesetzt, diese sind relativ aufwendig in der Herstellung und als Permanentausrüstung gerade nicht entfernbar; durch die vorliegende Erfindung gelingt aufgrund der Verwendung von Hydrogelen erstmals die Bereitstellung einer temporären Textilausrüstung zur Steigerung des Tragekomforts bzw. des Wasser- bzw. Feuchtigkeitsaufnahmevermögens von Textilien, insbesondere synthetischer Textilien, vorzugsweise textiler Bekleidungsstücken. Bisher wurde im Stand der Technik kein Verfahren beschrieben, um die Wasserabsorption insbesondere synthetischer Textilien auf relativ einfache Weise, beispielsweise während eines Wasch- und Reinigungsschrittes oder in einem anschließenden Nachbehandlungsschritt, zu erhöhen; dies ist aber insbesondere von Interesse, wenn eine nur temporäre Modifizierung der Textiloberflächen erzielt werden soll, die nachträglich einfach appliziert und beim nächsten Wasch- und Reinigungsvorgang wieder vom Textil entfernt werden soll. Gegenüber der klassischen Hydrophilierung synthetischer Textilfasern mittels hydrophiler Monomere, Oligomere oder Polymere wird erfindungsgemäß eine erhöhte Wasseraufnahmekapazität durch Quellen der Hydrogelpartikel auf der Faser ermöglicht. Erfindungsgemäß sind zudem nur relativ geringe Konzentrationen an Hydrogeldispersion zur temporären Ausrüstung der Textilien erforderlich. Des weiteren können durch gezielte Beladung der Hydrogele mit Wirkstoffen, Aktivstoffen, Inhaltsstoffen und dergleichen bestimmte Eigenschaft der behandelten Textilien erzielt bzw. modifiziert werden.Compared to the known prior art, the present invention has a number of advantages: To improve the wearing comfort, in particular the water absorption capacity, only permanent equipment, e.g. B. used in the case of membrane textiles, these are relatively expensive to manufacture and as permanent equipment just not removable; Due to the use of hydrogels, the present invention for the first time makes it possible to provide a temporary textile finish to increase the wearing comfort or the water or moisture absorption capacity of textiles, in particular synthetic textiles, preferably textile clothing. To date, no method has been described in the prior art for the water absorption, in particular of synthetic textiles, to be carried out in a relatively simple manner, for example during a washing and cleaning step or in a subsequent post-treatment step; this is of particular interest, however, if only a temporary modification of the textile surfaces is to be achieved, which is simply to be applied subsequently and removed from the textile during the next washing and cleaning process. Compared to the classic hydrophilization of synthetic textile fibers by means of hydrophilic monomers, oligomers or polymers, an increased water absorption capacity is made possible by swelling of the hydrogel particles on the fiber. According to the invention, only relatively low concentrations of hydrogel dispersion are required for temporarily finishing the textiles. Furthermore, specific properties of the treated textiles can be achieved or modified by targeted loading of the hydrogels with active substances, active substances, ingredients and the like.
Weitere Ausgestaltungen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne weiteres erkennbar und realisierbar, ohne daß er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verläßt.Further configurations and variations of the present invention are readily recognizable and realizable for the person skilled in the art on reading the description, without thereby leaving the scope of the present invention.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele veranschaulicht, welche die Erfindung jedoch keinesfalls beschränken. The present invention is illustrated by means of the following exemplary embodiments, which, however, in no way limit the invention.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE:WORKING EXAMPLES
TEIL A: BEHANDLUNG VON TEXTILIEN MIT DISPERSIONEN VONPART A: TREATING TEXTILES WITH DISPERSIONS OF
HYDROGELENHYDROGELS
Die folgenden, unter TEIL A wiedergegebenen Beispiele 1 bis 5 betreffen die Behandlung von Textilien mit Dispersionen von Hydrogelen, die nicht mit Aktiv- bzw. Wirkstoffen beladen sindThe following Examples 1 to 5 reproduced under PART A relate to the treatment of textiles with dispersions of hydrogels which are not loaded with active substances
Beispiel 1 : Herstellung einer wäßrigen Polyisopropylacrylamid-Hydrogel-Example 1: Preparation of an aqueous polyisopropylacrylamide hydrogel
Dispersion ((P-NIPAAm)-Hydrogel) In einem 1 -Liter-Vierhalskolben werden 470 ml VE-Wasser (vollentsalztes Wasser), 7 g N-Isopropylacrylamid, 0,35 g N,N-Methylenbisacrylamid und 0,094 g Natriumdodecylsulfat eingewogen und unter N2-Atmosphäre und Rückfluß bei 200 UpM auf 70 °C erwärmt. Nach 30 Minuten werden 0,28 g Kaliumperoxy- disulfat in 30 ml VE-Wasser hinzugegeben, und nach weiteren 4 Stunden wird die Reaktion beendet.Dispersion ((P-NIPAAm) hydrogel) In a 1 liter four-necked flask, 470 ml demineralized water (fully demineralized water), 7 g N-isopropylacrylamide, 0.35 g N, N-methylenebisacrylamide and 0.094 g sodium dodecyl sulfate are weighed in and under N2 atmosphere and reflux heated to 70 ° C. at 200 rpm. After 30 minutes, 0.28 g of potassium peroxydisulfate in 30 ml of demineralized water are added, and the reaction is ended after a further 4 hours.
Die so synthetisierten Hydrogelpartikel haben bei Raumtemperatur einen Durchmesser von ca. 200 bis 300 nm im gequollenen Zustand, d. h. im Zustand der Dispersion. Das N-Isopropylacrylamid ist in der Dispersion mittels HPLC nicht mehr nachweisbar (< 1ppm).The hydrogel particles thus synthesized have a diameter of approx. 200 to 300 nm in the swollen state at room temperature, i.e. H. in the state of dispersion. The N-isopropylacrylamide is no longer detectable in the dispersion by means of HPLC (<1ppm).
Beispiel 2: Applikation der Hydrogeldispersion aus Beispiel 1 auf Textilien Die Applikation der nach Beispiel 1 hergestellten Hydrogeldispersion erfolgt standardisiert über einen Zeitraum von 24 Stunden. Bei einer späteren Anwendung werden Applikationszeiten von weniger als 10 Minuten oder eine Applikation mittels Spray bevorzugt, um eine ausreichende Menge an Hydrogelpartikeln auf die textile Oberfläche zu applizieren.Example 2: Application of the hydrogel dispersion from example 1 to textiles The application of the hydrogel dispersion prepared according to example 1 takes place in a standardized manner over a period of 24 hours. In a later application, application times of less than 10 minutes or spray application are preferred in order to apply a sufficient amount of hydrogel particles to the textile surface.
Verwendet werden Testgewebe aus Baumwolle, Polyester und ein Mischgewebe aus Baumwolle/Polyester mit definierten Maßen von 8 x 2 cm. Diese werden 24 Stunden in eine leicht gerührte, bei 20 °C thermostatisierte Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 15 g/1 gehängt. Nach der Applikation der Hydrogele werden die Proben bei Raumtemperatur zunächst an Luft, zur exakten Durchführung der tensiometrischen Messungen dann im Exsikkator getrocknet. Das Aufziehverhalten der Hydrogelmatrices variiert je nach verwendeten Textilfasern. So ziehen bei Verwendung einer Hydrogeldispersion mit einer Konzentration von 15 g/l auf Baumwolle 0,6 mg/cm2 Hydrogel, auf Polyester 1 mg/cm2 Hydrogel und auf das Mischgewebe 0,4 mg/cm^ Hydrogel auf.Test fabrics made of cotton, polyester and a mixed fabric made of cotton / polyester with defined dimensions of 8 x 2 cm are used. These are hung for 24 hours in a lightly stirred dispersion which is thermostatted at 20 ° C. and has a solids content of 15 g / l. After application of the hydrogels the samples are first dried in air at room temperature and then dried in a desiccator to carry out the tensiometric measurements exactly. The pulling behavior of the hydrogel matrices varies depending on the textile fibers used. When using a hydrogel dispersion with a concentration of 15 g / l, 0.6 mg / cm2 hydrogel on cotton, 1 mg / cm2 hydrogel on polyester and 0.4 mg / cm ^ hydrogel on the mixed fabric.
Beispiel 3: Feuchtigkeitsaufnahme der in Beispiel 2 behandelten Textilien Das Wasseraufnahmevermögen der auf diese Weise behandelten Textilgewebe wird mittels tensiometrischer Messungen ermittelt. Die Wasseraufnahme wird über einen Zeitraum von 130 Sekunden ermittelt. Für die behandelte Baumwolle werden in diesem Zeitraum eine absolute Wasserabsorption von 0,38 g und für das behandelte Polyester von 0,8 g erzielt, während die unbehandelte Polyesterprobe kein Wasser absorbiert. Das behandelte Mischgewebe zeigt eine Wasserabsorption von 0,3 g.Example 3 Moisture Absorption of the Textiles Treated in Example 2 The water absorption capacity of the textile fabrics treated in this way is determined by means of tensiometric measurements. The water absorption is determined over a period of 130 seconds. During this period, an absolute water absorption of 0.38 g is achieved for the treated cotton and 0.8 g for the treated polyester, while the untreated polyester sample does not absorb any water. The treated blended fabric shows a water absorption of 0.3 g.
Bei einer 10minütigen Applikation durch Eintauchen der Textilstreifen in eine Hydrogeldispersion mit einem Feststoffgehalt von 1 g/l wird bei Polyester eine Wasseraufnahme nach 130 Sekunden von 0,7 g erzielt. Dieser Wert wird auch noch erzielt, wenn der Feststoffgehalt der Hydrogeldispersion aus Beispiel 1 auf 0,2 g/l reduziert wird.With a 10-minute application by immersing the textile strips in a hydrogel dispersion with a solids content of 1 g / l, water absorption of 0.7 g after 130 seconds is achieved with polyester. This value is also achieved if the solids content of the hydrogel dispersion from Example 1 is reduced to 0.2 g / l.
Wird die Hydrogeldispersion (1 g/l) in Kombination mit Weichspüler (2 ml/l) durch Eintauchen der Textilstreifen in die entsprechende Lösung appliziert, so werden hohe Werte (0,6 g/l) für Polyester für das Wasseraufnahmevermögen bei gleichzeitiger Verbesserung des "Griffs" ("Soft Feeling") erzielt.If the hydrogel dispersion (1 g / l) in combination with fabric softener (2 ml / l) is applied by immersing the textile strips in the corresponding solution, high values (0.6 g / l) for polyester are used for the water absorption capacity while improving the "Griffs" ("Soft Feeling") achieved.
Die verbesserte Wasserabsorption von Polyestergewebe wurde zusätzlich mittels einer High-Speed-Kamera visualisiert, mit der die Einsinkgeschwindigkeit eines einzelnen Wassertropfens verfolgt werden kann. Auf unbehandeltem Polyester ist der Wassertropfen auch nach 60 Sekunden noch auf der Textiloberfläche sichtbar, während er bei dem mit der Hydrogeldispersion behandeltem Polyestergewebe nach 4 Sekunden bereits vollständig vom Textil aufgenommen ist. Beispiel 4: Herstellung einer wäßrigen kationisch modifizierten Polyiso- propylacrylamid-Hydrogel-Dispersion ((P-NIPAAm)-Hydrogel) In einem 2-Liter-Vierhalskolben werden 990 ml VE-Wasser (vollentsalztes Wasser), 13,89 g N-Isopropylacrylamid, 0,102 g 2-Aminoethylmethacrylathydrochlorid, 0.7 g N, N-Methylenbisacrylamid und 0,188 g Natriumdodecylsulfat eingewogen und unter N2-Atmosphäre und Rückfluß bei 200 UpM auf 70 °C erwärmt. Nach 30 Minuten werden 0,56 g Kaliumperoxydisulfat in 10 ml VE-Wasser hinzugegeben, und nach weiteren 4 Stunden wird die Reaktion beendet.The improved water absorption of polyester fabric was also visualized using a high-speed camera, which can be used to track the sinking rate of a single drop of water. On untreated polyester, the water drop is still visible on the textile surface even after 60 seconds, while in the case of the polyester fabric treated with the hydrogel dispersion, it is already completely absorbed by the textile after 4 seconds. EXAMPLE 4 Preparation of an Aqueous Cationically Modified Polyisopropylacrylamide Hydrogel Dispersion ((P-NIPAAm) Hydrogel) 990 ml of demineralized water (demineralized water), 13.89 g of N-isopropylacrylamide are placed in a 2 liter four-necked flask. Weighed 0.102 g of 2-aminoethyl methacrylate hydrochloride, 0.7 g of N, N-methylenebisacrylamide and 0.188 g of sodium dodecyl sulfate and heated to 70 ° C. under an N2 atmosphere and reflux at 200 rpm. After 30 minutes, 0.56 g of potassium peroxydisulfate in 10 ml of demineralized water are added, and the reaction is ended after a further 4 hours.
Beispiel 5: Vergleich der Feuchtigkeitsaufnahme von nach Beispiel 2 mit einer P-NIPAAm-Dispersion (Beispiel 1) und einer kationisch modifizierten Polyisopropylacrylamid-Dispersion behandelten Textilien Das Wasseraufnahmevermögen wird analog Beispiel 3 mittels tensiometrischer Messungen ermittelt. Verglichen werden Hydrogeldispersionen der Konzentration 0,2 g/l, 0,1 g/l und 0,05 g/l.Example 5: Comparison of the moisture absorption of textiles treated according to Example 2 with a P-NIPAAm dispersion (Example 1) and a cationically modified polyisopropylacrylamide dispersion. The water absorption capacity is determined analogously to Example 3 by means of tensiometric measurements. Hydrogel dispersions with a concentration of 0.2 g / l, 0.1 g / l and 0.05 g / l are compared.
Bei einer 10minütigen Applikation durch Eintauchen der Textilstreifen in die entsprechende Hydrogeldispersion mit einem Feststoffgehalt von 0,2 g/l werden für die 3 Gewebearten - Baumwolle, Polyester und Satin - nach einer Eintauchzeit von 130 Sekunden identisch hohe Werte von 0,39 g für Baumwolle, 0,7 g für Polyester und 0,24 g für Satin erhalten.In the case of a 10-minute application by immersing the textile strips in the corresponding hydrogel dispersion with a solids content of 0.2 g / l, after an immersion time of 130 seconds, the 3 fabric types - cotton, polyester and satin - have identical values of 0.39 g for cotton 0.7 g for polyester and 0.24 g for satin.
Bei Verwendung einer Hydrogeldispersion von 0,1 g/l erzielen die kationisch modifizierten P-NIPAAm-Hydrogele bei Polyester 0,7 g, während die R-NIPAAm-Hy- drogeldispersion lediglich Werte von 0,3 g erreicht. Bei einer Konzentration an Hydrogelen von 0,05 g/l werden für das kationisch modifizierte P-NIPAAm- Hydrogel auf Polyester noch 0,3 g und für das P-NIPAAm-Hydrogel 0,1 g erzielt.When using a hydrogel dispersion of 0.1 g / l, the cationically modified P-NIPAAm hydrogels achieve 0.7 g in polyester, while the R-NIPAAm hydrogel dispersion only reaches values of 0.3 g. With a concentration of hydrogels of 0.05 g / l, 0.3 g are still achieved for the cationically modified P-NIPAAm hydrogel on polyester and 0.1 g for the P-NIPAAm hydrogel.
TEIL B: BEHANDLUNG VON TEXTILIEN MIT DISPERSIONEN VON MITPART B: TREATMENT OF TEXTILES WITH DISPERSIONS OF WITH
DESODORANTIEN BELADENEN HYDROGELENDESODORANT-LOADED HYDROGELS
Die folgenden, unter TEIL B wiedergegebenen Beispiele 1 bis 7 betreffen die Behandlung von Textilien mit Dispersionen von Hydrogelen, die mit Desodorantien beladen sind Beispiel 1: Herstellung von Hydrogelmatrices am Beispiel von Polyisopro- pylacrylamid (P-NIPAAm) In einem 1 -Liter-Vierhalskolben werden 470 ml VE-Wasser (vollentsalztes Wasser), 7 g N-Isopropylacrylamid, 0,35 g N,N-Methylenbisacrylamid und 0,094 g Natriumdodecylsulfat eingewogen und unter N2-Atmosphäre und unter Rückfluß bei 200 UpM auf 70 °C erwärmt. Nach 30 Minuten werden 0,28 g Kaliumper- oxydisulfat in 30 ml VE-Wasser hinzugegeben. Nach weiteren 4 Stunden ist die Reaktion beendet. Die wäßrige Hydrogeldispersion wird anschließend dialysiert. Die so synthetisierten Hydrogelpartikel haben bei Raumtemperatur einen Durchmesser von ca. 200 bis 300 nm im gequollenen Zustand, d. h. in wäßriger Dispersion. N-Isopropylacrylamid ist in der Dispersion mittels HPLC nicht mehr nachweisbar (< 1ppm).The following Examples 1 to 7, reproduced under PART B, relate to the treatment of textiles with dispersions of hydrogels which are loaded with deodorants Example 1: Preparation of hydrogel matrices using the example of polyisopropyl acrylamide (P-NIPAAm) 470 ml of demineralized water (fully demineralized water), 7 g of N-isopropylacrylamide, 0.35 g of N, N-methylenebisacrylamide are placed in a 1 liter four-necked flask and 0.094 g of sodium dodecyl sulfate were weighed in and heated to 70 ° C. under an N2 atmosphere and under reflux at 200 rpm. After 30 minutes, 0.28 g of potassium peroxydisulfate in 30 ml of demineralized water are added. The reaction is complete after a further 4 hours. The aqueous hydrogel dispersion is then dialyzed. The hydrogel particles thus synthesized have a diameter of approx. 200 to 300 nm at room temperature in the swollen state, ie in an aqueous dispersion. N-isopropylacrylamide is no longer detectable in the dispersion by means of HPLC (<1ppm).
Beispiel 2: Immobilisierung von Desodorantien in Hydrogelmatrices Die nach Beispiel 1 hergestellte Hydrogeldispersion wird in geeigneter Weise (Zentrifugation, Verdunstung des Wassers im Trockenschrank) bis zu einem Feststoffgehalt von etwa 7 bis 8 % (w/w) aufkonzentriert und in eine den Wirkstoff (z. B. antibakteriell wirksames Chitosan, Chitosanoligomere bzw. spezielle Derivate) enthaltende wäßrige Lösung über einen Zeitraum von 24 Stunden gegeben. Durch Diffusion erfolgt eine gleichmäßige Verteilung des Wirkstoffs in den Hydrogelmatrices und der Lösung.Example 2: Immobilization of Deodorants in Hydrogel Matrices The hydrogel dispersion prepared according to Example 1 is concentrated in a suitable manner (centrifugation, evaporation of the water in the drying cabinet) to a solids content of about 7 to 8% (w / w) and in a the active ingredient (z An antibacterial chitosan, chitosan oligomers or special derivatives) containing aqueous solution over a period of 24 hours. The active ingredient is distributed evenly in the hydrogel matrices and the solution by diffusion.
Die Hydrogelmatrices können alternativ auch durch Sprühtrocknung bzw. Gefriertrocknung getrocknet und dann zum Quellen in die wäßrige Wirkstofflösung gegeben werden.Alternatively, the hydrogel matrices can also be dried by spray drying or freeze drying and then added to the aqueous active ingredient solution for swelling.
Beispiel 3: Applikation der Hydrogeldispersion auf TextilienExample 3: Application of the hydrogel dispersion on textiles
Die Applikation der nach Beispiel 1 oder 2 hergestellten Hydrogeldispersion erfolgt standardisiert durch Eintauchen in die Hydrogeldispersion innerhalb einesThe hydrogel dispersion prepared according to Example 1 or 2 is applied in a standardized manner by immersion in the hydrogel dispersion within a
Zeitraums von 10 Minuten oder mittels Spray.Period of 10 minutes or by spray.
Die Applikation durch das Eintauchen des Textilstreifens in die Wirkstofflösung ermöglicht eine Anwendung und Dosierung vergleichbar der Verwendung einesThe application by immersing the textile strip in the active ingredient solution enables application and dosage comparable to the use of a
Weichspülers. Bei der Applikation der Hydrogeldispersion werden Testgewebe aus Baumwolle, Polyester und einem Mischgewebe aus Baumwolle/Polyester mit definierten Maßen von 8 x 2 cm verwendet. Diese werden 10 Minuten in eine leicht gerührte, bei 20 °C thermostatisierte Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 1 g/l gehängt. Nach der Applikation der Hydrogele werden die Proben bei Raumtemperatur zunächst an Luft, zur exakten Durchführung der tensiometrischen Messungen dann im Exsikkator getrocknet.Softener. When applying the hydrogel dispersion, test fabrics made of cotton, polyester and a mixed fabric made of cotton / polyester with defined dimensions of 8 x 2 cm are used. These are hung for 10 minutes in a lightly stirred, thermostated dispersion at 20 ° C. with a solids content of 1 g / l. After the application of the hydrogels, the samples are first dried in air at room temperature and then dried in a desiccator to carry out the tensiometric measurements.
Beispiel 4: Feuchtigkeitsaufnahme der behandelten Textilien aus Beispiel 3 Das Wasseraufnahmevermögen der auf diese Weise behandelten Textilgewebe wird mittels tensiometrischer Messungen ermittelt. Die Wasseraufnahme wird über einen Zeitraum von 130 Sekunden ermittelt. Für Baumwolle werden nach einer 10minütigen Applikationszeit eine absolute Wasserabsorption von 0,38 g, für Mischgewebe (Baumwolle/Polyester) von 0,3 g und für Polyester von 0,7 g erzielt, während die unbehandelte Polyesterprobe kein Wasser absorbiert. Wird die Hydrogeldispersion (1 g/l) in Kombination mit Weichspüler (2 ml/l) durch Eintauchen der Textilstreifen in die entsprechende Lösung appliziert, so werden hohe Werte für das Wasseraufnahmevermögen bei gleichzeitiger Verbesserung des sogenannten "Griffs" ("Soft Feeling") erzielt.Example 4: Moisture absorption of the treated textiles from Example 3 The water absorption capacity of the textile fabrics treated in this way is determined by means of tensiometric measurements. The water absorption is determined over a period of 130 seconds. An absolute water absorption of 0.38 g is achieved for cotton after a 10-minute application period, 0.3 g for mixed fabrics (cotton / polyester) and 0.7 g for polyester, while the untreated polyester sample does not absorb water. If the hydrogel dispersion (1 g / l) in combination with fabric softener (2 ml / l) is applied by immersing the textile strips in the corresponding solution, high values for the water absorption capacity are achieved while improving the so-called "feel" ("soft feeling"). achieved.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte textile Bekleidungsstücke zeigen beim Tragen eine schweißgeruchverhindernde, desodorierende Wirkung.Textile clothing treated according to the method according to the invention has a sweat odor-preventing, deodorising effect.
Beispiel 5: Immobilisierung von Zinkricinoleat in P-NIPAAm-Hydrogele Die nach Beispiel 1 erhaltene Hydrogeldispersion wird gefriergetrocknet und anschließend zur Quellung in einer wäßrigen Zinkricinoleatlösung belassen. Dazu werden 1,8 g gefriergetrocknetes P-NIPAAm in 7,2 g Zinkricinoleatlösung (0,4 g Zinkricinoleat (50 %ig) in 6,8 g VE-Wasser) über Nacht zur Quellung belassen. Vor der Verwendung als Nachbehandlungsmittel im Nachspülgang einer Waschmaschine werden 9 g des Gels mit 31 g VE-Wasser verdünnt und 2 Stunden gerührt, bis eine homogene Dispersion entstanden ist. Die so hergestellte Hydrogeldispersionen enthält 4,5 % (w/w) P-NIPAAm-Hydrogelpartikel (bezogen auf den Feststoff), 0,5 % (w/w) Zinkricinoleat und 95 % (w/w) VE-Wasser. Beispiel 6: Applikation der Hydrogeldispersion auf Textilien 40 g der nach Beispiel 5 hergestellten, mit Zinkricinoleat beladenen Hydrogeldispersion werden analog einem Weichspüler über die Einspülkammer zum Nachspülgang in einer Miele®-Waschmaschine zudosiert. Die Waschmaschine ist mit 5 Gewebeproben (SO-Gewirk, CO-Frottee, PA-Gewirk, PES-Gewirk und WO) sowie 1 ,8 kg Frottierhandtüchern beladen. Als Waschmittel für den Hauptspülgang werden 125 g eines UWM-Waschmittels (Pulver) verwendet.EXAMPLE 5 Immobilization of Zinc Ricinoleate in P-NIPAAm Hydrogels The hydrogel dispersion obtained according to Example 1 is freeze-dried and then left to swell in an aqueous zinc ricinoleate solution. For this purpose, 1.8 g of freeze-dried P-NIPAAm in 7.2 g of zinc ricinoleate solution (0.4 g of zinc ricinoleate (50%) in 6.8 g of deionized water) are left to swell overnight. Before being used as a post-treatment agent in the post-rinse cycle of a washing machine, 9 g of the gel are diluted with 31 g of demineralized water and stirred for 2 hours until a homogeneous dispersion has formed. The hydrogel dispersions thus produced contain 4.5% (w / w) P-NIPAAm hydrogel particles (based on the solid), 0.5% (w / w) zinc ricinoleate and 95% (w / w) deionized water. Example 6: Application of the hydrogel dispersion to textiles 40 g of the hydrogel dispersion prepared according to Example 5 and loaded with zinc ricinoleate are metered in analogously to a fabric softener via the induction chamber for rinsing in a Miele ® washing machine. The washing machine is loaded with 5 fabric samples (SO knitted fabric, CO terry cloth, PA knitted fabric, PES knitted fabric and WO) as well as 1.8 kg terry towels. 125 g of a UWM detergent (powder) are used as detergents for the main wash cycle.
Beispiel 7: Tests zur desodorierenden Wirkung der mit der Hydrogeldispersion behandelten Textilien Die Anstinkung der so behandelten Testgewebe und unbehandelter Testgewebe als Referenz erfolgt über einen Zeitraum von 30 Minuten in einer fest verschlossenen Tonne mit ca. 50 abgerauchten Zigarettenkippen.Example 7: Tests for the Deodorizing Effect of the Textiles Treated with the Hydrogel Dispersion The stinking of the test fabrics treated in this way and untreated test fabrics as a reference takes place over a period of 30 minutes in a tightly closed barrel with about 50 smoked cigarette butts.
Die Duftbeurteilung der angestunkenen Gewebeproben erfolgt über ein Testpendel bestehend aus 5 Personen nach 1 Stunde. Die Intensität des Duftes wird durch folgende Noten charakterisiert: Note 0: kein Rauchgeruch, neutral, geruchlos Note 1 : schwacher Rauchgeruch, wenig intensiv Note 2: deutlicher Rauchgeruch, erträglich Note 3: starker Rauchgeruch, belästigend Note 4: sehr starker Rauchgeruch, unerträglichThe scent assessment of the soaked tissue samples is carried out via a test pendulum consisting of 5 people after 1 hour. The intensity of the fragrance is characterized by the following grades: Grade 0: no smell, neutral, odorless Grade 1: weak smell, low intensity Grade 2: distinct smell, tolerable Grade 3: strong smell, annoying Grade 4: very strong smell, unbearable
Geruchsintensität Referenz Mit Hydrogel und Zinkricinoleat nach 1 Stunde behandeltes TestgewebeOdor intensity Reference Test fabric treated with hydrogel and zinc ricinoleate after 1 hour
PES 0,6 0,3PES 0.6 0.3
PA 1,0 0,3PA 1.0 0.3
CO-Gewirk 3,0 1 ,9CO knitted fabric 3.0 1.9
WO 1 ,6 0,3WO 1, 6 0.3
CO-Frottee 3,3 0,2CO Terrycloth 3.3 0.2
Im Vergleich zu den Referenzen werden die mit Hydrogel behandelten Textilien, die als Desodorans 0,5 % (w/w) Zinkricinoleat enthalten, von den Testpersonen deutlich positiver bewertet. Vier von fünf Testgeweben werden als nahezu geruchsneutral beurteilt.In comparison to the references, the textiles treated with hydrogel and containing 0.5% (w / w) zinc ricinoleate as deodorant are used by the test persons rated significantly more positive. Four out of five test fabrics are judged to be almost odorless.
TEIL C: BEHANDLUNG VON TEXTILIEN MIT DISPERSIONEN VON MITPART C: TREATMENT OF TEXTILES WITH DISPERSIONS OF WITH
UV-ABSORBERN BELADENEN HYDROGELENUV-ABSORBED HYDROGELS
Die folgenden, unter TEIL C wiedergegebenen Beispiele 1 bis 5 betreffen die Behandlung von Textilien mit Dispersionen von Hydrogelen, die mit UV-Absorbern beladen sindThe following Examples 1 to 5 reproduced under PART C relate to the treatment of textiles with dispersions of hydrogels which are loaded with UV absorbers
Beispiel 1: Herstellung der P-N-IPAAm-Hydrogeldispersion In einen 1-l-Vierhalskolben wurden 470 ml vollentsalztes Wasser (VE-Wasser), 7 g N-Isopropylacrylamid, 0,35 g N,N-Methylenbisacrylamid und 0,094 g Natri- umdodecylsulfat eingewogen und unter N2-Atmosphäre und Rückfluß unter Rühren bei 200 UpM auf 70 °C erwärmt. Nach 30 Minuten wurden 0,28 g Kaliumperoxydisulfat in 30 ml VE-Wasser hinzugegeben, und nach weiteren 4 Stunden wurde die Reaktion beendet.Example 1: Preparation of the PN-IPAAm hydrogel dispersion 470 ml of fully demineralized water (DI water), 7 g of N-isopropylacrylamide, 0.35 g of N, N-methylenebisacrylamide and 0.094 g of sodium dodecyl sulfate were weighed into a 1 liter four-necked flask and heated to 70 ° C under N 2 atmosphere and reflux with stirring at 200 rpm. After 30 minutes, 0.28 g of potassium peroxydisulfate in 30 ml of demineralized water was added, and the reaction was terminated after a further 4 hours.
Die so synthetisierten Hydrogelpartikel haben bei Raumtemperatur einen Durchmesser von circa 200 bis 300 nm.The hydrogel particles synthesized in this way have a diameter of approximately 200 to 300 nm at room temperature.
Beispiel 2: Herstellung der EMA-VP-Hydrogeldispersion In einen 2-l-Vierhalskolben wurden 480 ml VE-Wasser, 4,1 g Ethylmethacrylat, 15,9 g N-Vinylpyrrolidon, 5,4 g Alkylarylpolyglykolethersulfatnatriumsalz (1 %) und 1 g N,N-Methylenbisacrylamid eingewogen und unter N2-Atmosphäre und Rückfluß unter Rühren bei 200 UpM auf 70 °C erwärmt. Nach 30 Minuten wurden 0,8 g Kaliumperoxydisulfat in 30 ml VE-Wasser hinzugegeben, nach weiteren 4 Stunden die Reaktion beendet. Die wäßrige Hydrogeldispersion wurde anschließend dialysiert.Example 2: Preparation of the EMA-VP hydrogel dispersion 480 ml of deionized water, 4.1 g of ethyl methacrylate, 15.9 g of N-vinylpyrrolidone, 5.4 g of alkylaryl polyglycol ether sulfate sodium salt (1%) and 1 g were placed in a 2 l four-necked flask Weighed in N, N-methylenebisacrylamide and heated to 70.degree. C. under an N 2 atmosphere and reflux with stirring at 200 rpm. After 30 minutes, 0.8 g of potassium peroxydisulfate in 30 ml of demineralized water was added, and the reaction was ended after a further 4 hours. The aqueous hydrogel dispersion was then dialyzed.
Die so synthetisierten Hydrogelpartikel haben bei Raumtemperatur einen Durchmesser von circa 100 bis 300 nm. Durch Variation der Synthesebedingungen wurden Partikelgrößen bis 500 nm erreicht. Beispiel 3: Immobilisierung von UV-Absorbern in Hydrogelmatrices Die nach Beispiel 1 oder 2 hergestellte Hydrogeldispersion wurde in geeigneter Weise (Zentrifugation, Gefriertrocknung) auf konzentriert. Das gefriergetrocknete vernetzte Polymer wurde mit einer 0,004 %igen sowie mit einer 0,04 %igen UV- Absorberlösung versetzt und über Nacht quellen gelassen. Durch Diffusion erfolgt eine gleichmäßige Verteilung des UV-Absorbers in den Hydrogelmatrices und der Lösung. Möglich ist alternativ die direkte, d. h. unverdünnte Zugabe des Wirkstoffs in die Hydrogeldispersion. Als UV-Absorber wurden folgende kommerziell erhältliche Substanzen verwendet: Tinosorb® M, FR (CIBA), Uvinul® 3048, Eu- solex® 232 (Merck).The hydrogel particles synthesized in this way have a diameter of approximately 100 to 300 nm at room temperature. Particle sizes of up to 500 nm were achieved by varying the synthesis conditions. Example 3: Immobilization of UV absorbers in hydrogel matrices The hydrogel dispersion prepared according to Example 1 or 2 was concentrated in a suitable manner (centrifugation, freeze-drying). The freeze-dried crosslinked polymer was mixed with a 0.004% and a 0.04% UV absorber solution and left to swell overnight. Diffusion ensures that the UV absorber is evenly distributed in the hydrogel matrices and in the solution. Alternatively, the active ingredient can be added directly, ie undiluted, into the hydrogel dispersion. As UV absorbers were the following commercially available substances are used: Tinosorb M ®, FR (CIBA), Uvinul ® 3048, Eu Solex ® 232 (Merck).
Beispiel 4: Applikation der Hydrogeldispersion auf Textilien Die Applikation der nach Beispiel 1 und 2 (Referenz) sowie der nach Beispiel 3 (mit UV-Filter) hergestellten Hydrogeldispersionen erfolgte standardisiert über ein Tauchverfahren. Die Applikationszeiten betrugen weniger als 20 Minuten, bevorzugt weniger als 10 Minuten. Alternativ zum Eintauchen ist eine Applikation mittels Spray ebenfalls geeignet, um eine ausreichende Menge an Hydrogelpartikeln auf die textile Oberfläche aufzutragen.Example 4: Application of the hydrogel dispersion on textiles The application of the hydrogel dispersions prepared according to Examples 1 and 2 (reference) and of the hydrogel dispersions prepared according to Example 3 (using a UV filter) was carried out in a standardized manner using a dipping process. The application times were less than 20 minutes, preferably less than 10 minutes. As an alternative to immersion, spray application is also suitable to apply a sufficient amount of hydrogel particles to the textile surface.
Verwendet wurden Testgewebe aus Baumwolle (BW) und Polyester. Diese wurden 10 Minuten lang in eine leicht gerührte, bei 20 °C thermostatisierte Dispersion mit einem Feststoffgehalt unter 15 g/l, bevorzugt 0,2 g/l, gehängt bzw. eingetaucht.Test fabrics made of cotton (BW) and polyester were used. These were hung or immersed for 10 minutes in a lightly stirred dispersion thermostated at 20 ° C. with a solids content below 15 g / l, preferably 0.2 g / l.
Nach der Applikation der Hydrogele wurden die Proben bei Umgebungstemperatur an der Luft getrocknet.After the application of the hydrogels, the samples were air-dried at ambient temperature.
Das Aufziehverhalten der Hydrogelmatrices variiert je nach verwendeten Textilfasern. So ziehen bei Verwendung einer Hydrogeldispersion mit einer Konzentration von 15 g/l auf Baumwolle 0,6 mg/cm2 Hydrogel, auf Polyester 1 mg/cm2 Hydrogel und auf Mischgewebe 0,4 mg/cm2 Hydrogel auf. Die mit UV-Absorbern beladenen Hydrogele können allein (bevorzugt 40 g einer 4%igen Hydrogeldispersion pro Nachspülgang) oder in Kombination mit Weich- spülern in der Einspülkammer einer gewöhnlichen Waschmaschine dosiert werden. Als Waschmittel für den Hauptspülgang wurden 125 g eines gewöhnlichen UWM, Color- oder Feinwaschmittels eingesetzt. Beispiel 5: Bestimmung des UV-SchutzesThe pulling behavior of the hydrogel matrices varies depending on the textile fibers used. Thus, when using a hydrogel dispersion with a concentration of 15 g / l, 0.6 mg / cm 2 hydrogel on cotton, 1 mg / cm 2 hydrogel on polyester and 0.4 mg / cm 2 hydrogel on mixed fabrics. The hydrogels loaded with UV absorbers can be dosed alone (preferably 40 g of a 4% hydrogel dispersion per rinse cycle) or in combination with fabric softener in the washing-up chamber of a normal washing machine. 125 g of an ordinary UWM, color or mild detergent were used as detergent for the main wash cycle. Example 5: Determination of UV protection
Baumwollgewebe wurden mit den nach Beispiel 2 und 3 hergestellten Hydrogeldispersionen, wie im vorangestellten Beispiel 4 gezeigt, durch zehnminütiges Eintauchen in die Hydrogeldispersionen präpariert und an der Luft getrocknet. Das Hydrogel wurde sowohl nano- als auch mikroskalig verwendet. Die Konzentration des Hydrogels in der Lösung betrug 0,2 g/l. Als UV-Filter wurde Tinosorb® M (Methylen-bis-benzotriazolyl-tetramethylbutylphenol) verwendet. Die UV-Filter Konzentration betrug im vorgestellten Beispiel 0,004 % bzw. 0,04 % in der Lösung.Cotton fabrics were prepared with the hydrogel dispersions prepared according to Examples 2 and 3, as shown in Example 4 above, by immersing them in the hydrogel dispersions for ten minutes and air-dried. The hydrogel was used in both nano and microscale. The concentration of the hydrogel in the solution was 0.2 g / l. Tinosorb ® M (methylene-bis-benzotriazolyl-tetramethylbutylphenol) was used as the UV filter. The UV filter concentration in the example presented was 0.004% or 0.04% in the solution.
Bestimmt wurde der UV-Schutz (SPF-Wert) des unbehandelten Baumwollgewebes gegen mit reiner Tinosorb®-Lösung behandeltes Baumwollgewebe und gegen mit Hydrogel/Tinosorb®-Lösung behandeltes Baumwollgewebe bei zwei verschiedenen Konzentrationen.The UV protection (SPF value) of the untreated cotton fabric was determined against cotton fabric treated with pure Tinosorb ® solution and against cotton fabric treated with hydrogel / Tinosorb ® solution at two different concentrations.
Der UV-Schutz wurde in vitro durch Transmissionsmessung mit einem Gerät vom Typ Labsphere® UV-1000 S UV Transmittance Analyzer bestimmt. Folgende Ergebnisse (SPF) wurden ermittelt:The UV protection was determined in vitro by transmission measurement with a device of the type ® Labsphere UV-1000S UV Transmittance Analyzer. The following results (SPF) were determined:
• Colipa Standard High (vitro skin): 14,2• Colipa Standard High (vitro skin): 14.2
• Unbehandeltes Baumwollgewebe (BW-Gewebe): 13,0• Untreated cotton fabric (BW fabric): 13.0
• BW-Gewebe + Hydrogel (ohne UV-Filter): 12,8BW fabric + hydrogel (without UV filter): 12.8
• BW-Gewebe + Tinosorb® M (0,004 %ige Lösung): 11 ,7BW fabric + Tinosorb ® M (0.004% solution): 11, 7
• BW-Gewebe + Tinosorb® M (0,04 %ige Lösung): 10,9BW fabric + Tinosorb ® M (0.04% solution): 10.9
• BW-Gewebe + Hydrogel, gequollen in Tinosorb® M (0,004 %): 16,4 (erfindungsgemäßes System)• BW tissue + hydrogel, swollen in Tinosorb M ® (0.004%) 16.4 (inventive system)
• BW-Gewebe + Hydrogel, gequollen in Tinosorb® M (0,04 %): 22,0 (erfindungsgemäßes System)BW fabric + hydrogel, swollen in Tinosorb ® M (0.04%): 22.0 (system according to the invention)
Man beobachtet also, daß die durch mit UV-Absorbern beladenen Hydrogelpartikel behandelten Gewebe bei gleicher Konzentration an UV-Schutzfilter einen erheblich höheren UV-Schutz (SPF-Wert) aufweisen als die mit dem reinen UV- Schutzfilter in Form einer Lösung, d. h. UV-Schutzfilter ohne Depotsystem, behandelten Gewebe. TEIL D: BEHANDLUNG VON TEXTILIEN MIT DISPERSIONEN VON MITIt is thus observed that the tissues treated by hydrogel particles loaded with UV absorbers, with the same concentration of UV protective filter, have a considerably higher UV protection (SPF value) than those with the pure UV protective filter in the form of a solution, ie UV Protective filter without depot system, treated tissue. PART D: TREATMENT OF TEXTILES WITH DISPERSIONS OF WITH
FARBSTOFFEN BELADENEN HYDROGELENDYES LOADED HYDROGELS
Die folgenden, unter TEIL D wiedergegebenen Beispiele 1 bis 5 betreffen die Behandlung von Textilien mit Dispersionen von Hydrogelen, die mit Farbstoffen beladen sindThe following Examples 1 to 5 reproduced under PART D relate to the treatment of textiles with dispersions of hydrogels which are loaded with dyes
Beispiel 1 : Herstellung einer wäßrigen P-N-IPAAm-Hydrogeldispersion In einem 1-l-Vierhalskolben werden 470 ml VE-Wasser (vollentsalztes Wasser), 7 g N-Isopropylacrylamid, 0,35 g N,N-Methylenbisacrylamid und 0,094 g Natri- umdodecylsulfat eingewogen, und unter N2-Atmosphäre und Rückfluß bei 200 UpM auf 70 °C erwärmt. Nach 30 Minuten werden 0,28 g Kaliumperoxydisulfat in 30 ml VE-Wasser hinzugegeben, nach weiteren 4 Stunden die Reaktion beendet.Example 1: Preparation of an aqueous PN-IPAAm hydrogel dispersion 470 ml of deionized water (fully demineralized water), 7 g of N-isopropylacrylamide, 0.35 g of N, N-methylenebisacrylamide and 0.094 g of sodium dodecyl sulfate are placed in a 1 liter four-necked flask weighed, and heated to 70 ° C. under N 2 atmosphere and reflux at 200 rpm. After 30 minutes, 0.28 g of potassium peroxydisulfate in 30 ml of demineralized water are added, and the reaction is ended after a further 4 hours.
Die so synthetisierten Hydrogelpartikel haben bei Raumtemperatur einen Durchmesser von ca. 200 bis 300 nm.The hydrogel particles synthesized in this way have a diameter of approximately 200 to 300 nm at room temperature.
Beispiel 2: Herstellung einer wäßrigen EMA-VP-HydrogeldispersionExample 2: Preparation of an aqueous EMA-VP hydrogel dispersion
In einem 2-1 -Vierhalskolben werden 480 ml VE-Wasser, 4,1 g Ethylmethacrylat,480 ml of deionized water, 4.1 g of ethyl methacrylate,
15,9 g N-Vinylpyrrolidon, 5,4 g Alkylarylpolyglykolethersulfat-Natrium-Salz (1 %) und 1 g N,N-Methylenbisacrylamid eingewogen und unter N2-Atmossphäre und15.9 g of N-vinylpyrrolidone, 5.4 g of alkylarylpolyglycol ether sulfate sodium salt (1%) and 1 g of N, N-methylenebisacrylamide and weighed in under an N 2 atmosphere and
Rückfluß bei 200 UpM auf 70 °C erwärmt. Nach 30 Minuten werden 0,8 gReflux heated to 70 ° C at 200 rpm. After 30 minutes, 0.8 g
Kaliumperoxydisulfat in 30 ml VE-Wasser hinzugegeben, nach weiteren 4Potassium peroxydisulfate in 30 ml deionized water is added, after another 4
Stunden die Reaktion beendet. Die wäßrige Hydrogeldispersion wird anschließend dialysiert.Hours the reaction ended. The aqueous hydrogel dispersion is then dialyzed.
Die so synthetisierten Hydrogelpartikel haben bei Raumtemperatur einenThe hydrogel particles thus synthesized have one at room temperature
Durchmesser von ca. 100 bis 300 nm. Durch Variation der Synthesebedingungen sind Partikelgrößen bis 500 nm erreichbar.Diameters from approx. 100 to 300 nm. By varying the synthesis conditions, particle sizes up to 500 nm can be achieved.
Beispiel 3: Immobilisierung von Farbstoffen in HydrogelmatricesExample 3: Immobilization of dyes in hydrogel matrices
Die nach Beispiel 1 hergestellte Hydrogeldispersion wird in geeigneter WeiseThe hydrogel dispersion prepared according to Example 1 is suitable
(Zentrifugation, Gefriertrocknung) aufkonzentriert. Das gefriergetrocknete P-N- IPAAm wird mit einer 2%igen Farbstofflösung im Verhältnis 1:4 versetzt und über Nacht quellen gelassen. Durch Diffusion erfolgt eine gleichmäßige Verteilung des Farbstoffs in den Hydrogelmatrices und der Lösung. Möglich ist ebenfalls die direkte Zugabe des Wirkstoffes in die Hydrogeldispersion. Als Farbstoffe wurden Simplicol® Textilfarbe 12601 schwarz (Fa. Brauns/Heitmann), Basacid® schwarz (anionischer 3-Komponentensäurefarbstoff, BASF) und Remazol® schwarz (Reaktivfarbstoff, Dye Star) mit und ohne Zusatz von NaCI und Na2SO4 verwendet (siehe Beispiel 5).(Centrifugation, freeze drying) concentrated. The freeze-dried PN IPAAm is mixed with a 2% dye solution in a ratio of 1: 4 and left to swell overnight. The dye is uniformly distributed in the hydrogel matrices and in the solution by diffusion. It is also possible to add the active ingredient directly to the hydrogel dispersion. Simplicol ® textile dye 12601 black (Brauns / Heitmann), Basacid ® black (anionic 3-component acid dye, BASF) and Remazol ® black (reactive dye, Dye Star) with and without the addition of NaCI and Na 2 SO 4 were used as dyes ( see example 5).
Beispiel 4: Applikation der Hydrogeldispersion auf Textilien Die Applikation der nach Beispiel 1 (Referenz) und Beispiel 3 (mit Farbstoff) hergestellten Hydrogeldispersion erfolgt standardisiert über ein Tauchverfahren. Die Applikationszeiten betragen weniger als 20 Minuten, bevorzugt weniger als 10 Minuten; eine Applikation mittels Spray ist ebenfalls geeignet, um eine ausreichende Menge an Hydrogelpartikeln auf die textile Oberfläche aufzutragen. Verwendet werden Testgewebe aus Baumwolle, Polyester und Satin mit definierten Maßen von 8 x 2 cm. Diese werden 10 Minuten in eine leicht gerührte, bei 20 °C thermostatisierte Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 15 g/1, bevorzugt 0,2 g/1 , gehängt. Nach der Applikation der Hydrogele werden die Proben bei Umgebungstemperatur zunächst an Luft, zur exakten Durchführung der tensiometrischen Messungen, im Exsikkator getrocknet.Example 4: Application of the hydrogel dispersion on textiles The application of the hydrogel dispersion prepared according to Example 1 (reference) and Example 3 (with dye) is carried out in a standardized manner by means of a dipping process. The application times are less than 20 minutes, preferably less than 10 minutes; spray application is also suitable for applying a sufficient amount of hydrogel particles to the textile surface. Test fabrics made of cotton, polyester and satin with defined dimensions of 8 x 2 cm are used. These are hung for 10 minutes in a lightly stirred dispersion thermostated at 20 ° C. with a solids content of 15 g / 1, preferably 0.2 g / 1. After application of the hydrogels, the samples are first dried in air at ambient temperature in order to carry out the tensiometric measurements exactly in the desiccator.
Das Aufziehverhalten der P-N-IPAAm-Hydrogelmatrices variiert je nach verwendeten Textilfasern. So ziehen bei Verwendung einer P-N-IPAAm-Hydrogel- dispersion mit einer Konzentration von 15 g/l auf Baumwolle 0,6 mg/cm2 Hydrogel, auf Polyester 1 mg/cm2 und auf Mischgewebe 0,4 mg/cm2 P-N-IPAAm-Hydrogele auf.The pulling behavior of the PN-IPAAm hydrogel matrices varies depending on the textile fibers used. So when using a PN-IPAAm hydrogel dispersion with a concentration of 15 g / l on cotton 0.6 mg / cm 2 hydrogel, on polyester 1 mg / cm 2 and on mixed fabrics 0.4 mg / cm 2 PN- IPAAm hydrogels.
Die mit Farbstoff beladenen Hydrogele können allein (bevorzugt 40 g einer 4%igen Hydrogeldispersion pro Nachspülgang) oder in Kombination mit Weich- spülern in der Einspülkammer einer gewöhnlichen Waschmaschine dosiert werden. Als Waschmittel für den Hauptspülgang werden 125 g eines gewöhnlichen UWM, Color- oder Feinwaschmittels eingesetzt. Beispiel 5: Tests zur färbenden Wirkung von Hydrogeldispersionen mit unterschiedlichen Farbstoffen Drei verschiedene Gewebearten (Baumwolle, PES, Satin) wurden mit den nach Beispiel 1 und 3 hergestellten Hydrogeldispersionen, wie im vorangestellten Beispiel 4 gezeigt, durch 10minütiges Tauchen präpariert und an Luft getrocknet. Das Hydrogel ist sowohl nano- als auch mikroskalig verwendet worden. Die Farbstoffkonzentration betrug in allen Fällen 0,008 % in Lösung. Die Salzkonzentration ist im Rahmen von 0,01 % bis 20 % einsetzbar und beträgt hier 10 %, bevorzugt 5 %. Insgesamt wurden für die Anwendung von NaCI bessere Resultate erzielt als mit Na2SO4. Im Nachgang wurde die färbende Wirkung bestimmt. Als Referenz dienten Hydrogeldispersionen ohne Farbstoff und die alleinige Anwendung des Farbstoffs.The hydrogels loaded with dye can be dosed alone (preferably 40 g of a 4% hydrogel dispersion per rinse cycle) or in combination with fabric softener in the wash-in chamber of an ordinary washing machine. 125 g of an ordinary UWM, color or mild detergent are used as detergents for the main wash cycle. Example 5: Tests for the coloring effect of hydrogel dispersions with different dyes Three different types of fabric (cotton, PES, satin) were prepared with the hydrogel dispersions prepared according to Examples 1 and 3, as shown in Example 4 above, by immersion for 10 minutes and dried in air. The hydrogel has been used in both nano and microscale. The dye concentration was 0.008% in solution in all cases. The salt concentration can be used in the range from 0.01% to 20% and is 10%, preferably 5%. Overall, better results were obtained with NaCI than with Na 2 SO 4 . The coloring effect was subsequently determined. Hydrogel dispersions without dye and the sole use of the dye served as reference.
Die Intensität des Farbstoffes wurde nach folgendem Schema charakterisiert: o Note 1 ausgezeichnete Farbeffekte o Note 2 gute Farbeffekte o Note 3 mittlere Farbeffekte o Note 4 schwache Farbeffekte o Note 5 kein EffektThe intensity of the dye was characterized according to the following scheme: o grade 1 excellent color effects o grade 2 good color effects o grade 3 medium color effects o grade 4 weak color effects o grade 5 no effect
Die Ergebnisse können wie folgt zusammengefaßt werden:The results can be summarized as follows:
1. Baumwolle1. Cotton
Die Konzentration von P-N-IPAAm betrug jeweils 0,2 g/l. Wurden die Farbstoffe ohne Hydrogel auf die Baumwollgewebe aufgebracht, so wurden die Färbeergebnisse von dem Testpanel mit den Noten 5 für Simplicol® und Basacid® sowie mit der Note 4 für Remazol® bewertet. In Verbindung mit dem Hydrogel erreichte der Farbstoff Basacid die Note 3,5 . Nach Anwendung des Systems Hydrogel- Simplicol®-NaCI wurden die Testtextilien mit der Note 4,2 bewertet.The concentration of PN-IPAAm was 0.2 g / l in each case. If the dyes were applied to the cotton fabric without hydrogel, the dyeing results from the test panel were rated 5 for Simplicol ® and Basacid ® and 4 for Remazol ® . In connection with the hydrogel, the dye Basacid reached the mark 3.5. After using the Hydrogel-Simplicol ® -NaCI system, the test textiles were rated 4.2.
2. PES2. PES
Nach der alleinigen Anwendung des Farbstoffes Simplicol® konnte eine Benotung von 4 erreicht werden. Setzt man diesen Farbstoff in der Kombination mit Hydrogel und NaCI ein, so konnte das Ergebnis der Färbeleistung mit der Note 2 bewertet werden. Eine Verbesserung der Farberscheinung konnte auch mit dem Farbstoff Basacid® erreicht werden. Wird die einfache Behandlung von Textilien mit dem schwachen Erfolg von 4,5 bewertet, so können unter Anwendung der Kombination von Farbstoff und Hydrogel (sowie optionsweise NaCI) eine Verbesserung auf die Note 2,5 erzielt werden.After using the Simplicol ® dye alone, a rating of 4 was achieved. If you put this dye in combination with Hydrogel and NaCI, the result of the coloring performance could be rated with a grade of 2. An improvement in the color appearance could also be achieved with the Basacid ® dye. If the simple treatment of textiles is rated with the poor success of 4.5, an improvement to the grade 2.5 can be achieved by using the combination of dye and hydrogel (and optionally NaCI).
3. Satin3. Satin
Besonders wirksam für Satingewebe zeigte sich die Anwendung von Basacid® enthaltenden Hydrogelen. Wurde die Referenzprobe des reinen Farbstoffes nur mit 4,5 benotet, so konnten mit Hydrogel und Basacid®-Farbstoff behandelten Gewebeproben mit 2,5 benotet werden. Eine Steigerung in der Benotung von 3 (Referenz reiner Farbstoff) auf 2 konnte für Satinproben, die mit Simplicol® enthaltendem P-N-IPAAm behandelt wurden, erreicht werden. The use of hydrogels containing Basacid ® was particularly effective for satin fabrics. If the reference sample of the pure dye was graded with only 4.5, tissue samples treated with hydrogel and Basacid ® dye could be graded with 2.5. An increase in the rating of 3 (Reference pure dyestuff) on 2 could be achieved for satin samples containing with Simplicol ® PN-IPAAm were treated.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verfahren zur insbesondere temporären Ausrüstung von Textilien, insbesondere synthetischer Textilien, dadurch gekennzeichnet, daß auf die textile Oberfläche, insbesondere die Fasern der Textilien, ein Hydrogel aufgebracht wird.1. A method for in particular temporary finishing of textiles, in particular synthetic textiles, characterized in that a hydrogel is applied to the textile surface, in particular the fibers of the textiles.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die so behandelten Textilien anschließend getrocknet werden, insbesondere wobei die Trocknung vorzugsweise unter Normaldruck und bei Umgebungstemperatur oder höheren Temperaturen erfolgen kann.2. The method according to claim 1, characterized in that the textiles treated in this way are subsequently dried, in particular wherein the drying can preferably take place under normal pressure and at ambient temperature or higher temperatures.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydrogel ein Wasser enthaltendes Gel auf der Basis hydrophiler, aber wasserunlöslicher Polymere, die als dreidimensionale Netzwerke vorliegen, ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the hydrogel is a water-containing gel based on hydrophilic, but water-insoluble polymers, which are present as three-dimensional networks.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydrogel ein synthetisches Hydrogel ist, wobei das synthetische Hydrogel sich von Poly(meth)acrylsäuren, Poly(meth)acrylaten, Poly- (meth)acrylamiden, Polyurethanen, Polyvinylpyrrolidonen, Polyvinylalko- holen, Polyvinylacetaten oder deren Copolymeren und Derivaten sowie Mischungen hiervon ableiten kann.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the hydrogel is a synthetic hydrogel, the synthetic hydrogel being poly (meth) acrylic acids, poly (meth) acrylates, poly (meth) acrylamides, polyurethanes, polyvinylpyrrolidones , Polyvinyl alcohols, polyvinyl acetates or their copolymers and derivatives and mixtures thereof can be derived.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydrogel ein Hydrogel auf Basis natürlicher Polymere ist, wobei das natürliche Polymer ausgewählt sein kann aus der Gruppe von Polysacchari- den wie gegebenenfalls modifizierte Stärke und Stärkederivaten, Dextrinen, Agarosen, Agar-Agar, Curdlan, Alginsäure und Alginaten, Chitosanen, Poly- peptiden wie Gelatine, Pektinen und Pektinaten, Carageenanen sowie Cellulosen und Cellulosederivaten wie Carboxymethylcellulose, Cellulose- acetat, Celluloseacetatbutyrat und Alkylcellulosen sowie deren Mischungen. 5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the hydrogel is a hydrogel based on natural polymers, wherein the natural polymer can be selected from the group of polysaccharides such as modified starch and starch derivatives, dextrins, agaroses, Agar-agar, curdlan, alginic acid and alginates, chitosans, polypeptides such as gelatin, pectins and pectinates, carageenans as well as celluloses and cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate and alkyl celluloses and mixtures thereof.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydrogel Teilchen mit mittleren Teilchendurchmessern im gequollenen Zustand von weniger als 100 μm, insbesondere weniger als 10 μm, vorzugsweise weniger als etwa 1.000 nm, ganz besonders bevorzugt weniger als 500 nm, umfaßt.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the hydrogel particles with average particle diameters in the swollen state of less than 100 microns, in particular less than 10 microns, preferably less than about 1,000 nm, very particularly preferably less than 500 nm , includes.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydrogel aus formstabilen Teilchen besteht.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the hydrogel consists of dimensionally stable particles.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydrogel in Form einer wäßrigen Dispersion appliziert wird, insbesondere wobei das Hydrogel während der Applikation auf Textilien in einer Konzentration geringer als etwa 15 g/l, insbesondere geringer als etwa 10 g/l, vorzugsweise geringer als etwa 3 g/l, ganz besonders bevorzugt geringer als etwa 1 g/l, ist, bezogen auf den Polymergehalt (Trockengewicht) der Dispersion, vorliegt.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the hydrogel is applied in the form of an aqueous dispersion, in particular wherein the hydrogel during application to textiles in a concentration less than about 15 g / l, in particular less than about 10 g / l, preferably less than about 3 g / l, very particularly preferably less than about 1 g / l, is present, based on the polymer content (dry weight) of the dispersion.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Hydrogeldispersion durch Aufsprühen auf die Textilfasern oder durch Eintauchen der Textilien in die Dispersion appliziert wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the aqueous hydrogel dispersion is applied by spraying onto the textile fibers or by immersing the textiles in the dispersion.
10. Verfahren nach Ansprüch e oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung in einer Waschmaschine erfolgt, insbesondere im Nachspülgang, gegebenenfalls in Kombination mit einem Weichspüler.10. The method according to claims e or 9, characterized in that the treatment takes place in a washing machine, in particular in the rinse cycle, if appropriate in combination with a fabric softener.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydrogel hautverträglich ist.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the hydrogel is skin-friendly.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrogelteilchen kationisch modifiziert sind.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the hydrogel particles are cationically modified.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrogelteilchen mit mindestens einem Wirkstoff, Aktivstoff oder Inhaltsstoff beladen sind, insbesondere in Mengen von 0,001 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,001 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,001 bis 1 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Hydrogelteilchen.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the hydrogel particles with at least one active ingredient, active ingredient or Ingredient loaded, especially in amounts of 0.001 to 10 wt .-%, preferably 0.001 to 5 wt .-%, particularly preferably 0.001 to 1 wt .-%, based on the total weight of the hydrogel particles.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff, Aktivstoff oder Inhaltsstoff ausgewählt ist aus der Gruppe von Desodorierungsmitteln (Desodorantien), UV-Lichtfiltern und UV-Absorbern, und färbenden Substanzen, insbesondere Farbstoffen, sowie deren Mischungen.14. The method according to claim 13, characterized in that the active ingredient, active ingredient or ingredient is selected from the group of deodorants (deodorants), UV light filters and UV absorbers, and coloring substances, especially dyes, and mixtures thereof.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zur Anwendung auf textile Flächengebilde, insbesondere Webwaren wie Geweben, Maschenwaren wie Gewirken und Gestricken oder Textilverbundstoffen wie Filz- und Vliesstoffen.15. The method according to any one of claims 1 to 14 for use on textile fabrics, in particular woven goods such as fabrics, knitwear such as knitted fabrics and knitted fabrics or textile composites such as felt and nonwovens.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zur Erhöhung des Wasseraufnahmevermögens (Wasserabsorptionsvermögens) von Textilien und/oder zur Erhöhung des Tragekomforts von Textilien.16. The method according to any one of claims 1 to 15 to increase the water absorption capacity (water absorption capacity) of textiles and / or to increase the wearing comfort of textiles.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zur Behandlung von synthetischen Textilien, wobei die synthetischen Textilien sich von Elastan (EL), Elastodien (ED), Fluoro (PTFE), Polyacryl (PAN), Modacryl (MAC), Polyamid (PA), Aramid (AR), Polyvinylchlorid (CLF), Polyvinylidenchlorid (CLF), Polyester (PES), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylalkohol (PVAI), Acetat (CA) oder Triacetat (CTA) oder deren Mischungen ableiten können, oder zur Behandlung von Mischtextilien auf Basis synthetischer und natürlicher Textilfasern.17. The method according to any one of claims 1 to 16 for the treatment of synthetic textiles, wherein the synthetic textiles are made of elastane (EL), elastodiene (ED), fluoro (PTFE), polyacrylic (PAN), modacrylic (MAC), polyamide (PA ), Aramid (AR), polyvinyl chloride (CLF), polyvinylidene chloride (CLF), polyester (PES), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl alcohol (PVAI), acetate (CA) or triacetate (CTA) or mixtures thereof can, or for the treatment of mixed textiles based on synthetic and natural textile fibers.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17 zur Behandlung von textiler Bekleidung.18. The method according to any one of claims 1 to 17 for the treatment of textile clothing.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18 zur Modifizierung von Textilien, insbesondere synthetischer Textilien, vorzugsweise textiler Bekleidung, insbesondere zur Ausstattung mit erhöhtem Wasseraufnahmevermögen (Wasserabsorptionsvermögen).19. The method according to any one of claims 1 to 18 for modifying textiles, in particular synthetic textiles, preferably textile clothing, especially for equipment with increased water absorption capacity (water absorption capacity).
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19 zur Herstellung von Textilien, insbesondere synthetischer Textilien, vorzugsweise textiler Bekleidung, mit erhöhtem Tragekomfort.20. The method according to any one of claims 1 to 19 for the production of textiles, in particular synthetic textiles, preferably textile clothing, with increased wearing comfort.
21. Textilien, insbesondere synthetische Textilien, insbesondere textile Bekleidung, behandelt gemäß dem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 20.21. Textiles, in particular synthetic textiles, in particular textile clothing, treated according to the method of claims 1 to 20.
22. Textilien, vorzugsweise synthetische Textilien, insbesondere textile Bekleidung, auf deren Oberfläche, insbesondere Fasern, formstabile Hydrogelteilchen auf der Basis hydrophiler, aber wasserunlöslicher, synthetischer oder natürlicher, als dreidimensionale Netzwerke vorliegender Polymere mit mittleren Teilchendurchmessern im gequollenen Zustand von weniger als 100 μm, insbesondere weniger als 10 μm, vorzugsweise weniger als etwa 1.000 nm, ganz besonders bevorzugt weniger als 500 nm, aufgebracht sind.22. Textiles, preferably synthetic textiles, in particular textile clothing, on the surface, in particular fibers, of dimensionally stable hydrogel particles based on hydrophilic but water-insoluble, synthetic or natural polymers in the form of three-dimensional networks with average particle diameters in the swollen state of less than 100 μm, in particular less than 10 μm, preferably less than about 1,000 nm, very particularly preferably less than 500 nm, are applied.
23. Textilien nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrogelteilchen mit mindestens einem Wirkstoff, Aktivstoff oder Inhaltsstoff beladen sind, insbesondere in Mengen von 0,001 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,001 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,001 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Hydrogelteilchen, insbesondere wobei der Wirkstoff, Aktivstoff oder Inhaltsstoff ausgewählt sein kann aus der Gruppe von Desodorierungsmitteln (Desodorantien), UV-Lichtfiltern und UV-Absorbern, und färbenden Substanzen, insbesondere Farbstoffen, sowie deren Mischungen.23. Textiles according to claim 22, characterized in that the hydrogel particles are loaded with at least one active substance, active substance or ingredient, in particular in amounts of 0.001 to 10% by weight, preferably 0.001 to 5% by weight, particularly preferably 0.001 to 1 % By weight, based on the total weight of the hydrogel particles, in particular where the active ingredient, active ingredient or ingredient can be selected from the group of deodorants (deodorants), UV light filters and UV absorbers, and coloring substances, in particular dyes, and mixtures thereof ,
24. Verwendung von Hydrogelen, insbesondere mikro- und nanoskaliger Hydrogele, gegebenenfalls in kationisch modifizierter Form, zur temporären Ausstattung von Textilien, vorzugsweise synthetischer Textilien, insbesondere textiler Bekleidung. 24. Use of hydrogels, in particular micro- and nanoscale hydrogels, optionally in a cationically modified form, for the temporary finishing of textiles, preferably synthetic textiles, in particular textile clothing.
25. Verwendung nach Anspruch 24 zur Erhöhung des Wasseraufnahmevermögens (Wasserabsorptionsvermögens) und/oder zur Erhöhung des Tragekomforts.25. Use according to claim 24 for increasing the water absorption capacity (water absorption capacity) and / or for increasing the wearing comfort.
26. Verwendung von Hydrogelen, insbesondere mikro- und nanoskaliger Hydrogele, gegebenenfalls in kationisch modifizierter Form, als Matrixsystem zur Wasseraufnahme auf Textilien, vorzugsweise synthetischen Textilien, insbesondere textiler Bekleidung, wobei die Wasseraufnahme insbesondere unter Quellung der Hydrogele erfolgt.26. Use of hydrogels, in particular micro- and nanoscale hydrogels, optionally in cationically modified form, as a matrix system for water absorption on textiles, preferably synthetic textiles, in particular textile clothing, the water absorption taking place in particular with swelling of the hydrogels.
27. Verwendung von Hydrogelen, insbesondere mikro- und nanoskaliger Hydrogele, gegebenenfalls in kationisch modifizierter Form, insbesondere in Form wäßriger Dispersionen, in Wasch- und/oder Reinigungsmitteln wie Wäschenachbehandlungsmitteln, insbesondere Weichspülmitteln, Wäschesprays oder Bügelhilfen.27. Use of hydrogels, in particular micro- and nanoscale hydrogels, optionally in cationically modified form, in particular in the form of aqueous dispersions, in washing and / or cleaning agents such as laundry aftertreatment agents, in particular fabric softeners, laundry sprays or ironing aids.
28. Verwendung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrogelteilchen mit mindestens einem Wirkstoff, Aktivstoff oder Inhaltsstoff beladen sind, insbesondere in Mengen von 0,001 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,001 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,001 bis 1 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Hydrogelteilchen, wobei der Wirkstoff, Aktivstoff oder Inhaltsstoff ausgewählt sein kann aus der Gruppe von Desodorierungsmitteln (Desodorantien), UV-Lichtfiltern und UV- Absorbern, und färbenden Substanzen, insbesondere Farbstoffen, sowie deren Mischungen.28. Use according to any one of claims 24 to 27, characterized in that the hydrogel particles are loaded with at least one active ingredient, active ingredient or ingredient, in particular in amounts of 0.001 to 10 wt .-%, preferably 0.001 to 5 wt .-%, particularly preferably 0.001 to 1% by weight, based on the total weight of the hydrogel particles, it being possible for the active ingredient, active ingredient or ingredient to be selected from the group of deodorants (deodorants), UV light filters and UV absorbers, and coloring substances, in particular dyes, as well as their mixtures.
29. Wasch- und/oder Reinigungsmittel wie Wäschenachbehandlungsmittel, insbesondere Weichspülmittel, Wäschesprays oder Bügelhilfen, enthaltend Hydrogele, insbesondere mikro- und nanoskalige Hydrogele, gegebenenfalls in kationisch modifizierter Form, insbesondere in Form wäßriger Dispersionen. 29. Detergents and / or cleaning agents such as laundry aftertreatment agents, in particular fabric softeners, laundry sprays or ironing aids, containing hydrogels, in particular micro- and nanoscale hydrogels, optionally in cationically modified form, in particular in the form of aqueous dispersions.
0. Wasch- und/oder Reinigungsmittel nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrogelteilchen mit mindestens einem Wirkstoff, Aktivstoff oder Inhaltsstoff beladen sind, insbesondere in Mengen von 0,001 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,001 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,001 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Hydrogelteilchen, wobei der Wirkstoff, Aktivstoff oder Inhaltsstoff ausgewählt sein kann aus der Gruppe von Desodorierungsmitteln (Desodorantien), UV-Lichtfiltern und UV- Absorbern, und färbenden Substanzen, insbesondere Farbstoffen, sowie deren Mischungen. 0. washing and / or cleaning agent according to claim 29, characterized in that the hydrogel particles are loaded with at least one active ingredient, active ingredient or ingredient, in particular in amounts of 0.001 to 10 wt .-%, preferably 0.001 to 5 wt .-%, particularly preferably 0.001 to 1% by weight, based on the total weight of the hydrogel particles, it being possible for the active ingredient, active ingredient or ingredient to be selected from the group of deodorants (deodorants), UV light filters and UV absorbers, and coloring substances, in particular dyes , and their mixtures.
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