Verfahren zur Verbesserung der Schmutzablösbarkeit von textilem Gut
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Schmutzablösbarkeit von textilem Gut, das nach dem Verfahren erhaltene Gut, ein Mittel zur Durchführung des Verfahrens und eine Anwendung des Verfahrens.
Es ist bekannt, dass sich aus Textilien insbesondere die fetten und färbenden Fleckenbestandteile schwer entfernen lassen. Diese können beispielsweise aus Speiseöl, Maschinenöl, Butter, Bratensossen, Lippenstiften, Haar öl und Salatsossen oder, auf wässriger Basis, aus Ketchup, Senf, Kronsbeeren, Gras und dergleichen stammen. Eine Entfernung derartiger Fleckenbestandteile ist insbesondere bei bestimmten synthetischen Textilien, beispielsweise solchen aus Polyestern sowie mit Aminoplasten behandelten Textilien, ein Problem. Aus vielen dieser Gewebe können die normalen Schmutzstoffe ausgewaschen werden, jedoch werden bei der Wäsche fette und/ oder gefärbte Fleckenbestandteile in vielen Fällen nicht oder nur bei mehrmaligem Waschen des Gewebes entfernt.
Die Flecken können zwar durch chemische Reinigung mit organischen Lösungsmitteln beseitigt werden, jedoch ist dies mit grösseren Kosten verbunden und daher meist weniger erwünscht.
Ein Verfahren zur schmutzabweisenden Ausrüstung von Polyesterfasern enthaltenden Textilien, nach welchem das Textilgut mit einem wasserlöslichen Copolymeren von Maleinsäure und einem vernetzbaren Harz behandelt wird, ist bereits aus der luxemburgischen Patentschrift Nr. 51 570 bekannt, wobei der Veredlungseffekt ein relativ dauerhafter ist.
Bei dem Verfahren dieser Patentschrift wird ein wasserlösliches Polymer mit so viel Harz verwendet, dass es vollständig wasserunlöslich gemacht wird und nicht quellt. Es werden zum Teil 24 S Harz mit 1 bis 5 % Polymer verwendet. Ferner wird in der schweizerischen Patentschrift Nr.
388 900 ein Verfahren zur Verminderung der Nassanschmutzbarkeit von Geweben aus Cellulose, gegebenenfalls im Gemisch mit anderen natürlichen oder künstlichen Fasern durch Behandeln mit Verbindungen, die die Knitterfestigkeit des Gewebes verbessern, und mit Polymerisationsprodukten, wobei als Polymerisat ein Mischpolymerisat aus 1-10 Gew.% eines N-Methylolamids einer Acrylsäure, 0,5-10 Gew.S mindestens einer Verbindung, die wenigstens zwei polymerisierbare Doppelbindungen im Molekül enthält, und aus der zu 100 Gew., fehlenden Menge einer oder mehrerer weiterer polymerisierbarer Verbindungen verwendet wird, beschrieben. Die Verbesserung der Schmutzablösbarkeit, d. h. die Entfernung von Schmutz, der bereits auf dem Gewebe abgelagert ist, wird in dieser Patentschrift nicht beschrieben.
Die verwendeten Polymere haben keine freie Säuregruppe und sind durch Umsetzung mit Verbindungen mit mindestens zwei Doppelbindungen im Molekül stark vernetzt, so dass sie nicht quellen.
Bekannt ist des weiteren aus der französischen Patentschrift Nr. 1 441 831 das Appretieren von Polyolefinfasern mit Hilfe wässriger Lösungen von Copolymeren aus Itaconsäure und Acrylsäure. Diese Appreturen sind mit Wasser auswaschbar; die nach dem erfindungsgemässen Verfahren aufgebrachten Überzüge können im Gegensatz dazu mit Wasser nicht ausgewaschen werden, da sie darin unlöslich sind; trotzdem weisen sie eine grosse Quellfähigkeit auf.
Das Verfahren der Erfindung bietet im Vergleich zum Stand der Technik eine Verbesserung der Schmutzablösbarkeit beim Waschen mit normalen Seifen- oder Waschmittellösungen. Diese Lösungen haben meistens einen pH-Wert von etwa 8-12 und insbesondere von etwa 9,5-10, jedoch kann auch eine Verbesserung der Schmutzablösbarkeit beim Waschen bei anderen pH Werten erzielt werden. Das Verfahren der Erfindung zur Verbesserung der Schmutzablösbarkeit von textilem Gut ist dadurch gekennzeichnet, dass man die Fasern oder Fäden des textilen Gutes mit einem Überzug aus in Wasser quellbarem synthetischem Polymer versieht, das bei 2 min langem Tauchen in eine 600 C warme wässrige Waschmittellösung mindestens 550 Gew.% Wasser absorbiert.
Diese starke Wasserabsorption ist für das erfindungsgemässe Verfahren charakteristisch und für seinen Erfolg ausschlaggebend. Dem Stand der Technik sind keine Hinweise auf den Zusammenhang von Wasserabsorption der Ausrüstung und Schmutzablösbarkeit zu entnehmen.
Die Schmutzablösbarkeit bzw. Fleckenentfernung wird nach dem folgenden Prüfverfahren getestet:
Auf ein Testgewebe werden an verschiedenen Stellen Flecken aus Maisöl, Mayonnaise, Butter, Lippenstift, Schokolade, Kaffee und Haaröl aufgebracht und gründlich mit den Fingern eingerieben. Das Gewebe besteht aus einem Tuch mit gleich starkem Schuss- und Kettfaden aus 65 & Dacron-Polyesterfasern und 35 mio Baumwolle enthaltendem Spinngarn und einem Gewicht von 135 g/m-. Das Gewebe wird dann in einer von oben beschickbaren Rührwerkswaschmaschine mit 100 g Waschmittel ( AD Detergent ) je Füllung gewaschen.
Die Maschine wird auf eine Stellung für bügelfreies Gewebe mit einer Waschwassertemperatur von 600 C eingestellt. Bei dieser Einstellung dauert der gesamte Waschvorgang einschliesslich 10 min Waschen, Spülen bei 40 C und Trockenschleudern etwa 35-45 min. Anschliessend werden die Proben in einem elektrischen Heimtrockner bei 65-77 C getrocknet. Nach dem Konditionieren wird die Probe zur visuellen Untersuchung auf einem schwarzen Untergrund unter eine Fluoreszenzlampe gelegt. Die visuelle Bewertung erfolgt nach dem folgenden Schema:
5 - fleckenfrei
4 - schwache, unwesentliche Flecken
3 - deutliche Flecken
2 - sehr deutliche Flecken
1 - sehr starke Flecken
Diese Art der Fleckenentfernung muss von einer Verhütung der Schmutzwiederablagerung unterschieden werden.
Die letztere hängt mit der Übertragung von Schmutzstoffen während des Waschvorgangs von einem Gewebe auf ein anderes zusammen und wird durch ein Testverfahren geprüft, bei welchem man eine Dispersion von Russ in Mineralöl, Stearinsäure, Lanolin und Schmalz auf ein Gewebe aufbringt und das Gewebe zusammen mit einem sauberen Testgewebe in einem Standardwaschverfahren wäscht.
Als weiterer Effekt kann die Schmutzwiederablagerung verhütet werden. Es ist jedoch von untergeordneter Bedeutung.
Als quellbare synthetische Polymere kommen Polymere mit hydrophilen Gruppen und insbesondere Polymere von Säuregruppen enthaltenden, gegebenenfalls äthylenisch ungesättigten Monomeren, die der Copolymerisation zugänglich sind, in Frage. Derartige Monomere sind beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und dergleichen, ferner Monomere, wie Acrylamid, Acrylnitril, Methylvinyläther, hydroxysubstituierte Acrylsäureester und dergleichen. Weiterhin können für die Polymeren auch Monomere verwendet werden, welche unter Bildung von Säuregruppen leicht im Wasser hydrolysieren, beispielsweise Maleinsäureanhydrid und dergleichen.
Vorzugsweise bestehen die Säuregruppen ausschliesslich aus Carboxylgruppen, jedoch können sie auch teilweise aus Phosphorsäure- oder Schwefelsäuregruppen bestehen, beispielsweise wenn man Monomere, wie Styrolsulfonsäure oder den Phosphorsäureester des Glycidylallyl äthers, verwendet. Die Polymeren können durch Polymerisation der genannten Monomeren nach bekannten Verfahren, beispielsweise mit Radikale bildenden oder ionischen Katalysatoren, hergestellt werden. Sie können auch durch Polymerisation eines äthylenisch ungesättigten Monomeren, wie Acrylnitril oder eines Acrylsäureesters und anschliessende Hydrolyse oder anderweitige Modifikation des erhaltenen Polymeren zur Überführung der Nitril- oder Ester- oder sonstigen Gruppen in Säuregruppen hergestellt werden.
Die Polymeren können relativ geringe Mengen an Monomeren ohne Säuregruppen, wie beispielsweise Olefine, z. B. Äthylen und Propylen, aromatische Olefine, z. B. Styrol und verschiedene Methylstyrole, Acrylsäureund Methacrylsäureester, z. B. Methylmethacrylat und Athylacrylat, Diene, z. B. Butadien und Isopren, Vinylhalogenide, z. B. Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, oder andere Acrylmonomere, z. B. Acrylamid und Acrylnitril sowie Methylvinyläther enthalten. Im allgemeinen liegt der Anteil an derartigen Monomeren ohne Säuregruppen nicht über 60 Mol% und vorzugsweise 40 Mol%.
Geeignete Polymere sind beispielsweise Polyacrylsäure, Polymethacryisäure, Copolymere von Styrol und Acrylsäure, Copolymere von Äthylacrylat und Methacrylsäure, Copolymere von Styrol und Maleinsäureanhydrid, Terpolymere von Methacrylsäure, Butadien und Styrol, Copolymere von Itaconsäure und Acrylsäure, Terpolymere von Monomethylitaconat, Acrylsäure und Itaconsäure.
Die erfindungsgemäss verwendeten Polymere müssen die angegebene Quellfähigkeit aufweisen. Zur Bestimmung der Quellfähigkeit wird z. B. wie folgt gearbeitet:
Das überzogene Gewebe wird gewogen und von diesem Gewicht das Gewicht des nicht überzogenen Gewebes abgezogen. Dann wird das Gewebe 2 min lang in eine Lösung getaucht, durch Aufsaugen der Feuchtigkeit mit Papiertüchern getrocknet und erneut gewogen. Die Korrektur für die vom Gewebe selbst aufgenommene Flüssigkeit wird durch einen Blindversuch mit dem nicht imprägnierten Gewebe gemacht. Die Quellung des Polymeren wird berechnet nach
Gewichtszunahme des Überzuges - 100.
Trockengewicht des Überzuges
Als Tauchlösung wird eine Lösung von 0,15 % Waschmittel in Wasser von 600 C verwendet. Das Waschmittel setzt sich zusammen aus 16 % Natriumlaurylsulfat, 6% Alkylalkoholsulfat, 30% Natriumpolyphosphat, 17 % Natriumpyrophosphat und 31 % Natriumsilicat und Natriumsulfat.
Diese Bestimmung gibt sowohl die Quellgeschwindigkeit als auch den endgültigen Quellgrad an, welche beide eine wesentliche Bedeutung für die Schmutzentfernungswirkung haben.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Überzüge weisen eine Quellung von mindestens 550 % und vorzugsweise von mindestens etwa 1000 oi auf. Auf der anderen Seite sind die Überzüge in alkalischen Lösungen nichtlöslich.
Die oben beschriebenen Quelleigenschaften hängen offensichtlich mit dem Molekulargewicht zusammen. Im allgemeinen sind niedrigmolekulare Polymere der beschriebenen Art wasserlöslich, während höhermolekulare wasserunlöslich sind, aber quellen. Grösstenteils weisen die geeigneten Polymeren ein durchschnittliches Mole kulargewicht nach dem Zahlenmittel von 1000 bis 3 000 000 auf, jedoch sind auch einige Abweichungen hiervon möglich.
Ein anderer, die Quellfähigkeit beeinträchtigender Faktor ist die Vernetzung. Polymere sind im allgemeinen linear. Eine gewisse Vernetzung kann durch anschlie ssende Behandlungen erfolgen, muss aber untergeordnet sein, da sonst das Quellvermögen beeinträchtigt wird.
Beim Aufbringen der Überzüge können gewisse vorübergehende Vernetzungen in den Polymeren entstehen, d. h. es bilden sich beim Erhitzen Anhydridgruppen. Diese Anhydridgruppen werden jedoch bei der Wäsche hydrolysiert und beeinträchtigen die Quellfähigkeit nicht dauerhaft. Wenn zunächst ein Überschuss dieser Anhydridgruppen gebildet wird, hydrolysieren die Gruppen schneller, jedoch bleibt eine geringe Anhydridvernetzung bestehen, welche dazu beiträgt, die Polymer überzüge auf den Textilien festzuhalten. Ein Überschuss an vernetzenden Anhydridgruppen wirkt sich also nicht nachteilig aus. Auf der anderen Seite muss jedoch eine Vernetzung durch Polyole, wie Polyvinylalkohol und Pentaerythrit möglichst gering gehalten werden, indem man entweder deren Anwesenheit begrenzt oder die Verfahrensbedingungen so einstellt, dass keine übermä ssige Härtung auftritt.
In einigen Fällen kann eine übermässige Härtung auch zur Vernetzung über eine Polymeroxydation oder dergleichen führen, welche irreversibei und daher unerwünscht ist.
Die Überzüge können durch übliche Techniken, gewöhnlich nach dem Färben, auf die Textilien aufgebracht werden. So kann man die Polymeren beispielsweise in einer wässrigen Emulsion dispergieren und die Gewebe in die Emulsion tauchen. Man kann die Emulsion auch aufsprühen oder mit Walzen bzw. Trommeln auftragen, oder die Polymeren in nichtwässrigen Lösungsmitteln lösen und diese Lösungen auf übliche Weise aufbringen. Die Flüssigkeiten können Netzmittel zur Verbesserung des Eindringens in die Faser und ähnliche Zusätze enthalten.
Nach dem Aufbringen können die Überzüge getrocknet und gehärtet werden. Das Harz kann auch teilweise an die Faser gebunden werden, beispielsweise durch Bildung von Estergruppen, wenn die Fasern aus Cellulose bestehen, oder durch andere reaktionsfähige Gruppen der Fasern. Anhydride können dabei als Zwischenverbindungen wirken, so dass ein Teil des Anhydrids mit der Cellulose reagieren kann. Wenn das Gewebe vorher mit einem Aminoplastharz behandelt wurde, können die Säuregruppen des Polymerüberzuges mit Gruppen des Harzes reagieren. Polyester- und Polyolefinfasern werden auf der anderen Seite als allgemein inert angesehen.
Die besten Härtebedingungen zur Erzielung der gewünschten Quelleigenschaften können empirisch ermittelt werden. Durch übermässiges Härten wird die Quellung beeinträchtigt und damit die Schmutzablösbarkeit von den Überzügen vermindert. Dies ist bei den vorübergehenden Vernetzungen kein grosses Problem, da diese durch die erste Wäsche wieder beseitigt werden. Dagegen kann bei reaktionsfähigen Fasern mit Aminoplastharzen vorbehandelten Geweben, Überzügen mit vernetzbaren Komponenten wie Pentaerythrit und dergleichen, ein übermässiges Härten die Quellfähigkeit und damit die Schmutzablösbarkeit irreversibel vermindern.
Geeignete Bedingungen sind beispielsweise 15 Sekunden bis 5 Minuten bei Ofentemperaturen von 135 bis 2160 C.
Normalerweise ist zum Härten des Oberzugspolymeren kein Katalysator erforderlich, jedoch kann bei Anwesenheit eines Aminoplastharzes ein Katalysator zum Härten desselben verwendet werden.
Die zum Einsatz gelangende Menge an Polymeren ist ein wesentlicher Faktor. Wenn der Polymerüberzug zu dick ist, umschliesst das Polymere leicht den Schmutz und erschwert das Ablösen. Das genaue Überzugsgewicht für ein gegebenes Polymeres kann leicht nach dem oben beschriebenen Schmutzablösetest ermittelt werden, jedoch werden im allgemeinen, bezogen auf das Textilgewicht, mindestens etwa 0,5 sO und bis zu etwa 10 % Polymeres verwendet.
Es kann im wesentlichen jedes Textilmaterial nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt werden.
Hierzu gehören Garne, Fäden, Stapelfasern, gewebte und gewirkte Textilien und Faservliese. Für diese Produkte können alle natürlichen oder synthetischen Fasern verwendet werden, beispielsweise solche aus Glas, Wolle, Baumwolle, Reyon, Celluloseestern wie Celluloseacetat, Cellulosetriacetat und Celluloseacetatbutyrat, Polyamide vom Typ mit wiederkehrenden Amideinheiten in einer Polymerkette, z. B. Nylon 66, Nylon 6 und Nylon 11, Polyestern vom Typ mit wiederkehrenden Estergliedern in einer Polymerkette, z. B. Polyäthylenterephthalat und Polyäthylenterephthalat-isophthalat, Acrylpolymeren, z. B. Polyacrylnitril, Modacrylnitrilpolymeren, z. B.
Copolymeren von Acrylnitril und Vinylchlorid, Polyolefinen, z. B. Polyäthylen und Polypropylen, Polyurethanen und dergleichen. Bei den weiter unten beschriebenen Ausführungsformen, in welchen Aminoplast-Vernetzungsmittel verwendet werden, bestehen die Gewebe zweckmässig mindestens zum Teil aus Cellulosefasern wie Baumwolle und Reyon. So können die Fasern beispielsweise zu 60 0 aus Baumwolle und 40 S aus Polyester oder zu 100 26 aus Baumwolle bestehen.
Die Textilien können unbehandelt oder nach einer vorherigen anderen Behandlung erfindungsgemäss mit den Überzügen versehen werden. So können die Gewebe beispielsweise vorher mit Aminoplasten wie Harnstoff Formaldehyd- oder Melamin-Formaldehyd-Vorkonden saten behandelt worden sein. Die Aminoplaste können vorher gehärtet worden sein. Wenn man bügelfreie Kleidungsstücke herstellen will, kann man den Aminoplast einer Nassfixierung unterwerfen, wie sie in der USA-Patentschrift Nr. 3 138 802 beschrieben ist, ehe man den Überzug aufbringt. Durch die Nassfixierung kann der Aminoplast unlöslich gemacht, jedoch erst nach der Verarbeitung zu einem Kleidungsstück gehärtet werden.
Bei dieser Ausführungsform kann das nassfixierte Gewebe vor dem Aufbringen des Überzuges zur Entfernung des Katalysators gewaschen werden und dann zusammen mit dem Überzug ein Trockenhärtungskatalysator für den Aminoplast aufgebracht werden. Dabei wird der Überzug nicht gleich gehärtet, sondern später zusammen mit dem Aminoplast gehärtet. Der Aminoplast muss dabei natürlich unter den gleichen Bedingungen wie der Überzug härtbar sein.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann gleichzeitig mit dem Überzug ein Harz wie ein Aminoplast zur Erzielung eines bügelfreien Gewebes aufgebracht werden. Hierdurch wird vermieden, dass zwei Imprägnierungsstufen und ein Erhitzen der Textilien zum Nassfixieren des Harzes erforderlich sind.
Man kann Textilien auch erst nachträglich härten, nachdem sie in ihre endgültige Form, z. B. ein Kleidungsstück, gebracht sind. In diesem Fall wird das Ge webe also mit dem Harzvorkondensat oder sonstigen Mitteln imprägniert und ohne Härtung getrocknet, dann in seine endgültige Form gebracht, z. B. zu einem Kleidungsstück zugeschnitten und genäht, und schliesslich gebügelt und zur Fixierung der Bügelung gehärtet. Das letztere Verfahren, d. h. die Arbeitsfolge: Imprägnieren, Trocknen ohne Härten, Verarbeiten zu Kleidungsstükken, Bügeln und Härten eines Gewebes, ist in der USA Patentschrift lsir. 2 974432 beschrieben und stellt einen Weg zur Herstellung der in den letzten Jahren aufgekommenen bügeifreien Kleidungsstücke dar.
Bügelfreie Textilien können auch dadurch erhalten werden, dass man das Gewebe während des Trocknens teilweise vorhärtet und/oder gleichzeitig bügelt und härtet. Diese Ausführungsform kann mit allen diesen Modifikationen sowie anderen üblichen Verfahren zur Herstellung von mit vorgehärtetem oder nachgehärtetem Harz behandelten Geweben angewendet werden.
Diese bevorzugte Ausführungsform beruht auf der Feststellung, dass Arylstearinsäuren, vorzugsweise monocarbocyclische Arylstearinsäuren und insbesondere Phenylstearinsäure, unerwartet wirksam für die Erleichterung der Schmutzablösung von den Textilien sind. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wurde gefunden, dass man Gewebe mit hervorragenden Eigenschaften in bezug auf die Bügelfreiheit und die Schmutzablösbarkeit erhält, wenn man das Gewebe gleichzeitig mit üblichen Aminoplastarz-Vorkondensaten oder ähnlichen Textilhilfsmitteln und den oben beschriebenen Polymeren behandelt und dem Behandlungsbad ausserdem Phenylsfearinsäure zusetzt. Der Wirkungsmechanis- mus der Säure bei diesem Vorgang ist noch nicht geklärt.
Es ist möglich, dass die Säure mit dem Aminoplast oder sonstigen Textilhilfsmitteln und den wasseraufnehmenden Polymeren reagiert oder sonstwie zusammenwirkt. Auf jeden Fall wirkt die Säure auf solche Weise, dass das Arninoplaçt-Vorkondensat oder ähnliche Mittel und das wasseraufnehmende Polymere einander vertragen und ihre jeweiligen Wirkungen ohne gegenseitige Störung ausüben können, so dass die behandelte Ware die gewünschte Bügelfreiheit und die optimalen Schmutzablösungseigenschaften erhält.
Die hierbei verwendete Stearinsäure kann durch die allgemeine Formel
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dargestellt werden, worin R ein aromatischer Rest und vorzugsweise ein Phenyl- oder Naphthylrest ist, welcher mit Alkylgruppen, vorzugsweise niederen Alkylgruppen wie beispielsweise Methyl, substituiert sein kann. Der Arylrest kann auch mit wasserlöslichmachenden Gruppen wie Hydroxy-, Carboxy- oder Sulfatgruppen substituiert sein. Hierdurch ist es möglich, Behandlungsbäder ohne Emulgatoren zu verwenden. Es können für den vorliegenden Zweck auch Isomere von Verbindungen der obigen Formel verwendet werden, bei welchen sich die Phenylgruppe an einer beliebigen Stelle der Stearinsäurekette zwischen dem zweiten und dem siebzehnten Kohlenstoffatom befindet.
Phenylstearinsäure hat sich als besonders geeignet erwiesen, jedoch können anstelle der Phenylstearinsäure oder neben dieser auch andere Arylstearinsäuren wie beispielsweise Naphthylstearinsäure, Xylylstearinsäure oder Tolylstearinsäure verwendet werden. Eindeutig bevorzugt wird jedoch die Phenylstearinsäure, welche die besten Ergebnisse in bezug auf die Schmutzablösbarkeit und auch einen guten Griff ergibt.
Als Aminoplastharz-Vorkondensate oder Reaktante seinen Formaldehyd und alle wasserlöslichen Vorkondensate von Formaldehyd mit Aminoverbindungen, wie Harnstoff, Thioharnstoff, cyclische Athylenharnstoffe, z. B. cyclischer Dimethyloläthylenharnstoff oder cyclischer Dimethyloldihydroxyäthylenharnstoff, Melamin, Athylcarbamat, Urone, Triazone und Triazine genannt.
Ebenso können auch blockierte Isocyanate mit guter Wirkung verwendet werden.
Zur Durchführung dieser Ausführungsform wird das Gewebe zunächst mit einer wässrigen Flotte imprägniert, welche das Aminoplast-Vorkondensat oder ein ähnliches Reagenz, das oben beschriebene wasserabsorbierende quellfähige Polymer und Phenylstearinsäure sowie einen Katalysator und gegebenenfalls Netzmittel und Weichmacher enthält. Magnesiumchlorid oder -nitrat oder Zinkchlorid oder -nitrat, verschiedene Aminhydrochloride, wie 2-Amino-2-methyl- 1-propanolhydrochlorid oder Triäthanolaminhydrochlorid, Ammoniumsalze, wie Ammoniumchlorid, -tartrat, -citrat, -formiat, -oxalat, -nitrat oder Ammoniumäthylphosphat oder Ammoniumdihydrogenphosphat und dergleichen werden als Katalysatoren eingesetzt.
Diese Katalysatoren können auch in Mischungen miteinander und/oder mit Hilfskatalysatoren verwendet werden, je nachdem, welche Wirkungen erzielt werden sollen, beispielsweise ob die Katalysatorenaktivität gesteigert oder vermindert werden soll.
Die wässrige Flotte enthält 5-20 Gew. und im allgemeinen 10-15 Gew.? Aminoplast-Vorkondensat, 1 bis 10 Gew.% und vorzugsweise 3-5 Gew.% Phenylstearinsäure, 1-10 Gew.% und vorzugsweise 2-5 Gew.X Polymer und 0,1-2,5 Gew.% Katalysator. Zur Herstellung der Imprägnierflotte können die Komponenten in Wasser eingerührt werden, wobei man die Phenylstearinsäure vorzugsweise vorgängig in einem Gemisch von Wasser und Xylol oder Toluol emulgiert.
Die auf das Gewebe aufzubringende Menge der Flotte kann sehr verschieden sein und hängt ebenfalls von Faktoren wie der Art und Struktur des Gewebes, dessen Verwendungszweck und dergleichen ab. Im allgemeinen wird die Mischung jedoch in einer Menge aufgebracht, welche einer Nassaufnahme von 30-50 Gew.% des Gewebes entspricht. Danach wird das Gewebe getrocknet, im allgemeinen 1-5 min bei 87-1050 C, und 1-15 min bei 148-177 C gehärtet. Vorgehärtete Ware wird im allgemeinen 1-3 oder 5 min lang gehärtet, während nachgehärtete Ware normalerweise etwas länger, im allgemeinen 10-15 min lang, gehärtet wird.
Die erfindungsgemäss behandelten Gewebe besitzen ein ausserordentlich gutes Schmutzabgabevermögen und eine sehr gute Bügelfreiheit sowie weitere wichtige Ei genschaften wie guten Griff und Antistatikeigenschaften.
Bei der Wäsche reicht ein einmaliges Waschen in einer üblichen Haushaitwaschmaschine mit üblichen Waschmitteln aus, um durch Stoffe, wie Salat- oder Speiseöle, Maschinenöl, Butter, Lippenstift, Haaröl, Sossen und dergleichen eingebrachte Flecken vollkommen zu entfernen. Im allgemeinen haben die wässrigen Waschmitteloder Seifenlösungen einen pH-Wert von 7-12, jedoch ist der Effekt des Verfahrens der Erfindung auch bei Anwendung anderer Wasch- und Seifenlösungen wirksam.
Nach einer anderen Ausführungsform bringt man in den Überzug einen Weichmacher ein. Hierdurch können die Schmutzabgabeeigenschaften des Gewebes länger erhalten werden. So kann beispielsweise ein Überzug, bei welchem die Schmutzabgabeeigenschaften über zehn Wäschen erhalten bleiben, durch Zusatz eines Weichmachers so weit verbessert werden, dass diese Eigenschaften über vierzig Wäschen bestehen bleiben. Der Weichmacher kann in Mengen von etwa 20-250 Gew.% des Polymeren im Überzug verwendet werden. Als Weichmacher kommen Stoffe in Frage, welche den Schmelzpunkt erniedrigen und die Übergangstemperatur zweiter Ordnung oder den Elastizitätsmodul des Produktes herabsetzen.
Geeignete Weichmacher sind beispielsweise Butylhexylphthalat, Diisooctyloleat, Tri-2-äthylhexyl-trimellithat, Triisodecyltrimellithat, Trioctyldecyl-trimellithat, Triisooctyl-trimellithat, Diisodecyl-adipat, Tricresylphosphat, Diisooctyl-sebacat, Dicaprylphthalat, n-Octyl-n-decyl-adipat, Di-2-äthylhexyl-azelat, Triphenylphosphat, Butyl- und Butylglycolsäurephthalat, Methylund Athylglycolsäurephthalat, Dihexylazelat, Tetrahydrofurfuryloleat, Diäthylenglycol-dipelargonat, Dibutylsebacat, Butylbenzylphthalat, Dibutylphthalat, Di-2 äthylhexylphthalat, Epoxytallat, Diisooctylazelat, Diisooctyladipat, Diisooctylphthalat und Tri(noctyl/decyl)trimellithat.
In den folgenden Beispielen beziehen sich alle Mengenangaben auf das Gewicht, soweit nicht anders vermerkt. Die Fasern bzw. Fäden des nach den Beispielen behandelten Textilgutes werden stets mit einem Überzug aus in Wasser quellbarem Polymer versehen, das bei 2 min langem Tauchen in eine 600 C warme wässrige Waschmittellösung mindestens 550 Gew.% Wasser absorbiert.
Beispiel 1 Bad 1: a) 0,1 Teil Triton X-100 , Kondensationspro dukt von Nonylphenol mit 9 Molen Athy lenoxyd (nicht-ionogenes Detergens) b) 12,5 Teile Dihydroxy-dimethyloläthylen harnstoff c) 2,0 Teile Zinkchlorid d) 1,25 Teile Polyäthylenoxyd, Molekular gewicht 300 e) 1,25 Teile Polyäthylenoxyd, Molekular gewicht 400 f) 82,9 Teile Wasser
Die Mischung ergibt eine Bügelfreiausrüstung und wurde auf übliche Weise hergestellt, indem das nicht ionogene Detergens zu 25 Teilen Wasser gegeben, auf
32 bis 380 C erwärmt und bei dieser Temperatur mit den übrigen Komponenten versetzt wurde. Mit der Mi schung wurde dann ein Gewebe aus Dacron/Baumwolle
65/35 von lichtbrauner Farbe bis zu einer Nassaufnahme von 50 % getränkt. Das getränkte Gewebe wurde 2 Minu ten lang bei 93 bis 1050 C getrocknet und anschliessend
2 Minuten lang bei 1170 C walzengehärtet.
Bad 2: a) 0,05 Teile Triton X-100 b) 2,5 Teile Styrol/Acrylsäure-Copolymeres mit 10 Molen Acrylsäure je Mol Styrol,
Molekulargewicht etwa 5000 c) 1,4 Teile Ammoniumhydroxyd
Mit diesem Bad wurde das Gewebe bis zu einer Nassaufnahme von 50% getränkt und dann auf einem Spannrahmen 1 Minute lang bei 1490 C getrocknet.
Bad 3: a) 2,5 Teile Styrol/Acrylsäure-Copolymeres (wie oben) b) 1,4 Teile Ammoniumhydroxyd c) 7,5 Teile Triisodecyltrimellithat (Weichmacher)
Mit diesem Bad wurde das Gewebe bis zu einer Nassaufnahme von 50 getränkt, dann auf einem Spannrahmen bei 93 bis 1050 C getrocknet und 1,5 Minuten lang bei 1770 C walzengehärtet.
Das Gewebe kann danach bis zur Erzielung eines befriedigenden Griffes gewaschen werden, wozu es im allgemeinen, je nach Waschvorrichtung, 30 bis 60 Sekunden lang mit einer 0,1 S igen Lösung von nichtionogenem Detergens bei 60 bis 660 C behandelt und anschliessend auf einem Spannrahmen bei 93 bis 1220 C getrocknet wird.
Beispiel 2
Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurden die- Bäder 2 und 3 so modifiziert, dass sie jeweils nur a) 2,5 Teile des in Beispiel 1 verwendeten Sty rol/Acrylsäure-Copolymeren b) 0,25 Teile zu etwa 98X hydrolysierten Poly vinylalkohol enthielten.
Die Schmutzablösung von diesem Gewebe war schlechter als bei Beispiel 1, was durch eine ungenügende Polymeraufnahme bedingt war. In Beispiel 1 wurde das Polymere durch das Ammoniak etwas geliert, wodurch eine grössere Menge vom Gewebe festgehalten wurde. Der gleiche Effekt kann durch Erhöhung der Polymermenge erzielt werden. Anstelle des Copolymeren mit einem Styrol/Acrylsäureverhältnis von 10/1 können auch Copolymere mit Styrol/Acrylsäureverhältnissen von 5/1 und 1/1 verwendet werden.
Beispiel 3
Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde wiederholt, jedoch wurden zu den Bädern 2 und 3 jeweils 0,28 Teile Ammoniumhydroxyd gegeben. Es wurde eine gute Schmutzablösung über 10 Wäschen erzielt.
Beispiel 4
Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde wiederholt, jedoch wurde der Polyvinylalkohol aus den Bädern 2 und 3 fortgelassen und jeweils 1,4 Teile Ammoniumhydroxyd zugesetzt. Es wurde eine gute Schmutzablösung erzielt.
Beispiel 5
Das Verfahren nach Beispiel 4 wurde wiederholt, jedoch wurde das Gewebe nach dem zweiten Bad mit Ozon chemisch aktiviert und dann mit 10 % Acrylmonomeren getränkt, getrocknet und gehärtet. Es wurde eine gute Schmutzablösung erzielt.
Beispiel 6
Das Verfahren nach Beispiel 4 wurde wiederholt, jedoch wurde das Gewebe nicht aktiviert, sondern statt dessen im Anschluss an das zweite Bad mit 10 Teilen Acrylsäuremonomerem und 0,5 Teilen Persulfat getränkt, getrocknet und 1,5 Minuten bei 1770 C gehärtet.
Hierdurch wurde eine Pfropfpolymerisation der Acryl- säure auf den ersten Überzug erzielt. Es wurde eine gute Schmutzablösung erhalten.
Beispiel 7
Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde wiederholt, jedoch wurde der Polyvinylalkohol fortgelassen und zu dem Styrol/Acrylsäure-Copolymeren 0,28 Teile Ammoniumhydroxyd gegeben; anschliessend wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 getrocknet und gehärtet. Es wurde eine mässige Schmutzablösung erzielt.
Beispiel 8
Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde das dritte Bad fortgelassen und anstelle des zweiten Bades eine Emulsion verwendet, welche 5 Gew.% eines Copolymeren aus etwa 2,7 Mol Methacrylsäure und 1 Mol Äthylacrylat mit einem Molekulargewicht von etwa 800000 bis 1 500000 verwendet.
Diese Emulsion wurde bis zu einer Nassaufnahme von 50 % aufgebracht und das Gewebe dann 2 Minuten bei 93 C getrocknet, 2 Minuten bei 1770 C walzengehärtet und gewaschen.
Beispiel 9 Bad 1: a) 0,05 Teile Triton X-100 und Differenz menge Wasser b) 12,5 Teile Dihydroxydimethyloläthylen harnstoff c) 1,8 Teile Zinknitrat oder 1,6 Teile Zink chlorid.
Diese Mischung wurde bis zu einer Nassaufnahme von 50 aufgebracht und das Gewebe dann bei 93 bis 1050 C getrocknet und 2 Minuten bei 1770 C gehärtet.
Bad 2: a) 5 Teile des in Beispiel 8 verwendeten Meth acrylsäure/Äthylacrylat-Copolymeren b) 95 Teile Wasser
Mit dieser Mischung wurde das Gewebe bis zu einer Nassaufnahme von 50S getränkt, dann wie nach dem ersten Bad getrocknet und gehärtet und schliesslich wie in Beispiel 1 gewaschen und getrocknet. Diese Imprägnierung hält etwa über 20 Wäschen an und ergibt eine gute Fleckenablösung.
Beispiel 10
Das Verfahren nach Beispiel 9 wurde wiederholt, jedoch wurde anstelle von Bad 2 eine Emulsion verwendet, welche 5 Gew.% Polyacrylsäure mit einem Molekulargewicht von 100 000 enthielt. Die Ergebnisse waren nicht ganz so gut wie in Beispiel 9.
Beispiel 11
Das Verfahren nach Beispiel 9 wurde wiederholt, jedoch wurde als Bad 2 eine Emulsion verwendet, welche 5 Gew.m Natriumpolyacrylat und 2 Teile Epichlorhydrin enthielt; die anschliessende Arbeitsweise war die gleiche wie in Beispiel 9. Es wurden gute Ergebnisse erzielt. Dieses Beispiel zeigt die Verwendung eines Hilfsvernetzungsmittels zur Erhöhung der Haltbarkeit des Überzuges und eine Ausführungsform, bei welcher die Vermeidung einer übermässigen Härtung wichtig ist.
Beispiel 12
Beispiel 9 wurde wiederholt, jedoch wurde anstelle von Bad 2 eine Emulsion verwendet, welche 5% des Ammoniumsalzes eines Copolymeren von Styrol und Maleinsäureanhydrid enthielt. Es wurde eine gute Schmutzablösung über 10 Wäschen erzielt.
Beispiel 13
Beispiel 12 wurde wiederholt, jedoch wurde anstelle von Bad 2 eine Emulsion verwendet, welche 8 % eines Terpolymeren aus 602 Methacrylsäure, 35 % Butadien und 5,9 Styrol sowie 0,16% Dipentamethylen-thiurontetrasulfid enthielt. Es wurde eine gute Schmutzablösung erzielt.
Beispiel 14
Beispiel 12 wurde wiederholt, jedoch wurde anstelle von Bad 2 eine Emulsion verwendet, welche 10% Polyacrylsäure mit einem Molekulargewicht von etwa 100000 enthielt. Es wurde eine gute Schmutzablösung erzielt.
Beispiel 15
Beispiel 12 wurde wiederholt, jedoch wurde anstelle von Bad 2 eine Emulsion verwendet, welche 8,5 % Natriumpolyacrylat mit einem Molekulargewicht von 100 000, 1,5 % Polyacrylsäure mit einem Molekulargewicht von 100 000 und 2 % Epichlorhydrin enthielt.
Beispiel 16
Beispiel 12 wurde wiederholt, jedoch wurde anstelle von Bad 2 eine Emulsion verwendet, welche 8 % Copolymeres aus 50% Itaconsäure und 50% Acrylsäure enthielt. Es wurde eine gute Schmutzablösung erzielt.
Beispiel 17
Beispiel 12 wurde wiederholt, jedoch wurde anstelle von Bad 2 eine Emulsion verwendet, welche 8 % Terpolymeres aus gleichen Teilen Monomethylitaconat, Acrylsäure und Itaconsäure enthielt. Es wurde eine gute Schmutzablösung erzielt.
Beispiel 18
Ein Gewebe aus PolyesterlBaumwolle 65/35 wurde mit der folgenden Mischung getränkt: 10% Dihydroxy-dimethylol-äthylenharnstoff (Reactant 183) 5 % Phenylstearinsäure (Wasser-Xylol
Emulsion)
5 % Copolymeres aus 2,7 Mol Methacrylsäure und
1 Mol Äthylacrylat (Molekulargewicht etwa
800 000 bis 1 500 000).
0,0,5 % Ammoniumchlorid Differenz: Wasser
Gegebenenfalls kann noch Citronensäure als Katalysator zugesetzt werden.
Die Nassaufnahme betrug etwa 40 bis 45 %, bezogen auf das Trockengewicht des Gewebes. Das Gewebe wurde 2 Minuten lang bei 93 bis 1050 C getrocknet, zugeschnitten, zu einem Hosenbein genäht, 10 Sekunden mit einer Bügelpresse von 1490 C gebügelt und 10 Minuten bei 1630 C ausgehärtet.
Das so erhaltene Hosenbein wurde mit verschiedenen fetthaltigen Substanzen befleckt und dann auf die Schmutzablösbarkeit nach dem obigen Verfahren geprüft. Die Fleckenentfernung wurde mit 5 bewertet, d. h. es waren nach einmaligem Waschen keine sichtbaren Flecken zurückgeblieben. Das Aussehen war auch nach 10 Wäschen noch unverändert und weitere Eigenschaften des Produktes, wie Weichheit und Griff, waren hervorragend.
Beispiel 19
Beispiel 18 wX de wiederholt, jedoch wurde das Gewebe als flache Bahn 5 Minuten bei 1770 C gehärtet.
Das erhaltene Gewebe blieb bei wiederholtem Waschen knitterfrei und wurde im Fleckenentfernungstest mit 5 bewertet.
Beispiel 20
Beispiel 18 wurde wiederholt, jedoch wurde anstelle des dort verwendeten Copolymeren ein Copolymeres von Styrol (2,5 Teile) und Acrylsäure (10 Teile) mit einem Molekulargewicht von etwa 5000 verwendet. Es wurden praktisch die gleichen Eigenschaften in bezug auf Schmutzablösbarkeit und Bügelfreiheit erzielt.
Beispiel 21
Ein 100 % iges Polyestergewebe wurde mit einer wässrigen Flotte imprägniert, welche 5 % Phenylstearinsäure, 5 % des in Beispiel 1 verwendeten Methacrylsäure/Athylacrylat-Copolymeren und 10 % blockiertes Isocyanat ( Nopco D 612a, ein mit Phenol blockiertes Polyisocyanat) enthielt und im übrigen aus Wasser bestand.
Die Nassaufnahme betrug etwa 35%, bezogen auf das Trockengewicht des Gewebes.
Das Gewebe wurde dann bei 1050 C getrocknet, gebügelt und bei 1630 C gehärtet, wobei die Blockierung des Isocyanats beim Härten aufgehoben wurde, um die Bügelung zu fixieren. Die Bügelung blieb über mehrere Wäschen unverändert und die Schmutzentfernung wurde mit 5 bewertet.
In der obigen Mischung können anstelle von Nopco 612 auch andere blockierte Isocyanate (monomere oder polymere) verwendet werden, vorausgesetzt, dass die Aufhebung der Blockierung und die Reaktion zwischen dem Isocyanat und dem Gewebe bei erhöhten Temperaturen, welche das Gewebe nicht schädigen (z.B. 135 bis 1770), leicht vonstatten geht. Geeignete Verbindungen sind die mit Phenol blockierten aliphatischen und aromatischen Polyisocyanate, z. B. Toluoldi- oder -triisocyanat, deren Dimere oder Trimere (wie sie beispielsweise in der USA-Patentschrift Nr. 2 801 244 beschrieben sind), Hexamethylendiisocyanat oder andere Alkylenpolyisocyanate. Die Phenolblockierung der Polyisocyanate wird bei Temperaturen von etwa 1490 C aufgehoben, wobei das freigewordene Isocyanat mit dem Gewebe vernetzt oder sonstwie mit diesem umgesetzt wird, wodurch die gewünschte Bügelfreiheit erzielt wird.
Anstelle der oben beschriebenen, besonders vorteilhaften Arbeitsweise, die Phenylstearinsäure, das Amino plast-Vorkondensat oder ein ähnliches Mittel und das schmutzablösende Polymere aus einem einzigen Bad aufzubringen, kann im Rahmen der Erfindung auch nach einem Zweibadverfahren gearbeitet werden. wobei man zuerst die Phenylstearinsäure auf das Gewebe aufbringt, dieses dann trocknet und anschliessend den Aminoplast und das schmutzablösende Polymere aufbringt. Dieses Zweibadverfahren ist im folgenden Beispiel näher er läutert.
Beispiel 22
Ein gleiches Gewebe wie in Beispiel 18 welches aus einem Garn aus 65 Gew.%' Polyäthylenterephthalatfasern und 35 Gew.% Baumwollfasern gewebt war, wurde mit einer wässrigen Emulsion von 3 % Phenylstearinsäure getränkt. Das Gewebe wurde dann zum Trocknen etwa
1 Minute auf 1630 C erhitzt, wobei die Phenylstearin säure sichtbar unlöslich1 wurde und einen Film auf dem
Gewebe bildete.
Das so behandelte Gewebe wurde dann mit einer wässrigen Lösung der folgenden Zusammensetzung irn- prägniert: 8Só Copolymeres aus etwa 2,7 Mol Methacryl- säure und etwa 1 Mol Äthylacrylat (Moleku largewicht etwa 300 000)
10 SÓ Di(hydroxymethyl)äthylenharnstoff (Reactant 183) 0,25erz Ammoniumchlorid (Katalysator) 1% Polyvinylmethyläther
Differenz: Wasser
Die Nassaufnahme betrug etwa 45 %, bezogen auf das Gewicht des Gewebes.
Das Gewebe wurde dann zum Trocknen etwa 4 bis 5 Minuten auf 1350 C erhitzt. Hierdurch wurde eine teilweise Vorhärtung erzielt (etwa 30-40 S fixierten rest- stoffen entsprechend). Dann wurde das Gewebe zuge- schnitten und zu Kleidungsstücken genäht, gebügelt und etwa 15 Minuten in einem Ofen bei etwa 1630 C nachgehärtet.
Die erhaltenen Kleidungsstücke waren weich und hatten einen ausgezeichneten Griff; die Bügelung blieb nach wiederholtem Waschen hervorragend erhalten. Bei Prüfung nach dem oben beschriebenen Schmutzentfernungstest wurden Fettflecken sofort und vollständig bis zu einer Bewertung von 5 entfernt.
Aus der obigen Beschreibung geht hervor, dass verschiedene Modifikationen der vorliegenden Erfindung möglich sind. Allgemein können Textilien mit dem oben beschriebenen Überzug versehen werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsfcrm wird das Gewebe mit einer Arylstearinsäure, insbesondere Phenylstearinsäure als solcher oder in Kombination mit einem wasserabsorbierenden quellfähigen Polymeren der beschriebenen Art behandelt, um die Schmutzablöseeigenschaften zu verbessern, gegebenenfalls bei gleichzeitiger Bügelfreiausrüstung. Die Behandlung mit Phenylstearinsäure kann auch zur Verbesserung der Schmutzablösung von Geweben verwendet werden, welche vorher bügelfrei gemacht wurden.