DE1419405B - Verfahren zur Behandlung von Textilien. insbesondere solchen aus Cellulosefasern - Google Patents

Description

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Es ist bekannt. Textilien und andere faserförmige Materialien mit wässerigen Lösungen oder Dispersionen von Verbindungen, die eine Mehrzahl von Perfluoralkylgruppen mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen je Alkylgruppe besitzen, ölabweisend zu machen. Jedoch sind die dadurch erhaltenen ölabweisenden Effekte der Textilien gegen Waschbehandlungen bei höheren Temperaturen nicht genügend beständig. Die durch diese bekannte Behandlung erreichbaren wasserabweisenden Effekte sind für die üblichen Ansprüche nicht genügend. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die wässerigen Lösungen bzw. Dispersionen dieser Perfluoralkylverbindungen bei der Behandlung der Textilien auf einem Foulard zu Walzenbelägen neigen und so eine kontinuierliche Behandlung erschweren oder unmöglich machen.

Aus der britischen Patentschrift 858 022 ist es bekannt, mit Fluorkohlenstoffverbindungen und Substanzen, die den Quellwert hydrophiler Fasern erniedrigen, gleichzeitig öl- und wasserabweisend zu machen. Zusätzlich können, falls erforderlich, weitere Ausrüstungsmittel, wie wasserabweisende Mittel, mitverwendet werden. Als solche sind Chromkomplexverbindungen der Stearinsäure oder Methacrylsäure und auch Silikone genannt, welche, für sich allein angewandt, bereits starke Hydrophobiermittel sind. Trotzdem ergeben diese in Kombination mit Fluorkohlenstoffverbindungen und den Quellwert hydrophiler Fasern vermindernden Substanzen keine wesentliche Effektverbesserung; ja in den meisten Fällen tritt eine erhebliche Verminderung der ölabweisung ein, und die erzielte Wasserabweisung ist mäßig, oder es treten Störungen beim laufenden Ausrüsten durch Bildung von Belag auf den Foulardwalzen auf. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden diese Nachteile vermieden, wie weiter unten in Vergleichsversuchen noch gezeigt werden wird.

Es wurde nun ein verbessertes Verfahren zum gleichzeitigen ölabweisendmachen und Hydrophobieren von Textilien aller Art mit wässerigen Flotten von Fluorkohlenstoffverbindungen, die eine Mehrzahl von Perfluoralkylgruppen mit mindestens 4 C-Atomen je Alkylgruppe aufweisen, und hydrophobierenden Stoffen durch Tränken, Trocknen und Nacherhitzen gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man wässerige Flotten verwendet, die neben den genannten Fluorkohlenstoffverbindungen als hydrophobierenden Stoff N-Alkyl-N',N'-alkylenharnstoffe, deren Alkylrest mehr als 10 C-Atome und deren Alkylenrest 2 oder 3 C-Atome aufweist, in dispergierter Form enthalten.

Solche Verbindungen sind beispielsweise herstellbar nach der französischen Patentschrift 1111 032 oder der belgischen Patentschrift 571 306.

überraschenderweise ergibt sich dabei, daß schon sehr geringe Mengen dieser Alkyl-alkylenharnstoffe, die für sich angewandt, nur schwach hydrophobierend wirken, nicht nur eine wesentliche Verbesserung der wasserabweisenden Wirkung hervorrufen, sondern auch die Bildung von Walzenbelägen bei der Behandlung von Textilien auf dem Foulard nahezu vollkommen verhindern und dadurch die kontinuierliche Behandlung ermöglichen. Darüber hinaus wird auch der ölabweisende Effekt nicht nur nicht vermindert, sondern sogar in seiner Waschbeständigkeit erhöht. Dies ist überraschend, weil die Anwesenheit von Verbindungen mit hohen Alkylresten den ölabweisenden Effekt sonst stark beeinträchtigt.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß durch die zu verwendenden Alkyl-alkylenharnstoffe auf den Textilien ein angenehmer, weicher, fließender Griff erzeugt wird, der besonders wünschenswert ist.

Das Verfahren ist insbesondere zur Behandlung von Wollmaterialien oder Materialien aus vollsynthetischen Fasern, z. B. Polyester-, Polyamid- oder Polyacrylnitrilfasern, geeignet. Es ist jedoch auch mit sehr guten Effekten auf anderen Stoffen aus faserförmigen Materialien, sowohl synthetischer als auch natürlicher Herkunft, gut verwendbar. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren bei Anwendung auf cellulosefaserhaltige Materialien gleichzeitig mit einer Knitterfestausrüstung verbunden werden. Es können in diesem Fall die faserförmigen Materialien mit einer Behandlungsflotte ausgerüstet werden, die neben den erfindungsgemäßen Stoffen zusätzlich ein geeignetes Kunstharz, wie z. B.

Methylolharnstoffe oder deren Äther, Methylolmelamine oder deren Äther, wie auch Reactantharze, wie Methyloläthylenharnstoff, Methyloltriazonderivate, sowie den zur Aushärtung der mitverwendeten H Vorkondensate notwendigen Katalysator enthalten. ■* Als N-Alkyl-N',N'-alkylenharnstoffe, die eine Alkylgruppe mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen enthalten, werden insbesondere solche mit einer Alkylgruppe mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen verwendet. Die Herstellung der Dispersionen dieser Verbindungen erfolgt in bekannter Weise durch Umsetzung von aliphatischen Isocyanaten mit einer Kohlenstoffkette von mehr als 10 Kohlenstoffatomen mit Alkylen-· iminen. deren Alkylengruppe 2 oder 3 Kohlenstoffatome enthält, in wässeriger Emulsion. Die Fertigprodukte können durch quaternäre N-Verbindungen der Formel

R-OCH₂-R₁Z

worin R = Alkyl mit mehr als 10 C-Atomen, R₁ = Pyridin oder Oxyäthylmorpholin und Z = ein einwertiger Säurerest ist, in Kombination mit nichtflüchtigen stark basischen Verbindungen oder flüchtigen Basen stabilisiert sein.

Die N-Alkyl-N',N'-alkylenharnstoffe werden im ^

Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens Vorzugs- * weise in Mengen von 1 bis 15 g je Liter des 100%igen Produktes je Liter Anwendungsflotte eingesetzt. Beispiele von Verbindungen, die eine Mehrzahl von Perfluoralkylgruppen mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen je Alkylgruppen enthalten, sind wasserlösliche Chromkomplexverbindungen gesättigter Perfluormonocarbonsäuren oder substituierter Carbonsäuren, die mindestens eine Perfluoralkylgruppe mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen enthalten, wie sie in der USA.-Patentschrift 2 662 835 beschrieben sind. Weitere Beispiele sind wässerige Dispersionen von gesättigten Perfluormonocarbonsäuren oder substituierten Carbonsäuren mit basischen Aluminiumsalzlösungen, wässerige Dispersionen von Polymerisaten oder Mischpolymerisaten von 1,1-Dihydroperfluoralkylacrylsäureestern, wie sie die USA.-Patentschrift 2 642 416 beschreibt, wässerige Dispersionen von Polymerisaten oder Mischpolymerisaten von monomeren Verbindungen der Formel

RpSO₂N(R₁) —R — CH₂ OZ

worin R_F eine Perfluoralkylgruppe mit mindestens

Claims (1)

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4 Kohlenstoffatomen, R₁ Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest. mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und Z ein Acryl- oder Methacrylsäurerest ist, oder mit wässerigen Dispersionen von Polymerisaten monomerer Verbindungen der Formel

R_FSO₂N(R,) — R — COOX

worin R_F, R₁ und R dieselbe Bedeutung wie bei der vorigen Verbindung haben und X ein polymerisierbarer Rest, wie ein Allyl-, Methallyl- oder Vinylrest, ist.

Diese perfluorierten Verbindungen werden in Mengen von 3 bis 15 g, insbesondere 6 bis 12 g 100%iger Produkte je Liter Flotte angewandt.

Die Ausrüstung des Fasermaterials erfolgt durch Tränken mit Flotten, denen zur besseren Benetzung ein gesättigter, einwertiger Alkohol mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen oder Mischungen solcher Alkohole zugesetzt werden können. Dann werden die Materialien abgequetscht, bei 100 bis 120⁰C getrocknet und anschließend bei 130 bis 16O⁰C 3 bis 10 Minuten kondensiert.

Man kann auch einfache Kunstharze und entsprechende Katalysatoren mitverwenden.

Für optimale öl- und wasserabweisende Effekte sowie zur Erhöhung ihrer Beständigkeit gegen Wäsche und chemische Reinigung wie auch zu optimaler Lauffähigkeit, d. h. vollkommener Vermeidung von Walzenbelägen, setzt man den erfindungsgemäßen Flotten zusätzlich noch wasserlösliche, in niedrigen organischen Säuren lösliche Kondensationsprodukte von Aminotriazinen mit mindestens zwei Aminogruppen am Triazinylrest, Formaldehyd und einem einwertigen, gesättigten Alkoholen mit 1 bis 5 C-Atomen zu, wobei die Kondensationsprodukte je Triazinylrest mindestens ein aliphatischen Rest mit mehr als 10 C-Atomen und mindestens 0,2 basische Aminogruppen eines Oxyalkylamins der Formel

N-RR₁R₂

Man erhält jedoch auch noch die erfindungsgemäßen Effekte, wenn man so geringe Mengen wie 0,2% des säurelöslichen Kondensationsproduktes, bezogen auf Amidoverbindung, d. h. Alkyl-alkylenharnstoff, anwendet.

Die säurelösliche Verbindung kann sowohl in Form von etwa 50%igen Mischungen mit Wasser nicht mischbaren, organischen Lösungsmitteln, insbesondere Kohlenwasserstoffen oder halogenierten

ίο Kohlenwasserstoffen, oder aber in Form von etwa 50%igen Mischungen mit wasserabweisenden Stoffen, wie Paraffin oder Wachs, angewendet werden.

Diese wasserunlöslichen, in verdünnten organischen Säuren löslichen Kondensationsprodukte wirken in wässeriger saurer Lösung emulgierend. Beim Trocknen bzw. Kondensieren werden sie aber unlöslich und gleichzeitig hydrophob. Diese Kondensationsprodukte werden insbesondere in Form wässeriger Emulsionen, die durch Lösen der Mischungen der Kondensationsprodukte mit wasserabweisenden Stoffen, wie Paraffin oder Wachsen, bzw. mit in Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln, wie Kohlenwasserstoffen oder halogenierten Kohlenwasserstoffen, mit verdünnten organischen Säuren entstehen, angewendet.

Es können aber auch fertige Mischungen der Emulsion des Alkyl-alkylenharnstoffes, die bereits die etwa 50%ige Lösung des wasserunlöslichen, in verdünnten organischen Säuren löslichen Kondensationsproduktes in mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmitteln enthalten, benutzt werden. Insbesondere in diesem Fall können so geringe Mengen wie die oben angegebenen 0,2% verwendet werden.

Zum Nachweis der Erfindungshöhe und des technischen Fortschrittes werden folgende Vergleichsversuche durchgeführt.

I. Vergleich der wasserabweisenden Wirkung von Chromkomplexverbindungen der Stearinsäure und von Silikonen gegen N-Octadecyl-N'jN'-äthylenharnstoff

worin R = H, einen Oxyalkylrest mit 2 bis 4 C-Atomen, einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen,

Tabelle I

■ CH₂CH₂NR₁R₂
-(CH₂)₃NR,R₂,

A
B
C

R₁ = Oxyalkylrest mit 2 bis 4 C-Atomen und R₂ = H oder einen Oxyalkylrest mit 2 bis 4 C-Atomen bedeuten, enthalten.

Diese Kondensationsprodukte können verschiedenartig hergestellt werden. Es sind beispielsweise Produkte, wie sie nach der deutschen Patentschrift 956 990 erhältlich sind, hierfür geeignet. Zur Einführung eines aliphatischen Restes sind aber auch Fettsäureanhydride mit einem Alkylrest mit mehr als 10 C-Atomen oder auch entsprechende aliphatische Isocyanate geeignet. Als Triazinverbindungen kommen darüber hinaus Alkylguanamine in Betracht.

Die Menge an wasserunlöslichem, säurelöslichem Kondensationsprodukt beträgt 1 bis 10 g eines 100%igen Produktes je Liter Flotte.

Chromkomplex
Silikon

N-Octadecyl-Ν',Ν'-äthylenharnstoff

Unbehandelt

Wasseraufnahme *■)

16,4%
14,8%

57,9%
78,8%

Wasserabperleffekt

gut
sehr gut

keiner .
keiner

*) Nach DIN 53888. Qualität: Baumwollpopeline.

Flottenaufnahme 65 bis 70%

A 50 g/l Chromkomplex der Stearinsäure

(4,2% Cr, 12% Stearinsäure), gelöst
in Isopropanol,
5 g/l Natriumacetat, krist.
B Nach Beispiel der belgischen Patentschrift

564 505;

C 20 g/l Octadecyläthylenharnstoffdispersion
nach belgischer Patentschrift 571 306,
Beispiel 1.