Beschreibung
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Abziehmittel und Egalisiermittel, enthaltend mindestens
ein Pfropfpolymerisat, aufgebaut aus einer polymeren Pfropfgrundlage A, die keine
monoethylenisch ungesättigten Einheiten enthält, und polymeren Seitenketten B, gebildet
aus Copolymeren von mindestens zwei monoethylenisch ungesättigten Monomeren B1 und
B2, wobei B1 und B2 jeweils mindestens einen stickstoffhaltigen Heterocyclus enthalten,
und optional weiteren Comonomeren B3, wobei der Anteil an Seitenketten B größer als
35 Gew.-% ist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Nachreinigung
von gefärbtem oder bedrucktem Textil.
[0002] In der modernen Textilfärberei werden üblicherweise neben Farbmitteln auch Hilfsmittel
für die Textilfärberei verwendet. Gewünschte Effekte von Hilfsmitteln für die Textilfärberei
sind beispielsweise die Entfernung unerwünschter Färbungen. Andere Hilfsmittel für
die Textilfärberei sorgen unter anderem für besonders gute und gleichmäßige Färbung
und/oder eine gute Auszehrung der Farbmittel.
[0003] Besondere Beispiele für Hilfsmittel für die Textilfärberei sind dem Fachmann als
Egalisiermittel bekannt. Andere besondere Beispiele für Hilfsmittel für die Textilfärberei
sind dem Fachmann als Abziehmittel bekannt. Andere besondere Beispiele für Hilfsmittel
für die Textilfärberei sind dem Fachmann als Nachseifmittel bekannt.
[0004] Textilien - beispielsweise natürliche und synthetische Textilien - sind häufig nicht
absolut homogen in ihrer Zusammensetzung, sondern besitzen über die Länge der Fäden
unterschiedliche Zusammensetzung oder Dicke. Das kann zur Folge haben, dass das Textil
nach der Färbung stärker und schwächer gefärbte Stellen aufweist, was im Allgemeinen
unerwünscht ist. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Färbung verwendet man beispielsweise
Egalisiermittel. Darunter werden solche Mittel verstanden, die eine gleichmäßige Färbung
über die Fläche des zu färbenden Textils und speziell über die Länge des Fadens verteilt
hervorrufen. Aus dem Stand der Technik sind Ölsulfonate, Fettalkoholsulfonate, Fettsäure-Kondensationsprodukte,
Alkyl- und Alkylarylpolyglykolether als Egalisiermittel bekannt.
[0005] Weiterhin beeinflussen Egalisiermittel das Färbeverhalten der Farbstoffe, insbesondere
das Aufziehverhalten. Sehr faseraffine Farbstoffe sollen länger in der Flotte zurückgehalten
werden und leichter auf der Faser migrieren. Es ist erwünscht, dass Egalisiermittel
dadurch zu gleichmäßigeren ("egaleren") Färbungen führen.
[0006] Bekannt sind bisher Egalisiermittel auf Basis von Polyvinylpyrrolidon, s. Ullmann's
Encyclopedia of Industrial Chemistry (5. Auflage) Band A26, Seite 291, linke Spalte.
Weitere handelsübliche Egalisiermittel sind Kondensate aus Adipinsäure und Aminen
wie beispielsweise
[0007] H
2N-CH
2CH
2-NH-(CH
2)
3-NH
2 oder H
2N-CH
2CH
2-NH-(CH
2)
3-NH-CH
2CH
2-NH
2. Die anwendungstechnischen Eigenschaften derartiger herkömmlicher Egalisiermittel,
beispielsweise als Egalisiermittel für die Egalisierung von Küpen-, Direkt-, Reaktiv-
oder Schwefelfarbstoffen, lassen sich jedoch noch verbessern.
[0008] Unter Abziehmitteln versteht man im Allgemeinen solche Mittel, die sich zur Beseitigung
von beispielsweise Färbungen, Bedruckungen und Imprägnierungen durch Wiederablösen,
Verändern oder Zerstören eines Farbstoffs eignen. Ein besonders wichtiges Einsatzgebiet
für Abziehmittel ist die Reparatur von Fehlfärbungen. Dabei wird Farbstoff auf Fehlfärbungen
aufgehellt, damit die Fehlfärbung neu überfärbt werden kann.
[0009] Abziehmittel sind auch als Komponente von Ätzdruckpasten bekannt Diese werden zur
Entfernung bestimmter Farben im Ätzdruck verwendet. Im Ätzdruck wird eine Farbe in
der Regel vollflächig gedruckt. Danach wird mit einer nachfolgenden Farbe überdruckt.
Die nachfolgende Farbe wird dann mit Hilfe einer Ätzdruckpaste stellenweise wieder
entfernt.
[0010] Bisher bekannte Abziehmittel lassen sich jedoch in ihren anwendungstechnischen Eigenschaften
noch verbessern.
[0011] Zum Abschluss des Färbeprozesses und vor der Vermarktung werden mit Hilfe von Reaktivfarbstoffen,
Direktfarbstoffen oder Küpenfarbstoffen gefärbte Textilien üblicher weise nachgereinigt,
um den auf der Faser verbliebenen, nicht fixierten Farbstoff zu entfernen, um ein
ausreichendes Echtheitsniveau zu erreichen. Üblicherweise werden dazu mindestens ein
Seifbad und mehrere Spül- und Neutralisationsbäder verwendet. Das Ergebnis der Nachreinigung
wird dabei von den im Färbebad vorhandenen Chemikalien beeinflusst, insbesondere der
Salzfracht. Im Seifbad setzt man zur Nachreinigung eine Verbindung ein, die den Farbstoff
oder Zersetzungsprodukte des Farbstoffs dispergiert und die allgemein als Nachseifmittel
bezeichnet wird. Die bekannten Nachseifmittel zeigen Nachteile, bei vielen bekannten
Nachseifmitten stellt man eine ungenügende Wirkung insbesondere in Gegenwart von Salzen
wie z.B. Glaubersalz und/oder Natriumchlorid im Seifbad fest. Weiterhin müssen die
bekannten Nachseifmittel bei hohen Temperaturen, d.h. um 98°C, eingesetzt werden.
Auch die Wirkung der als Nachseifmittel eingesetzten Polyacrylsäuren und Polyvinylpyrrolidone
lässt sich noch verbessern.
[0012] Auch zum Abschluss des Textildruckprozesses und vor der Vermarktung werden mit Hilfe
von Reaktivfarbstoffen. Direktfarbstoffen oder Küpenfarbstoffen bedruckte Textilien
üblicherweise nachgereinigt, um auf der Faser verbliebenen, nicht fixierten Farbstoff
zu entfernen, um ein ausreichendes Echtheitsniveau zu erreichen. Üblicherweise werden
dazu mindestens ein Seifbad und mehrere Spül- und Neutralisationsbäder verwendet.
Das Ergebnis der Nachreinigung wird dabei von den im Textildruck eingesetzten Chemikalien
beeinflusst, insbesondere der Salzfracht. Im Seifbad setzt man zur Nachreinigung eine
Verbindung ein, die den Farbstoff oder Zersetzungsprodukte des Farbstoffs dispergiert
und die allgemein als Nachseifmittel bezeichnet wird. Die bekannten Nachseifmittel
zeigen Nachteile, bei vielen bekannten Nachseifmitten stellt man eine ungenügende
Wirkung insbesondere in Gegenwart von Salzen wie z.B. Glaubersalz und/oder Natriumchlorid
im Seifbad fest. Weiterhin müssen die bekannten Nachseifmittel bei hohen Temperaturen,
d.h. um 98°C, eingesetzt werden. Auch die Wirkung der als Nachseifmittel eingesetzten
Polyacrylsäuren und Polyvinylpyrrolidone lässt sich noch verbessern.
[0013] Es bestand also die Aufgabe, ein verbessertes Verfahren zur Nachreinigung von mit
Reaktivfarbstoffen, Direktfarbstoffen oder Küpenfarbstoffen bedruckten Textilien,
die im Folgenden auch als bedruckte Textilien bezeichnet werden, bereit zu stellen.
Weiterhin bestand die Aufgabe, Nachseifmittel mit verbesserter Wirkung bei der Nachreinigung
von bedruckten Textilien bereit zu stellen, die speziell bei erhöhter Konzentration
von Salzen im Seifbad wirken.
[0014] Demgemäß wurde die eingangs definierten Abzieh- und Egalisiermittel sowie das eingangs
definierte Verfahren gefunden.
[0015] Unter Textil bzw. Textilien sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Textilfasern,
textile Halb- und Fertigfabrikate und daraus hergestellte Fertigwaren zu verstehen,
die neben Textilien für die Bekleidungsindustrie beispielsweise auch Teppiche und
andere Heimtextilien sowie technischen Zwecken dienende textile Gebilde umfassen.
Dazu gehören auch ungeformte Gebilde wie beispielsweise Flocken, linienförmige Gebilde
wie Bindfäden, Fäden, Garne, Leinen, Schnüre, Seile, Zwirne sowie Körpergebilde wie
beispielsweise Filze, Gewebe, Vliesstoffe und Watten. Die Textilien können natürlichen
Ursprungs sein, beispielsweise Baumwolle, Wolle oder Flachs, oder synthetisch, beispielsweise
Polyamid.
[0016] Gemäß der vorliegenden Erfindung sind in den erfindungsgemäßen Hilfsmitteln für die
Textilfärberei und den Textildruck verwendeten Copolymerisate, die im Folgenden auch
als erfindungsgemäß verwendete Copolymerisate bezeichnet werden, dadurch gekennzeichnet,
dass sie mindestens 2 monoethylenisch ungesättigte Monomere B1 und B2 einpolymerisiert
enthalten, die jeweils mindestens einen stickstoffhaltigen Heterocyclus enthalten.
[0017] Bei den erfindungsgemäß verwendeten Copolymeren kann es sich um statistische Copolymere,
Blockcopolymere oder Pfropfpolymerisate handeln.
[0018] In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäß
verwendeten Copolymerisate als Monomer B1 vorzugsweise mindestens ein cyclisches Amid
der allgemeinen Formel I
einpolymerisiert, wobei in Formel I die Variablen folgende Bedeutung haben:
x ist eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 6
R1 Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl und
tert.-Butyl.
[0019] Im einzelnen seien als einpolymerisiertes Monomer B1 beispielsweise N-Vinylpyrrolidon,
N-Vinyl-δ-valerolactam und N-Vinyl-ε-caprolactam genannt, wobei N-Vinylpyrrolidon
bevorzugt ist.
[0020] In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäß
verwendeten Copolymerisate mindestens ein Monomer B2 einpolymerisiert, das einen stickstoffhaltigen
Heterocyclus, ausgewählt aus der Gruppe der Pyrrole, Pyrrolidine, Pyridine, Chinoline,
Isochinoline, Purine, Pyrazole, Imidazole, Triazole, Tetrazole, Indolizine, Pyridazine,
Pyrimidine, Pyrazine, Indole, Isoindole, Oxazole, Oxazolidone, Oxazolidine, Morpholine,
Piperazine, Piperidine, Isoxazole, Thiazole, Isothiazole, Indoxyle, Isatine, Dioxindole
und Hydanthoine und deren Derivaten, z.B. Barbitursäure und Uracil und deren Derivate,
enthält.
[0021] Bevorzugte Heterocyclen sind dabei Imidazole, Pyridine und Pyridin-N-oxide, wobei
Imidazole besonders bevorzugt sind.
[0022] Beispiele für besonders geeignete Comonomere B2 sind N-Vinylimidazole, Alkylvinylimidaiole,
insbesondere Methylvinylimidazole wie 1-Vinyl-2-methylimidazol, 3-Vinylimidazol-N-oxid,
2- und 4-Vinylpyridine, 2- und 4-Vinylpyridin-N-oxide sowie betainische Derivate und
Quaternisierungsprodukte dieser Monomere.
[0023] Ganz besonders bevorzugte einpolymerisierte Comonomere 82 sind N-Vinylimidazole der
allgemeinen Formel
II a, betainische N-Vinylimidazole der allgemeinen Formel II b, 2- und 4-Vinylpyridine
der allgemeinen Formel
II c und
II d sowie betainische 2- und 4-Vinylpyridine der allgemeinen Formel
II e und
II f
[0024] in denen die Variablen folgende Bedeutung haben:
- R2, R3, R4, R6
- unabhängig voneinander Wasserstoff, C1-C4-Alkyl wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec-Butyl und
tert.-Butyl; oder Phenyl, vorzugsweise Wasserstoff;
- A1
- C1-C20-Alkylen, beispielsweise -CHr, -CH(CH3)-, -(CH2)2-, -CH2- CH(CH3)-, -(CH2)3, -(CH2)4-, -(CH2)5-, -(CH2)6-, vorzugsweise C1-C3-Alkylen; insbesondere -CH2-, -(CH2)2- oder -(CH2)3-.
- X-
- -SO3-, -OSO3-, -COO-, -OPO(OH)O-, -OPO(OR5)O- oder -PO(OH)O-;
- R5
- C1-C24-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl,
n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1,2-Dimethyl-propyl, iso-Amyl, n-Hexyl,
iso-Hexyl, sec.-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl; besonders bevorzugt C1-C4-Alkyl wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl und
tert.-Butyl.
[0025] Beispiele für insbesondere bevorzugte betainische einpolymerisierte Monomere B2 sind
Monomere der Formeln II b, II e und II f, in denen die Gruppierung A
1 - X
- für - CH
2-COO
-, -(CH
2)
2-SO
3- oder -(CH
2)
3-SO
3- steht und die übrigen Variablen jeweils für Wasserstoff.
[0026] Es eignen sich auch Vinylimidazole und Vinylpyridine als einpolymerisierte Monomere
B2, die vor oder nach der Polymerisation quatemisiert wurden.
[0027] Die Quaternisierung kann insbesondere mit Alkylierungsmitteln wie Alkylhalogeniden,
die in der Regel 1 bis 24 C-Atome im Alkylrest aufweisen, oder Dialkylsulfaten, die
im allgemeinen Alkylreste mit 1 bis 10 C-Atomen enthalten, vorgenommen werden. Beispiele
für geeignete Alkylierungsmittel aus diesen Gruppen sind Methylchlorid, Methylbromid,
Methyliodid, Ethylchlorid, Ethylbromid, Propylchlorid, Hexylchlorid, Dodecylchlorid
und Laurylchlorid sowie Dimethylsulfat und Diethylsulfat. Weitere geeignete Alkylierungsmittel
sind z.B.: Benzylhalogenide, insbesondere Benzylchlorid und Benzylbromid; Chloressigsäure;
Fluorschwefelsäuremethylester, Diazomethan; Oxoniumverbindungen, wie Trimethyloxoniumtetrafluoroborat;
Alkylenoxide, wie Ethylenoxid, Propylenoxid und Glycidol, die in Gegenwart von Säuren
zum Einsatz kommen; kationische Epichlorhydrine. Bevorzugte Quaternisierungsmittel
sind Methylchlorid, Dimethylsulfat und Diethylsulfat.
[0028] Beispiele für besonders geeignete einpolymerisierte quatemisierte Monomere B2 sind
1-Methyl-3-vinylimidazoliummethosulfat und -methochlorid.
[0029] Das Gewichtsverhältnis der einpolymerisierten Monomere B1 und B2 beträgt in der Regel
99:1 bis 1:99, bevorzugt 90:10 bis 30:70, besonders bevorzugt 90:10 bis 50:50, ganz
besonders bevorzugt 80:20 bis 50:50 und insbesondere 80:20 bis 60:40.
[0030] Die erfindungsgemäß verwendeten Copolymerisate können ein oder mehrere weitere Monomere
B3 einpolymerisiert enthalten, beispielsweise carboxylgruppenhaltige monoethylenisch
ungesättigte Monomere, beispielsweise C
2-C
10-ungesättigte Mono- oder Dicarbonsäuren und deren Derivate wie Salze, Ester, Amide
und Anhydride. Beispielhaft seien genannt:
Säuren und ihre Salze wie beispielsweise (Meth)-acrylsäure, Fumarsäure, Maleinsäure
und die jeweiligen Alkali- oder Ammoniumsalze;
Anhydride wie beispielsweise Maleinsäureanhydrid;
Ester wie beispielsweise (Meth)-acrylsäuremethylester, (Meth)-acrylsäureethylester,
(Meth)-acrylsäure-n-butylester, Dimethylmaleat, Diethylmaleat, Dimethylfumarat, Diethylfumarat,
Di-n-butylfumarat,
[0031] Weitere Beispiele für B3 sind Vinylacetat und Vinylpropionat sowie ethylenisch ungesättigte
Verbindungen der allgemeinen Formel
III a bis III d,
wobei die Formeln wie folgt definiert sind:
- R1
- ist wie oben definiert,
- Y1
- ist gewählt aus Sauerstoff oder NH,
- y
- ist eine ganze Zahl, gewählt aus 1 oder 0,
- Y2
- [A2-O]s-[A3-O]u-[A4-O]v-R8
- A2 bis A4
- gleich oder verschieden und unabhängig voneinander -(CH2)2-, -(CH2)3-, -(CH2)4-, -CH2-CH(CH3)-, -CH2-CH(CH2-CH3)-, -CH2-CHOR10-CH2-;
- R8
- Wasserstoff, Amino-C1-C6alkyl, wobei es sich um eine primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppe handeln,
kann, beispielsweise -CH2-NH2, -(CH2)2-NH2, -CH2-CH(CH3)-NH2, -CH2-NHCH3, -CH2-N(CH3)2, -N(CH3)2, -NHCH3, -N(C2H5)2; C1-C24-Alkyl; R9-CO-, R9-NH-CO-;
- R9
- C1-C24-Alkyl;
- R10
- Wasserstoff, C1-C24-Alkyl, R9-CO-;
- s
- ganze Zahlen im Bereich von 0 bis 500;
- u
- gleich oder verschieden und ganze Zahlen im Bereich von jeweils 1 bis 5000;
- v
- gleich oder verschieden und ganze Zahlen im Bereich von jeweils 0 bis 5000;
- w
- gleich oder verschieden und ganze Zahlen im Bereich von jeweils 0 bis 5000.
[0032] Die C
1-C
24-Alkylreste in Formel III a bis III d können verzweigte oder unverzweigte C
1-C
24-Alkyl-reste sein, wobei C
1-C
12-Alkylreste bevorzugt und C
1-C
6-Alkylreste besonders bevorzugt sind. Als Beispiele seien Methyl, Ethyl, n-Propyl,
1-Methylethyl, n-Butyl, 1-Methylpropyl, 2-Methyl-propyl, 1,1-Dimethylethyl, n-Pentyl,
1-Methylbutyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 2,2-Dimethyl-propyl, 1-Ethylpropyl, n-Hexyl,
1,1-Dimethylpropyl, 1,2-Dimethylpropyl, 1-Methylpentyl, 2-Methyl-pentyl, 3-Methylpentyl,
4-Methylpentyl, 1,1-Dimethylbutyl, 1,2-Dimethylbutyl, 1,3-Dimethylbutyl, 2,2-Dimethylbutyl,
2,3-Dimethylbutyl, 3,3-Dimethylbutyl, 1-Ethylbutyl, 2-Ethylbutyl, 1,1,2-Tri-methylpropyl,
1,2,2-Trimethylpropyl, 1-Ethyl-1-methylpropyl, 1-Ethyl-2-methylpropyl, n-Heptyl, 2-Ethylhexyl,
n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl, n-Dodecyl, n-Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Pentadecyl,
n-Hexadecyl, n-Heptadecyl, n-Octadecyl, n-Nonadecyl und n-Eicosyl genannt.
[0033] Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man als Copolymer
im erfindungsgemäßen Verfahren ein oder mehrere Pfropfpolymerisate einsetzt.
[0034] Bevorzugt verwendete Pfropfpolymerisate sind beispielsweise solche, die neben den
Monomeren B1 und B2 auch solche Comonomere B3 einpolymerisiert enthalten, die den
Formeln III a bis III d entsprechen.
[0035] Im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet man solche Pfropfpolymerisate, welche aufgebaut
sind aus einer polymeren Pfropfgrundlage A, die keine monoethylenisch ungesättigten
Einheiten aufweist, und
[0036] polymeren Seitenketten B, gebildet aus Copolymeren von mindestens zwei monoethylenisch
ungesättigten Monomeren B1 und B2, die jeweils mindestens einen stickstoffhaltigen
Heterocyclus enthalten, und optional weiteren Comonomeren B3.
[0037] Die in der im Folgenden beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
verwendeten Pfropfpolymerisate, die kammartig aufgebaut sein können, können durch
ihr Verhältnis von Seitenketten B zu polymerer Pfropfgrundlage A charakterisiert werden.
Der Anteil der Seitenketten B an den Pfropfpolymerisaten muss größer als 35 Gew.-%,
sein bezogen auf das Gesamt-Pfropfpolymerisat. Bevorzugt beträgt der Anteil 55 bis
95 Gew.-%, besonders bevorzugt 70 bis 90 Gew.-%. Die Seitenketten B der Pfropfpolymerisate
enthalten als Monomer B1 vorzugsweise mindestens ein cyclisches Amid der allgemeinen
Formel I
einpolymerisiert, wobei in Formel I sie Variablen wie oben definiert sind.
[0038] Im einzelnen seien als einpolymerisiertes Monomer B1 beispielsweise N-Vinylpyrrolidon,
N-Vinyl-δ-valerolactam und N-Vinyl-ε-caprolactam genannt, wobei N-Vinylpyrrolidon
bevorzugt ist.
[0039] In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die Seitenketten B
vorzugsweise mindestens ein monoethylenisch ungesättigtes Monomer B2 einpolymerisiert,
das einen stickstoffhaltigen Heterocyclus, ausgewählt aus der Gruppe der Pyrrole,
Pyrrolidine, Pyridine, Chinoline, Isochinaline, Purine, Pyrazole, Imidazole, Triazole,
Tetrazole, Indolizine, Pyridazine, Pyrimidine, Pyrazine, Indole, Isoindole, Oxazole,
Oxazolidone, Oxazolidine, Morpholine, Piperazine, Piperidine, Isoxazole, Thiazole,
Isothiazole, Indoxyle, Isatine, Dioxindole und Hydanthoine und deren Derivaten, z.B.
Barbitursäure und Uracil und deren Derivate, enthält.
[0040] Bevorzugte Heterocyclen sind dabei Imidazole, Pyridine und Pyridin-N-oxide, wobei
Imidazole besonders bevorzugt sind.
[0041] Beispiele für besonders geeignete Comonomere B2 sind N-Vinylimidazole, Alkylvinylimidazole,
insbesondere Methylvinylimidazole wie 1-Vinyl-2-methylimidazol, 3-Vinylimidazol-N-oxid,
2- und 4-Vinylpyridine, 2- und 4-Vinylpyridin-N-oxide sowie betainische Derivate und
Quatemisierungsprodukte dieser Monomere.
[0042] Ganz besonders bevorzugte einpolymerisierte Comonomere B2 sind N-Vinylimidazole der
allgemeinen Formel
II a, betainische N-Vinylimidazole der allgemeinen Formel
II b, 2- und 4-Vinyl-pyridine der allgemeinen Formel II c und II d sowie betainische
2- und 4-Vinylpyridine der allgemeinen Formel
II e und
II f.
[0043] Beispiele für ganz besonders bevorzugte betainische einpolymerisierte Monomere B2
sind Monomere der Formeln
II b, II e und II f, in denen die Gruppierung A
1 - X
- für -CH
2-COO
-, -(CH
2)
2-SO
3- oder -(CH
2)
3-SO
3- steht und die übrigen Variablen jeweils für Wasserstoff.
Es eignen sich auch Vinylimidazole und Vinylpyridine als einpolymerisierte Monomere
B2, die vor oder nach der Polymerisation quaternisiert wurden.
[0044] Die Quatemisierung kann insbesondere wie oben beschrieben vorgenommen werden.
[0045] Beispiele für besonders geeignete einpolymerisierte quatemisierte Monomere B2 sind
1-Methyl-3-vinylimidazoliummethosulfat und -methoclorid.
[0046] Das Gewichtsverhältnis der einpolymerisierten Monomere B1 und B2 beträgt in der Regel
99:1 bis 1:99, bevorzugt 90:10 bis 30:70, besonders bevorzugt 90:10 bis 50:50, ganz
besonders bevorzugt 80:20 bis 50:50 und insbesondere 80:20 bis 60:40.
[0047] Die erfindungsgemäß verwendeten Pfropfpolymerisate können ein oder mehrere weitere
Monomere B3 in den Seitenketten einpolymerisiert enthalten, z.B. carboxylgruppenhaltige
monoethylenisch ungesättigte Monomere, beispielsweise C
2-C
10-ungesättigte Mono- oder Dicarbonsäuren und deren Derivate wie Salze, Ester, Anhydride
und die wie oben stehend definiert sind.
[0048] Die polymere Pfropfgrundlage A der erfindungsgemäß verwendeten Pfropfpolymerisate
ist bevorzugt ein Polyether. Der Begriff "polymer" soll dabei auch oligomere Verbindungen
mit umfassen.
[0049] Besonders bevorzugte polymere Pfropfgrundlagen A haben ein mittleres Molekulargewicht
M
n von mindestens 300 g/mol.
[0050] Besonders bevorzugte polymere Pfropfgrundlagen A weisen die allgemeine Formel IV
a
auf oder IV b
auf, In denen die Variablen folgende Bedeutung haben:
- R7
- Hydroxy, Amino, C1-C24-Alkoxy wie beispielsweise Methoxy, Ethoxy, n-Pro- poxy, iso-Propoxy, n-Butoxy, iso-Butoxy,
sec.-Butoxy, tert.-Butoxy, n-Pen- toxy, iso-Pentoxy, n-Hexoxy iso-Hexoxy, R9-COO-, R9-NH-COO-, Polyalko- holrest wie beispielsweise Gylcerinyl;
- A2 bis A4
- gleich oder verschieden und jeweils -(CH2)2-, -(CH2)3-, -(CH2)4-, -CH2- CH(CH3)-, -CH2-CH(CH2-CH3)-, -CH2-CHOR10-CH2-;
- R8
- Wasserstoff, Amino-C1-C6-alkyl, wobei es sich um eine primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppe handeln
kann, beispielsweise -CH2-NH2, -(CH2)2- NH2, -CH2-CH(CH3)-NH2, -CH2-NHCH3, -CH2-N(CH3)2, -N(CH3)2, -NHCH3, -N(C2H5)2; C1-C24-Alkyl; R9-CO-, R9-NH-CO-;
- A5
- -CO-O-, -CO-B-CO-O-, -CO-NH-B-NH-CO-O;
- A6
- C1-C20-Alkylen, dessen Kohlenstoffkette durch 1 bis 10 Sauerstoffatome als Etherfunktionen
unterbrochen sein kann;
- B
- -(CH2)1-, Arylen, beispielsweise para-Phenylen, meta-Phenylen, ortho- Phenylen, 1,8-Naphthylen,
2,7-Naphthylen, substituiert oder unsubstituiert
- n
- 1 oder, wenn R7 einen Polyalkoholrest bedeutet, 1 bis 8;
- t
- ganze Zahlen Im Bereich von 1 bis 12;
und die übrigen Variablen wie oben stehend definiert sind.
[0051] Bei polymere Pfropfgrundlagen A der Formel IV a handelt es sich vorzugsweise um Polyether
aus der Gruppe der Polyalkylenoxide auf Basis von Ethylenoxid, Propylenoxid und Butylenoxiden,
Polytetrahydrofuran sowie Polyglycerin. Je nach Art der Monomerbausteine ergeben sich
Polymerisate mit folgenden Struktureinheiten:
-(CH2)2-O-, -(CH2)3-O-. -(CH2)4-O-, -CH2-CH(CH3)-O-, -CH2-CH(CH2-CH3)-O-, -CH2-CHOR8-CH2-O-
[0052] Geeignet sind sowohl Homopolymerisate als auch Copolymerisate, wobei es sich bei
den Copolymerisaten um statistische Copolymerisate oder um Blockcopolymerisate handeln
kann.
[0053] Die endständigen primären Hydroxylgruppen der auf Basis von Alkylenoxiden oder Glycerin
hergestellten Polyether sowie die sekundären OH-Gruppen von Polyglycerin können frei
vorliegen oder auch mit C
1-C
24-Alkoholen verethert, mit C
1-C
24-Carbonsäuren verestert oder mit Isocyanaten zu Urethanen umgesetzt sein. Für diesen
Zweck geeignete Alkohole sind z.B.: primäre aliphatische Alkohole, wie Methanol, Ethanol,
Propanol und Butanol, primäre aromatische Alkohole, wie Phenol, Isopropylphenol, tert.-Butylphenol,
Octylphenol, Nonylphenol und Naphthol, sekundäre aliphatische Alkohole, wie Isopropanol,
tertiäre aliphatische Alkohole, wie tert.-Butanol und mehrwertige Alkohole, z.B. Diole,
wie Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Propandiol und Butandiol,
und Triole, wie Glycerin und Trimethylolpropan. Die Hydroxylgruppen können jedoch
auch durch reduktive Aminierung mit Wasserstoff-Ammoniak-Gemischen unter Druck gegen
primäre Aminogruppen ausgetauscht oder durch Cyanethylierung mit Acrylinitril und
Hydrierung in Aminopropylenendgruppen umgewandelt sein. Die Umwandlung der Hydroxyl-Endgruppen
kann dabei nicht nur nachträglich durch Umsetzung mit Alkoholen oder mit Alkalimetallaugen,
Aminen und Hydroxylaminen erfolgen, sondern diese Verbindungen können wie Lewis-Säuren,
z.B. Bortrifluorid, auch zu Beginn der Polymerisation als Starter verwendet werden.
Schließlich können die Hydroxyl-Endgruppen auch durch Umsetzung mit Alkylierungsmitteln,
wie Dimethylsulfat, verethert werden.
[0054] Die C
1-C
24-Alkylreste in Formel IV a und IV b können verzweigte oder unverzweigte C
1-C
24-Alkylreste sein, wobei C
1-C
12-Alkylreste bevorzugt und C
1-C
6-Alkylreste besonders bevorzugt sind. Als Beispiele seien Methyl, Ethyl, n-Propyl,
1-Methylethyl, n-Butyl, 1-Methylpropyl, 2-Methyl-propyl, 1,1-Dimethylethyl, n-Pentyl,
1-Methylbutyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 2,2-Dimethyl-propyl, 1-Ethylpropyl, n-Hexyl,
1,1-Dimethylpropyl, 1,2-Dimethylpropyl, 1-Methylpentyl, 2-Methyl-pentyl, 3-Methylpentyl,
4-Methylpentyl, 1,1-Dimethylbutyl, 1,2-Dimethylbutyl, 1,3-Dimethylbutyl, 2,2-Dimethylbutyl,
2,3-Dimethylbutyl, 3,3-Dimethylbutyl, 1-Ethylbutyl, 2-Ethylbutyl, 1,1,2-Tri-methylpropyl,
1,2,2-Trimethylpropyl,1-Ethyl-1-methylpropyl, 1-Ethyl-2-methylpropyl, n-Heptyl, 2-Ethylhexyl,
n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl, n-Dodecyl, n-Tridecyl, n-Tetradecyl, n-Pen-tadecyl,
n-Hexadecyl, n-Heptadecyl, n-Octadecyl, n-Nonadecyl und n-Eicosyl genannt
[0055] Das mittlere Molekulargewicht M
n der Polyether der allgemeinen Formel IV a beträgt mindestens 300 g/mol und ist in
der Regel ≤100.000 g/mol. Es beträgt bevorzugt 500 g/mol bis 50.000 g/mol, besonders
bevorzugt bis 10.000/mol g und ganz besonders bevorzugt bis 2000 g/mol. Die Polydispersität
der Polyether der allgemeinen Formel IV a ist in den meisten Fällen gering, beispielsweise
im Bereich von 1,1 bis 1,8.
[0056] Man kann Homo- und Copolymerisate von Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid und
Isobutylenoxid, die linear oder verzweigt sein können, als polymere Pfropfgrundlage
A verwenden. Der Begriff Homopolymerisate umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung
auch solche Polymerisate, die außer der polymerisierten Alkylenoxideinheit noch die
reaktiven Moleküle enthalten, die zur Initiierung der Polymerisation der cyclischen
Ether bzw. zur Endgruppenverschließung des Polymerisats verwendet wurden.
[0057] Verzweigte Polymerisate können hergestellt werden, indem man beispielsweise an niedrigmolekulare
Polyalkohole (Reste R
7 in Formel IV a und IV b), z.B. Pentaerythrit, Glycerin und Zucker bzw. Zuckeralkohole,
wie Saccharose, D-Sorbit und D-Mannit, Disaccharide, Ethylenoxid und gewünschtenfalls
Propylenoxid und/oder Butylenoxide oder auch Polyglycerin anlagert.
[0058] Dabei können Polymerisate gebildet werden, bei denen mindestens eine, bevorzugt eine
bis acht, besonders bevorzugt eine bis fünf der in dem Polyalkoholmolekül vorhandenen
Hydroxylgruppen in Form einer Etherbindung mit dem Polyetherrest gemäß Formel IVa
bzw. IVb verknüpft sein können.
[0059] Vierarmige Polymerisate können erhalten werden, indem man die Alkylenoxide an Diamine,
vorzugsweise Ethylendiamin, anlagert.
[0060] Weitere verzweigte Polymerisate können hergestellt werden, indem man Alkylenoxide
mit höherwertigen Aminen, z.B. Triaminen, oder insbesondere Polyethyleniminen umsetzt.
Hierfür geeignete Polyethylenimine haben in der Regel mittlere Molekulargewichte M
n von 300 bis 20000 g, bevorzugt 500 bis 10000 g und besonders bevorzugt 500 bis 5000
g. Das Gewichtsverhältnis von Alkylenoxid zu Polyethylenimin beträgt üblicherweise
im Bereich von 100:1 bis 0,1:1, vorzugsweise im Bereich von 20:1 bis 0,5:1.
[0061] Es ist auch möglich, Polyester von Polyalkylenoxiden und aliphatischen C
1-C
12-, bevorzugt C
1-C
6-Dicarbonsäuren oder aromatischen Dicarbonsäuren, z.B. Oxalsäure, Bernsteinsäure,
Adipinsäure oder Terephthalsäure, mit mittlerer Molekulargewichten M
n von 1500 bis 25000 g/mol als polymere Pfropfgrundlage A zu verwenden.
[0062] Es ist weiterhin möglich, anstatt IV a und IV b durch Phosgenierung hergestellte
Polycarbonate von Polyalkylenoxiden oder auch Polyurethane von Polyalkylenoxiden und
aliphatischen
C
1-C
12-, bevorzugt C
1-C
6-Diisocyanaten oder aromatischen Diisocyanate, z.B. Hexamethylendiisocyanat oder Phenylendiisocyanat,
als polymere Pfropfgrundlage A zu verwenden.
[0063] Diese Polyester, Polycarbonate oder Polyurethane können bis zu 500, bevorzugt bis
zu 100 Polyalkylenoxideinheiten enthalten, wobei die Polyalkylenoxideinheiten sowohl
aus Homopolymerisaten als auch aus Copolymerisaten unterschiedlicher Alkylenoxide
bestehen können.
[0064] Besonders bevorzugt werden Homo- und Copolymerisate von Ethylenoxid und/oder Propylen-oxid
als polymere Pfropfgrundlage A für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet, die einseitig
oder beidseitig endgruppenverschlossen sein können.
[0065] Ein Effekt von Polypropylenoxid und copolymeren Alkylenoxiden mit hohem Propylenoxidanteil
liegt darin, dass die Pfropfung leicht erfolgt.
[0066] Ein Effekt von Polyethylenoxid und copolymeren Alkylenoxiden mit hohem Ethylenoxidanteil
besteht darin, dass bei erfolgter Pfropfung und gleicher Pfropfdichte wie bei Polypropylenoxid
das Gewichtsverhältnis von Seitenkette zu polymere Pfropfgrundlage größer ist.
[0067] Die K-Werte der Pfropfpolymerisate betragen üblicherweise 10 bis 150, bevorzugt 10
bis 80 und besonders bevorzugt 15 bis 60 (bestimmt nach
H. Fikentscher, Cellulose-Chemie, Bd. 13, S. 58 bis 64 und 71 bis 74 (1932) in Wasser bzw. 3 Gew.-% wässrigen Natriumchloridlösungen bei 25°C und Polymerkonzentrationen,
die je nach K-Wert-Bereich bei 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% liegen). Der jeweils gewünschte
K-Wert lässt sich durch die Zusammensetzung der Einsatzstoffe einstellen. Bei 100%
theoretischem Pfropfgrad wird das Molekulargewicht der Produkte gegeben durch Molekular
gewicht der Pfropfbasis und dem Anteil der Comonomere, die als Seitenketten abreagieren.
Je mehr Moleküle man als Pfropfbasis einsetzt, desto mehr Endmoleküle hat man und
umgekehrt. Die Seitenkettendichte ist durch die Startermenge und die Reaktionsbedingungen
einstellbar.
[0068] Bei einem weiteren Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Pfropfpolymerisate
werden die Monomere B1 und B2 und gegebenenfalls weitere Comonomere B3 in Gegenwart
der polymeren Pfropfgrundlage A radikalisch polymerisiert.
[0069] Die Polymerisation kann beispielsweise im Sinne einer Lösungspolymerisation, Polymerisation
in Substanz, Emulsionspolymerisation, umgekehrten Emulsionspolymerisation, Suspensionspolymerisation,
umgekehrten Suspensionspalymerisation oder Fällungspolymerisation geführt werden.
Bevorzugt sind die Polymerisation in Substanz und vor allem die Lösungspolymerisation,
die insbesondere in Gegenwart von Wasser durchgeführt wird.
[0070] Bei der Polymerisation in Substanz kann man so vorgehen, dass man die Monomere B1
und B2 in der polymeren Pfropfgrundlage A löst, die Mischung auf die Polymerisationstemperatur
erhitzt und nach Zugabe eines Radikalstarters auspolymerisiert. Die Polymerisation
kann auch halbkontinuierlich durchgeführt werden, indem man zunächst einen Teil, z.B.
10 Gew.-%, der Mischung aus polymerer Pfropfgrundlage A, Monomer B1 und B2 und Radikalstarter
vorlegt und auf Polymerisationstemperatur erhitzt und nach dem Anspringen der Polymerisation
den Rest der zu polymerisierenden Mischung nach Fortschritt der Polymerisation zugibt
Man kann jedoch auch die polymere Pfropfgrundlage A in einem Reaktor vorlegen und
auf Polymerisationstemperatur erhitzen und Monomer B1 und B2 (getrennt oder als Mischung)
und den Radikalstarter entweder auf einmal, absatzweise oder vorzugsweise kontinuierlich
zufügen und polymerisieren.
[0071] Die oben beschriebene Pfropfpolymerisation kann in einem oder mehreren Lösungsmittel
durchgeführt werden. Geeignete organische Lösungsmittel sind beispielsweise aliphatische
und cycloaliphatische einwertige Alkohole, wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol,
n-Butanol, sek.-Butanol, tert.-Butanol, n-Hexanol und Cyclohexanol, mehrwertige Alkohole,
z.B. Glykole, wie Ethylenglykol, Propylenglykol und Butylenglykol, und Glycerin, Alkylether
mehrwertiger Alkohole, z.B. Methyl- und Ethylether der genannten zweiwertigen Alkohole,
sowie Etheralkohole, wie Diethylenglykol und Triethylenglykol, sowie cyclische Ether,
wie Dioxan.
[0072] Bevorzugt wird die Pfropfpolymerisation in Wasser als Lösungsmittel durchgeführt.
Hierbei sind A, B1 und B2 und gegebenenfalls weitere Comonomere B3 in Abhängigkeit
von der verwendeten Wassermenge mehr oder weniger gut gelöst Das Wasser kann - teilweise
oder ganz - auch im Laufe der Polymerisation zugegeben werden. Selbstverständlich
können auch Mischungen von Wasser und den oben genannten organischen Lösungsmitteln
zum Einsatz kommen.
[0073] Üblicherweise verwendet man 5 bis 250 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 150 Gew.-%, organisches
Lösungsmittel, Wasser oder Gemisch aus Wasser und organischem Lösungsmittel, bezogen
auf das Pfropfpolymerisat.
[0074] Bei der Polymerisation in Wasser werden in der Regel 10 bis 70 Gew.-%, bevorzugt
20 bis 50 Gew.-% Lösungen bzw. Dispersionen der erfindungsgemäßen Pfropfpolymerisate
erhalten, die mit Hilfe verschiedener Trocknungsverfahren, z.B. Sprühtrocknung, Fluidized
Sprühtrocknung, Walzentrocknung oder Gefriertrocknung, in Pulverform überführt werden
können. Durch Eintragen in Wasser kann dann zum gewünschten Zeitpunkt leicht wieder
eine wässrige Lösung bzw. Dispersion hergestellt werden.
[0075] Als Radikalstarter eignen sich vor allem Peroxoverbindungen, Azoverbindungen, Redoxinitiatorsysteme
und reduzierende Verbindungen. Selbstverständlich kann man auch Mischungen von Radikalstartern
verwenden.
[0076] Beispiele für geeignete Radikalstarter sind im einzelnen: Alkalimetaliperoxodisulfate,
z.B. Natriumperoxodisulfat, Ammoniumperoxodisulfat, Wasserstoffperoxid, organische
Peroxide, wie Diacetylperoxid, Di-tert.-butylperoxid, Diamylperoxid, Dioctanoylperoxid,
Didecanoylperoxid, Dilauroylperoxid, Dibenzoylperoxid, Bis-(o-toloyl)peroxid, Succinylperoxid,
tert.-Butylperacetat, tert.-Butylpermaleinat, tert.-Butylperisobutyrat, tert.-Butylperpivalat,
tert.-Butylperoctoat, tert.-Bu-tylperneodecanoat, tert.-Butylperbenzoat, tert.-Butylperoxid,
tert.-Butylhydroperoxid, Cumolhy-droperoxid, tert.-Butylperoxi-2-ethylhexanoat und
Diisopropylperoxidicarbamat; Azobisisobutyronitril, Azobis(2-amidopropan)dihydrochlorid
und 2,2'-Azobis(2-methylbutyronitril); Natriumsulfit, Natriumbisulfit, Natriumformaldehydsulfoxilat
und Hydrazin und Kombinationen der vorgenannten Verbindungen mit Wasserstoffperoxid;
Ascorbinsäure/Eisen(II)sulfat/Na
2S
2O
B, tert.-Butylhydroperoxid/Natriumdisulfit und tert.-Butylhydroperoxid/Natriumhydroxymethansulfinat.
[0077] Bevorzugte Radikalstarter sind z.B. tert.-Butylperpivalat, tert.-Butylperoctoat,
tert.-Butylperneodecanoat, tert.-Butylperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, Azobis(2-methylpropion-amidin)dihydrochlorid,
2,2'-Azobis(2-methylbutyronitril), Wasserstoffperoxid und Natriumperoxodisulfat, denen
Redoxmetallsalze, z. B. Eisensalze, in geringen Mengen zugesetzt werden können.
[0078] Üblicherweise werden, bezogen auf die Monomere B1 und B2, 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise
0,1 bis 5 Gew.-%, Radikalstarter eingesetzt.
[0079] Gewünschtenfalls können auch Polymerisationsregler zum Einsatz kommen. Geeignet sind
die dem Fachmann bekannten Verbindungen, z.B. Schwefelverbindungen, wie Mercaptoethanol,
[0080] 2-Ethylhexylthioglykolat, Thioglykolsäure und Dodecylmercaptan, aber auch andere
Reglertypen wir z.B. Bisulfit und Hypophosphit. Wenn Polymerisationsregler verwendet
werden, beträgt ihre Einsatzmenge in der Regel 0,1 bis 15 Gew.-%. bevorzugt 0,1 bis
5 Gew.% und besonders bevorzugt 0,1 bis 2,5 Gew.-%, bezogen auf Monomere B1 und B2.
[0081] Die Polymerisationstemperatur liegt in der Regel bei 30 bis 200°C, bevorzugt bei
50 bis 150°C und besonders bevorzugt bei 75 bis 110°C.
[0082] Die Polymerisation wird üblicherweise unter atmosphärischem Druck durchgeführt, kann
jedoch auch unter vermindertem oder erhöhtem Druck, z.B. bei 0,5 oder 5 bar, ablaufen.
[0083] Erfindungsgemäß lassen sich die oben beschriebenen Pfropfpolymerisate beispielsweise
als Abziehmittel verwenden. Erfindungsgemäß lassen sich die oben beschriebenen Pfropfpolymerisate
als Egalisiermittel verwenden.
[0084] In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet man erfindungsgemäß
mindestens ein Pfropfpolymerisat als Hilfsmittel für die Textilfärberei und den Textildruck,
das als Pfropfgrundlage ein Copolymer aufweist, das Monomere B1 und B2 einpolymerisiert
enthält und optional weitere Comonomere B3, wobei die Monomere B1, B2 und B3 wie oben
stehend definiert sind.
[0085] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Hilfsmittel für die Textilfärberei
und den Textildruck, beispielsweise Abziehmittel und Egalisiermittel, enthaltend die
oben beschriebenen Pfropfpolymerisate.
[0086] Erfindungsgemäße Hilfsmittel für die Textilfärberei und den Textildruck, beispielsweise
Abziehmittel, Egalisiermittel und Nachseifmittel, enthalten mindestens ein Pfropfpolymerisat,
welches aufgebaut ist aus einer polymeren Pfropfgrundlage A, die keine monoethylenisch
ungesättigten Einheiten aufweist, und polymeren Seitenketten B, gebildet aus Copolymeren
von mindestens zwei monoethylenisch ungesättigten Monomeren B1 und B2, die jeweils
mindestens einen stickstoffhaltigen Heterocyclus enthalten, und optional weiteren
Comonomeren B3, wobei
der Anteil der Seitenketten B größer als 35 Gew.-%.
[0087] Bevorzugte erfindungsgemäße Hilfsmittel für die Textilfärberei und den Textildruck
enthalten zusätzlich zu den oben beschriebenen Copolymerisaten und insbesondere den
oben beschriebenen Pfropfpolymerisaten noch weitere Komponenten, beispielsweise Phosphorverbindungen,
Komplexbildner und ionische oder nicht-ionische Tenside, wobei besonders geeignete
Phosphorverbindungen beispielsweise Phosphonsäureverbindungen sind, beispielsweise
Hydroxymethylidendiphosphonsäure. Geeignete Komplexbildner sind Aminocarbonsäurederivate
und deren Alkalisalze, beispielsweise Nitrilotriessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure
sowie die entsprechenden Di- und Trinatriumsalze sowie das Tetranatriumsalz von Ethylendiamintetraessigsäure.
Geeignete nicht-ionische Tenside sind beispielsweise Ethoxylierungsprodukte von langkettigen
Alkoholen. Bevorzugte Alkohole stammen beispielsweise aus der Reihe der 1-Alkanole
mit 8 bis 30 C-Atomen, bevorzugt 8 bis 18 C-Atomen, oder der Reihe der 2-Alkanole
mit 8 bis 30, vorzugsweise 8 bis 18 C-Atomen. Der Ethoxylierungsgrad beträgt 4 bis
30, vorzugsweise 6 bis 15.
[0088] Weiterhin bevorzugt sind Alkoxylierungsprodukte der oben genannten Alkanole, mit
einem mittleren Alkoxylierungsgrad von 8 bis 30, bevorzugt 8 bis 18, wobei mindestens
1 mol Propylenoxid eingesetzt wurde. Beispielhaft seien solche Alkoxylierungsprodukte
genannt, die durch Umsetzung von Alkanolen zunächst mit Propylenoxid und anschließend
Ethylenoxid erhalten werden.
[0089] Geeignete ionische Tenside basieren beispielsweise auf Mono- oder Diestem der Sulfobern-steinsäure.
Geeignete Alkohole zur Herstellung der Ester sind verzweigte oder unverzweigte Alkohole
mit einer Kettenlänge von 2 bis 30 C-Atomen, bevorzugt 4 bis 18 C-Atomen.
[0090] Die erfindungsgemäßen Hilfsmittel für die Textilfärberei und den Textildruck kann
man als Pulver einsetzen. Man kann sie aber auch als wässrige Formulierung einsetzen,
wobei der Wasseranteil im Bereich von 5 bis 95, bevorzugt 20 bis 90 Gew.-%, bezogen
auf die Summe der Komponenten, liegen kann. Bevorzugt ist der Einsatz als flüssige
Formulierung, deren Dosierung beispielsweise mittels einer automatischen Dosieranlage
geschehen kann.
[0091] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Egalisieren
von Fehlfärbungen oder unegalen Färbungen bei textilen Materialien, im Folgenden auch
als erfindungsgemäßes Egalisierverfahren bezeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass
man als Egalisiermittel mindestens ein Pfropfpolymerisat einsetzt, welches mindestens
2 monoethylenisch ungesättigte Monomere B1 und B2 einpolymerisiert enthält, wobei
B1 und B2 jeweils mindestens einen stickstoffhaltigen Heterocyclus enthalten.
[0092] In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich das erfindungsgemäße
Egalisierverfahren auf die Beseitigung von Fehlfärbungen oder unegale Färbungen durch
Küpen-, Direkt-, Reaktiv- oder Schwefelfarbstoffe.
[0093] In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Egalisierverfahrens setzt man die
oben beschriebenen Pfropfpolymerisate ein.
[0094] Das erfindungsgemäße Egalisierverfahren kann man unter ansonsten bekannten Bedingungen
durchführen.
[0095] Vorzugsweise führt man das erfindungsgemäße Egalisierverfahren In wässriger Flotte
durch, wobei das Flottenverhältnis im Bereich von 1: 100 bis 1 : 5, bevorzugt im Bereich
von 1:25 bis 1:5 liegen kann.
[0096] Die Konzentration der erfindungsgemäßen Egalisiermittel, bezogen auf den Gehalt an
oben beschriebenem Pfropfpolymerisat, liegt im Bereich von 0,01 bis 10 g/l Flotte,
insbesondere im Bereich von 0,1 bis 1 g/l und insbesondere bis 1 g/l Flotte.
[0097] In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung setzt man der Flotte ein oder
mehrere Dispergiermittel zu. Beispiele für geeignete Dispergiermittel sind Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukte,
die sich beispielsweise durch Sulfonierung von Naphthalin mit Oleum, partielle oder
vollständige Neutralisation mit beispielsweise wässriger Alkalilauge und Umsetzung
mit Formaldehyd darstellen lassen.
[0098] Andere geeignete Dispergiermittel sind beispielsweise in
US 4,218.218 beschrieben. Im Allgemeinen sind Mengen von 0,1 bis 5 g Dispergiermittel/l Flotte,
bevorzugt 1 bis 2 g/l geeignet.
[0099] In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung setzt man der Flotte ein oder
mehrere Reduktionsmittel zu, beispielsweise Natriumdithionit Na
2S
2O
4. Im Allgemeinen sind Mengen von 0,1 bis 10 g Reduktionsmittel/l Flotte, insbesondere
1 bis 6 g/l geeignet.
[0100] In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung setzt man der Flotte Schutzkolloide
zu, beispielsweise Schutzkolloide auf der Basis von auf der Basis von partiell oder
vollständig neutralisierten Polyacrylsäuren. Geeignete Polyacrylsäuren weisen ein
mittleres Molekulargewicht M
w von beispielsweise 1000 bis 200000 g/mol, vorzugsweise 1000 bis 100000 g/mol und
insbesondere 3000 bis 70000 g/mol auf. Ganz besonders bevorzugt sind die vollständig
neutralisierten Polyacrylsäuren. Im Allgemeinen sind Mengen von 0,1 bis 5 g Schutzkolloid/l
Flotte, insbesondere 1 bis 2 g/l geeignet.
[0101] Das erfindungsgemäße Egalisierverfahren wird üblicherweise bei einem pH-Wert von
9 bis 13 durchgeführt.
[0102] Das erfindungsgemäße Egalisierverfahren wird üblicherweise bei einer Temperatur oberhalb
Zimmertemperatur durchgeführt. Besonders geeignet sind Temperaturen im Bereich von
50°C bis Kochtemperatur, bevorzugt bei mindestens 60°C.
[0103] Die Dauer des erfindungsgemäßen Egalisierverfahrens beträgt üblicherweise mindestens
5 Minuten bis 2 Stunden, bevorzugt 30 bis 90 Minuten.
[0104] Im Anschluss an die Behandlung mit den erfindungsgemäßen Egalisiermitteln kann man
noch spülen, waschen und/oder trocknen. Außerdem ist es sinnvoll, mit Säuren, insbesondere
mit schwerflüchtigen Säuren wie beispielsweise Bernsteinsäure, Adipinsäure, Weinsäure
oder Citronensäure, zu neutralisieren.
[0105] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Abziehen
von Fehlfärbungen von textilen Materialien, im Folgenden auch als erfindungsgemäßes
Abziehverfahren bezeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass man als Abziehmittel mindestens
ein Pfropfpolymerisat einsetzt, welches mindestens 2 monoethylenisch ungesättigte
Monomere B1 und B2 einpolymerisiert enthält, wobei B1 und B2 jeweils mindestens einen
stickstoffhaltigen Heterocyclus enthalten.
[0106] In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich das erfindungsgemäße
Abziehverfahren auf die Beseitigung von Fehlfärbungen durch Küpen-, Direkt-, Reaktiv-
oder Schwefelfarbstoffe.
[0107] In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abziehverfahrens setzt man die oben
beschriebenen Pfropfpolymerisate ein.
[0108] Das erfindungsgemäße Abziehverfahren kann man unter ansonsten bekannten Bedingungen
durchführen.
[0109] Vorzugsweise führt man das erfindungsgemäße Abziehverfahren in wässriger Flotte durch,
wobei das Flottenverhältnis im Bereich von 1 : 100 bis 1 : 5, bevorzugt im Bereich
von 1:25 bis 1:5 liegen kann.
[0110] Die Konzentration der erfindungsgemäßen Abziehmittel, bezogen auf den Gehalt an erfindungsgemäß
eingesetztem Copolymerisat, liegt im Bereich von 0,5 bis 10 g/l Flotte, insbesondere
im Bereich von 2 bis 4 g/l Flotte.
[0111] In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung setzt man der Flotte ein oder
mehrere Dispergiermittel zu. Beispiele für geeignete Dispergiermittel sind Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukte,
die sich beispielsweise durch Sulfonierung von Naphthalin mit Oleum, partielle oder
vollständige Neutralisation mit beispielsweise wässriger Alkalilauge und Umsetzung
mit Formaldehyd darstellen lassen. Andere geeignete Dispergiermittel sind beispielsweise
in
US 4,218,218 beschrieben. Im Allgemeinen sind Mengen von 0,1 bis 5 g Dispergiermittel/l Flotte,
bevorzugt 1 bis 2 g/l geeignet.
[0112] In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung setzt man der Flotte ein oder
mehrere Reduktionsmittel zu, beispielsweise Natriumdithionit Na
2S
2O
4. Im Allgemeinen sind Mengen von 0,1 bis 10 g Reduktionsmiltel/l Flotte, insbesondere
1 bis 6 g/l geeignet.
[0113] In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung setzt man der Flotte Schutzkolloide
zu, beispielsweise Schutzkolloide auf der Basis von auf der Basis von partiell oder
vollständig neutralisierten Polyacrylsäuren. Geeignete Polyacrylsäuren weisen ein
mittleres Molekulargewicht M
w von beispielsweise 1000 bis 200000 g/mol, vorzugsweise 1000 bis 100000 g/mol und
insbesondere 3000 bis 70000 g/mol auf. Ganz besonders bevorzugt sind die vollständig
neutralisierten Polyacrylsäuren. Im Allgemeinen sind Mengen von 0,1 bis 5 g Schutzkolloid/l
Flotte, insbesondere 1 bis 2 g/l geeignet.
[0114] Im Allgemeinen sind Mengen von 0,1 bis 5 g Schutzkolloid/l Flotte, insbesondere 1
bis 2 g/l geeignet.
[0115] Das erfindungsgemäße Abziehverfahren wird üblicherweise bei einem pH-Wert von 9 bis
13 durchgeführt.
[0116] Das erfindungsgemäße Abziehverfahren wird üblicherweise bei einer Temperatur oberhalb
Zimmertemperatur durchgeführt. Besonders geeignet sind Temperaturen im Bereich von
50°C bis Kochtemperatur, bevorzugt bei mindestens 60°C.
[0117] Die Dauer des erfindungsgemäßen Abziehverfahrens beträgt üblicherweise mindestens
5 Minuten bis 2 Stunden, bevorzugt 30 bis 90 Minuten.
[0118] Im Anschluss an die Behandlung mit den erfindungsgemäßen Abziehmitteln kann man spülen,
waschen und/oder trocknen. Außerdem ist es sinnvoll, mit Säuren, insbesondere mit
schwerflüchtigen Säuren wie beispielsweise Bernsteinsäure, Adipinsäure, Weinsäure
oder Citronensäure, zu neutralisieren.
[0119] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Nachreinigung
von gefärbtem oder bedrucktem Textil, im Folgenden auch erfindungsgemäßes Nachreinigungsverfahren
oder erfindungsgemäßes Nachseifverfahren genannt
[0120] Das erfindungsgemäße Nachseifverfahren wird unter Verwendung eines oder mehrerer
erfindungsgemäßen Nachseifmittel in einer üblicherweise wässrigen Flotte ausgeübt
Die Flotte kann dabei Fremdsalze enthalten, beispielsweise NaCl oder Glaubersalz,
in Mengen von bis zu 15 Gew.-%, bezogen auf die Flotte. Das zur Herstellung der wässrigen
Flotte eingesetzte Wasser muss nicht enthärtet werden; Wasserhärten von bis zu 30°
dH (deutscher Härte) sind denkbar.
[0121] Das erfindungsgemäße Nachseifverfahren kann bei Normaldruck ausgeübt werden, jedoch
sind auch erhöhte Drücke wie beispielsweise 1,1 bis 5 bar denkbar.
[0122] Zur Ausübung des erfindungsgemäßen Nachseifverfahrens kann man gefärbte oder bedruckte
Textilien in einem oder mehreren Seifbädern behandeln, wobei Temperatur-, Druck- und
pH-Bedingungen in den Seifbädem gleich oder verschieden gewählt werden können. Vorzugsweise
verwendet man ein bis drei, besonders bevorzugt ein oder zwei Seifbäder. Vorzugsweise
sind Druck- und Temperaturbedingungen in den jeweils unterschiedlichen Seifbädem gleich.
[0123] Wenn man mehrere Seifbäder einzusetzen wünscht, so entsorgt man üblicherweise die
gebrauchten Flotten zwischen den einzelnen Seifbädem und setzt jeweils neue Flotten
an. Dabei ist es möglich, Seifbäder mit gleicher oder auch Seifbäder mit unterschiedlicher
Zusammensetzung zu verwenden. Mindestens ein Seifbad muss jedoch eines oder mehrere
der erfindungsgemäßen Nachseifmittel enthalten.
[0124] Die Konzentration der erfindungsgemäß verwendeten Nachseifmittel in dem oder den
Seifbädern beträgt üblicherweise 1 bis 8 g/l, vorzugsweise 1 bis 4 g/l.
[0125] Zur Ausübung des erfindungsgemäßen Nachreinigungsverfahrens kann man mindestens eine
weitere Komponente einsetzen, durch welche die Nachreinigung der Textilien weiter
verbessert werden kann.
[0126] Als weitere Komponenten sind beispielsweise nichtionische Tenside geeignet, beispielsweise
mehrfach alkoxylierte Fettalkohole. Zur Alkoxylierung ist beispielsweise Ethylenoxid,
Propylenoxid oder Butylenoxid geeignet oder Mischungen der vorgenannten Epoxide; bevorzugt
ist Ethylenoxid. Geeignete Alkohole sind C
10-C
24-Alkohole, insbesondere C
12-C
18-Alkohole. Als Alkoxyllerungsgrade sind 10 bis 40 Äquivalente Alkoxid pro Äquivalent
Fettalkohol, insbesondere 15 bis 30 Äquivalente Alkoxid pro Äquivalent Fettalkohol
und insbesondere 20 bis 25 Äquivalente Alkoxid pro Äquivalent Fettalkohol zu nennen.
Dabei ist der Alkoxylierungsgrad jeweils als Durchschnittswert zu verstehen.
[0127] Weitere in dem erfindungsgemäßen Nachseifverfahren einsetzbare Komponenten sind Komplexbildner,
beispielsweise phosphorhaltige Verbindungen wie Polyphosphate oder Alkyliden-Bisphosphonsäureverbindungen
wie Hydroxymethyliden-Bisphosphonsäure. Weiterhin geeignet sind Aminoessigsäurederivate
wie beispielsweise Nitrilotriessigsäure oder Ethylendiamintetraessigsäure und die
jeweiligen korrespondierenden Alkalimetallsalze.
[0128] Die Mengenverhältnisse der verschiedenen Komponenten im erfindungsgemäßen Nachseifverfahren
ist an sich unkritisch.
[0129] Der pH-Wert des oder der im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Seifbäder liegt
im Bereich von 4 bis 12, bevorzugt 5 bis 11. Besonders bevorzugt ist der pH-Wert neutral
oder leicht sauer. Zur Einstellung des pH-Werts verwendet man üblicherweise organische
Carbonsäuren wie z.B. aliphatische Monocarbonsäuren wie Essigsäure, Ameisensäure,
Propionsäure, weiterhin aliphatische Dicarbonsäuren wie beispielsweise Adipinsäure,
Bernsteinsäure, Zitronensäure, oder Polycarbonsäuren. Ganz besonders bevorzugt sind
dabei Carbonsäuren, die nur einen sehr geringen Dampfdruck bei Raumtemperatur aufweisen.
Demgemäß sind aliphatische Dicarbonsäuren, Zitronensäure und Polycarbonsäuren bevorzugt
[0130] Bevorzugt eingesetzte aliphatische Dicarbonsäuren weisen die allgemeine Formel
HO
2C-(CH
2)
i-(O-(CH
2)
j)
k-CO
2H
auf, in der die Variablen i, j, k unabhängig voneinander 0 bis 9 bedeuten können.
Besonders bevorzugt sind Carbonsäuren, in denen k 0 oder 1 und i und j unabhängig
voneinander 1 bis 6 beträgt. Ganz besonders bevorzugt sind Carbonsäuren in denen i
und j unabhängig voneinander 1 bis 4 und k 0 oder 1 bedeuten. Insbesondere bevorzugt
sind Gemische dieser Carbonsäuren beziehungsweise Gemische dieser Carbonsäuren mit
Zitronensäure.
[0131] Bevorzugt eingesetzte aliphatische Dicarbonsäuren sind Bernsteinsäure, Glutarsäure,
Adipinsäure, 2-Methylbemsteinsäure, 2 Methylglutarsäure, 3-Methylglutarsäure.
[0132] Bevorzugt eingesetzte Polycarbonsäuren stammen aus der Klasse der Polyacrylsäuren
bzw. deren Copolymeren mit Maleinsäuren. Sie weisen ein mittleres Molekulargewicht
M
n im Bereich von 1000 bis 150000 g/mol, bevorzugt 2000 bis 70000 g/mol auf.
[0133] Das erfindungsgemäße Nachseifverfahren wird üblicherweise bei erhöhten Temperaturen
durchgeführt. Möglich sind Temperaturen von 50 bis 100°C und unter Druck sogar höhere
Temperaturen. Bevorzugt sind Temperaturen von 60 bis 98°C.
[0134] Das Massenverhättnis von Flotte zu nachzureinigendem gefärbtem oder bedrucktem Textil
beträgt üblicherweise 1:4 bis 1:40, bevorzugt 1:6 bis 1:20. Während der Nachreinigung
kann man die Flotte mit dem Textil bewegen. Die Einwirkdauer pro Seifbad ist an sich
unkritisch, üblich sind 5 Minuten bis 10 Stunden, bevorzugt 10 bis 30 Minuten.
[0135] Im Anschluss an das Nachseifen spült man üblicherweise die Textilien mit Wasser nach.
Üblich sind ein bis 6, bevorzugt 2 bis 4 Spülgänge. Das Nachspülen erfolgt in dem
oder den ersten Spülbädern üblicherweise mit warmem Wasser, d.h. Wasser von einer
Temperatur von 35 bis 70°C. Die letzten Spülvorgänge erfolgen oft bei Raumtemperatur
bis 40°C.
[0136] Man erhält durch das erfindungsgemäße Nachseifverfahren sehr gut nachgereinigte Textilien,
die äußerst geringe Mengen nichtfixierten Farbstoffs mehr enthalten und damit ein
sehr gutes Wasch- und Kontaktechtheitsniveau aufweisen.
[0137] Gleichfalls ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Nachreinigung
von mit Reaktivfarbstoffen, Direktfarbstoffen oder Küpenfarbstoffen bedruckten Textilien,
wobei sich die Nachreinigung an die Färbung anschließt und zur Entfernung von nicht
an dem Textil gebundenen Farbstoff dient.
[0138] Die Erfindung wird durch Arbeitsbeispiele erläutert.
Beispiele
1. Synthese von erfindungsgemäß verwendeten Pfropfpolymerisaten und Copolymerisaten
1.1. Synthese von Pfropfpolymerisat 1
[0139] In einem Reaktor mit Stickstoffzuführung, Rückflusskühler, Rühr und Dosiervorrichtung
wurden 10 g Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht M
w von 600 g/mol (Pluriol ®E, BASF Aktiengesellschaft) und 56,2 g Wasser unter Stickstoffzufuhr
auf ca. 85°C Innentemperatur erhitzt. Dann wurde eine Mischung von 27,5 g N-Vinylpyrrolidon
und 12.5 g N-Vinylimidazol kontinuierlich innerhalb von 3¼ Stunden zugegeben. Gleichzeitig
mit dieser Mischung wurden kontinuierlich innerhalb von 3¼ Stunden 0,8 g 2,2'Azobis(2-methylpropionamidin)dihydrochlorid
(V50®, Fa. Wako Chemicals) zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wurde auf 60°C abgekühlt.
Nach Erreichen dieser Temperatur wurden 0,3 g tert.-Butythydroperoxid in 1,72 ml Wasser
zugegeben. Anschließend wurden 0,2 g Na
2S
2O
5 in 6,26 ml Wasser zugefügt. Es wurde eine klare, leicht gelbe Polymerlösung erhalten.
Der Feststoffanteil betrug 42 Gew.-%.
1.2. Synthese von Copolymerisat 1
[0141] Ein Gemisch von 125 g N-Vinylpyrrolidon, 125 g N-Vinylimidazol und 600 g Wasser wurden
in einem Kolben vorgelegt und unter Rühren in einer Stickstoffatmosphäre auf 85°C
erwärmt. Sobald diese Temperatur erreicht war, gab man innerhalb von 2 h 1,53 g 2,2'-Azobis(2-aminopropan)dihydrochtorid
zu, gelöst in 27 ml Wasser. Außerdem dosierte man innerhalb von einer Stunde eine
Lösung von 5 g Mercaptoethanol zu, gelöst in 27 ml Wasser. Nach beendeter Dosierung
wurde das Reaktionsgemisch 2 Stunden bei 85°C gerührt, dann auf 60°C abgekühlt. Man
verdünnte 2,2 g t-Butylhydroperoxid (70 Gew.-% in Wasser) mit 2 g Wasser und gab diese
verdünnte Lösung möglichst schnell zu. Dann wurde 1,53 g Na
2S
2O
6, gelöst in Wasser, innerhalb von 5 Minuten zugegeben und weitere 2 Stunden bei 60°C
gerührt. Man erhielt eine gelbe, klare und geruchsarme Polymerlösung. Der K-Wert des
Copolymers betrug 32. Das Molekulargewicht M
w betrug 50.000 g/mol. Die wässrige Lösung hatte einen Feststoffgehalt von 30 Gew.-%.
2. Anwendungstechnische Prüfung
2.1. Anwendungstechnische Prüfung auf die Verwendung als Egalisiermittel
[0142] Prozentual Mengenangaben sind auf das Warengewicht des Textils bezogen. Mengenangaben,
die nicht in Prozenten angegeben sind, sind auf das Flottenvolumen zu beziehen.
Erfindungsgemäßes Beispiel 2.1.1:
[0143] Eine Flotte bestehend aus 0,3 Gew.-% Indanthren Goldorange G Colliosol, 0,5 Gew.-%
Indanthren Dunkelblau BOA Colliosol, 12 ml Natronlauge 38°BE, 0,5 g/l Pfropfpolymerisat
1, 5 g/l Na
2S
2O
4, aufgefüllt auf 1 l Flottenvolumen, wurden 10 min bei 60°C ohne Textil verküpt.
[0144] 25 g gebleichtes Baumwollnessel (Probe 1) wurden auf ein gelochtes Metallkörbchen
gewickelt und in einem luftdicht verschließbaren Edelstahlzylinder von 15 cm Durchmesser
und 30 cm Höhe, der als Färbegefäß diente, über einen Zeitraum von 3 min 40 s bei
60°C gefärbt. Anschließend wurde das Färbegefäß geöffnet und nach insgesamt 4 min
Färbezeit weitere 25 g gebleichtes Baumwollnessel (Probe 2) auf ein gelochtes Metallkörbchen
gewickelt in das Färbegefäß gegeben. Das Färbegefäß wurde wieder verschlossen und
weitere 45 min bei 60°C gefärbt Anschließend wurde das gefärbte Baumwollnessel entnommen
und dreimal durch Eintauchen in 1 l kaltes Wasser gespült.
[0145] Anschließend wurde das gefärbte Baumwollnessel (Proben 1 und 2) in 1 l Flotte enthaftend
2 ml/l 50 Gew.-% Wasserstoffperoxidlösung 5 min bei 55°C oxidiert Anschließend erfolgte
für 5 min ein Spülen bei Raumtemperatur mit Wasser im Überlauf.
[0146] Anschließend wurden die Proben 1 und 2 15 min lang bei 98°C in einem Seifbad gereinigt
Das Seifbad war wie folgt zusammengesetzt: Flüssigkeitsvolumen 1 l, enthaltend 1 g/l
90 Gew.-% wässriges C
13H
27-(OCH
2CH
2)
4-OH und 0,5 g/l Na
2CO
3. Anschließend wurde die Probe nochmals 1 min bei 55°C gespült. Zum Schluss wurden
die Proben 1 und 2 geschleudert und getrocknet. Man erhielt auf diesem Wege egalisierte
Proben 1 und 2.
[0147] Um die Wirksamkeit von Pfropfpolymerisat 1 als Egalisiermittel zu beurteilen, wurde
die Farbtiefe von Probe 1 und Probe 2 farbmetrisch verglichen.
[0148] Zur Auswertung wurde von Probe 1 als Referenz und anschließend von dem gebleichten
Baum-wollnessel das Remissionsspektrum mit einem Spektrometer (X-rite CA22) aufgenommen.
Für beide wurden die K/S-Werte nach Kubelka-Munk berechnet Anschließend wurden die
K/S-Werte des gebleichten Baumwollnessels von dem der Probe 1 abgezogen, um den reinen
Farbstoffanteil des K/S-Werts der Probe 1 zu erhalten.
[0149] Analog wurde mit Probe 2 vorgegangen. Man erhielt den reinen Farbstoffanteil des
K/S-Werts von Probe 2.
[0150] Die erhaltenen reinen Farbstoffanteile der K/S-Werte wurden dann im Bereich des Maximums
der wellenlängenabhängigen Darstellung der K/S-Werte von Probe 2 ins Verhältnis gesetzt.
Hierbei wurde der K/S-Wert von Probe 1 gleich 100% gesetzt. Je höher der K/S-Wert
von Probe 2 im Vergleich zum K/S-Wert von Probe 1 war, desto besser wurde der Egalisiereffekt
bewertet.
[0151] Bei sehr gutem Egalisierverhalten der zu überprüfenden Egalisiermittel sollten Probe
1 und Probe 2 identische Farbtiefe aufweisen.
Vergleichsbeispiel V 2.1.2
[0152] Beispiel 2.1.1 wurde wiederholt, aber Pfropfpolymerisat 1 wurde ersetzt durch Polyvinylpyrrolidon
1 mit einem Molekulargewicht M
w von 45.000 g/mol und einem K-Wert nach Fikentscher von 31, bestimmt in 1 Gew.-% wässriger
Lösung.
Tabelle 1 Farbmetrische Werte der anwendungstechnischen Untersuchungen von Egalisier-mitteln
Beispiel Nr. |
Eingesetztes Egalisiermittel |
Farbtiefe |
Probe 1 |
Probe 2 |
2.1.1 |
0,5 g/l Pfropfpolymerisat 1 |
100% |
85% |
V 2.1.2 |
0,5 g/l Polyvinylpyrrolidon 1 |
100% |
65% |
2.2. Anwendungstechnische Prüfung auf die Verwendung als Abzlehmittel
[0153] Für die anwendungstechnische Prüfung auf die Verwendung als Abziehmittel wurde eine
Vorfärbung mit einem Küpenfarbstoff verwendet. Prozentangaben sind auf das Warengewicht
des gebleichten Textils bezogen. Alle anderen Mengenangaben sind auf das Flottenvolumen
bezogen.
Beispiel 2.2.1:
[0154] Erfindungsgemäße Verwendung von Pfropfpolymerisat 1 als Abziehmittel Nach folgender
Vorschrift wurde eine Vorfärbung durchgeführt
[0155] In einem luftdicht verschließbaren Edelstahlzylinder von 15 cm Durchmesser und 30
cm Höhe, der als Färbegefäß diente, wurden 1 Gew.-% Vat Orange 2, 0,5 g/l eines Kondensats
aus 1 Äquivalent Adipinsäure und je 0,5 Äquivalenten N3-Amin:H
2N-CH
2CH
2NH-(CH
2)
3-NH
2; N4-Amin: H
2N-CH
2CH
2NH-(CH
2)
3-NH-CH
2CH
2NH
2, 12 ml Natronlauge 38°Be und 5 g/l Na
2S
2O
4 (als 88 Gew.-% Pulver) gemischt, mit Wasser auf 1 l aufgefüllt und 50 g gebleichtes
Baumwollnessel hinzugefügt Das Färbegefäß wurde verschlossen. Zur Färbung wurde dann
innerhalb von 10 min von Raumtemperatur auf 60°C aufgeheizt und diese Temperatur für
45 min gehalten. Anschließend wurde das vorgefärbte Baumwollnessel entnommen und dreimal
mit 1 Liter Wasser von Zimmertemperatur gespült
[0156] Anschließend wurde das vorgefärbte Baumwollnessel 5 min bei 55°C in 1 l Flotte, enthaltend
2 ml/l 50 Gew.-%ige Wasserstoffperoxidlösung oxidiert, 1 min bei Raumtemperatur im
Überlauf gespült und anschließend geschleudert und getrocknet.
[0157] Zum Abziehen wurde eine blinde Färbeflotte, d.h. eine Färbeflotte ohne Farbmittel,
hergestellt, welche 12 ml/l Natronlauge 38°Be, 6 g/l Na
2S
2O
4 und 2 g/l Pfropfpolymerisat 1 enthielt. Zum Abziehen wurden 50 g des oben beschriebenen
vorgefärbten Baumwollnessels in die blinde Färbeflotte gegeben, innerhalb von 20 min
auf 80°C aufgeheizt und danach 45 min bei 80°C behandelt. Anschließend wurde innerhalb
von 10 min auf 60°C abgekühlt und das so vorbehandelte Baumwollnessel bei dieser Temperatur
entnommen. Es wurde wiederum 3 mal in ca. 1 l kaltem Wasser gespült und anschließend
mit 1 l Flotte enthaltend 2 ml/l 50 Gew.-%iger Wasserstoffperoxidlösung bei 55°C 5
min oxidiert.
[0158] Im Anschluss hieran wurde 1 min im Überlauf gespült und anschließend 15 min bei 98°C
geseift in einer Flotte enthaltend 1 g/l 90 Gew.-% wässriges C
13H
27-(OCH
2CH
2)
4-OH und 0,5 g/l Na
2CO
3- Zum Schluss wurde nochmals 1 min bei 55°C im Überlauf mit Wasser gespült und anschließend
geschleudert und getrocknet Man erhielt behandeltes Baumwollnessel.
[0159] Zur Auswertung wurde von dem vorgefärbten Baumwollnessel als Referenz und anschließend
von dem gebleichten Baumwollnessel das Remissionsspektrum mit einem Spektrometer (X-rite
CA22) aufgenommen. Für beide wurden die K/S-Werte nach Kubelka-Munk berechnet Anschließend
wurden die K/S-Werte des gebleichten Baumwollnessels von dem des vorgefärbten Baumwollnessels
abgezogen, um den reinen Farbstoffanteil des K/S-Werts des vorgefärbten Baumwollnessels
zu erhalten.
[0160] Analog wurde mit der nachgereinigten Probe vorgegangen. Man erhielt den reinen Farbstoffanteil
des K/S-Werts des behandelten Baumwollnessels.
[0161] Die erhaltenen reinen Farbstoffanteile der K/S-Werte wurden dann im Bereich des Maximums
der wellenlängenabhängigen Darstellung der K/S-Werte des vorgefärbten Baumwollnessels
ins Verhältnis gesetzt. Hierbei wurde der K/S-Wert des vorgefärbten Baumwollnessels
gleich 100% gesetzt. Je höher der K/S-Wert des behandelten Baumwollnessels im Vergleich
zum K/S-Wert des vorgefärbten Baumwollnessels war, desto schlechter wurde das Abziehergebnis
bewertet.
[0162] Bei sehr gutem Abziehergebnis sollte die Probe eine Farbtiefe vergleichbar der verwendeten
Baumwollware aufweisen bzw. keine Färbung mehr nachweisbar sein. Die Werte für das
Abziehergebnis sind in % Farbtiefe von dem vorgefärbten Baumwollnessel angegeben.
Vergleichsbeispiel V 2.2.2
Beispiel 2.2.1
[0163] wurde wiederholt, aber Pfropfpolymerisat 1 wurde ersetzt durch Polyvinylpyrrolidon
1 mit einem Molekulargewicht M
w von 45.000 g/mol und einem K-Wert nach Fikentscher von 31, bestimmt in 1 Gew.-% wässriger
Lösung.
Tabelle 2: Versuche mit Abziehmitteln
Beispiel Nr. |
Abziehmittel |
Farbtiefe |
vorgefärbtes Baumwollnessel |
behandeltes Baumwollnessel |
2.2.1 |
Pfropfpolymerisat 1 |
100% |
2,3% |
V 2.2.2 |
Polyvinylpyrrolidon 1 |
100% |
15,6% |
2.3 Anwendungstechnische Prüfung auf die Verwendung als Nachseifmittel
2.3.1. Allgemeine Vorschrift zur Herstellung des hydrolysierten Reaktivfarbstoffes
[0164] Zur Herstellung der für die Vorfärbung benötigten hydrolysierten Reaktivfarbstoffe/Reaktivfarbstoffmischungen
wurden Lösungen mit den in Tabelle 1 angegebenen Mengen der betreffenden handelsüblichen
Reaktivfarbstoffe mit 40 ml Natronlauge 38°Be versetzt, mit Wasser auf 1 l aufgefüllt
und die Lösung mit CaCl
2 auf 20° DH (Deutsche Härte) eingestellt. Anschließend wurde innerhalb von 30 min
von Raumtemperatur auf 98°C erhitzt. Die so erhältlichen Hydrolysate wurden über eine
Zeit von 120 min bei dieser Temperatur gehalten und dann innerhalb von 30 min auf
Raumtemperatur abgekühlt Zur Aufbewahrung wurden die Hydrolysate in braune Glasflaschen
abgefüllt. Die Einsatzmengen der verwendeten Farbstoffe für die Hydrolysate H1 bis
H8 sind in der Tabelle 3 aufgeführt.
[0165] Die für die Ankersysteme verwendeten Abkürzungen haben folgende Bedeutung:
- MCT
- Monochlortriazinanker,
- MFT
- Monofluortriazinanker,
- DA-MCT
- Doppelanker-Monochlortriazin und
- VS
- Vinylsulfonanker.
Tabelle 3: Hydrolysate H1 bis H8
Hydrolysat |
H1 |
H2 |
H3 |
H4 |
H5 |
H6 |
H7 |
H8 |
Procion Orange H-ER |
12,5 |
|
|
|
|
|
|
|
Procion Rot 7B |
12,5 |
|
|
|
|
|
|
|
Procion Blau H-ERD |
12,5 |
|
|
|
|
|
|
|
Cibacron Gelb LS-R |
|
12,5 |
|
|
|
|
|
|
Cibacron Rot LS-6G |
|
12,5 |
|
|
|
|
|
|
Cibacron Blau LS-3R |
|
12,5 |
|
|
|
|
|
|
Levafix Brilliant Rot E-RN |
|
|
12,5 |
|
|
|
|
|
Procion Türkis H-EXL |
|
|
|
12,5 |
|
|
|
|
Prodon Karminrot H-EXL |
|
|
|
|
12,5 |
|
|
|
Prodon Smaragd H-EXL |
|
|
|
|
|
12,5 |
|
|
Remazol Gelb GR |
|
|
|
|
|
|
12,5 |
|
Remazol Brillant Orange |
|
|
|
|
|
|
12,5 |
|
3R Remazol Bril. Blau BB |
|
|
|
|
|
|
12,5 |
|
Procion Gelb H-EXL |
|
|
|
|
|
|
|
12,5 |
Procion Karminrot H-EXL |
|
|
|
|
|
|
|
12,5 |
Procion Marine H-EXL |
|
|
|
|
|
|
|
12,5 |
Ankersystem |
MCT |
DA-MCT |
MFT |
DA-MCT |
DA-MCT |
DA-MCT |
VS |
DA-MCT |
2.3.2. Allgemeine Vorschrift zur Herstellung der Vorfärbungen mit Hydrolysaten
[0166] Die aus Tabelle 3 hervorgehende Menge Farbstoffhydrolysat wurde mit Wasser auf 1
l aufgefüllt und mit CaCl
2 auf 20° DH eingestellt. Mit einem Foulard (Hersteller Fa. Mathis, Typ Nr. HVF12085)
wurden die so verdünnten Hydrolysate auf Baumwoll-Gewebe aufgetragen. Der Anpressdruck
der Walzen betrug 2,6 bar. Es resultierte eine Flottenaufnahme von 80%. Die Auftraggeschwindigkeit
betrug 2 m/min. Anschließend wurde das Textil bei 125°C in einem Umluftschrank (Hersteller.
Fa. Mathis, Typ Nr. LTF89534) bei 125°C 4 min ohne Umluft getrocknet. Die Farbtiefe
des so erhaltenen geklotzten Textils wurde mit Hilfe eines Remissionsspektrometers
(X-rite CA22) bestimmt und die Berechnung wie oben beschrieben durchgeführt Das geklotzte,
nicht nachgereinigte Textil wird im Folgenden auch als geklotztes Textil bezeichnet.
2.3.3. Allgemeine Vorschrift für das Auswaschen des Reaktivfarbstoffes (Versuche V1
bis 60)
[0167] Die in Tabelle 2 angegebene Einsatzmenge des jeweiligen Nachseifmittels aus Tabelle
2 wurden mit 50 g Kochsalz in 1 l Wasser gelöst und mit CaCl
2 auf 10° DH eingestellt. 200 ml der so erhaltenen Flotte wurden auf 60°C temperiert.
Mit Hilfe von Zitronensäure wurde gegebenenfalls der pH-Wert auf den in Tabelle 5
angegebenen Wert eingestellt. 10 g eines geklotzten Textils wurden in die Flotte gegeben
und innerhalb von 10 min auf die in Tabelle 5 angegebene Temperatur aufgeheizt. Man
ließ pro Seifbad 15 min einwirken und kühlte dann auf 60°C ab, wobei in den Beispielen,
in denen mehrere Seifbäder verwendet wurden, jeweils die Flotte nach dem ersten Seifbad
entsorgt und ein neues Seifbad angesetzt wurde. In den Experimenten wurde dazu das
jeweils zweite Seifbad mit identischer Das Textil wurde entnommen und mit der Hand
ausgedrückt Anschließend wurde zwei mal mit je 200 ml kaltem Wasser für jeweils 5
Minuten gespült. Anschließend wurde geschleudert und die Probe bei Raumtemperatur
getrocknet.
[0168] Die Auswertung des Nachreinigungseffektes erfolgte wie folgt.
[0169] Zur Auswertung wurde von dem geklotzten, getrockneten Textil als Referenz und anschließend
dem unbehandelten Textil das Remissionsspektrum mit einem Spektrometer (X-rite CA22)
aufgenommen. Für beide Textilien wurden die K/S-Werte nach Kubelka-Munk berechnet.
Anschließend wurden die K/S-Werte des unbehandelten Textils von dem geklotzten, getrockneten
Textil abgezogen, um den reinen Farbstoffanteil des K/S-Werts des geklotzten, getrockneten
Textils zu erhalten.
[0170] Analog wurde mit der nachgereinigten Probe vorgegangen. Man erhielt den reinen Farbstoffanteil
des K/S-Werts des nachgereinigten Textils.
[0171] Die erhaltenen reinen Farbstoffanteile der K/S-Werte wurden dann im Bereich des Maximums
der wellenlängenabhängigen Darstellung der K/S-Werte des geklotzten, getrockneten
Textils ins Verhältnis gesetzt. Hierbei wurde der K/S-Wert des geklotzten, getrockneten
Textils gleich 100% gesetzt. Je höher der K/S-Wert des nachgereinigten Textils im
Vergleich zum nicht nachgereinigten geklotzten, getrockneten Textil war, desto schlechter
wurde der Nachseifeffekt bewertet.
[0172] Als Nachseifmittel wurden die in der folgenden Tabelle 4 angegeben Substanzen bzw.
Mischungen S1 bis S8 verwendet.
Tabelle 4: Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Nachseifmittel S2 bis S7 und des
Vergleichs-Nachseifmittels S1
Nachseifmittel |
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
S7 |
Polyacrylsäure |
100 |
|
|
|
|
|
|
1-Hydroxymethylidenbisphosphonsäure |
|
|
25 |
10 |
31,5 |
|
|
Copolymerisat 1 |
|
100 |
|
|
|
|
|
Pfropfpolymerisat 1 |
|
|
25 |
10 |
35 |
35 |
100 |
n-C16H33-(OCH2CH2)25-OH |
|
|
2,5 |
2,5 |
3,5 |
|
|
Wasser |
|
|
47,5 |
77,5 |
30 |
65 |
|
[0173] Bei der für das in Vergleichsbeispielen verwendete Nachseifmittel S1 eingesetzten
Polyacrylsäure handelt es sich um mit NaOH neutralisierte Polyacrylsäure mit einem
M
w von 70.000 g, bestimmt durch Gelpermeationschromatographie; pH-Wert 8,5, als 45 Gew.-%
wässrige Lösung. In den Vergleichsbeispielen V2, V4, V6 und V8 wurden Nachseifmittel-freie
Seifbäder verwendet, d.h. die Behandlung des geklotzten Textils wurde mit heißem Wasser
bei dem angegebenen pH-Wert durchgeführt.
[0174] Bei n-C
16H
33-(OCH
2CH
2)-OH handelt es sich um mit Ethylenoxid ethoxyliertes Hexadekanol, hergestellt nach
der folgenden Vorschrift:
2.3.4. Textildruck
[0176] Es wurden Druckpasten D1 bis D8 hergestellt, indem 80 g des Aliginates Manutex F
700), 10 g p-Nitrosulfonsäure Na-Salz, 100 g Harnstoff und 25 g Na
2CO
3 und 5 g Natriumhexametaphosphat zur Wasserenthärtung und 20 g Farbstoffhydrolysat
nach Tabelle 1 zu einer Druckpaste verrührt wurden. Die so erhältlichen Druckpasten
D1 bis D8 wiesen eine dynamische Viskosität von 3 Pa·s auf.
[0177] Jeweils eine Druckpaste D1 bis D8 wurde auf einem MBK Flachfilmdrucktisch mit Magnetrakelsystem
(Rakeldurchmesser 10 mm; 12 m/min; Zug 6) mittels einer Flachschablone (Gaze E50-55)
auf 100%igem Baumwollgewebe abgedruckt Anschließend wurde in einem Umluftschrank (Fa.
Mathis) bei 80°C bis zur vollständigen Trockenheit des Druckes getrocknet.
[0178] Die Drucke wurden danach in einem Labordämpfer (Fa. Mathis, Labor HT-Dämpfer Mathis
GD) bei 102°C während 10 min in mit Wasserdampf gesättigter Atmosphäre fixiert. Nach
den Dämpfen wurden die Druckmuster der Nachseifung zugeführt.
2.3.5. Nachseifversuche
[0179] Die in Tabelle 6 angegebene Menge Nachseifmittel aus Tabelle 4 wurden mit 50 g Kochsalz
in 1 l Wasser gelöst und mit CaCl
2 auf 10° DH eingestellt. 200 ml der so erhaltenen Flotte wurden auf 60°C temperiert.
Mit Hilfe von Zitronensäure wurde gegebenenfalls der pH-Wert auf den in Tabelle 3
angegebenen Wert eingestellt. 10 g eines bedruckten Textils wurden in die Flotte gegeben
und innerhalb von 10 min auf die in Tabelle 3 angegebene Temperatur aufgeheizt. Man
ließ pro Seifbad 15 min einwirken und kühlte dann auf 60°C ab, wobei in den Beispielen,
in denen mehrere Seifbäder verwendet wurden, jeweils die Flotte nach dem ersten Seifbad
entsorgt und ein neues Seifbad angesetzt wurde. In den Experimenten wurde dazu das
jeweils zweite Seifbad mit identischer Zusammensetzung eingesetzt. Das Textil wurde
entnommen und mit der Hand ausgedrückt. Anschließend wurde zwei mal mit je 200 ml
kaltem Wasser für jeweils 5 Minuten gespült. Anschließend wurde geschleudert und die
Probe bei Raumtemperatur getrocknet
[0180] Die Auswertung des Nachreinigungseffektes erfolgte wie folgt.
[0181] Zur Auswertung wurde von dem bedruckten, getrockneten Textil als Referenz und anschließend
dem unbehandelten Textil das Remissionsspektrum mit einem Spektrometer (X-rite CA22)
aufgenommen. Für beide wurden die K/S-Werte nach Kubelka-Munk berechnet. Anschließend
wurden die K/S-Werte des unbehandelten Textils von dem bedruckten, getrockneten Textil
abgezogen, um den reinen Farbstoffanteil des K/S-Werts des bedruckten, getrockneten
Textils zu erhalten.
[0182] Analog wurde mit der nachgereinigten Probe vorgegangen. Man erhielt den reinen Farbstoffanteil
des K/S-Werts des nachgereinigten Textils.
[0183] Die erhaltenen reinen Farbstoffanteile der K/S-Werte wurden dann im Bereich des Maximums
der wellenlängenabhängigen Darstellung der K/S-Werte des bedruckten, getrockneten
Textils ins Verhältnis gesetzt. Hierbei wurde der K/S-Wert des bedruckten, getrockneten
Textils gleich 100% gesetzt. Je höher der K/S-Wert des nachgereinigten Textils im
Vergleich zum nicht nachgereinigten bedruckten, getrockneten Textil war, desto schlechter
wurde der Nachseifeffekt bewertet.
[0184] Als Nachseifmittel wurden die in der folgenden Tabelle 6 angegeben Substanzen bzw.
Mischungen S1 bis S8 verwendet.
Tabelle 6: Erfindungsgemäße Nachreinigungsbeispiele und Vergleichsbeispiele
|
V61 |
V62 |
V63 |
64 |
65 |
66 |
67 |
Hydrolysat Nr |
H5 |
H5 |
H5 |
H5 |
H5 |
H5 |
H5 |
Einsatzmenge Hydrolysat [g/l] |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
Farbtiefe bedrucktes Textil % |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
Nachseifmittel |
|
S1 |
S1 |
S7 |
S5 |
S5 |
S5 |
Anzahl Seifbäder |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Temperatur Seifbad 1 Seifbäder [°C] |
98 |
98 |
98 |
98 |
98 |
98 |
98 |
Einsatzmenge Seifmittel [g/l] |
|
1 |
2 |
1 |
1 |
2 |
1 |
pH-Wert |
6,5 |
6,5 |
6,5 |
6,5 |
6,5 |
6,5 |
6,5 |
Einwirkzeit [min] |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
NaCl-Gehalt Seifbad [g/l] |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
15 |
K/S-Wert nachgereinigte Probe |
0,38 |
0.43 |
0,50 |
0,02 |
0,04 |
0,02 |
0,05 |