Verfahren und Mittel zur Herstellung stabiler wässriger Textilsteifen

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Mittel zur Herstellung wäßriger Lösungen von pulverförmigen Textilsteifen, die sich durch günstige Quell- und Lösungseigenschaften auszeichnen und deren wäßrige Lösungen sich aufgrund ihrer guten Stabilität bei der Bevorratung insbesondere zur Verwendung in Wäschereibetrieben eignen.

[0002] Die in gewerblichen Wäschereien üblicherweise verwendeten Textilsteifen auf Stärkebasis lassen sich bei der Herstellung eines Stammansatzes zwar gut in kalten Wasser verteilen, haben aber den wesentlichen Nachteil, daß sie bei ruhigem Stehen im Vorratstank leicht einen Bodensatz bilden, der unter Umständen so fest werden kann, daß er sich nicht mehr aufrühren läßt. Da es sich bei den mit kaltem Wasser angesetzten Stammlösungen, wie auch dem stärker verdünnten stärkehaltigen Spülbad, um instabile. Dispersionen handelt, sind hiermit eine Reihe von Nachteilen verbunden. So ist - will man eine Bodensatzbildung im Stammansatzbehälter vermeiden - ständiges Rühren notwendig. Trotzdem kann es in Leitungen und an Ventilen bei längerem Stillstand der Anlage gelegentlich zu Verstopfungen kommen. Weiterhin können Dosierpumpen mit der Zeit undicht und die Pumpengehäuse durch erhöhten Abrieb geschädigt werden. Schließlich kann sich in den Ablaufwannen unter den Entwässerungspressen oder Zentrifugen die im Spülwasser enthaltene Stärke ansammeln. Da es sich bei der Stärke um einen hervorragenden Nährboden für Bakterien handelt, führt dies zu hygienischen Problemen.

[0003] Es besteht daher Interesse an einem Produkt, das diese Schwierigkeiten vermeidet und die Möglichkeit bietet, stabile Vorratslösungen bzw. Stammansätze zu bereiten. Wegen der speziellen Gegebenheiten in gewerblichen Betrieben soll dieses Steifemittel darüber hinaus noch eine Reihe weiterer Anforderungen erfüllen. So muß sich das Steifemittel in kaltem Wasser beliebigen Härtegrades, insbesondere aber auch in enthärtetem Wasser, ansetzen lassen, zumal in Wäschereibetrieben üblicherweise mit enthärtetem Wasser gearbeitet wird. Da üblicherweise nur ein Stärkestammansatzbehälter zur Verfügung steht, muß die Lösezeit des Steifemittels sehr kurz sein. Auch bei geringer Leistungsfähigkeit vorhandener Rührwerke muß sich das Steifemittel ohne Klumpenbildung verteilen lassen. Die angesetzte Stammlösung darf keine harten Partikel enthalten, damit ein übermäßiger Verschleiß der Pumpen vermieden wird. Das Steifemittel muß sich zu einem Stammansatz mit einer Konzentration von mindestens 2 % ansetzen lassen. Schließlich darf es auch beim Zusammentreffen der abgepumpten bzw. abgeschleuderten Restlösung mit dem Spülwasser nicht zu Ausfällungen kommen, um Stärkeansammlungen im Bereich der Schleudern und Entwässerungspressen und damit hygienische Probleme zu vermeiden. Diese Aufgabenstellung wird durch die nachfolgend beschriebene Erfindung gelöst.

[0004] Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung lagerbeständiger, wäßriger Textilsteifen unter Verwendung von Stärkephosphorsäure-teilestern und deren Salzen, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Verbesserung der Quellfähigkeit des pulverigen Stärkeesters in kalten Wasser den Quellvorgang in Gegenwart eines wasserlöslichen Calciumsalzes entsprechend einer Menge von 0,01 g bis 0,5 g, vorzugsweise 0,02 g bis 0,2 g Ca⁺⁺-Ionen pro 100 g Stärkeester durchführt.

[0005] Stärkephosphorsäure-teilester sind bekannt. Ihre Herstellung erfolgt durch Umsetzung nativer Stärke, wie Mais-, Reis- oder Kornstärke, mit Phosphorsäure bzw. deren reaktionsfähigen Derivaten in Gegenwart säurebindender Verbindungen bei Temperaturen zwischen 120° und 170 °C. Dabei erfolgt neben der Veresterungsreaktion noch eine teilweise Depolymerisation der Stärke. Die Veresterungsprodukte werden u.a. als Schlichte- und Steifungsmittel für Textilien eingesetzt.

[0006] Das Ansetzen wäßriger Steifelösungen unter Verwendung von Phosphatstärken kann jedoch zu erheblichen Schwierigkeiten durch Bildung von Klumpen und unlöslichen Rückständen führen, was insbesondere in Wäschereibetrieben zu den bereits genannten Schwierigkeiten führen kann, insbesondere dann, wenn die Steifelösungen für einen größeren bzw. kontinuierlichen Bedarf angesetzt und über einen längeren Zeitraum bevorratet werden. Diese Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß vermieden, wenn man den Quell- und Lösungsprozeß in Gegenwart von Calciumionen durchführt, die zuvor dem Ansatzwasser, vorzugsweise jedoch dem Stärkephosphorsäureester in Form wasserlöslicher Calciumsalze zugesetzt wurden. Geeignete Calciumsalze sind z.B. Calcinmchlorid, Calciumnitrat, Calciumhydrogenphosphat, Calciumacetat, Calciumgluconat oder Calciumlactat. Die Menge dieser Salze ist so zu bemessen, daß 0,01 bis 0,5 g, vorzugsweise 0,02 bis 0,2 g Cä⁺⁺-Ionen auf 100 g Stärkephosphorsäure-teilester entfallen.

[0007] Das Vermischen der Calciumsalze mit den Stärkephosphorsäure-teilestern kann in jeder geeigneten Weise erfolgen, beispielsweise indem man die Stärkeester mit einer wäßrigen Calciumsalzlösung tränkt oder besprüht oder mit einem Calciunsalz pudert und ggf. anschließend nachtrocknet.

[0008] Ein besonders gutes Quell- und Lösungsvermögen besitzen solche Stärkeester, die zusätzlich Harnstoff in Mengen von 2 bis 25 g, vorzugsweise 5 bis 20 g, bezogen auf 100 g Stärkeester, enthalten. Das Einbringen des Harnstoffs kann mit üblichen Misch- und Knetvorrichtungen vor, während oder nach der Phosphatierungsreaktion erfolgen.

[0009] Als gut geeignet haben sich solche Stärkephosphorsäure-teilester erwiesen, deren PO₄-Gehalt 2 bis 12, vorzugsweise 4 bis 8 g pro 100 g Stärke beträgt. Die Teilester kommen zweckmäßigerweise als Salze des Natriums, Kaliums, Ammoniums oder organischer Ammoniumbasen zur Anwendung. Geeignete organische Ammoniumbasen sind z.B. Mono-, Di-oder Trialkanolamine, die sich von Ethanol, Propanol oder i-Propanol ableiten, ferner Guanidin und Morpholin. Bevorzugte Salze sind die Phosphorteilestersalze des Natriums und Ammoniums.

[0010] Die Stärkephosphorsäure-teilester bzw. deren Salze können zusammen mit den Calciumsalzen und dem vorzugsweise als Mischungsbestandteil vorliegenden Harnstoff ohne weitere Zusatzstoffe zum Ansetzen der wäßrigen Textilsteife bzw. einer Stammlösung verwendet werden, wobei der Gehalt dieser Lösung 2 g bis 50 g, vorzugsweise 3 g bis 30 g pro Liter betragen kann. Es können aber auch Gemische der Stärkephosphorsäure-teilester bzw. deren Salze mit anderen bekannten wasserlöslichen bzw. in Wasser quellbaren Polymeren, die steifende bzw. appretierende Eigenschaften besitzen, zur Herstellung der Steife- bzw. Stammlösungen verwendet werden. Geeignet sind z.B. lösliche Stärke, ferner Stärkeether, wie Methyl-, Hydroxyethyl- und Hydroxypropylstärke oder Stärkeester, wie Carboxymethylstärke. Auch Mischether und -ester, die verschiedene Ether- und/oder Estergruppierungen enthalten, sind geeignet. Der Anteil dieser zusätzlichen Hochpolymeren bzw. i Stärke und Stärkederivate soll 50 Gew.-% des Gemisches nicht übersteigen.

[0011] Die Steifungsmittel bzw. deren wäßrige Ansätze können zusätzlich in Mengen bis zu 2 Gew.-%, vorzugsweise bis zu ) 1 %, bezogen auf Stärkeester, an Glättungs- und Bügelhilfsmitteln enthalten, wie Silikone, Polyoxyethylenwachse oder Borax.

[0012] Weiterhin können übliche Konservierungsmittel, wie Formaldehyd, Glyoxal, Bromnitroalkohole, Tributylzinnbenzoat, Pyridinthionsalze, halogenierte Carbanilide, halogenierte Salicylanilide, substituierte Diphenyldichlormethane und Halogenphenole, ferner optische Aufheller, Duftstoffe und Zusätze, die eine bleichende Wirkung auf die Stärkeester ausüben, wie Natrium- oder Kaliumpyrosulfit, anwesend sein.

Beispiel

[0013] Ein Gemisch aus 86,2 Gewichtsteilen eines getrockneten, pulverigen Stärkephosphorsäure-teilesters in Form des Ammoniumsalzes (PO -Gehalt 5,5 g/100 g Stärke) und 8,1 Gewichtsteile Harnstoff wurden zwecks Aufhellung des gelblich gefärbten Stärkeesters zunächst in einem Mischer mit einer Lösung von 1,53 Natriumpyrosulfit in 2,9 Gewichtsteilen deionisiertem Wasser besprüht. Nach einer Mischzeit von 2 Minuten wurden in der gleichen Weise 0,11 Gewichtsteile Calciumchlorid in 1,16 Gewichtsteilen deionisiertem Wasser aufgesprüht und anschließend noch 5 Minuten nachgemischt. Es wurde ein gut rieselfähiges Pulver erhalten, das nach Absieben geringer Mengen an Grobkorn (über 1 mm Korngröße) unmittelbar weiterverwendet bzw. abgefüllt werden konnte.

[0014] Eine Probe von 5 g des Produktes löste sich in 100 ml entsalztem Wasser von 20 °C bei leichtem Umrühren mit einen Glasstab innerhalb weniger als 2 Minuten rückstandsfrei auf. Eine Vergleichsprobe, die in gleicher Weise, jedoch ohne Zusatz an Calciumsalz behandelt worden war, neigte zum Zusammenballen und war nach 5 Minuten noch nicht vollständig gelöst.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung lagerbeständiger wäßriger Textilsteifen unter Verwendung von Stärkephosphorsäure-teilester und deren Salzen, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Verbesserung der Quellfähigkeit des pulverigen Stärkeesters in kaltem Wasser den Quellvorgang in Gegenwart eines wasserlöslichen Calciumsalzes entsprechend einer Menge von 0,01 g bis 0,5 g, vorzugsweise 0,02 g bis 0,2 g Ca⁺⁺-Ionen pro 100 g Stärkeester durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Stärkephosphorsäure-teilester bzw. dessen Salze verwendet, der 2 g bis 25 g Harnstoff, vorzugsweise 5 bis 20 g Harnstoff pro 100 g Stärkeester enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Stärkephosphorsäure-teilester als Salz des Natriums, Kaliums, Ammoniums oder organischer Ammoniumbasen verwendet, wobei der Stärkeester 2 g bis 12 g, vorzugsweise 4 g bis 8 g P0₄, bezogen auf 100 g Stärke enthält.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Stärkephosphorsäure-teilester im Gemisch mit weiteren in Wasser löslichen bzw. quellbaren Stärkederivaten verwendet, wobei deren Anteil 50 Gew.-% nicht übersteigt.

5. Für die Herstellung stabiler wäßriger Textilsteifen geeignetes Mittel in Form eines pulverförmigen, in kaltem Wasser leicht quellbaren bzw. löslichen Stärkephosphorsäure-teilesters bzw. deren Salze, dadurch gekennzeichnet, daß der Stärkeester im Gemisch mit wasserlöslichen Calciumsalzen entsprechend einer Menge von 0,01 bis 0,5 g, vorzugsweise 0,02 g bis 0,2 g Ca - Ionen pro 100 g Stärkeester vorliegt.

6. Steifungsmittel für Textilien nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich 2 g bis 25 g, vorzugsweise 5 bis 20 g Harnstoff pro 100 g Stärkeester enthält.

7. Steifungsmittel für Textilien nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stärkephosphorsäure-teilester 2 g bis 12 g, vorzugsweise 4 g bis 8 g P0₄ pro 100 g Stärke enthält.

8. Steifungsmittel für Textilien nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stärkephosphorsäure-teilester im Gemisch mit weiteren in Wasser löslichen bzw. quellbaren Stärkederivaten vorliegt, wobei deren Anteil 50 Gew.-% nicht übersteigt.