Glättemittel für Textilfasermaterial

Abstract

 Die Glättemittel zur Avivage von Garnen, Gewirken oder Geweben aus Baumwolle oder Baumwoll-Synthesefasern sind durch folgende Zusammensetzung gekennzeichnet:

10-30 Gew.-% anoxidiertes Polyethylen,

3-10 Gew.-% eines kationischen Emulgators,

1- 5 Gew.-% einer niederen Carbonsäure oder Hydroxycarbonsäure,

0-10 Gew.-% Paraffin des Schmelzbereichs 40-70°C,

0- 8 Gew.-% Fettsäureester aus 1 Mol einer Fettsäure (C_10-22) und einem ein- oder mehrwertigen Alkohol,

0-10 Gew.-% eines Fettsäureamidopolyamins oder einer quartären Ammoniumverbindung oder eines Alkylimidazolinammoniumsalzes,

0- 5 Gew.-% eines Ethylenoxidadduktes an höhere Alkohole oder an Alkylphenole oder an höhere Fettsäuren,

0- 3 Gew.-% Dimethylpolysiloxan-Dispersion,

0- 1 Gew.-% eines Schutzkolloids,

Rest zu 100 Gew.-% Wasser.
Die Glättemittel sind in jedem Gewichtsverhältnis mit Wasser mischbar und werden als wäßrige stabile Dispersionen angewandt.

Beschreibung

[0001] Eine bekannte Methode zur Verbesserung der Glätte von Textilfasermaterial ist das sogenannte Trockennaraffinieren. Hierbei wird das zu behandelnde Garn während des Spulens über festes Paraffin geführt. Der Faden nimmt durch Abrieb eine von der Art des Paraffins, vom Anpreßdruck und von der Materialgeschwindigkeit abhängige Menge Paraffin auf.

[0002] Dieses Verfahren hat jedoch wesentliche Nachteile. So ist zur reibungslosen Weiterverarbeitung des Textilmaterials der Auftrag einer genau definierten Paraffinmenge erforderlich, wobei in Abhängigkeit von der Jahreszeit verschiedene Paraffinty^pen zur Anwendung kommen. Beim Spulen ist eine Herabsetzung der normalen Spulgeschwindigkeit um 20 - 25 % erforderlich. Ferner muß die Einhaltung geeigneter Temperaturen für die Lagerung der paraffinierten Spulen beachtet werden.

[0003] Beim Verarbeiten der Garne, insbesondere von Einfachgarnen, kann es während des Paraffinierens zu Garnaufschiebungen und zu Fadenbrüchen kommen. Ein weiterer Nachteil ist das mögliche Ausblühen des Paraffins bei snäteren Dämpf- und Bügelmrozessen.

[0004] Weiterhin reicht die Trockenmaraffinierung im allgemeinen nicht aus, um dem Material auch einen guten Griff zu verleihen. Hierzu ist die zusätzliche Behandlung mit einem üblichen kationischen Avivagemittel erforderlich.

[0005] Die DE-OS 26 21 881 beschreibt Mittel auf der Basis wässriger Paraffindispersionen; die zur Behandlung der verschiedensten Textilfasermaterialien, wie Cellulose-, Woll-, Synthesefasermaterial oder Gemischen derselben geeignet sind und diesem Material die für die Weiterverarbeitung erforderliche Glätte sowie einen guten Griff verleihen. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß mit Naβparaffinierungsmitteln nach Art der in der DE-OS 26 21 881 beschriebenen Mittel Garne aus Baumwolle oder aus Baumwolle/Synthetikfasern nicht immer ohne zusätzliche Hartparaffinierung problemlos zu verarbeiten sind.

[0006] Eine weitere, wichtige Aufgabe von textilen Glättemitteln besteht darin, textilen Flächengebilden, insbesondere Wirk- und Webwaren, eine einwandfreie Vernähbarkeit zu vermitteln. Treten beim Vernähen zu hohe Reibkräfte auf, dann entstehen Nähschäden, indem Fäden angeschlagen, zerschlagen oder thermisch geschädigt werden. Die Folgen eines Nähschadens sind besonders bei Maschenware folgenschwer, weil spätestens bei mechanischer Beanspruchung der Ware Fallmaschen entstehen. Insofern ist auch die Beweglichkeit der Fäden im Maschenverband von wesentlicher Bedeutung. Die Reduzierung der Nadeleinstichkräfte beim Nähen auf modernen Schnellnähern hat besondere Bedeutunggewonnen, da letztere rein mechanisch bis 7.000 Einstiche/ min leisten können. Hierzu sind jedoch dickere - weil schwingungsstabilere - Nadeln erforderlich, die wiederum leichter Maschenschäden verursachen.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist daher die Entwicklung von Glättemitteln in Form wäßriger Dispersionen, die zur Behandlung der verschiedensten Textilfasermaterialien, wie Cellulose-, Woll-, Synthesefasermaterial, oder von Gemischen derselben geeignet sind. Insbesondere ist es das Ziel der Erfindung, Garne aus Baumwolle oder Baumwoll-Synthesefaser-Mischungen so auszurüsten, daß sie ohne zusätzliche Hartparaffinierung auch unter ungünstigen Praxisbedingungen zu Maschenware zu verarbeiten sind, bzw. daß daraus hergestellte textile Flächengebilde, vorzugsweise Wirk- und Webwaren, auch auf modernen Schnellnähmaschinen keine Nähschäden erleiden.

[0008] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Glättemittel für Textilfasermaterialien, das gekennzeichnet ist durch folgende Zusammensetzung:

(I) 10 - 30 Gew.-% anoxidiertes Polyethylen mit einem mittl. Molgewicht von 3000 bis 8000, einer Dichte von 0,94 bis 1,01, einer Säurezahl von 25 bis 60 und einer Verseifungszahl von 40 bis 80.

(II) 3 - 10 Gew.-% eines kationischen Emulgators, wie er durch Anlagerung von 2 - 20 Mol Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an ein Alkylamin mit 10 - 22 C-Atomen erhalten wird.

(III) 1 - 5 Gew.-% einer niederen Carbonsäure oder Hydroxycarbonsäure mit 1 - 4 C-Atomen.

(IV) O - 10 Gew.-% Paraffin des Schmelzbereichs 40 - 70 °C.

(V) O - 8 Gew.-% Fettsäureester aus 1 Mol einer Fettsäure mit 10 - 22 C-Atomen und einem ein- oder mehrwertigen Alkohol mit 1 - 20 C-Atomen.

(VI) O - 10 Gew.-% eines Fettsäureamidopolyamins der allgemeinen Formel

worin -CCR¹ ein Fettacylrest mit 14 - 22 C-Atcmen, m = 2 - 6, n = 1 - 3, o = 1 - 3 ist, oder einer quartären Ammoniumverbindung der Formel



A = salzbildendes Anion
oder eines Alkylimidazoliniumsalzes mit einem Alkylrest mit 12 - 20 C-Atomen.

(VII) O - 5 Gew.-% eines Ethylenoxidadduktes an höhere Alkohole mit 8 - 22 C-Atomen oder an Alkylphenole mit 12 - 20 C-Atomen oder an höhere Fettsäuren mit 10 - 22 C-Atomen.

(VIII) 0 - 3 Gew.-% Dimethylpolysiloxan-Dispersion mit ca. 30 % Wirksubstanz.

(IX) O - 1 Gew.-% eines Schutzkolloids.

(X) Rest zu 100 Gew.-% Wasser.

[0009] Diese Glättemittel stellen lagerstabile, wäßrige, kationische Dispersionen dar, deren spezifische Substantivität insbesondere die Applikation im Ausziehverfahren ermöglicht.

[0010] Als Polyethylene (I) kommen anoxidierte Typen mit Verseifungszahlen von 40 - 80 und Säurezahlen von 25 - 60 in Betracht, die sich von niedermolekularen Polyethylenen (sogenannten Polyethylenwachsen) ableiten. Die Dichten der anoxidierten Polyethylene liegen über 0,94 g/cm³, vorzugsweise zwischen 0,98 und 1,00 g/cm³, die Molgewichte betragen 3 000 - 8 000. Es hat sich gezeigt, daß nur mit derartigen Polyethylenwachsen zufriedenstellende Effekte im Sinne der Erfindung erzielt werden können.

[0011] Emulgatoren der Formel (II) werden erhalten aus Fettaminen mit 12 bis 22 C-Atomen, vorzugsweise 16 - 18 C-Atomen, durch Umsetzung mit 2 - 20 Mol Ethylenoxid oder mit Ethylenoxid und Propylenoxid, vorzugsweise 2-- 10 Mol Alkylenoxid, z. B. das Addukt von technischem Stearylamin mit 10 Mol EO.

[0012] Die niederen Carbonsäuren (I_II) dienen zur Salzbildung mit den Fettsäureamidopolyaminen bzw. zur Neutralisation anderer basischer Bestandteile der Komposition und sollten vorteilhaft in einer solchen Menge eingesetzt werden, daß der pH-Wert des Produktes etwa 4 - 5 beträgt. Geeignet sind beispielsweise Essigsäure und Glykolsäure.

[0013] Als Paraffine (IV) werden vorzugsweise solche des Schmelzbereiches 50 - 60 °C verwendet.

[0014] Als Fettsäureester (V) kommen insbesondere Palmitinsäure-oder Stearinsäuremthyl- bzw. -ethyl bzw. -isostridecylester in Betracht. Es können jedoch auch Ester oder Partialester des Ethylenglykols, Propylenglykols, Glycerins, Pentaerythrits, Trimethylolpropans, 2,2'-Dimethyl-1,3-dioxypropans oder Sorbitans, z. B. Palmitinsäure- oder Stearinsäuremonoglycerid verwendet werden.

[0015] Die Fettsäureamidopolyamine (VI) werden vorzugsweise erhalten aus gesättigten Fettsäuren bzw. Fettsäuregemischen mit 16 - 22 C-Atomen mit Polyalkylenpolyaminen, wie Diethylentriamin, Triethylentetramin oder Tetraethylenpentamin, wobei die Umsetzung in einem solchen Molverhältnis erfolgt, daß wenigstens ein zur Salzbildung befähigtes Aminstickstoffatom erhalten bleibt. Als Beispiel ist zu nennen das Umsetzungsprodukt aus 2 Mol Stearinsäure mit 1 Mol Diethylentriamin. Die Fettsäureamidopolyamine liegen in Form ihrer Salze mit niederen Carbonsäuren oder Hydroxycarbonsäuren mit 1 - 4 C-Atomen, z. B. Essigsäure oder Glykolsäure, vor.

[0016] Geeignete Quartärammoniumsalze sind beispielsweise Lauryltrimethylammoniumchlorid, Dodecylbenzyl-trimethyl-ammoniummethosulfat, Distearyl-dimethyl-ammoniumchlorid oder 1-Ethyl-1-hydroxyethyl-2-heptadecenyl-imidazolinium-ethyl- sulfat.

[0017] Die Glättemittel enthalten ferner 0 - 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 - 1,5 Gew.-%, eines Ethylenoxidadduktes an gerad-oder verzweigtkettige, gesättigte oder ungesättigte höhere Alkohole mit 9 - 22, vorzugsweise 16 - 18 C-Atomen, z. B. das Addukt von 20 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Oleylalkohol, oder an Alkylphenol mit 12 - 20 C-Atomen, z. B. das Addukt von 10 Mol Ethylenoxid an Nonylphenol, oder an höhere Fettsäuren mit 10 - 22 C-Atomen, oder Gemische dieser Addukte (VII). Der Ethylenoxidgehalt der Addukte soll 35 - 85 Gew.-% betragen. Bevorzugt werden die Ethylenoxidaddukte an höhere Alkohole und Alkylphenole.

[0018] Als Silicone (VIII) kommen insbesondere Dimethylpolysiloxane mit einer Viskosität von 350 - 30.000 cSt, vorzugsweise 10.000 - 20.000 cSt, aber auch nichtionogen oder anionisch modifizierte Dimethylpolysiloxane in Frage.

[0019] Als Schutzkolloide (IX) sind vorzugsweise Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Leim,Polyvinylalkohol oder Gummi arabicum zu nennen.

[0020] Die Komposition wird mit Wasser (X) zu 100 Gew.-% ergänzt und in eine stabile Dispersion übergeführt, was in der üblichen Weise durch Verrühren gegebenenfalls bei erhöhten Temperaturen und unter Verwendung von Rührwerken, Dispergatoren, Homogenisatoren usw. erfolgen kann. Vorzugsweise wird destilliertes oder demineralisiertes Wasser verwendet.

[0021] Die erfindungsgemäß beanspruchten Glättemittel können zur Ausrüstung von Textilfasermaterialien, wie Baumwolle, Wolle, Zellwolle, Polyacrylnitril, Polyester, Polyamid, Triacetat, Polyethylen, Polypropylen und Gemischen derselben, vorzugsweise Baumwolle, Wolle und deren Mischungen mit Polyester bzw. Polyacrylnitril verwendet werden. Die Textilfasermaterialien liegen als Flocke, Kammzug, Garn, Wirkware, Gewebe oder Nonwovens, vorzugsweise als Garn, Wirkware und Gewebe, vor. Das Material kann rohweiß, gebleicht oder gefärbt sein.

[0022] Die Applikation der Glättemittel kann in üblichen Apparaturen, wie Färbeapparaturen für Kreuzspulen, Strang oder Muffs, auf der Haspelkufe oder auf Jetfärbeanlagen erfolgen. Vorzugsweise wird im Ausziehverfahren aus wäßriger Flotte bei einem Flottenverhältnis von 1 : 8 bis 1 : 40 und einem Flotten-pH von 2 - 8, bei 25 - 80 °C gearbeitet, wobei die Konzentration 0,2 - 3,0, vorzugsweise 0,2 - 2,5 Gew.-% an Glättemittelwirkstoff, bezogen auf das Warengewicht, beträgt. Die Ausrüstung kann in Gegenwart von Elektrolyten, wie Na-Acetat, Na-Sulfat, Na-chlorid etc. erfolgen.

[0023] Die Glättemittel können auch in einem sog. Zwangsapplikationsverfahren, wie z. B. im Foulard oder in der Lisseuse, auf das Textilmaterial gebracht werden. Im Foulardverfahren wird mit einer Konzentration von 2 - 10 g/l, vorzugsweise 4 - 7 g/l, berechnet auf 100 % Wirkstoffgehalt, gearbeitet, wobei auch gleichzeitig Hochveredelungsmittel, wie Knitterarm-oder Krumpffest-Ausrüstungsmittel eingesetzt werden können.

[0024] Die erfindungsgemäß ausgerüsteten Textilmaterialien zeigen einen weichen, geschmeidig-eleganten Griff, weshalb eine zusätzliche Applikation von Avivagemitteln nicht erforderlicht ist.

[0025] Die Glättewerte (Reibwerte) liegen im Vergleich zu anderen bekannten Naßparaffinierungsnitteln, insbesondere bei Baumwolle und Baumwoll-Mischungen, deutlich niedriger und weisen eine hohe Gleichmäßigkeit auf, wodurch eine einwandfreie Verarbeitung zu Maschenware (beim Stricken und Wirken) möglich ist. Dieser Effekt tritt insbesondere unter praxisüblichen Trocknungsbedingungen ein. Eine zusätzliche Hartparaffinierung entfällt. Die erfindungsgemäß hergestellten Gestricke und Gewirke zeigen gute und ruhige Maschenbilder.... Die Nadeleinstichkräfte von Web- und Wirkwaren weisen ungewöhnlich niedrige Werte auf. Dies gilt sowohl für ausschließlich mit den erfindungsgemäßen Glättemitteln behandelte Ware wie auch für solche Ware, die mit einer praxisüblichen Kunstharzappretur ausgerüstet ist.

[0026] Die Substantivität der Glättemittel ist sehr gut und führt zu hoher Flottenausbeute. Die Thermostabilität der Glättemittel ist sehr hoch, so daß es bei den üblichen Trocknungsprozessen weder zur Rauchentwicklung noch zu Abscheidungen im Trockner kommt.

B e i s p i e 1 e

Glättemittel demäß Erfindunq

[0027] 

(A) 17,0 Gew.-% anoxidiertes Polyethylen mit folqenden Kenndaten:

mittl. MG 4.000, SZ 28, VZ 45, Dichte 0,99 g/_cm³
5,5 Paraffin, F._P. 52 - 54°C
3,5 Stearinsäure-isotridecylester
5,0 Stearylamin mit 2 Mol Ethylenoxid
0,2 Natriumbisulfit
2,4 Essigsäure, 60 % ig
66,4 Wasser

(B) 23,0 Gew.-% anoxidiertes Polyethylen mit folgenden Kenndaten:

mittl. MG 4.500, SZ 30, VZ 45, Dichte 1,₀₀ g/cm3
6,5 Stearylamin mit 10 Mol Ethylenoxid
0,3 Natriumbisulfit
3,5 Essigsäure, 60 %ig
66,7 Wasser

(C) 14,5 Gew.-% anoxidiertes Polyethylen mit folgenden Kenndaten:

mittl. MG 4.000, SZ 28, VZ 45, Dichte 0,99 g/cm³
3,8 Fettsäureamideoolyamin ^x)
1,6 C₁₈-Fettalkohol mit 14 Mol Ethylenoxid
₀,₈ Dimethylpolysiloxan, 12.500 cSt
3,0 Essigsäure, 60 %ig
3,2 Stearylamin mit 5 Mol Ethylenoxid
0,2 Natriumbisulfit
72,9 Wasser

x) aus 2 *Mol Behenssure und 1 Mol Tetraethylenrentamin Nicht beanspruchte Glättemittel zum Vergleich

(D) 23,0 Gew.-% anoxidiertes Polyethylen mit folgenden Kenndaten:

mittl. MG 1.650, SZ 15, VZ 50, Dichte ₀,93 g/cm³
6,5 Stearylamin mit 10 Mol Ethylenoxid
3,5 Essigsäure, 60 %ig
0,3 Natriumbisulfit
66,7 Wasser

Dieses Beispiel entspricht der Rezeptur des Beispiels 2, enthält jedoch ein Polyethylenwachs mit niedrigerer Dichte.

(E) 7,5 Gew.-% Palmitinsäuremethylester

22,5 Paraffin, F.P. 52 - 54°C

4,0 Fettsäureamidopolyamin aus 2 Mol Behensäure und 1 Mol Tetraethylenpentamin

1,4 Distearyldimethyl-amnoniumchlcrid

4,5 Essigsäure, 60 %ig

60,1 Wasser

Dieses Beispiel entspricht im wesentlichen der Rezeptur des Glättemittels (I) der DE-OS 26 21 881.

Die Glättemittel der Rezepturen (A) - (C) und (D) - (E) stellen stabile Dispersionen dar, die mit Wasser in jeden Verhältnis mischbar sind.

Anwenduncrsbeispiele für Glättemittel

Beispiel 1:

[0028] Garn aus reiner Baumwolle wurde auf einem Kreuzs^pul-HT-Färbeapparat mit Indanthrenfarbstoffen gefärbt. Die Nachbehandlung erfolgte auf frischem Bad, Flottenverhältnis 1 : 10, essigsauer, pH 5,0. Die Glättemittel (A) - (C) und die Vergleichsavivagen (D) und (E) wurden mit 0,6 % Wirkstoffauflage appliziert, während einer Behandlungsdauer von 20 Minuten bei 45°_C. Daran anschließend wurden die Spulen auf dem Apparat abgesaugt und auf einem Drucktrockner getrocknet.

[0029] Die Reibwerte wurden auf der Schlafhorst-Reibwertwaage ermittelt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle enthalten.

Beispiel 2:

[0030] Auf einer Haspelkufe wurde Baumwoll-Wirkware, gefärbt mit Reaktivfarbstoffen, wie folgt nachbehandelt: 0,8 % Wirkstoffauflage der beschriebenen Glättemittel (A) - (C) und der. Vergleichsavivagen, essigsauer, pH 4,5, Flottenverhältnis 1 : 25, 25 Min. bei 45°C. Die Trocknung der Wirkware erfolgte auf dem Spannrahmen.

[0031] Die Nähnadeleinstichkräfte wurden gemessen auf einem Pfaff-Doppelsteppstich-Hochleistunrrs-Schnelläpher, Typ 483 mit eingebautem Einstichkraft-Aufnehmer, bei 4000 Stichen/Min. Die Mittelwerte aus jeweils 50 Einzeleinstichen sind in der Tabelle aufgeführt.

Beispiel 3:

[0032] Baumwoll-Wirkware wurde auf der Foulard unter Verwendung von 60 g/l eines Reaktantharzes (Stabitex FRD^(P.)) und 6,0 g/l Magnesiumchlorid als Katalysator hochveredelt. Trocknung und Kondensation erfolgten auf dem Spannrahmen. Besonders zur Verbesserung der Vernähharkeit, aber auch zur Einstellung eines weichen Griffes, wurden den Flotten 8,0 g/l Glätterittel, bzw. Vernleichsavivaaen, bezogen auf 100 % Aktivsubstanz zuaesetzt.

[0033] Der Abquetscheffekt auf dem Foulard betrug 100 %. Die Nähfähigkeit der Ware wurde wie in Beispiel 2 beschrieben beurteilt.

[0034] Die Ergebnisse sind in der Tabelle enthalten.

[0035] 

Ansprüche

1. Glättemittel für Textilfasermaterial, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:

(I) 10 - 30 Gew.-% anoxidierten Polyethylen mit einem mittl. Molgewicht von 3000 bis 8000, einer Dichte von 0,94 bis 1,01, einer Säurezahl von 25 bis 60 und einer Verseifungszahl von 40 bis 80.

(II) 3 - 10 Gew.-% eines kationischen Emulgators, wie er durch Anlagerung von 2 - 20 Mol Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an ein Alkylamin mit 10 - 22 C-Atomen erhalten wird.

(III) 1 - 5 Gew.-% einer niederen Carbonsäure oder Hydroxycarbonsäure mit 1 - 4 C-Atomen.

(IV) O - 10 Gew.-% Paraffin des Schmelzbereichs 40 - 70 °C

(V) O - 8 Gew.-% Fettsäureester aus 1 Mol einer Fettsäure mit 10 - 22 C-Atomen und einem ein- oder mehrwertigen Alkohol mit 1 - 20 C-Atomen.

(VI) O - 10 Gew.-% eines Fettsäureamidopolyamins der allgereinen Formel

worin -OCR¹ ein Fettacylrest mit 14 - 22 C-Atomen, m = 2 - 6, n = 1 - 3, o = 1 - 3 ist,
oder einer quartären Ammoniumverbindung der Formel



A = salzbildendes Anion
oder eines Alkylimidazolinitunsalzes mit einem Alkylrest mit 12 - 20 C-Atomen.

(VII) O - 5 Gew.-% eines Ethylenoxidadäuktes an höhere Alkohole mit 8 - 22 C-Atomen oder an Alkylphenole mit 12 - 20 C-Atomen oder an höhere Fettsäuren mit 10 - 22 C-Atomen.

(VIII) O - 3 Gew.-% Dimethylpolysiloxan-Dispersion mit ca. 30 % Wirksubstanz.

(IX) O - 1 Gew.-% eines Schutzkolloids.

(X) Rest zu 100 Gew.-% Wasser.

2. Glättemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anoxidierten Polyethylene Dichten von 0,98 - 1,00 g/cm³ besitzen.

3. Verwendung der Glättemittel nach Anspruch 1 und 2 zur Avivage von Garnen, Gewirken oder Geweben aus Baumwolle oder Baumwoll-Synthesefaser-Mischungen.