Nichtionogenes Tensidgemisch als Textilveredlungsmittel, welches einen HLB-Wert von 13 bis 14 aufweist und aus
Die vorliegende Erfindung betrifft neue nichtionogene Tensidgemische sowie ihre Verwendung als Textilveredlungsmittel, insbesondere als Netzmittel.
Die erfindungsgemässen nichtionogenen Tensidgemische sind dadurch gekennzeichnet, dass sie einen HLB-Wert von 13 bis 14 aufweisen und aus
Sowohl Komponente 1) als auch Komponente 2) können einzeln oder bereits als Mischungen vorliegend eingesetzt werden.
Die erfindungsgemässen Tensidgemische werden durch geeignete Mischung der Komponenten 1) und 2) hergestellt, wodurch sie einen HLB-Wert von 13 bis 14 aufweisen und überraschenderweise ein ausgezeichnetes Netzvermögen besitzen. Bekanntlich weisen als Netzmittel geeignete oberflächenaktive Stoffe einen HLB-Wert von 5 bis 12 auf. Die Prüfung des Netzvermögens der Tensidmischungen wird in Anlehnung an die Norm DIN 53901 durchgeführt, indem die Netzzeit für 1-2 g Produkt pro Liter Netzflotte bestimmt wird.
Der HLB-Wert ist ein Mass für die "Hydrophilic-Lipophilic-Balance" in einem Molekül. Bekanntlich ist ein Molekül einer oberflächenaktiven Verbindung teilweise hydrophil und teilweise lipophil. Das Gleichgewicht zwischen diesen beiden Teilen beeinflusst die oberflächenaktiven Eigenschaften des Moleküls massgeblich. Eine Zahl kann nun angegeben werden, die ungefähr das Mass der Wasser- und Fettfreundlichkeit (den HLB-Wert) definiert; höhere Zahlen sind bei hauptsächlich hydrophilen Molekülen und niedrigere Zahlen bei hauptsächlich lipophilen Molekülen gegeben. Die HLB-Werte können experimentell bestimmt [W.C. Griffin, JSCC 5, 249 (1954)] oder berechnet werden (J.T. Davis, Tenside Detergents 11 (1974) Nr. 3, S. 133). Es ist davon auszugehen, dass alle hier benutzten HLB-Werte Näherungswerte von experimentellen oder berechneten Bestimmungen sind und mit Aenderungen in der Zusammensetzung einer bestimmten oberflächenaktiven Verbindung bzw. Mischung leicht variieren können.
Die erfindungsgemässen Tensidgemische bestehen vorzugsweise aus 13,4 bis 70 Gewichtprozent der Komponente 1) und 30 bis 86,6 Gewichtsprozent der Komponente 2).
Bei der Komponente 1) handelt es sich vorzugsweise um einen gegebenenfalls ethoxylierten, aliphatischen Monoalkohol mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, um ein ethoxyliertes, mit C₄-C₁₂-Alkyl oder Phenyl substituiertes Phenol oder um eine ethoxylierte Fettsäure von 8 bis 24 Kohlenstoffatomen, wobei der Ethoxylierungsgrad jeweils höchstens 4 und der HLB-Wert zweckmässigerweise 0,5 bis 10,0 beträgt.
Der aliphatische Monoalkohohl kann gesattigt oder ungesättigt und verzweigt oder geradkettig sein. Es können natürliche Alkohole, wie z.B. Lauryl-, Myristyl-, Cetyl-, Stearyl-, Arachyl-, Behenyl- oder Oleylalkohol oder synthetische Alkohole wie vorzugsweise 2-Ethylhexanol, Trimethylhexanol, Trimethylnonylalkohol, Tridecylalkohol, Isotridecanol oder Hexadecylalkohol verwendet werden.
Als alkyl- oder phenylsubstituierte Phenole eignen sich beispielsweise o-Phenylphenol, Butylphenol, Tributylphenol, Octylphenol und besonders Nonylphenol. Diese Phenolverbindungen sind vorzugsweise mit 2 oder 3 Mol Ethylenoxid verethert.
Die Fettsäuren können gesättigt oder ungesättigt sein, wie z.B. Caprin-, Laurin, Kokosfett-, Myristin-, Palmkernfett-, Palmitin-, Talgfett-, Stearin-, Arachin-, Behen-, Oel-, Ricinolein-, Linol-, Linolen-, Eruca- oder Lignocerinsäure. Es können auch Gemische dieser Säuren, wie sie bei der Spaltung von natürlichen Oelen oder Fetten gewonnen werden, zur Ethoxylierung verwendet werden.
Weitere als Komponente 1) in Betracht kommende nichtionogene oberflächenaktive Verbindungen sind mit Fettsäuren von 8 bis 24 Kohlenstoffatomen veresterte oder partiell veresterte zwei- bis sechswertige Alkanole. Die Alkanole enthalten vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatome und sind beispielsweise Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, Erythrit, Mannit, Pentaerythrit, Sorbit oder vor allem Sorbitan. Als Beispiele solcher Fettsäureester seien Ethylglykoldilaurat, Ethylenglykolmono- oder -dilaurat, Ethylenglykoldistearat, Diethylenglykoldioleat, Propylenglykolmonolaurat, Glycerinmono- oder -dilaurat, Glycerinmonooleat, Glycerindioleat, Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonostearat, Sorbitanmonooleat, Sorbitanmonopalmitat, Sorbitantrioleat oder Sorbitansesquioleat genannt.
Bevorzugte Komponenten 1) sind Laurylalkohol, Cetylalkohol oder Anlagerungsprodukte von 2 bis 4 Mol Ethylenoxid an Nonylphenol oder Isotridecylalkohol.
Die Komponente 2) weist einen HLB-Wert auf, der vorzugsweise über 16 liegt und zweckmässigerweise um mindestens 7 Einheiten grösser ist als der HLB-Wert der Komponente 1).
Vorzugsweise weisen Komponenten 2) einen HLB-Wert von 16 bis 19 auf.
Als nichtionogene Komponenten 2) verwendet man vorzugsweise aliphatische C₈-C₂₂-Monoalkohole oder C₄-C₁₂-Alkylphenole sowie auch Fettsäureester, wie Sorbitanmonolaurat, die jeweils mit 10 bis 100 Mol, vorzugsweise 18 bis 85 Mol Ethylenoxid verethert sind. Gut geeignet sind das Anlage rungsprodukt von 35 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Nonylphenol, das Anlagerungsprodukt von 80 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Oleylalkohol oder das Anlagerungsprodukt von 36 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Stearylalkohol.
Die erfindungsgemässen Tensidmischungen können unverdünnt oder mit Wasser verdünnt in Applikationsbäder zur Textilbehandlung verwendet werden. Insbesondere eignen sie sich als Netzmittel in Zubereitungen zur Entschlichtung von cellulosehaltigen Fasermaterialien, vorzugsweise von Baumwolle. Es kann sich dabei um eine enzymatische oder oxydative Entschlichtung handeln. Vorteilhafterweise wird das Entschlichtungsverfahren mit einem Bleichprozess kombiniert, der vor, während oder nach dem Entschlichtungsvorgang durchgeführt werden kann. Vorzugsweise erfolgt die kombinierte Bleiche während oder nach der Entschlichtung des Textilmaterials. Im letzteren Falle wird das Substrat nach dem Entschlichtungsvorgang mit einer wässrigen Flotte, welches Wasserglas (Natriumsilikat), Alkalihydroxide und Peroxide enthält, imprägniert, z.B. durch Klotzen und dann einer Hitzebehandlung, z.B. Dämpfen, oder einem Kaltlagerverfahren unterworfen. Anstelle der Peroxidbleiche kann auch eine Bleiche mit Alkalihypochloriten z.B. Natriumhypochlorit oder Natriumchlorit erfolgen.
Gewünschtenfalls können die erfindungsgemässen Tensidgemische auch beim Färben von Baumwolle insbesondere mit Küpenfarbstoffen eingesetzt werden.
Die Einsatzmengen, in denen die Tensidmischungen den Behandlungsflotten bzw. Färbeflotten zugesetzt werden, bewegen sich von 0,5 bis 10 g vorzugsweise von 1 bis 5 g pro Liter Behandlungsflotte.
In den folgenden Beispielen sind die Teile Gewichtsteile und die Prozente Gewichtsprozente.
339 g eines Anlagerungsproduktes von 2 Mol Ethylenoxid an 1 Mol p-Nonylphenol mit einem HLB-Wert von 6,8 werden unter Rühren mit 661 g eines Anlagerungsproduktes von 35 Mol Ethylenoxid am 1 Mol p-Nonylphenol mit einem HLB-Wert von 17,7 bei Raumtemperatur gemischt. Man erhält 1000 g eines Tensidgemisches mit einem HLB-Wert von 14.
536 g eines Anlagerungsproduktes von 3 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Isotridecylalkohol (HLB-Wert: 9,0) werden unter Rühren mit 464 g eines Anlagerungsproduktes von 80 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Oleylalkohol (HLB-Wert: 18,7) bei 25°C gemischt. Man erhält 1000 g eines Tensidgemisches mit einem HLB-Wert von 13,5.
233 g Laurylalkohol (HLB-Wert: 1,8) werden unter Rühren mit 767 g eines Anlagerungsproduktes von 35 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Nonylphenol (HLB-Wert: 17,7) bei Raumtemperatur von 25°C gemischt. Man erhält 1000 g eines Tensidgemisches mit einem HLB-Wert von 14.
Das Netzvermögen der gemäss Beispielen 1, 2 und 3 erhaltenen Tensidmischungen wird in Anlehnung an DIN 53901 ermittelt, indem man die Netzzeit für 1 g Produkt pro Liter Netzflotte bestimmt wird. Die Ergebnisse sind in der Tabelle veranschaulicht.
395 g des Sorbitanmonolaurats (HLB-Wert 8,6) werden unter Rühren mit 605 g des Anlagerungsprodukt von 20 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Sorbitanmonolaurat (HLB-Wert 16,7) bei 25°C gemischt. Man erhält 1000 g eines Tensidgemisches in Form einer leicht viskosen Flüssigkeit mit einem HLB-Wert von 13,5.
Das Netzvermögen wurde in Anlehnung an DIN 53901 in einer Flotte ermittelt, die 2 g/l Tensidlösung enthält.
Ein Gewebe aus stärkegeschlichteter Rohbaumwolle von 210 g/m² wird mit einer Flotte, die in Wasser von 10° dH pro Liter
4,5g der Tensidmischung gemäss Beispiel 1
5 g eines enzymatischen Entschlichtungsmittels z.B. Amylase, und 4 g Natriumchlorid
enthält und einen pH-Wert von 6-7 aufweist, imprägniert. Das Gewebe wird auf eine Flottenaufnahme von 100 % abgequetscht und 5 Minuten im Sattdampf bei 98°C gedämpft. Anschliessend wird das Gewebe kochend ausgewaschen und getrocknet. Durch die Verwendung der genannten Tensidmischung wird das Gewebe schnell benetzt und gut entlüftet. Man erhält eine gleichmässige Entschlichtung.
Ein Gewebe aus entschlichteter und mercerisierter Baumwolle von 210 g/m² wird mit einer Bleichflotte imprägniert, die im Liter
2 g der Tensidmischung gemäss Beispiel 2,
4 g des wässrigen Gemisches aus dem Oligomerengemisch von Phosphorsäureestern gemäss US-PS 4 254 063, Monoethanolamin und Magnesiumchlorid (Verhältnis 2:1:0,5)
12 ml Natriumsilikatlösung 38° Bé
15 ml Natriumhydroxidlösung 36° Bé und
15 ml Wasserstoffperoxid 35 %
enthält. Alsdann wird das Gewebe auf eine Flottenaufnahme von 100 % abgequetscht und 6 Minuten bei 98°C gedämpft. Anschliessend wird das Gewebe heiss und kalt gespült und getrocknet. Durch den Einsatz der genannten Tensidmischung wird das Gewebe schnell benetzt und gut entlüftet.
In einem Zirkulationsapparat wird eine Kreuzspule mit 70 g Baumwolle bei 30°C in 500 ml Flotte, welche 2 g/l der Tensidmischung gemäss Beispiel 3 enthält, eingenetzt.
Hierauf werden zur Flotte folgende Zusätze gegeben:
10 ml einer wässrigen 30%igen NaOH-Lösung,
3 g einer 86%igen Natriumhydrosulfitlösung
0,5 g eines Küpenfarbstoffes (Mischung von Vat Blue 4 C.I. 69800 und Vat Blue 6 C.I. 69825 im Verhältnis 1:3), welcher mit Wasser und 5 ml einer 30%igen wässrigen NaOH-Lösung vordispergiert worden ist.
Nach der gleichmässigen Verteilung der Zusätze wird die Färbeflotte im Verlauf von 30 Minuten auf 60°C erwärmt. Die Baumwolle wird 30 Minuten bei dieser Temperatur gefärbt. Anschliessend werden 6 g Natriumchlorid zugesetzt, worauf weitere 30 Minuten bei 60°C gefärbt wird. Nach warmem und kaltem Spülen wird die gefärbte Ware getrocknet. Man erhält eine egale und echte blaue Färbung.