Triacetinhaltige textile Gleitmittel

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft triacetinhaltige textile Gleitmittel, ein Verfahren zur Reduzierung der Viskosität textiler Gleitmittel sowie die Verwendung von Triacetin als Stellmittel in textilen Gleitmit­teln.

[0002] Bei der Herstellung von synthetischen Fasermaterialien wird unmit­telbar nach der Bildung der Filamente die Oberfläche der Fäden mit sogenannten Faserpräparationen behandelt ("Chemiefa­sern/Textil-Industrie" 1977, 328 - 335). Es ist allgemein bekannt, daß ohne eine solche Präparierung Synthesefasern weder hergestellt noch in der textilen Weiterverarbeitung verwendet werden können. Das Aufbringen eines Glättemittels ist notwendig, weil die ur­sprüngliche Oberfläche der meisten polymeren Fasermaterialien hohe Reibungskräfte verursacht, so daß durch die ständigen Kontakte mit beispielsweise Leitorganen während der Herstellungs- und Verarbei­tungsprozesse ein Abscheuern der Fasern erfolgt, was letztlich zu Filament- oder Garnbrüchen führen kann. Des weiteren nehmen poly­mere Filamentmaterialien im allgemeinen nur wenig Wasser auf. Sie neigen daher dazu, zu isolieren und elektrische Aufladungen hervorzurufen. Selbst wenn die Fasern mit einem Glättemittel ver­sehen sind, können trotzdem noch durch Reibung elektrostatische Aufladungen entstehen und das Abstoßen eines Filaments vom anderen kann den Verarbeitungsprozeß erschweren, wenn nicht sogar unmöglich machen.

[0003] Schmälzen sollen eine optimale Garnherstellung aus losen oder vor­geordneten Fasermaterialien gewährleisten und müssen daher insbe­sondere die Haft- und Gleiteigenschaften von Synthesestapelfasern, Naturfasern und/oder Mischungen von natürlichen und synthetischen Fasermaterialien verbessern (Chwala/Anger: "Handbuch der Textil­hilfsmittel", Kap 3.7, Verlag Chemie, Weinheim 1977).

[0004] Viele Faserpräparationen und Schmälzen, die als Hauptwirksubstanzen Glättemittel, Antistatika und/oder Emulgatoren enthalten, sind fest, pastös oder zähflüssig. Da aus verarbeitungstechnischen Gründen flüssigen Faserpräparationen und Schmälzen der Vorzug ge­geben wird, werden Faserpräparationen und Schmälzen mit Stellmit­teln (Verdünnungsmitteln) in eine flüssige Form überführt. Je höher der für die gewünschte Viskosität benötigte Gehalt an Stellmitteln ist, um so mehr nimmt jedoch die Wirksamkeit, insbesondere die Gleitmittelwirksamkeit, der Präparationen und Schmälzen ab. Übli­cherweise werden als Stellmittel Glykole und/oder Alkylglykole eingesetzt eingesetzt, die jedoch hinsichtlich ihrer Toxikologie nicht unbedenklich sind.

[0005] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand daher in der Entwicklung von Faserpräparationen und Schmälzen, die eine für die Applikation geeignete Viskosität besitzen, die die Gelneigung von Faserpräparationen und Schmälzen verhindern, zumindest jedoch er­heblich reduzieren und die Fasermaterialien ausgezeichnete Glätte­eigenschaften und eine sehr gute Antistatik verleihen. Des weiteren wird an die zu entwickelnden Faserpräparationen und Schmälzen die Bedingung gestellt, physiologisch unbedenklich zu sein.

[0006] Überraschenderweise wurde gefunden, daß die an die Faserpräparati­onen und Schmälzen gestellten hohen Anforderungen von triacetinhaltigen Faserpräparationen und Schmälzen erfüllt werden.

[0007] Gegenstand der Erfindung sind dementsprechend textile Gleitmittel auf Basis von Glättemitteln, Antistatika und/oder Emulgatoren, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß diese als Stellmittel Triacetin enthalten.

[0008] Weiterer Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zur Reduzierung der Viskosität textiler Gleitmittel, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß textile Gleitmittel auf Basis von Glättemitteln, Antistatika und/oder Emulgatoren mit Triacetin vermischt werden.

[0009] Ferner ist die Verwendung von Triacetin als Stellmittel in textilen Gleitmitteln Erfindungsgegenstand.

[0010] Der Begriff "textile Gleitmittel" umfaßt insbesondere Faserpräpa­rationen und Avivagemittel, beispielsweise Schmälzen ("Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie", Band 23, Seiten 5 - 6, Verlag Chemie Weinheim 1983).

[0011] Das erfindungsgemäß einzusetzende Triacetin kann in an sich be­kannter Weise, beispielsweise gemäß EP 33 929 durch Umsetzung von Glycerin mit Essigsäure und Essigsäureanhydrid, gegebenenfalls in Anwesenheit von Katalysatoren, hergestellt werden.

[0012] Zur Herstellung der erfindungsgemäßen textilen Gleitmittel, insbe­sondere Faserpräparationen und Schmälzen werden Glättemittel und/oder Antistatika und/oder Emulgatoren und/oder gegebenenfalls weitere Additive und/oder gegebenenfalls Wasser bei 18 bis 25 °C mit Triacetin vermischt. Bevorzugt werden textile Gleitmittel, die
35 bis 95 Gew.-% Glättemittel, Emulgatoren, Antistatika und/oder Netzmittel
1 bis 40 Gew.-% Triacetin
0 bis 10 Gew.-% Additive, z. B.
pH-Wert-Regulantien, Fadenschlußmittel, Bakterizide und/oder Korrosionsschutzmittel und
0 bis 50 Gew.-% Wasser
enthalten. Textile Gleitmittel mit
35 bis 95 Gew.-% Glättemitteln, Emulgatoren, Antistatika und/oder Netzmitteln
5 bis 30 Gew.-% Triacetin
0 bis 10 Gew.-% Additiven und
0 bis 30 Gew.-% Wasser
werden besonders bevorzugt.

[0013] Die erfindungsgemäßen textilen Gleitmittel können als Glättemittel, beispielsweise Mineralöle, Fettsäureester mit 8 bis 22 C-Atomen im Fettrest und 1 bis 22 C-Atomen im Alkoholrest, beispielsweise Pal­mitinsäuremethylester, Isobutylstearat und/oder Talgfettsäu­re-2-ethylhexylester, Polyolcarbonsäureester, beispielsweise Ko­kosfettsäureester von Glycerin und/oder alkoxylierten Glycerinen, Silikone, beispielsweise Dimethylpolysiloxan und/oder Polyalkylenglykole, beispielsweise Ethylenoxid/Propylen­oxid-Mischpolymere mit mittleren Molekulargewichten zwischen 600 und 6.000 (Chemiefasern/Textil-Industrie 1977 335) enthalten. Als Emulgatoren, Netzmittel und/oder Antistatika kommen anionische, kationische und/oder nichtionische Tenside in Betracht, wie Mono- und/oder Diglyceride, beispielsweise Glycerinmono-und/oder Gly­cerindioleat, alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte und/oder propoxylierte Fette, Öle, Fettalkohole mit 8 bis 24 C Atomen und/oder C₈₋₁₈-Alkylphenole, beispielsweise Rizinusöl mit 25 Mol Ethylenoxid (EO) und/oder C₁₆₋₁₈-Fettalkohol mit 8 Mol Propylenoxid und 6 Mol EO, gewünschtenfalls alkoxylierte C₈₋₂₄-Fettsäuremono- und/oder -diethanolamide, beispielsweise gegebenenfalls ethoxyliertes Ölsäuremono- und/oder -diethanolamid, Talg­fettsäuremono- und/oder -diethanolamid und/oder Kokosfett­säuremono- und/oder diethanolamid, Alkali- und/oder Ammoniumsalze alkoxylierter, vorzugsweise ethoxylierter und/oder propoxylierter, gegebenenfalls endgruppenverschlossener C₈₋₂₂-Alkyl- und/oder C₈₋₂₂-Alkenylalkoholsulfonate, Umsetzungsprodukte aus gegebenen­falls alkoxylierten C₈₋₂₂-Alkylalkoholen mit Phosphorpentoxid oder Phosphoroxychlorid in Form ihrer Alkali-, Ammonium- und/oder Amin­salze, beispielsweise Phosphorsäureester von ethoxyliertem C₁₂_/₁₄-Fettalkohol, neutralisiert mit Alkanolaminen, Alkali- und/oder Ammoniumsalze von C₈₋₂₂-Alkylsulfosuccinaten, beispiels­weise Natriumdioctylsulfosuccinat und/oder Aminoxiden, beispiels­weise Dimethyldodecylaminoxid. Bei dieser beispielhaften Aufzählung von Glättemitteln, Emulgatoren, Antistatika und/oder Netzmitteln muß berücksichtigt werden, daß eine Vielzahl der genannten Sub­stanzen nicht nur eine Funktion, sondern mehrere Funktionen besit­zen: Beispielsweise kann ein Glättemittel gleichzeitig auch als Antistatikum und/oder als Emulgator wirken.

[0014] Als fakultative Bestandteile enthalten die erfindungsgemäßen triacetinhaltigen textilen Gleitmittel Fadenschlußmittel, z. B. Polyacrylate, Fettsäuresarcoside und/oder Mischpolymerisate mit Maleinsäureanhydrid (Melliand Textilberichte 1977, 197) und/oder Polyurethane gemäß DE 38 30 468, pH-Wert-Regulantien, beispiels­weise C₁₋₄-Carbonsäuren und/oder C₁₋₄-Hydroxycarbonsäuren, wie Es­sigsäure und/oder Glykolsäure, Alkalihydroxide, wie Kaliumhydroxid und/oder Amine wie Triethanolamin, Bakterizide und/oder Korrosi­onsschutzmittel.

[0015] Üblicherweise werden triacetinhaltige Schmälzen auf Synthesesta­pelfasern, Naturfasern oder Mischungen aus natürlichen und synthe­tischen Fasermaterialien aufgesprüht. Die Auftragsmenge der Schmälzen in unverdünnter Form oder in Mischung mit Wasser liegt zwischen 0,1 und 3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Fasermate­rialien.

[0016] Die Applikation triacetinhaltiger Faserpräparationen erfolgt in bekannter Weise unmittelbar nach Austritt der Kapillaren aus der Spinndüse. Die Faserpräparationen, die eine Temperatur zwischen 18 und 60 °C haben, werden mit Hilfe von Auftragswalzen oder mittels Dosierpumpen über geeignete Applikatoren aufgebracht. Die Auf­tragsmenge der Faserpräparationen in unverdünnter Form oder in Form wäßriger Emulsionen liegt zwischen 0,3 und 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Fadenbündel. Nach der Behandlung mit den Präpara­tionen werden die Fadenbündel auf Spinnspulen aufgewickelt.

[0017] Die wäßrigen Emulsionen triacetinhaltiger Faserpräparationen ent­halten üblicherweise 5 bis 30 Gew.-% der unverdünnten Faserpräpa­ration.

[0018] Aufgrund ihrer niedrigen Viskosität werden die erfindungsgemäßen Faserpräparationen vorzugsweise unverdünnt auf polymere Filament­materialien, beispielsweise Polypropylen-, Polyester-und/oder Polyamidfilamente appliziert.

[0019] Im Vergleich zu den bekannten, stellmittelhaltigen textilen Gleit­mitteln hat die Verwendung von Triacetin als Stellmittel in tex­tilen Gleitmitteln keinen negativen Einfluß auf die glättende und antistatische Wirksamkeit solcher textiler Gleitmittel. Ferner be­wirkt Triacetin, das toxikologisch und ökologisch unbedenklich ist, eine deutliche Reduzierung der Gelneigung von textilen Gleitmit­teln.

Beispiele

[0020] Die Viskositäten wurden mittels eines Ubelhode-Viskosimeters be­stimmt.

[0021] Es wurden Faserpräparationen folgender Zusammensetzung verwendet:

Faserpräparation A

[0022] 90 Gew.-% Kokosfettsäuremonoester von mit 10 Mol EO ethoxyliertem Glycerin

[0023] 10 Gew.-% Triacetin

[0024] Die Viskosität der Präparation betrug bei 20 °C 146 mm²/sec, die Viskosität einer 20 Gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20 °C 31 mm²/sec.

Faserpräparation B

[0025] 80 Gew.-% Kokosfettsäuremonoester von mit 10 Mol EO ethoxyliertem Glycerin

[0026] 20 Gew.-% Triacetin

[0027] Die Viskosität der Präparation betrug bei 20 °C 115 mm²/sec, die Viskosität einer 20 gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20 °C 23 mm²/sec.

Faserpräparation C

[0028] 70 Gew.-% Kokosfettsäuremonoester von mit 10 Mol EO ethoxyliertem Glycerin

[0029] 30 Gew.-% Triacetin

[0030] Die Viskosität der Präparation betrug bei 20 °C 90 mm²/sec, die Viskosität einer 20 gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20 °C 7,5 mm²/sec.

Spinnpräparation D (Vergleich)

[0031] 100 Gew.-% Kokosfettsäuremonoester von mit 10 Mol EO ethoxyliertem Glycerin

[0032] Die Viskosität betrug bei 20 °C 187 mm²/sec, die Viskosität einer 20 gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20 °C 73 mm²/sec.

Anwendungsbeispiele

[0033] Auf präparationsfreiem Polypropylenmultifilament (142 dtex) wurden die unverdünnten Spinnpräparationen A bis D, die eine Temperatur von 20 °C hatten, über eine Dosierpumpe aufgetragen (Ölauflage: 0,5 Gew.-%).

[0034] Bei der Auswertung der Versuche wurden folgende Parameter bestimmt:

[0035] Dynamische Reibungskoeffizienten gegen Stahl bei einer Geschwin­digkeit von 100 m/min, gemessen am Rothschild F-Meter (Klima: 20°C, 65 % relative Feuchte)
elektrostatische Aufladung an Stahl bei einer Geschwindigkeit von 100 m/min, gemessen an Eltex Induktivvoltmeter (Klima: 20 °C, 65 % relative Feuchte)

[0036] Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Tabelle 1

Faserpräparation	dynamische Reibungskoeffizienten	elektrostatische Aufladung kV/m
A	0,485	4,5
B	0,480	4,5
C	0,480	4,5
D (Vergleich)	0,475	4,5

Ansprüche

1. Stellmittelhaltige textile Gleitmittel auf Basis von Glätte­mitteln, Antistatika und/oder Emulgatoren dadurch gekennzeich­net, daß diese als Stellmittel Triacetin enthalten.

2. Textile Gleitmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-% Triacetin enthalten.

3. Verfahren zur Reduzierung der Viskosität textiler Gleitmittel, dadurch gekennzeichnet, daß textile Gleitmittel auf Basis von Glättemittel, Antistatika und/oder Emulgatoren mit Triacetin vermischt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß textile Gleitmittel mit - bezogen auf die Gesamtpräparation - 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise mit 5 bis 30 Gew.-% Triacetin vermischt werden.

5. Verwendung von Triacetin als Stellmittel in textilen Gleitmit­teln.