[0001] Die Erfindung betrifft ein biologisch abbaubares Textilschlichtemittel, ein Verfahren
zu dessen Herstellung sowie eine dieses Textilschlichtemittel enthaltende Zubereitung.
[0002] Es ist bekannt, wasserlösliche, Film-bildende Polymere, wie Polyvinylalkohol oder
Stärkederivate sowie Gemische daraus als Textilschlichtemittel in geeigneten Zubereitungen
- den sogenannten Textilschlichten (in der Fachliteratur auch "size-formulations"
genannt) - zu verwenden. Dabei sind Textilschlichten Zubereitungen, die außer dem
leicht wiederentfernbaren, wasserlöslichen Film-bildenden Polymeren, in der Regel
auch noch Gleitmittel enthalten, um Fasern, welche unerwünschterweise Fäden ziehen,
leichter verweben zu können. Bei Anwendung dieser Textilschlichten auf relativ hydrophoben
Fasern wie Polyesterfasern oder Cellulosetriacetat- ("Kunstseide"-) Fasern werden
zusätzliche geeignete Netzmittel, und wenn die Haftung des Textilschlichtemittels
auf der Faser nicht ausreichend ist, auch noch sogenannte Plastiziser zugegeben (s.
Encycl.Polym.Sci. Vol.12, S 599).
[0003] Die funktionell wichtigste Komponente einer Textilschlichte ist demnach das Polymere,
also das Textilschlichtemittel per se.
[0004] Die Verfahren zur Anwendung derartiger Textilschlichten, die darauf beruhen, den
gewünschten Faden-Schutzeffekt zu erzielen, nennt man Schlichteverfahren ("warp sizing",
"textile sizing" oder einfach "sizing"; Encyl.Polym.Sci. Vol. 12, Seite 585).
[0005] Klassische Polysaccharide wie insbesondere natürliche Stärken sind Textilschlichtemittel.
Sie haben allerdings den Nachteil, daß sie aufgrund ihrer chemischen Ähnlichkeit (Affinität)
insbesondere zu Cellulosefasern wie Baumwolle an diesen so fest haften, daß relativ
aufwendige Maßnahmen notwendig sind, um die Textilschlichtemittel nach dem Webvorgang
wieder auszuwaschen (sog. "Desizing"), um so das Gewebe färbbar zu machen. So ist
auch bekannt, als Desizing-Prozeß für Stärke-geschlichtete Textilien nicht bloß Auswaschprozessee,
sondern gleichzeitig auch enzymatische Abbauverfahren anzuwenden, um die fest an der
Faser haftende Stärke chemisch zu niedrigermolekularen Bruchstücken abzubauen, welche
leichter auszuwaschen sind.
[0006] Es hat sich gezeigt, daß modifizierte Stärken wie sauer oder oxidativ abgebaute Stärken
verbesserte Desizing-Eigenschaften aufweisen; wegen ihres geringeren Molekulargewichtes
im Vergleich zu natürlichen Stärken haben sie jedoch schlechtere Filmbildungs-Eigenschaften
auf der zu verarbeitenden Textilfaser. Es haben sich daher als Textilschlichtemittel
eher Stärkederi-vate durchgesetzt, welche durch Propoxylierung von leicht sauer oder
oxidativ abgebauten Stärken, Stärkeester oder Stärkeäther herstellbar sind. Trotzdem
haben auch diese Produkte insgesamt Nachteile als Textilschlichtemittel - allein schon
aufgrund der Tatsache, daß natürliche Stärke nicht einheitlich ist, sondern im wesentlichen
aus den zwei Hauptkomponenten, nämlich dem gut wasserlöslichen, über 1,6-glycosidische
Bindungen verzweigten Amylopectin und der schlechter wasserlösichen, linearen Amylose
besteht. Auch die Modifizierungsprodukte dieses "Stoffgemisches" sowie deren Derivate
sind somit nicht einheitlich. Dadurch werden heterogene Effekte bei der Textilschlichte
und auch beim Desizing bewirkt. Die Verwendung von Stärken wie Maisstärke, insbesondere
Wachsmaisstärke, welche einen sehr hohen Anteil lediglich an Amylopektin haben bzw.
die Abtrennung des Amyloseanteils vor der Verwendung als Textilschlichtemittel hat
sich als unwirtschaftlich erwiesen.
[0007] Unter den auf Polysacchariden basierenden Textilschlichten sind auch die wasserlöslichen
Cellulose-Derivate, insbesondere Cellulose-Äther von Bedeutung. Diese haben aber den
Nachteil, daß sie - im Gegensatz zu den meisten auf Stärke basierenden Textilschlichten
- sehr schlecht biologisch abbaubar sind und daher für die Verwendung in großem Maßstab
in der Textilindustrie aus ökologischen Gründen eher ungeeignet sind.
[0008] Zwar als Textilschlichtemittel geeignet, aber praktisch nicht biologisch abbaubar
sind die wasserlöslichen, synthetischen Polymere wie Poly(meth)acrylsäure sowie Poly(meth)acrylsäureacrylate.
[0009] Als chemisch einheitliches, gut Film-bildendes Polymer mit gut einstellbaren Sizing-
und Desizing-Eigenschaften hat Polyvinylalkohl (PVAL) besonders große Bedeutung erlangt.
Allerdings ist die biologische Abbaubarkeit von Polyvinylalkohol bei weitem nicht
so unproblematisch, als lange Zeit angenommen wurde: Neueste Untersuchungen haben
gezeigt, daß höhermolekulare Polyvinylalkohole - und nur solche kommen zur Erreichung
der für die Textilschlichte erforderlichen Haftungen auf der Faser infrage - von unadaptiertem
Belebtschlamm, wie er in üblichen Kläranlagen vorliegt, nicht abgebaut werden. Nur
durch speziell auf PVAL adaptiertem Belebtschlamm ist es möglich, höher molekulare
Polyvinylalkohohole abzubauen. Dadurch ergibt sich bereits das Problem, daß bei vorübergehendem
Ausbleiben der PVAL-Fracht der Belebtschlamm einer Kläranlage, selbst wenn diese auf
PVAL adaptiert ist, diese die Fähigkeit verliert, den im Textil-Sizing-Abwasser enthaltenen
Belebtschlamm abzubauen. Dadurch kommt es beim Wiederanfahren der PVAL-Beladung des
zu reinigenden Abwassers zu längeren Anlaufzeiten für die neuerliche Adaptierung des
Belebtschlammes in der Kläranlage. Bis zu diesem Zeitpunkt durchläuft die PVAL-Fracht
allerdings nahezu unabgebaut die Kläranlage, siehe Sträßner H.P. Dissertation Univ.
Hamburg 1994.
[0010] Noch schwerwiegender ist jedoch die erst jüngst bekannt gewordene Tatsache (H.Schönberger,
U.Baumann und W.Keller in Textilveredelung 31 [1996] Nr.1/2 S19ff), daß die Abbaufähigkeit
auch von adaptiertem Belebtschlamm so stark Temperatur-abhängig ist, daß sie ab 18°C
mit fallender Temperatur stark abnimmt und bereits bei 12°C praktisch zum Erliegen
kommt. Aufgrund dieser Tatsache durchlaufen die PVAL-Frachten von Textilschlichten,
auch wenn sie durch adaptierte Kläranlagen geleitet werden, diese in den gemäßigten
Klimazonen ca. 4 - 6 Monate lang pro Jahr weitgehend unabgebaut, nämlich in der Regel
von Januar bis April und von Oktober bis Dezember.
[0011] Reiner, "unplastizised" Polyvinylalkohol hat allerdings relativ schlechte Haftungseigenschaften
auf vielen Fasern. Erst mit passenden Plastizisern ist die Schlichtewirkung zufriedenstellend,
wobei die guten Desizing-Eigenschaften beibehalten werden.
[0012] Als besonders geeignete Plastiziser haben sich Zucker, Zuckeralkohole wie Sorbitol,
Harnstoff sowie Thioharnstoff erwiesen.
[0013] Gemäß der US-A 4,775,715 haben zwar Polyvinylalkoholderivate wie quaternisierter
PVAL verbesserte Eigenschaften als Textilschlichtemittel; durch die Quaternisierung
ist jedoch die Molekülstruktur derart verändert, daß die biologische Abbaubarkeit
praktisch überhaupt nicht mehr gegeben ist.
[0014] Gemäß der EP-A-252 303 wird daher vorgeschlagen, die positiven Eigenschaften von
PVAL und Stärken bzw. deren beider Derivate miteinander zu kombinieren, indem man
Gemische beider Stoffgruppen als Textilschlichtemittel einsetzt. Die problematischen
Eigenschaften beider Komponenten wie deren mangelhafte biologische Abbaubarkeit bleiben
jedoch weiterhin in derartigen Mischungen erhalten. Ferner müssen zur Erzielung brauchbarer
Haftungs- und Filmbildungseigenschaften höher-molekulare Polyvinylalkohole, also solche
mit Polymerisationsgraden von etwa 1500 eingesetzt werden. Insbesondere gilt dies
bei Verwendung von teilverseiften Polyvinylalkoholen, welche noch zu einem gewissen
Anteil acetyliert und dadurch noch leichter wasserlöslich sind (siehe JP-A 61/006373).
Gerade für diese, nicht ganz niedrigmolekularen Polyvinylalkohole gelten ganz besonders
die Feststellungen von H.Schönberger, U.Baumann, W.Keller (loc.cit.) bezüglich ihrer
mangelhaften biologischen Abbaubarkeit bei Temperaturen unterhalb von 18°C. Dieser
unerwünschte Temperaturabhängigkeits-Effekt dürfte darin begründet sein, daß die biologische
Abbaubarkeit reiner Polyvinylalkohole, wie sie als Textilschlichtemittel infrage kommen
- selbst dann, wenn die Mikrorganismen an Polyvinylalkohol adaptiert sind - einem
biochemischen Mechanismus folgt, der hohe Aktivierungsenergien erfordert. Hohe Aktivierungsenergien
sind insbesondere dann notwendig, wenn höhermolekulare Polyvinylalkohol-Ketten in
der Mitte der Kohlenstoffkette über OH-Radikale gespalten werden müssen.
[0015] Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Textilschlichtemittel anzugeben, welches
zumindestens ebenso gute Sizing- sowie Desizing-Eigenschaften wie Polyvinylalkohol
und dessen Derivate, jedoch verbesserte Eigenschaften hinsichtlich biologischer Abbaubarkeit
aufweist. Unter verbesserter biologischer Abbaubarkeit ist ein großteils Temperatur-unabhängiger
sowie nicht ausschließlich durch Mikroorganismen eingeleiteter Abbau der Molekülkette
zu verstehen.
[0016] Erfindungsgemäß wird ein Textilschlichtemittel, bestehend aus einem durch Säure katalysierte
Acetalisierungsreaktion von Polyvinylalkohol mit Stärke, Stärke-Abbauprodukten oder
Stärke-Derivaten herstellbaren Umsetzungsprodukt, vorgeschlagen.
[0017] Bevorzugt werden dazu eingesetzt ganz- oder teilverseifte Polyvinylalkohole mit einem
mittleren Polymerisationsgrad von
P(Gewichtsmittel) = 300 - 1500, insbesondere von 300 - 700.
[0018] Bevorzugt sind Verseifungsgrade der Polyvinylalkohole von 70 bis 100 Mol%; - insbesondere
solche von 85 - 99 Mol%.
[0019] Die für die Umsetzung infragekommenden Stärken/Stärkeabbauprodukte bzw. Stärkederivate
sind native Stärke, wie Kartoffel- oder Maisstärke. Bevorzugt werden abgebaute Stärken
mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 2.000 und 500.000, insbesondere, schwach
oxidativ abgebaute wasserlösliche Stärken mit M = 100.000 bis 300.000 und/oder sauer
abgebaute Stärken mit M = 3.000 bis 300.000 eingesetzt. Im Zuge der Acetalisierungsreaktion
zur Herstellung der erfindungsgemäßen Textilschlichtemittel tritt durch die Anwesenheit
des sauren Katalysators auch noch ein weiterer Abbau der Stärke bzw. des Stärkederivats
ein. Dieser ist bedingt durch die angewendete Acetalisierungstemperatur, Acetalisierungszeit,
den Wassergehalt und durch die Konzentration des sauren Katalysators im Reaktionsgemisch.
Dieser weitere Abbau ist erwünscht, und es werden die oben genannten Acetalisierungsbedingungen
und eingesetzten Ausgangsprodukte zur Herstellung des erfindungegemäßen Textilschlichtemittels
aufeinander und auf die gewünschten Eigenschaften des Textilschlichtemittels abgestimmt.
Beispielsweise verbessert der weitere Stärke-Abbau die Desizing-Eigenschaften des
schließlich erhaltenen Textilschlichtemittels bzw. bewirkt ein geringer Stärke-Abbau
während der Acetalisierung stärkere Haftungseigenschaften des Textilschlichtemittels
auch auf weniger haftungsfreudigen Fasern.
[0020] Da in der Regel bei den oxidativen Abbauprozessen auch polycarbonylische Bruchstücke
wie Dialdehydstärke entstehen können, kommen für die erfindungsgemäßen Textilschlichtemittel
nur schwach oxidativ abgebaute Stärkederivate mit niedrigem Anteil an polycarbonylischen
Bruchstücken infrage, deren Wasserlöslichkeit somit erhalten bleibt und die bei ihrer
Umsetzung mit Polyvinylalkohol keine vernetzten und daher wasserunlöslichen Nebenprodukte
bilden.
[0021] Besonders bevorzugt sind leicht äthoxylierte oder propoxylierte Derivate der vorgenannten
Stärkeabbauprodukte, insbesondere solche bei denen der Äthoxylierungs- bzw. Propoxylierungsgrad
zwischen 0,01 und 0,1 Mol ÄO bzw. PO pro Mol C
6-Einheiten (des Stärke- bzw. Stärkeabbauprodukt-Moleküls) liegt.
[0022] Die erfindungsgemäße Herstellung der Textilschlichtemittel ist dadurch gekennzeichnet,
daß die säurekatalysierte Acetalisierungsreaktion in wäßriger Lösung, in einer Suspension
oder in Schmelze durchgeführt wird.
[0023] Bevorzugt wird die Acetalisierungsreaktion in Schmelze mit einem Wassergehalt von
maximal 20 Gew-%, vorzugsweise maximal 12 Gew-%, durchgeführt.
[0024] Da die Acetalisierung eine Gleichgewichtsreaktion unter Abspaltung von Wasser ist,
werden im wäßrigen Medium längere Reaktionszeiten, nämlich etwa 2 bis 6 Stunden, benötigt,
während bei der Durchführung in Schmelze lediglich einige Minuten bis ca. 1 Stunde
genügen.
[0025] Die Mengenverhältnisse von Stärke bzw. Stärkederivat zu Polyvinylalkohol können im
Bereich von 5:95 bis 60:40 Gewichtsteilen gewählt werden. Bevorzugt sind 20:80 bis
50:50 Gew.Teile Stärke zu Polyvinylalkohol.
[0026] Als Säurekatalysatoren kommen im Prinzip alle bekannten Säuren infrage, welche Acetalisierungsreaktionen
begünstigen. Besonders bevorzugt sind Phosphorsäure oder p-Toluolsulfonsäure.
[0027] Nachdem der gewünschte Acetalisierungsgrad erreicht ist, ist es zweckmäßig den sauren
Katalysator zu neutralisieren. Dazu kommen alle Basen wie Ammoniak, Natron- oder Kali-Lauge,
oder organische Basen infrage.
[0028] Die während der Acetalisierungsreaktion erzielten Umsetzungsgrade können leicht durch
Probennahme und 13C-NMR-Spektroskopie verfolgt werden.
[0029] Die Umsetzung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beträgt 30 bis 90%, vorzugsweise
mit 40 - 80%, insbesondere mit 50 - 70% bezogen auf 100% des theoretisch erreichbaren
Acetalisierungsumsatzes.
[0030] Besonders bevorzugt ist die Herstellung der erfindungsgemäßen Textilschlichtemittel
im Kneter oder Extruder ausgehend von Stärke- bzw. Stärkederivat, welcher(m) gerade
so viel Wasser, zugegeben wird, daß unter Einwirkung der im Agreggat erzielbaren Scherkräfte
und unter Erwärmung eine an sich bekannte Thermoplastifizierung der Stärke bzw. des
Stärkederivates eintritt. Anschließend wird ein Polyvinylalkohol/Wasser/Weichmacher-Gemisch
eingearbeitet, dessen Wassergehalt und Weichmachergehalt in ebenfalls bekannter Weise
so eingestellt wird, daß eine nahezu homogene Schmelze entsteht. Zu dieser Schmelze
wird der Säurekatalysator zugegeben.
[0031] Durch Auswahl des Polyvinylalkoholtyps kann einerseits über dessen Polymerisationsgrad
und Verseifungsgrad und andererseits durch Einstellung des Reaktanden-Verhältnisses
und Auswahl des jeweiligen Stärke-Typs das Sizing/Desizing-Verhalten des Textilschlichtemittels
je nach Bedarf entsprechend eingestellt werden.
[0032] Besonders niedrigmolekulare Polyvinylalkohole sind an sich besser biologisch abbaubar,
da - wegen der signifikanten Anzahl an Kettenenden - der dem β-Oxidations-Mechanismus
des natürlichen Fettsäurestoffwechsels analoge Abbau bevorzugt von den Kettenenden
her erfolgt, was bei höhermolekularen Polyvinylalkoholen nicht der Fall sein kann.
Somit zeigen besonders niedrigmolekulare Polyvinylalkohole auch kürzere bis fast gar
keine Adaptationsperioden, bis deren mikrobieller Abbau voll einsetzt. Der Mangel
derartiger herkömmlicher, besonders niedrigmolekularer Polyvinylalkohole führt bei
deren Verwendung als Textilschlichtemittel bereits zu sehr zum Desizing; dieser wird
bei den erfindungsgemäßen Umsetzungsprodukten dadurch kompensiert, daß durch die an
den PVAL acetalisch gebundenen Stärkereste die Haftung auf der Textilfaser wiederum
stark erhöht wird.
[0033] Die erfindungsgemäßen Textilschlichtemittel zeigen daher auch keine bzw. kaum Induktionsperioden,
bei denen der biologische Abbau praktisch noch nicht einsetzt, während die Mikroorganismen-Adaptation
noch nicht eingesetzt hat.
[0034] Aufgrund des besonderen biologischen Abbaumechanismus zeigen die erfindungsgemäßen
Textilschlichtemittel auch nur eine Depression der biologischen Abbaubarkeit/Abbaugeschwindigkeit
mit fallender Temperatur, wie sie etwa vergleichbar ist mit derjenigen für reine Stärkeprodukte.
[0035] Erfindungsgemäß wird ferner eine Zubereitung für Textilschlichten vorgeschlagen,
welche aus folgenden Komponenten besteht: dem erfindungsgemäßen acetalischen Polyvinylalkohol-Stärke-Umsetzungsprodukt
als Hauptkomponente,
0 bis 30 Gew-%, vorzugsweise 0 bis 10 Gew-% eines üblichen Plastizisers,
0,1 bis 10 Gew-%, vorzugsweise 0,2 bis 5 Gew-% Gleitmittel sowie
0 bis 5 Gew-%, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew-% Netzmittel.
[0036] Diese Zubereitungen können direkt in einem Extruder oder Kneter hergestellt werden,
wobei die Additive in Form von Plastiziser, Gleit- und Netzmittel als Schmelze in
die ebenso als Schmelze vorliegende Hauptkomponente eingetragen oder eingeknetet werden.
Anschließend wird die Zubereitung strangextrudiert und zu einem Granulat weiterverarbeitet.
[0037] Diese Granulate sind einfach zu transportieren und gut lagerfähig. Sie können bei
Bedarf durch Anquellen in kaltem Wasser oder Wasser-/Alkohol-Gemischen sowie anschließendes
Erwärmen auf die Anwendungskonzentration gebracht werden.
[0038] Vorteilhaft ist es auch, wenn bei flüchtigeren oder thermisch instabilen Komponenten
diese nur in geringen Anteilen in die Schmelze eingetragen werden und der Hauptanteil
erst beim Anquellen bzw. Lösevorgang zugegeben wird.
[0039] Als Plastiziser kommen alle für Textilschlichten bekannten Verbindungen infrage.
Bevorzugt sind Borsäure-freie und Boratfreie, nicht-oxidierende und nicht stark basische
Verbindungen wie Harnstoff, Mono- und/oder Oligosaccharide sowie Zuckeralkohole wie
Glucose, Fructose, Saccharose, Maltose oder Sorbitol.
[0040] Als Gleitmittel eignen sich wasserdispergierbare Öle oder Ölemulsionen wie sie üblicherweise
in Textilschlichten eingesetzt werden.
[0041] Als Netzmittel werden die für Textilschlichten üblichen Tenside eingesetzt. Bevorzugt
sind die sogenannten weichen Tenside, welche biologisch gut abbaubar sind.
[0042] Es wird ferner eine Verwendung der erfindungsgemäßen Schlichte-Zubereitung angegeben,
welche dadurch gekennzeichnet ist, daß man die erfindungsgemäße Textilschlichte-Zubereitung
in Granulatform in kaltem Wasser oder in Wasser-Alkohol-Gemischen anquellen läßt,
durch Temperaturerhöhung in Lösung bringt und auf diese Weise Lösungen bzw. Suspensionen
mit einem Gehalt von 10 bis 40, vorzugsweise 15 bis 30 Gew% - bezogen auf das Gesamtgewicht
von Polyvinylalkohol und Stärke im eingesetzten Granulat - herstellt und daß man diese
Lösungen in an sich bekannter Weise im sogenannten Beaming-, Sizing- oder Slashing-Verfahren
einsetzt.
[0043] Soll die erfindungsgemäße Textilschlichte-Zubereitung für die Behandlung hydrophiler
Fasern wie Baumwolle verwendet werden, so ist es vorteilhaft, keine zusätzlichen Plastiziser
außer dem in der Acetalrezeptur enthaltenen und auch als Plastiziser wirkenden Glycerin
einzusetzen.
[0044] Bei dieser Verwendung erfolgt die Quellung/Lösung vorzugsweise in Wasser/Äthylalkohol-Gemischen
mit 0 bis 60 Gew-% Alkoholanteil, vorzugsweise 0 bis 20 Gew-% Alkoholanteil, insbesondere
in reinem Wasser.
[0045] Die Erfindung wird durch nachstehendes Beispiel näher erläutert.
1. Herstellung des Textilschlichtemittels:
[0046] In einem Zweischnecken-Extruder wird ein Gemisch von Polyvinylalkohol (MOWIOL® 4-88)
mit 10 Gew-% Glycerin und 5 Gew-% Wasser (beides bezogen auf Polyvinylalkohol) bei
105°C aufgeschmolzen und homogenisiert. Dann wird in die Schmelze ein vorher homogenisiertes,
thermoplastifiziertes und dann granuliertes Gemisch einer oxidativ schwach abgebauten,
propoxylierten (3 Mol PO pro 100 C
6-Einheiten) Stärke (St) mit mittlerem Molekulargewicht M = 200.000 zusammen mit 20
Gew-% (bezogen auf die St-Menge) eingeknetet. Das Mengenverhältnis Polyvinylalkohol:Stärke
beträgt 60:40 Gew-Teile.
[0047] Gleichzeitig mit der Eintragung der St-Menge wird verdünnte, wäßrige Phosphorsäure
(15 Gew-%ige H
3PO
4) bis auf einen Gesamtgehalt von 1,5 Gew-% zugesetzt.
[0048] Die Zugabegeschwindigkeiten und die Extruderdrehzahl werden so eingestellt, daß eine
Reaktionszeit von 7,5 Minuten bei 105°C zur Verfügung steht. Nach dieser Reaktionszeit
wird das Reaktionsgemisch mit wäßriger Ammoniaklösung neutralisiert, wobei die wäßrige
Ammoniaklösung in das letzte Extrudergehäuse zudosiert wird.
[0049] Die 13C-NMR-Analyse ergab einen Acetalisierungsgrad von 68% d.Th.. Anschließend wird
aus dem Extrudat in an sich bekannter Weise ein Granulat hergestellt. Dieses weist
einen relativ hohen Wassergehalt bedingt durch die Zugabe an wäßrigem Neutralisationsmittel,
auf und kann daher leicht angelöst werden.
2. Verfahren zur erfindungsgemäßen Textilschlichteherstellung sowie dessen Anwendung:
[0050] Ebenfalls ins letzte Extrudergehäuse zugegeben wird Sorbitol (6 Gew-%) sowie ein
Fettalkohol-Äthoxylat (0,5 Gew%; 10 ÄO). 100 kg des wie unter 1. beschrieben hergestellten
Textilschlichtemittels werden in Granulatform in 200 kg kaltem Wasser 2 Stunden lang
unter langsamem Rühren anquellen gelassen und anschließend nach Zugabe von weiteren
700 kg Wasser und Erwärmung auf 75°C kolloidal gelöst.
[0051] Der kolloidalen Lösung werden noch 1,5 Gew-% bezogen auf reinen Öl-Inhalt einer handelsüblichen,
wasserverdünnbaren Öl-Emulsion wie Silicon-Öl als Gleitmittel zugesetzt.
[0052] Die so hergestellte Textilschlichte wird im slashing-Verfahren auf Baumwollfasern
und in einem zweiten Versuch auf Polyester-(TERYLENE®)-Fasern aufgebracht.
[0053] In beiden Fällen ist eine zufriedenstellende Verwebung möglich.
[0054] Zum Desizing wird das Gewebe in heißem Wasser bei 75°C ausgewaschen. Anschließend
werden Proben vom Abwasser und vom Gewebe genommen.
[0055] Der Restgehalt an Schlichtemittel auf dem Gewebe liegt nach dem Desizing-Vorgang
unter 0,01 Gew-%.
[0056] Die biologische Abbaubarkeit des Schlichtemittelinhalts im Desizing-Abwasser wird
nach dem mod. Sturm-Test bestimmt. Es konnten folgende Resultate ermittelt werden:
Testtag |
Mineralisierung zu CO2 in % des TOC |
|
bei 20°C |
bei 12°C |
7 |
30 |
23 |
14 |
54 |
45 |
21 |
69 |
60 |
28 |
76% |
71% |
[0057] Es werden also weder eine, eine Adaptationszeit signalisierende, Induktionsperiode,
noch ein zu starker Abbaubarkeitsabfall bei tieferer Temperatur festgestellt.
[0058] Üblicherweise werden Substrate, die im oben genannten Sturm-Test nach 28 Tagen eine
Mineralisierung von mehr als 60% zeigen, als gut biologisch abbaubar bezeichnet. Solche,
die mehr als 70% zeigen, werden sogar als sehr gut biologisch abbaubar bezeichnet.
1. Textilschlichtemittel bestehend aus einem durch Säure katalysierte Acetalisierungsreaktion
von Polyvinylalkohol mit Stärke, Stärke-Abbauprodukten oder Stärke-Derivaten herstellbaren
Umsetzungsprodukt.
2. Textilschlichtemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsetzungsprodukt
aus einem ganz- oder teilverseiften Polyvinylalkohol mit einem mittleren Polymerisationsgrad
P (Gewichtsmittel) von 300 - 1500, insbesondere 300 - 700, herstellbar ist.
3. Textilschlichtemittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verseifungsgrad
des teilverseiften Polyvinylalkohols in einem Bereich von 70 - 100 Mol%, insbesondere
85 - 99 Mol%, liegt.
4. Textilschlichtemittel nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Umsetzungsprodukt aus abgebauter Stärke mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen
2.000 und 500.000, insbesondere schwach oxidativ abgebauter, wasserlöslicher Stärke
mit einem Molekulargewicht von 100.000 bis 300.000 und/oder sauer abgebauter Stärke
mit einem Molekulargewicht von 3000 bis 300.000 als Ausgangsprodukte herstellbar ist.
5. Textilschlichtemittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die abgebaute Stärke
äthoxilierte oder propoxilierte Derivate von Stärkeabbauprodukten mit einem Äthoxilierungs-
bzw. Propoxilierungsgrad von 0,01 - 0,1 Mol ÄO bzw. PO pro Mol C6-Einheiten sind.
6. Herstellung eines Textilschlichtemittels nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die säurekatalysierte Acetalisierungsreaktion in wäßriger Lösung, in einer Suspension
oder in einer Schmelze durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Acetalisierungsreaktion
in Schmelze mit einem Wassergehalt von maximal 20 Gew.%, vorzugsweise maximal 12 Gew%,
durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenverhältnisse
von Stärke bzw. Stärkederivat zu Polyvinylalkohol in einem Bereich von 5:95 bis 60:40
Gewichtsteilen, vorzugsweise in einem Bereich von 20:80 bis 50:50 Gewichtsteilen,
liegen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung
der säurekatalysierten Acetalisierungsreaktion zur Herstellung des Textilschlichtemittels
bis zu einem Umsetzungsgrad in einem Bereich von 30 - 90 %, vorzugsweise 40 - 80 %,
insbesondere 50 - 70 %, bezogen auf 100 % des theoretisch erreichbaren Acetalisierungsumsatzes,
geführt wird.
10. Zubereitung für Textilschlichten, bestehend aus einem Textilschlichtemittel gemäß
einem der Ansprüche 1 - 5 sowie 0 - 30 Gew.%, vorzugsweise 0 - 10 Gew.% eines Plastisizers,
0,1 - 10 Gew.%, vorzugsweise 0,2 - 5 Gew.% Gleitmittel sowie 0 - 5 Gew.%, vorzugsweise
0,1 - 2 Gew.% Netzmittel.
11. Verwendung einer Textilschlichte-Zubereitung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Textilschlichte-Zubereitung in Granulatform in kaltem Wasser oder in Wasser/
Alkohol-Gemischen anquellen läßt, diese durch Temperaturerhöhung in Lösung bzw. Suspension
bringt, und daß man diese Lösung bzw. Suspensionen mit einem Gehalt von 10 - 40, vorzugsweise
15 - 30 Gew.%, herstellt, und daß man anschließend diese Lösungen in an sich bekannter
Weise in sogenanntem Beaming-, Sizing- oder Slashing-Verfahren einsetzt.