Verminderung der Schadstofffreisetzung bei Textilien

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Syntans, um die Freisetzung von Schadstoffen aus Textilien zu vermindern.

[0002] Es ist häufig festzustellen, daß aus Textilien Schadstoffe freigesetzt werden. Bekannte Schadstoffe sind beispielsweise allergisierende Farbstoffe, Pestizide, Formaldehyd, zinnorganische Verbindungen, vor allem aber Schwermetallionen. Sie stellen auf Textilien, insbesondere Bekleidungstextilien, hygienischen Textilien und Bedarfsgegenstandstextilien, wegen ihres hohen akuten und/oder subakuten und/oder chronisch toxischen und teilweise sensibilisierenden Potentials ein ernst zu nehmendes gesundheitliches Risiko für den Anwender dar. Babyartikel gelten dabei als besonders bedeutsam. Deshalb gibt es nicht zuletzt aufgrund eines in den letzten Jahren enorm gestiegenen Gesundheits- und Ökologiebewußtseins zunehmend Auflagen, die zum einen in Form von Gesetzen, Verordnungen und Satzungen (z. B. Lebensmittel- und Bedarfsgegenständegesetz, Europäisches Arzneimittelbuch, Trinkwasserverordnung) zum anderen aber auch in einer immer konsequenteren Öko-Labelierung (z. B. Öko-Tex-Standard 100, Arbeitskreis Naturtextilien, Werksnormen großer Textilhandelshäuser) ihren Niederschlag finden. Damit sollen gleichermaßen Hersteller, Verbraucher und Umwelt geschützt werden.

[0003] Schadstoffe werden zumeist produktionsbedingt (z. B. Sb in Polyester) oder nutzungsbedingt (z. B. Farbstoffe, zinnorganische Verbindungen) in/auf Textilien gebracht. Eine Hauptquelle für die Schadstoffgruppe der Schwermetalle stellen die Metallkomplexfarbstoffe dar, in denen die Schwermetallionen (Cr-, Co-, Cu- und Ni-lonen) koordinativ komplex gebunden sind, insbesondere an o-Hydroxycarbonyl-, o-Hydroxyazo- und o-Aminoazo-Strukturen; auch spielen Säurefarbstoffe auf Basis eines sulfonierten-Cu-Phthalocyanins eine Rolle. Sogenannte 1:2-Metallkomplexfarbstoffe dominieren. Sie werden in erster Linie für Faserstoffe mit Peptidfunktionen, vorrangig Polyamidfasern, eingesetzt.

[0004] Einschlägige humanökologische Prüfungen zur Einhaltung geforderter Grenzwerte haben wiederholt bei tief metallkomplexgefärbten und anschließend vorzugsweise kontinuierlich, z. B. mittels Foulardverfahren, ausgerüsteten Textilien übergrenzwertige Schwermetallgehalte erbracht.

[0005] Als Gegenmaßnahme wurde nach dem Stand der Technik vorgeschlagen, schwermetallfreie Säurefarbstoffe zu verwenden. Allerdings läßt sich mit diesen nicht immer das geforderte Naß- und Lichtechtheitsniveau erreichen. Als dazu alternative Gegenmaßnahme wurde die Ausrüstungsmittel-Applikation im Ausziehverfahren durchgeführt, was aber im Vergleich zu kontinuierlichen Verfahren, z. B. dem Foulardverfahren, technologisch ungünstig ist. Vorstehend beschriebene Verfahren zur Verminderung der Freisetzung von Schadstoffen aus Textilien stellen nur Notbehelfe dar, die unwirtschaftlich und ferner technologisch stark eingeschränkt sind.

[0006] Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Schadstofffreisetzung aus Textilien ohne vorstehende Nachteile zu vermindern.

[0007] Erfindungsgemäß wird dies durch Verwendung eines Syntans erzielt.

[0008] Es wurde überraschenderweise gefunden, daß durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Syntans die aus Textilien freigesetzten Schadstoffmengen signifikant gesenkt werden. Die erfindungsgemäße Verwendung kann eine Schadstoffreduktion bei allen einleitend genannten Schadstoffen bewirken. Vorzugsweise sind die Schadstoffe Schwermetallionen, wie Cr-, Co-, Cu- und Ni-lonen, bzw. deren Verbindungen. Letztere können durch Metallkomplexfarbstoff auf Faserstoffe, insbesondere solche mit Peptid-Funktionen, z. B. Polyamiden, aufgebracht werden. Durch nachfolgende Ausrüstungsschritte können die Schadstoffe gelockert und freigesetzt werden. Nach bisherigen Erkenntnissen wird diese Lockerung und Freisetzung der Schadstoffe durch die erfindungsgemäße Verwendung deutlich reduziert und schließlich die Schadstofffreisetzung vermindert.

[0009] Die erfindungsgemäße Verwendung ist technologisch sehr einfach durchzuführen; technologische Einschränkungen liegen nicht vor. Ferner ist die erfindungsgemäße Verwendung sehr wirtschaftlich. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung der Syntane kann, wie bereits vorstehend ausgeführt wurde, die Freisetzung von produktions- oder nutzungsbedingt eingebrachten und durch Ausrüstungsprozesse mobilisierbare Schadstoffe vermindert werden, wodurch die Herstellung humanökologisch einwandfreier Textilerzeugnisse in einfacher, schneller und kostengünstiger Weise möglich ist.

[0010] Der Ausdruck "Verminderung" im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, daß die freigesetzte Schadstoffmenge bei der erfindungsgemäßen Verwendung eines Syntans geringer ist als ohne dessen Einsatz.

[0011] Bei den Syntanen, die erfindungsgemäß verwendet werden können, handelt es sich um an sich bekannte Substanzen. Diese werden beispielsweise als Gerbstoffe in der Lederindustrie oder zur Echtheitsverbesserung für Polyamide in der Textilindustrie eingesetzt. Es handelt sich dabei um vollkommen andere Verwendungszwecken als bei der erfindungsgemäßen Verwendung.

[0012] Bei erfindungsgemäß verwendeten Syntanen kann es sich um durch Sulfonierung lösbar gemachte Aldehyd-Kondensationsprodukte aromatischer Grundkörper, insbesondere von Phenol, Kresol, Naphthalin und Naphthol, handeln.

[0013] Die Syntane können Phenolsulfonsäure-4,4'-diphenylsulfon-formaldehyd-polykondensate und deren Salze, wie Alkali-, insbesondere Natrium-, und Ammoniumsalze, oder Naphthaleinsulfonsäure-4,4'-dihydroxydiphenylsulfonsäure-formaldehyd-polykondensate und deren Salze, wie Alkali-, insbesondere Natrium- und Ammoniumsalze, sein.

[0014] In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung sind die Syntane, die Alkali-, insbesondere Natrium-, Ammonium- und Aminsalze von Polykondensationsprodukten von 0,2 - 0,4 mol Arylsulfonsäure, wobei der Aryl-Rest von den vorstehend beschriebenen aromatischen Grundkörper abgeleitet sein kann, bevorzugt etwa 0,314 mol p-Phenolsulfonsäure, 0,8 - 1,2 mol, bevorzugt etwa 1 mol, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon und 1,3 - 1,8, bevorzugt etwa 1,542 mol Formaldehyd. Mit diesen bevorzugten Syntanen wird eine besonders gute Verminderung der Schadstofffreisetzung von Textilien erreicht.

[0015] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung beträgt das Molekuralgewicht des Syntans, insbesondere der vorstehend bevorzugten Polykondensationsprodukte, 3 000 g/mol bis 10 000 g/mol, insbesondere 5 000 g/mol bis 8 000 g/mol. Bei Verwendung von Syntanen, insbesondere vorstehend näher beschriebenen Polykondensationsprodukten, deren Molekuralgewicht in diesem Bereich liegt, wurde eine besonders gute Verminderung der Schadstofffreisetzung festgestellt.

[0016] Vorzugsweise werden die Syntane als Feststoff oder in Form einer wäßrigen Lösung eingesetzt. Werden sie als Feststoff verwendet, so liegen sie in nahezu 100 %-iger Form vor . Syntane als Feststoffe können insbesondere in Pulverform erfindungsgemäß verwendet werden. Wird eine wäßrige Lösung des Syntans erfindungsgemäß eingesetzt, so beträgt die Menge des Syntans 5 Gew.-% - 70 Gew.-%, insbesondere 25 - 40 Gew.-%, bezogen auf die wäßrige Lösung. Diese bevorzugten Arten des Einsatzes des Syntans haben sich als in technologischer Hinsicht besonders einfach durchführbar und somit praktikabel herausgestellt.

[0017] Vorzugsweise beträgt die Applikationsmenge, d. h. die Menge des Syntans, die bezogen auf das Textil eingesetzt wird, 0,2 - 2g Syntan/100g Textil, insbesondere 0,3 - 1g Syntan/100g Textil. Mit diesen Applikationsmengen werden einerseits besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der Verminderung der Schadstofffreisetzung erreicht, andererseits aber ökonomisch und technologisch sinnvolle Mengen eingesetzt.

[0018] Für die erfindungsgemäße Verwendung können auch mehrere, voneinander verschiedene Syntane eingesetzt werden. Werden die Syntane in wäßriger Lösung erfindungsgemäß verwendet, so können darin mehrere, voneinander verschieden Syntane gelöst sein.

[0019] Das Syntan kann vor, während oder nach der Ausrüstung der Textilien erfindungsgemäß verwendet werden. Unter dem Begriff "Ausrüstung" werden solche Arbeitsverfahren verstanden, bei denen den Textilien bestimmte Gebrauchseigenschaften verliehen oder bei denen textile Materialien behandelt werden, um deren Funktion und/oder Ästhetik zu beeinflussen. Das Syntan kann erfindungsgemäß im Ausziehverfahren eingesetzt werden. Dabei kann es beispielsweise 20 bis 30 Minuten bei pH 3,5 - 4,5 und 75°C - 85°C vor dem Schadstoff-Immobilisierenden Foulardausrüstungsprozess appliziert werden. Es kann auch während diesem oder nachgängig als Foulardprozeß verwendet werden. Der Foulardprozeß kann als Klotz-Trocknungs-Prozeß erfolgen. Eine nachträgliche Kondensation bei 150°C - 160°C bleibt davon unbelassen bzw. hat auf den Effekt der Immobilisierung keinen Einfluß. Der ausgeprägteste Effekt hinsichtlich der Verminderung der Schadstofffreisetzung wird bei der nachträglichen Foulardisierung erzielt. Die Effekte der ausrüstungssimultanen Foulardapplikation und der vorgängigen Ausziehapplikation sind in etwa gleich gut.

[0020] Bei der erfindungsgemäßen Verwendung im Ausrüstungsprozeß ist eine wie auch in analogen Fällen übliche Verträglichkeitsprüfung, insbesondere auf Flottenkompatibilität und lonogenität, sinnvoll, um beispielsweise das unerwünschte Ausfällen von Bestandteilen zu verhindern.

[0021] Erfindungsgemäß kann das Syntan zusammen mit anderen Textilhilfsmitteln eingesetzt werden. Dabei könne beispielsweise das Syntan und ein oder mehrere Textilhilfsmittel getrennt in Ausrüstungsverfahren zur Flotte zugegeben werden. Alternativ kann, wenn das Syntan als wäßrige Lösung eingesetzt wird, die Lösung bereits ein oder mehrere andere Textilhilfsmittel enthalten. Auch hier ist wie in anderen Fällen, bei denen die Kombination von mehreren Substanzen in einer Zusammensetzung eingesetzt werden, darauf zu achten, daß diese Substanzen untereinander kompatibel sind und nicht beispielsweise zu Ausfällungen führen. Ferner ist in diesem Fall, wie in ähnlichen Fällen üblich, auf Produkt- und Effektkompatibilitäten zu achten.

[0022] Die für die erfindungsgemäße Verwendung relevanten Prozesse haben Bedeutung für alle gängigen, bevorzugt kontinuierlichen, Ausrüstungen von bevorzugt in dunklen Farbtönen (schwarz, marine) mit Metallkomplex gefärbten Amidfasern, welchen den bereits vorstehend aufgeführten Öko-Labels entsprechen sollen. Solche Ausrüstungen sind Klotz-(Foulard- )Applikationen von beispielsweise Weichmachern, Hydrophilierungsmitteln, Antistatika, Rauhavivagen, Schiebefestmitteln und Mischappreturen mit anschließender Trocknung und/oder Kondensation bei 95°C - 110°C, bzw. 150°C - 160°C.

[0023] Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen, ohne sie jedoch darauf zu beschränken.

Herstellungsbeispiel:

[0024] 7 Teile einer 60 %-igen Lösung von p-Phenolsulfonsäure, 10 Teile 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon werden gemischt und auf 60 - 70°C erhitzt. Dann wird NaOH Lösung (50 %-ig) zugegeben, bis sich, gemessen an 10 %-iger Lösung, ein pH von 7,8 - 8,2 einstellt. Dann wird die Lösung auf 100 - 105°C unter Rückfluß erhitzt und während einer Stunde bei konstanter Temperatur gleichmäßig 5 Teile Formaldehyd (37 %-ige Lösung) zugegeben. Nach Beendigung des Formaldehydzusatzes wird noch 6 Stunden weiter bei 100 - 105°C unter Rückfluß erhitzt.

[0025] Es stellt sich ein Aktivgehalt von etwa 43% ein. Daraus wird durch Verdünnung mit Wasser ein handelsübliches 35 %-iges Produkt hergestellt (auf das sich alle folgenden Anwendungsbeispiele beziehen).

Anwendungsbeispiele:

Beispiel 1:

[0026] Ein mit 9,6 % Erionylschwarz M-RN flüssig ausgefärbtes Kettengewirke aus Polyamid-6 (1) wird mit 60 g/l eines permanenten Antistatikums auf Basis eines kationischen Polyglykolethers geklotzt, anschließend 1 min getrocknet bei 100°C und dann 1 min bei 150°C kondensiert. Die resultierende trockene Ware (2) wird sodann in einem 2. Schritt durch Foulardieren mit 15 g/l des 35 %-igen Produktes gemäß dem Herstellungsbeispiel appliziert und bei 100°C getrocknet (3). Nach Bestimmung der Cr-Ionen-Werte gemäß Vorschriften des Öko-Tex Standards 100 (mittels AAS) resultierten für (1) 0,35 ppm Cr, für (2) 22,8 ppm Cr und für (3) 0,57 ppm Cr.

[0027] Die Cr-Ionen-Werte veranschaulichen die Cr-Mobilisierung durch die eigentliche Ausrüstung mit dem Antistatikum und die Immobilisierung durch die Nachbehandlung mit dem Syntan. Angesichts eines beim Öko-Tex Standard 100 festgelegten Grenzwertes für Cr von 2,0 ppm (Babyartikel 1,0 ppm) demonstriert das den Behandlungserfolg. Die sonstigen Eigenschaften der Textilware (Antistatikeffekt, Effektpermanenz, Griff) erfuhren durch die Nachbehandlung keine Veränderung.

Beispiel 2:

[0028] Wie Beispiel 1, jedoch gefärbt mit 2,5 % Bemaplexmarineblau C-RD. Die Cr-Werte für (1), (2) und (3) betrugen 0,30 ppm, 9,11 ppm und 0,46 ppm.

Beispiel 3:

[0029] Die gefärbte Textilware aus Beispiel 1 wird mit 20 g/l eines Ausrüstungsmittels auf Basis eines ethoxilierten Alkylphosphats geklotzt und anschließend bei 100°C getrocknet. Es resultiert ein Cr-Wert gemäß Öko-Tex Standard 100 von 2,13 ppm. Wird vorgängig im Ausziehverfahren mit 2 % des Produktes gemäß dem Herstellungsbeispiel bei pH 4,5, 20 min bei 75°C behandelt, reduziert sich der gemäß Öko-Tex Standard 100 nachweisbare Cr-Gehalt auf 0,51 ppm. Auch hierbei traten keine sonstigen negativen Eigenschaftsveränderungen auf.

Beispiel 4:

[0030] Das in Beispiel 1 angegebene Kettengewirke aus Polyamid-6 wird im Rahmen des Färbevorgangs abschließend mit 4 %, bezogen auf das Warengewicht des Produktes, gemäß Herstellungsbeispiel ausgezogen.

[0031] Die Ausziehbedingungen entsprechen denen von Beispiel 3. Auf die getrocknete Ware werden 10 g/l eines Weichmachers (Fettsäureamid-Basis) geklotzt. Der Cr-Wert betrug hiernach 0,73 ppm anstelle 2,84 ppm, wenn die Syntanbehandlung weggelassen wurde. Auch hier wurden keine negativen Eigenschaftsveränderungen der Textilien beobachtet.

Beispiel 5:

[0032] Ein mit 3 % Erionylschwarz CRF-01 ausgefärbtes Kettengewirke aus Polyamid-6.6 enthielt bei der Prüfung gemäß Öko-Tex Standard 100 1,08 ppm Co-Ionen. Dieser Wert konnte durch anschließende Foulard-Ausrüstung und nachgängige Trocknung bei 100°C mit 20 g/l des Produktes gemäß des Herstellungsbeispiels auf 0,19 ppm Co gesenkt werden. Der Grenzwert für Co gemäß Öko-Tex Standard 100 beträgt bei Baby-Artikeln 1,0 ppm. Auch hierbei traten keine sonstigen negativen Eigenschaftsveränderungen in Erscheinung.

Ansprüche

1. Verwendung eines Syntans zur Verminderung der Freisetzung von Schadstoffen aus Textilien.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei der Schadstoff ein Schwermetallion oder dessen Verbindung ist.

3. Verwendung nach Anspruch 2, wobei das Schwermetallion ein Cr-Ion ist.

4. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Syntan ein Alkali-, Ammonium- oder Aminsalz eines Polykondensationsprodukts von 0,2 mol - 0,4 mol Arylsulfonsäure, 0,8 mol - 1,2 mol 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon und 1,3 mol - 1,8 mol Formaldehyd ist.

5. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Syntan ein Molekulargewicht von 3 000 g/mol bis 10 000 g/mol aufweist.

6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Syntan als Feststoff oder in Form einer wäßrigen Lösung eingesetzt wird.

7. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Syntan in einer Menge von 0,2g - 2g, bezogen auf 100g Textil, eingesetzt wird.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 86(2) EPÜ.

1. Verwendung eines Syntans zur Verminderung der Freisetzung von Schadstoffen aus Textilien, wobei der Schadstoff ein Schwermetallion oder dessen Verbindung ist.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Schwermetallion ein Cr-Ion ist.

3. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Syntan ein Alkali-, Ammonium- oder Aminsalz eines Polykondensationsprodukts von 0,2 mol - 0,4 mol Arylsulfonsäure, 0,8 mol - 1,2 mol 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon und 1,3 mol - 1,8 mol Formaldehyd ist.

4. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Syntan ein Molekulargewicht von 3 000 g/mol bis 10 000 g/mol aufweist.

5. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Syntan als Feststoff oder in Form einer wäßrigen Lösung eingesetzt wird.

6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Syntan in einer Menge von 0,2g - 2g, bezogen auf 100g Textil, eingesetzt wird.