[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines textilen Artikels
mit einer hydrophobierten textilen Oberfläche umfassend die Schritte: Plasmabehandeln
einer textilen Oberfläche, so dass eine plasmabehandelte textile Oberfläche resultiert
und nachfolgend nasschemisches Behandeln der plasmabehandelten textilen Oberfläche
oder einer daraus in weiteren Schritten hergestellten textilen Oberfläche mit einem
Hydrophobierungsmittel, so dass eine plasmabehandelte hydrophobierte textile Oberfläche
resultiert. Weiterhin betrifft die Erfindung auch einen nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren herstellbaren textilen Artikel. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch
die Verwendung eines Niederdruckplasmaverfahrens zur vorbereitenden Behandlung einer
textilen Oberfläche eines Artikels vor dem nasschemischen Hydrophobieren der textilen
Oberfläche.
[0002] Textile Artikel mit hydrophobierter Oberfläche, beispielsweise wasserabweisender
oder wasserdichter Oberfläche, wie etwa Outdoor-Bekleidungsartikel, werden derzeit
überwiegend durch Ausrüstung mit Fluor-haltigen Chemikalien hergestellt. Häufig werden
zu diesem Zweck per- oder polyfluorierte organische Verbindungen, auch bekannt als
"Fluorcarbone", eingesetzt. Da solche Fluorcarbone jedoch sehr langlebig sind und
sich in der Umwelt sowie im menschlichen Körper anreichern können - wobei eine Gefährdung
der Umwelt und der Gesundheit lebender Organismen nicht ausgeschlossen werden kann
- werden in der Fachwelt Alternativen gesucht, welche ähnlich vorteilhafte Oberflächeneigenschaften
aufweisen, die vorgenannten Nachteile jedoch vermeiden. Beiträge zu dieser Diskussion
finden sich etwa in der Publikation "Per- und polyfluorierte Chemikalien - Einträge
vermeiden - Umwelt schützen" des Umweltbundesamtes vom Juli 2009 sowie der Presseinformation
Nr. 32 des Umweltbundesamtes vom Oktober 2016.
[0003] Im Rahmen der sogenannten "Detox-Kampagne" haben sich seit dem Jahr 2011 überdies
zahlreiche Hersteller bzw. Vertriebsunternehmen in Deutschland verpflichtet, bis zum
Jahr 2020 als potentiell gefährlich eingestufte per- und polyfluorierte Chemikalien
aus ihren Lieferketten zu entfernen.
[0004] Bereits heute bekannte Alternativen zur Ausrüstung von Textilien mit Fluorcarbonen
umfassen etwa den Einsatz niedrig-fluorierter hydrophober und oleophober Applikationsmittel,
fluorfreier hydrophober Applikationsmittel, wozu insbesondere Silicone und konventionelle
sowie modifizierte Polyurethane zählen, oder auch von Kunststoffmembranen bzw. Produkten
auf der Basis von Nanopartikeln oder Nanofasern (d.h. Fasern mit mindestens einer
Dimension im Größenbereich von Nanometern). Einen Überblick über solche bekannten
Alternativen gibt etwa die Publikation "Untersuchung von Alternativen zur Fluorcarbonausrüstung
bei Textilien" von M. Schöttner, Masterarbeit an der Hochschule für Technik und Wirtschaft,
Berlin 2012.
[0005] Zur Modifizierung von Textiloberflächen ist auch die Plasmabehandlung an sich bekannt.
Ein Plasma ist ein teilweise ionisiertes Gas, welches oft auch als der "vierte Aggregatzustand
der Materie" bezeichnet wird. Phänomene wie zum Beispiel ein Blitz oder das Nordlicht
(aurora borealis) sind in der Natur auftretende Plasmen. Technisch können sie durch
das Anlegen elektrischer Felder erzeugt werden. Plasmen sind wegen ihrer physikalischen
und chemischen Eigenschaften interessant. In ihnen werden hochangeregte Teilchen und
Radikale generiert. Diese können chemische Reaktionen auslösen, welche unter Normalbedingungen
nicht möglich sind. Dabei kann die Temperatur der mit einem Plasma zu behandelnden
Werkstücke sehr niedrig gehalten werden.
[0006] Das Dokument
DE 101 11 427 A1 lehrt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung und Behandlung von Textilien
im Niederdruckplasma.
[0007] Das Dokument
EP 695 622 A2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Plasmamodifizierung von porösen
Gegenständen, beispielsweise Textilien.
[0008] In dem Dokument
WO 2016/193486 A1 wird ein Verfahren zum Aufbringen einer halogenfreien, wasserabweisenden Nanobeschichtung
auf Textilien mittels einer Niederdruckplasma-Polymerisierungsmethode angegeben.
[0009] Aus dem Dokument
WO 2010/139466 A1 sind Imprägnierwirkstoffe bekannt, welche nicht-fluorierte Silikone und wenigstens
ein kationisches Polymer enthalten.
[0010] Es besteht jedoch auch angesichts des Standes der Technik noch ein Bedürfnis nach
einem einfachen, wirkungsvollen und umweltfreundlichen Verfahren zur Hydrophobierung
von textilen Artikeln, welches die Herstellung von dauerhaft mindestens wasserabweisenden,
im Idealfall wasserdichten, textilen Oberflächen ermöglicht und dabei dazu beitragen
kann, den Einsatz langlebiger, in der Umwelt bestenfalls nur langsam abbaubarer, Chemikalien
wie Fluorcarbone oder Alkylphenolethoxylate zu verringern oder mindestens weitgehend
und im Idealfall vollständig zu vermeiden. Ebenso besteht auch ein Bedürfnis nach
einem Verfahren zur Herstellung von für zahlreiche Einsatzzwecke geeigneten Textilien
(sowie auch nach derartigen Textilien selbst), welche mindestens teilweise und im
Idealfall vollständig biologisch abbaubar bzw. kompostierbar sind und dabei beispielsweise
die Kriterien für eine Zertifizierung nach den "Cradle-to-Cradle"-Produktstandards
des "Cradle-to-Cradle Products Innovation Institute", Oakland, USA, ("Cradle-to-Cradle
Certified™") erfüllen.
[0011] Es war daher eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
eines textilen Artikels mit einer hydrophobierten textilen Oberfläche zur Verfügung
zu stellen, welches eine wirkungsvolle, langlebige und robuste Hydrophobierung bzw.
Imprägnierung der textilen Oberfläche ermöglicht und zu einer dauerhaften und widerstandsfähigen,
mindestens wasserabweisenden, im Idealfall wasserdichten, textilen Oberfläche führt.
[0012] Dabei sollten die nach besagtem Verfahren hergestellten textilen Artikel die hydrophoben,
insbesondere wasserabweisenden oder wasserdichten, Oberflächeneigenschaften vorzugsweise
auch nach anspruchsvollem Gebrauch - wie dem professionellen oder industriellen Gebrauch,
beispielsweise als Arbeitsbekleidung - mit erhöhten Anforderungen an Abriebfestigkeit
und Widerstandsfähigkeit der Oberflächenausrüstung beibehalten.
[0013] Eine weitere spezifische Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein umweltfreundliches
Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches den Einsatz langlebiger, in der Umwelt
bestenfalls nur langsam abbaubarer, Chemikalien wie Fluorcarbone oder Alkylphenolethoxylate
verringert oder mindestens weitgehend und im Idealfall vollkommen vermeidet. Ein wichtiger
Aspekt dieser spezifischen Aufgabe war es auch, mit dem besagten umweltfreundlichen
Verfahren textile Artikel herzustellen, welche mindestens teilweise und im Idealfall
vollständig biologisch (d.h. durch biologische Mechanismen wie die Einwirkung von
Mikroorganismen) abbaubar und somit mindestens teilweise oder im Idealfall vollständig
kompostierbar sind und sich demgemäß für eine biologische Kreislaufführung eignen.
[0014] Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass die primäre Aufgabe sowie weitere
Aufgaben und/oder Teilaufgaben der vorliegenden Erfindung gelöst werden durch ein
erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines textilen Artikels mit einer hydrophobierten
textilen Oberfläche, mit folgenden Schritten:
- (a) Herstellen oder Bereitstellen eines Artikels mit einer textilen Oberfläche,
- (b) Plasmabehandeln der in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten textilen
Oberfläche, so dass eine plasmabehandelte textile Oberfläche resultiert,
- (c) nasschemisches Behandeln der in Schritt (b) resultierenden plasmabehandelten textilen
Oberfläche oder einer daraus in weiteren Schritten hergestellten textilen Oberfläche
mit einem Hydrophobierungsmittel, so dass eine plasmabehandelte hydrophobierte textile
Oberfläche resultiert.
[0015] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich textile Artikel mit robusten, langlebigen
wasserabweisenden oder wasserdichten Eigenschaften auf umweltfreundliche Weise herstellen,
und zwar sogar bei verringertem Einsatz bzw. weitgehender oder vollständiger Vermeidung
langlebiger, in der Umwelt bestenfalls nur langsam abbaubarer, Chemikalien wie Fluorcarbone
oder Alkylphenolethoxylate.
[0016] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte textile Artikel sind geeignet für
den anspruchsvollen Gebrauch wie den professionellen oder industriellen Gebrauch mit
seinen erhöhten Anforderungen an Abriebfestigkeit und Widerstandsfähigkeit der Oberflächenausrüstung,
beispielsweise für den Gebrauch als Arbeitsbekleidung und/oder auch für industrielle
Waschprozesse, da die textilen Artikel ihre vorteilhaften Eigenschaften auch unter
diesen anspruchsvollen Einsatzbedingungen lange beibehalten.
[0017] In vielen Fällen weisen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten textilen
Artikel weitere vorteilhafte Oberflächeneigenschaften auf, beispielsweise können sie
zusätzlich schmutzabweisend, wetterfest, leicht zu reinigen und/oder schwer bzw. kaum
haftend (Abperleffekt) sein.
[0018] Ein weiterer Vorteil der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten textilen
Artikel ist ihre Eignung für eine Auffrischung der Hydrophobierung bzw, Imprägnierung
oder eine Nach-Hydrophobierung bzw. Nach-Imprägnierung, sofern etwa nach längerem
Gebrauch des textilen Artikels dessen wasserabweisende oder wasserdichte Eigenschaft
nachlassen sollte: ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter textiler
Artikel kann zu diesem Zweck durch erneutes nasschemisches Behandeln gemäß dem oben
beschriebenen Schritt (c), beispielsweise durch Einwaschimprägnierung in der Waschmaschine,
wieder verbesserte hydrophobe bzw. wasserabweisende oder wasserdichte Eigenschaften
erhalten.
[0019] Die Erfindung sowie erfindungsgemäß bevorzugte Kombinationen bevorzugter Parameter,
Eigenschaften und/oder Bestandteile der vorliegenden Erfindung sind in den beigefügten
Ansprüchen definiert. Bevorzugte Aspekte der vorliegenden Erfindung werden auch in
der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Beispielen angegeben bzw. definiert.
[0020] Unter dem Begriff Plasmabehandeln werden im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung
allgemein alle Plasmaprozesse verstanden, die für die Oberflächenbehandlung, insbesondere
für die Oberflächenbehandlung textiler Artikel, eingesetzt werden können, vor allem
das Plasmareinigen, das Plasmaaktivieren, das Plasmaätzen und das Plasmabeschichten.
Das Plasmabehandeln kann einen oder mehrere der vorstehend genannten Plasmaprozesse
umfassen, die nachfolgend näher erläutert werden.
[0021] Das Plasmareinigen wird häufig nachfolgenden weiteren Plasmabehandlungsschritten
vorgeschaltet und wird meist im Niederdruckplasma durchgeführt. Eine universell einsetzbare
Niederdruck-Plasmaanlage ist deshalb oft so ausgestattet, dass die wesentlichen Reinigungsvorgänge,
insbesondere eine Reinigung im Sauerstoffplasma, durchgeführt werden können. Eine
solche für Reinigungsprozesse verwendete Niederdruck-Plasmaanlage wird auch als "Plasmareiniger"
bezeichnet.
[0022] Das Plasmaaktivieren (bzw. die Plasmaaktivierung) wird meist eingesetzt, um die Oberflächenspannung
unpolarer Substrate (d.h. Materialien bzw. Stoffe, welche durch eine Plasmaaktivierung
bearbeitet werden sollen) zu erhöhen. Hierfür werden meist im Sauerstoffplasma (d.h.
unter Einsatz von Sauerstoff oder von im Plasma Sauerstoff bildenden Verbindungen,
meist Gase) Sauerstoffradikale erzeugt, welche durch ihre hohe Reaktivität Bindungen
zu den Oberflächenstrukturen eines Substrates bilden können, wodurch die Oberflächenspannung
und/oder die Benetzbarkeit der Substratoberfläche erhöht wird. Beim Plasmaaktivieren
werden keine polymerisierbaren Monomere eingesetzt, da eine unmittelbare Beschichtung
der Substratoberfläche mit Polymerfilmen nicht das Ziel ist. Plasmaaktivieren wird
in der Regel für kürzere Zeiträume, etwa im Bereich von unter 10 min, durchgeführt.
Die Qualität einer Plasmaaktivierung kann z.B. durch an sich bekannte Kontaktwinkelmessung
bewertet oder geprüft werden. Bei diesem Verfahren wird der Randwinkel eines Tropfens
einer Prüfflüssigkeit zur aktivierten Oberfläche gemessen. Je besser die Aktivierung
ist, desto flacher liegt der Tropfen auf der Oberfläche.
[0023] Unter Plasmaätzen versteht man materialabtragende plasmaunterstützte Ätzverfahren
an Feststoffen. Beim Plasmaätzen werden Teile der Oberfläche eines Substrats durch
chemische Reaktion mit einem Prozessgas abgetragen. Dabei wird die hohe Reaktivität
der angeregten Atome und Moleküle und insbesondere der Radikale genutzt. Wichtigstes
Kriterium bei der Auswahl des Ätzgases ist seine Fähigkeit, mit dem zu ätzenden Feststoff
ein leicht flüchtiges Reaktionsprodukt zu bilden. Die Ätzrate ist auf verschiedenen
Substraten sehr unterschiedlich (selektiv). Als organische Ätzgase eignen sich zum
Beispiel perfluorierte Kohlenwasserstoffe (Perfluorcarbone, PFCs) wie Tetrafluormethan
(CF
4), Hexafluorethan (C
2F
6), Perfluorpropan (C
3F
8), Perfluorbutadien (C
4F
6), ungesättigte PFCs, perfluorierte Aromaten sowie perfluorierte Heteroaromaten. Als
anorganische Ätzgase eignen sich beispielsweise Schwefelhexafluorid, Stickstoff(III)-fluorid,
Bortrichlorid, Chlor, Chlorwasserstoff oder Bromwasserstoff. Sauerstoff wird meist
nicht als Ätzgas eingesetzt, wenn ein hoher Materialabtrag mit signifikanter Veränderung
von physikalischen bzw. mechanischen Oberflächeneigenschaften (meist bei hohem Energieeintrag)
erzielt werden soll. Auch Gemische aus unterschiedlichen ätzaktiven Gasen sind üblich.
Plasmaätzen wird in der Regel für längere Zeiträume, etwa im Bereich von 15 bis 120
min, durchgeführt.
[0024] Beim Plasmabeschichten werden, meist im Niederdruckplasma, polymerisierbare Monomere
in eine Plasmakammer eingeleitet, welche dann unter dem Einfluss des Plasmas polymerisieren.
Die mit Plasmapolymerisation erreichten Schichtdicken liegen üblicherweise im Bereich
von Mikrometern. Die Prozesstechnik für das Plasmabeschichten ist wesentlich aufwändiger
als beispielsweise für das Plasmaaktivieren.
[0025] Im erfindungsgemäßen Verfahren umfasst das Plasmabehandeln bevorzugt ein Plasmareinigen
und/oder ein Plasmaaktivieren, besonders bevorzugt das Plasmaaktivieren.
[0026] Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wobei die nach Schritt (c) resultierende
plasmabehandelte (vorzugsweise plasmagereinigte und/oder plasmaaktivierte) hydrophobierte
textile Oberfläche
- vergleichsweise hydrophober ist als die textile Oberfläche
- des in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels
und/oder
- der in Schritt (b) resultierenden plasmabehandelten (vorzugsweise plasmagereinigten
und/oder plasmaaktivierten) textilen Oberfläche,
und/oder
- des in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels nach nur nasschemischem
Behandeln wie in Schritt (c), jedoch ohne vorheriges Plasmabehandeln in Schritt (b),
und/oder
- vergleichsweise dauerhafter hydrophobiert ist als die entsprechende textile Oberfläche
des in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels nach nur nasschemischem
Behandeln wie in Schritt (c), jedoch ohne vorheriges Plasmabehandeln in Schritt (b).
"Vergleichsweise hydrophober" bedeutet dabei vorzugsweise, dass die nach Schritt (c)
resultierende plasmabehandelte hydrophobierte textile Oberfläche einen höheren Wert
(in cm) für die gemäß der Norm ISO 811-1981 / DIN EN 20811:1992-08 (Wassersäule oberhalb
der textilen Oberfläche, d.h. oberhalb / zugewandt der plasmabehandelten textilen
Oberfläche bzw. oberhalb / zugewandt der plasmabehandelten, hydrophobierten Oberfläche)
gemessene Wassersäule aufweist, als die entsprechende textile Oberfläche
- des bzw. eines in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels, welche
keine entsprechende Behandlung gemäß den Schritten (b) und (c) erfahren hat
und/oder
- des bzw. eines in Schritt (b) hergestellten Artikels, welche keine entsprechende Behandlung
gemäß dem Schritt (c) erfahren hat
und/oder
- des bzw. eines in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels nach nur
nasschemischem Behandeln wie in Schritt (c), jedoch ohne vorheriges Plasmabehandeln
in Schritt (b).
[0027] Die textile Oberfläche eines in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels
kann - insbesondere zum Zwecke eines Vergleichs mit einem erfindungsgemäßen Verfahren
und den aus einem erfindungsgemäßen Verfahren resultierenden textilen Oberflächen
- unmittelbar, das heißt ohne vorheriges Plasmabehandeln, nasschemisch behandelt werden.
Erfolgt die nasschemische Behandlung eines in einem Schritt (a) hergestellten oder
bereitgestellten Artikels für die Zwecke eines Vergleichs genauso wie in einem erfindungsgemäßen
Schritt (c), so wird eine textile Oberfläche erhalten, die im direkten Vergleich hinsichtlich
ihrer Hydrophobizität bewertet werden kann. Eine entsprechende vergleichende Untersuchung
ist weiter unten in Beispiel 6 (vgl. Tabelle 3, Werte "A: Feuchtigkeitsabweisung Initial")
angegeben.
[0028] "Vergleichsweise dauerhafter hydrophobiert" bedeutet dabei vorzugsweise, dass die
nach Schritt (c) resultierende plasmabehandelte hydrophobierte textile Oberfläche
einen höheren, gemäß dem Spraytest der Norm AATCC TM22-2014 bestimmten Wert (in Standardwerten
gemäß der Normvorschrift) aufweist, als die unter den gleichen Bedingungen behandelte
entsprechende textile Oberfläche des in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten
Artikels nach nur nasschemischem Behandeln wie in Schritt (c), jedoch ohne vorheriges
Plasmabehandeln in Schritt (b). Besonders bevorzugt bedeutet "vergleichsweise dauerhafter
hydrophobiert", dass die nach Schritt (c) resultierende plasmabehandelte hydrophobierte
textile Oberfläche auch nach fünf Wasch- und Trockenzyklen (vorzugsweise durchgeführt
gemäß der Norm ISO 6330:2000 (E), Bedingungen: Waschmaschine Typ A/Frontlader; Waschprogramm
5A "Normal" bei 40 ± 3 °C; Trocknen im Wäschetrockner) noch einen höheren, gemäß der
Norm AATCC TM22-2014 bestimmten Wert aufweist, als die zu Vergleichszwecken unter
den gleichen Bedingungen behandelte (d.h. ebenfalls nach fünf Wasch- und Trockenzyklen
vorliegende) entsprechende textile Oberfläche des in Schritt (a) hergestellten oder
bereitgestellten Artikels nach nur nasschemischem Behandeln wie in Schritt (c), jedoch
ohne vorheriges Plasmabehandeln in Schritt (b).
[0029] Das nasschemische Behandeln in Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorzugsweise
ein wässriges nasschemisches Behandeln, d.h. ein nasschemisches Behandeln, wobei die
plasmabehandelte textile Oberfläche sowohl mit dem Hydrophobierungsmittel als auch
mit Wasser kontaktiert wird, vorzugsweise gleichzeitig.
[0030] Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend beschriebenes
bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die textile Oberfläche des in Schritt
(a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels
- ein oder mehrere Materialien umfasst, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend
aus
- einem natürlichen Material, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Baumwolle,
Wolle, Seide, Cellulose und Cellulose-Regenerat sowie deren Mischungen; besonders
bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus, Cellulose und Cellulose-Regenerat
sowie deren Mischungen;
- einem synthetischen Material, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
Polyestern, Polyamiden, Polyamidimiden, Polypropylen, Polyacrylnitril und Polyacrylmethacrylat
sowie deren Mischungen; besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der biologisch
abbaubaren synthetischen Polymere bestehend aus substituierten Polyestern, unsubstituierten
Polyestern, substituierten Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden sowie deren
Mischungen;
sowie
- deren Mischungen (hinsichtlich der Zahl der Bestandteile und ihrer Anteile beliebige
Mischungen mehrerer natürlicher Materialien und/oder synthetischer Materialien)
und/oder
- ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Geweben, Gewirken, Gestricken, Geflechten,
Nähgewirken, Filzen, Textilverbundstoffen, Faservliesen, textilen Schläuchen, Seilen,
Fasern, Fäden, Garnen, Vorgarnen und deren Mischungen; vorzugsweise ausgewählt ist
aus der Gruppe bestehend aus Geweben, Gewirken, Gestricken, Textilverbundstoffen,
Faservliesen und deren Mischungen.
[0031] Die von der textilen Oberfläche des in Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens
hergestellten oder bereitgestellten Artikels umfassten ein- oder mehreren Materialien
können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Kombinationen von bevorzugten
Materialien ergeben somit wiederum bevorzugte Materialien oder Materialkombinationen.
[0032] Sofern die textile Oberfläche des in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten
Artikels ein oder mehrere Materialien umfasst, welche - wie vorstehend angegeben -
ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus mindestens einem natürlichen (und daher
biologisch abbaubaren) Material, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Baumwolle, Wolle, Seide, Cellulose und Cellulose-Regenerat; und mindestens einem
synthetischen Material, welches ausgewählt ist aus der Gruppe der biologisch abbaubaren
synthetischen Polymere bestehend aus substituierten Polyestern, unsubstituierten Polyestern,
substituierten Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden, sowie Mischungen der vorgenannten
Materialien, sind die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten textilen
Artikel in vorteilhafter Weise mindestens teilweise und - in Abhängigkeit von den
weiteren Bestandteilen der textilen Artikel wie beispielsweise dem Hydrophobierungsmittel
- im Idealfall vollständig biologisch (d.h. durch biologische Mechanismen wie die
Einwirkung von Mikroorganismen) abbaubar und somit mindestens teilweise und im Idealfall
vollständig kompostierbar und demgemäß für eine biologische Kreislaufführung geeignet.
Diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher bevorzugt.
[0033] "Biologisch abbaubar" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass ein textiler
Artikel, ein Material, oder ein Stoff mit dieser Eigenschaft kompostierbar ist und
vorzugsweise innerhalb eines Zeitraums im Bereich von 12 bis 36 Monaten, besonders
bevorzugt im Bereich von 18 bis 30 Monaten, und vorzugsweise bei einer Temperatur
im Bereich von 40 °C bis 80 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 50 °C bis 75 °C,
mindestens überwiegend (d.h. > 90 Gew.-%, vorzugsweise > 95 Gew.-%, der Ausgangsmasse
werden unter den hier angegebenen Bedingungen biologisch abgebaut) und im Idealfall
praktisch vollständig biologisch (d.h. durch biologische Mechanismen wie die Einwirkung
von Mikroorganismen) abgebaut wird.
[0034] Sofern die textile Oberfläche des in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten
Artikels ein oder mehrere Materialien umfasst, welche ausgewählt sind aus der Gruppe
bestehend aus mindestens einem natürlichen (und daher biologisch abbaubaren) Material,
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cellulose und Cellulose-Regenerat; und mindestens
einem synthetischen Material, ausgewählt aus der Gruppe der biologisch abbaubaren
synthetischen Polymere bestehend aus substituierten Polyestern, unsubstituierten Polyestern,
substituierten Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden, sowie Mischungen der vorgenannten
Materialien, sind die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Produkte
nicht nur in vorteilhafter Weise mindestens teilweise und im Idealfall praktisch vollständig
biologisch abbaubar und somit mindestens teilweise und im Idealfall vollständig kompostierbar,
sondern sie sind zusätzlich auch geeignet, besonders hohen Anforderungen an ihre mechanische
Belastbarkeit sowie die Langlebigkeit bzw. Dauerhaftigkeit der hydrophoben bzw. wasserabweisenden
oder wasserdichten Eigenschaften zu entsprechen. Diese Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist daher besonders bevorzugt.
[0035] In Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens als natürliches Material einzusetzende
Cellulose wird vorzugsweise gewonnen aus dem Holz von Bäumen und/oder aus Pflanzenfasern,
vorzugsweise aus Hanf, Flachs, Bambus, Banane und/oder Ramie.
[0036] In Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzbare Cellulose (Zellstoff)
oder Cellulose-Regenerate umfassen vorzugsweise die Materialien (bzw. die Fasern aus
den Materialien) Viskose, Modal, Lyocell und Cupro, besonders bevorzugt Lyocell.
[0037] Regeneratfasern sind Fasern, die aus natürlich vorkommenden, nachwachsenden Rohstoffen
über chemische Prozesse hergestellt werden. Dabei handelt es sich vor allem um Cellulosederivate
aus Holz.
[0038] Als Viskosefasern werden Chemiefasern (Regeneratfasern) bezeichnet, die mittels des
an sich bekannten Viskoseverfahrens, einem weit verbreiteten Nassspinnverfahren, industriell
hergestellt werden. Der Ausgangsrohstoff des Viskoseverfahrens ist Cellulose, überwiegend
in Form von Holz, bei dem durch verschiedene Verfahren die hochreine Cellulose extrahiert
wird.
[0039] Modalfasern bestehen, wie Viskosefasern, ebenfalls zu 100 Prozent aus Cellulose,
werden aber, anders als andere Regeneratfasern, hauptsächlich aus Buchenholz hergestellt.
Der Ausgangsstoff ist entrindetes und anschließend zur Trennung vom Lignin in Stücke
zerkleinertes Buchenholz. Durch Modifizierung des Herstellungsprozesses erreicht man
bei Modalfasern eine höhere Faserfestigkeit und verbesserte Fasereigenschaften als
bei anderen Zellstofffasern. Außerdem besitzt die Modalfaser eine höhere Feuchtigkeitsaufnahme
und trocknet schnell.
[0040] Lyocell ist eine an sich bekannte, aus Cellulose bestehende, industriell hergestellte
Cellulose-Regeneratfaser, die nach dem an sich bekannten Direkt-Lösemittelverfahren
hergestellt wird. Sie wird insbesondere für die Herstellung von Textilien und Vliesstoffen
("Nonwovens") eingesetzt. Lyocell-Fasern weisen eine hohe Trocken- und Nassfestigkeit
auf, sind weich und absorbieren Feuchtigkeit sehr gut. Daraus hergestellte Textilien
weisen regelmäßig einen glatten und kühlen Griff mit fließendem Fall auf, haben eine
geringe Knitterneigung und können gewaschen und chemisch gereinigt werden.
[0041] Cupro, auch als Kupferseide oder Kupferfaser bezeichnet, ist eine aus Celluloseregeneraten
aufgebaute textile Faser. Die Eigenschaften von Cupro sind mit Viskose vergleichbar.
Cuprofasern werden vor allem zu Futterstoffen verarbeitet, denn sie sind atmungsaktiv,
hygroskopisch und laden sich nicht statisch auf. Zudem haben die Stoffe einen seidigen
weichen Griff und sind glatt und glänzend. Cupro kann gewaschen und gebügelt werden,
ist aber nicht bügelfrei. Cupro wird üblicherweise nach dem Kupferoxid-Ammoniak-Verfahren
(Cuoxam-Verfahren) hergestellt.
[0042] In Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzbares synthetisches Material
umfasst auch Elastomere, vorzugsweise biologisch abbaubare Elastomere.
[0043] Besonders bevorzugte in Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens einzusetzende
biologisch abbaubare substituierte oder unsubstituierte Polyester umfassen Copolyester
aromatischer und aliphatischer Monomere, vorzugsweise Copolyester umfassend als Monomere
Terephthalsäure und Alkandiole, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
Ethandiol, 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol, und umfassend oder nicht umfassend weitere
Monomere. Beispiele für erfindungsgemäß besonders bevorzugt einzusetzende biologisch
abbaubare substituierte oder unsubstituierte Polyester sind Polybutylenadipat-terephthalat
("PBAT"), Ecoflex® (BASF) und infinito® (Lauffenmühle GmbH & Co. KG).
[0044] Bevorzugte in Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzbare Polyamide
sind bzw. umfassen Polyamidimide und Aramide (letztere werden auch bezeichnet als
"aromatische Polyamide"), vorzugsweise gemäß der Definition der US-amerikanischen
Federal Trade Commission, wonach Aramide solche Polyamide mit aromatischen Gruppen
in der Hauptkette sind, bei denen mindestens 85 % der Amidgruppen direkt an zwei aromatische
Ringe gebunden sind.
[0045] Ein besonders bevorzugtes, in Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens einzusetzendes
biologisch abbaubares Polyamid ist an sich bekanntes Polyamid 6. Ein Beispiel für
ein erfindungsgemäß besonders bevorzugtes biologisch abbaubares Polyamid ist Amni
Soul Eco® (Rhodia/Solvay).
[0046] Die vorstehend angegebenen Varianten der textilen Oberfläche des in Schritt (a) hergestellten
oder bereitgestellten Artikels können einzeln oder in Kombination (gemeinsam) eingesetzt
werden. Beispielsweise können Fäden, Fasern oder Garne aus einem oder mehreren der
vorstehend angegebenen Materialien einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.
So können etwa Fäden aus mindestens einem synthetischen Material und/oder Fäden aus
mindestens einem natürlichen Material einzeln oder gemeinsam zu Garnen versponnen
werden oder es können solche verschiedenen Fäden jeweils einzeln oder gemeinsam zu
einem Vlies, Gewebe oder Stoff verarbeitet, beispielsweise gefügt, verwebt oder gestrickt,
werden.
[0047] Vorzugsweise werden in Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte
oder bereitgestellte textile Artikel eingesetzt, deren textile Oberfläche ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus Geweben und Gestricken. Das Plasmabehandeln von Geweben
und Gestricken in Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann besonders rationell
und wirkungsvoll durchgeführt werden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte
textile Gewebe oder Gestricke können direkt zu fertig konfektionierten textilen Artikeln,
beispielsweise zu textilen Artikeln des täglichen Gebrauchs weiterverarbeitet werden.
[0048] Die vorstehend genannten Materialien (beispielsweise Cellulose oder Cellulose-Regenerat)
und die vorstehend angegebenen Typen von textilen Oberflächen (beispielsweise Gewebe
oder Gestricke) können vorzugsweise kombiniert werden und solche Kombinationen, insbesondere
Kombinationen von bevorzugten Materialien mit bevorzugten Typen von textilen Oberflächen,
ergeben bevorzugte Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0049] Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend als
bevorzugt beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die textile Oberfläche
des in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels ein Gewebe Gewirke,
Gestrick, Geflecht, Nähgewirke, Filz, Faservlies und/oder, einen textilen Schlauch,
vorzugsweise ein Gewebe und/oder ein Gestrick, besonders bevorzugt ein Gewebe umfasst,
welches bzw. welcher
- ein Flächengewicht im Bereich von 20 g/m2 bis 500 g/m2, vorzugsweise im Bereich von 100 g/m2 bis 200 g/m2, aufweist
und/oder
- eine Fadendichte im Bereich von 80 bis 120 Kettfäden/cm und 40 bis 80 Schussfäden/cm
aufweist.
[0050] Es hat sich in eigenen Versuchen gezeigt, dass diese vorgenannten bevorzugten textilen
Oberflächen, insbesondere Gewebe und/oder Gestricke, besonders gut für ein Plasmabehandeln
in Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind und somit eine besonders
gute Plasmaaktivierung und eine besonders gute nachfolgende Hydrophobierung einer
textilen Oberfläche ermöglichen.
[0051] Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend als
bevorzugt beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das in Schritt (c) eingesetzte
Hydrophobierungsmittel
- ein wässriges Hydrophobierungsmittel ist, das vorzugsweise modifiziertes Polydimethylsiloxan
umfasst,
und/oder
- keine fluorhaltigen organischen Verbindungen umfasst.
[0052] Ein wässriges Hydrophobierungsmittel erlaubt die Durchführung des Verfahrens als
wässriges (d.h. mindestens in Anwesenheit von Wasser durchgeführtes) Verfahren, im
Idealfall ohne Anwesenheit organischer Lösungsmittel. Auf diese Weise gelangen wenige
organische oder keine organischen Lösungsmittel in die Umwelt, ohne dass aufwändige
Filter- oder Rückhaltemaßnahmen erforderlich wären bzw. es fallen wenige organische
oder keine organischen Lösungsmittelreste an, welche die Umwelt beeinträchtigen könnten
oder aufwändig entsorgt werden müssten. Polydimethylsiloxane sind bekannt als allenfalls
gering giftig und chemisch mindestens weitgehend inert, so dass durch deren Einsatz
im erfindungsgemäßen Verfahren Gesundheitsschäden an lebenden Organismen mindestens
weitgehend und im Idealfall völlig ausgeschlossen werden können.
[0053] Durch den mindestens weitgehenden und im Idealfall völligen Verzicht auf Fluor-haltige
organische Verbindungen wie per- oder polyfluorierte organische Verbindungen (Fluorcarbone)
in dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die typischen umweltbezogenen Nachteile
dieser Substanzklassen vermieden, wodurch ein zusätzlicher Beitrag zur hohen Umweltverträglichkeit
des erfindungsgemäßen Verfahrens geleistet wird.
[0054] Im erfindungsgemäßen oder einem vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt beschriebenen
erfindungsgemäßen Verfahren ist das Hydrophobierungsmittel vorzugsweise ein wässriges
Hydrophobierungsmittel, welches
- modifiziertes Polydimethylsiloxan, vorzugsweise modifiziertes Polydimethylsiloxan,
worin eine oder mehrere Methylgruppen durch Substituenten mit basischen funktionellen
Gruppen, Alkylgruppen und/oder Polyethergruppen ersetzt sind, umfasst;
sowie zusätzlich
- ein oder mehrere kationische Polymere umfasst, welche ausgewählt sind aus der Gruppe
bestehend aus
- Polyacrylate, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Homopolymeren und
Copolymeren von Acrylsäure, Acrylsäureestern, Methacrylsäure, Methacrylsäureestern
und gegebenenfalls weiteren, mit Acrylsäure, Acrylsäureestern, Methacrylsäure und/oder
Methacrylsäureestern co-polymerisierbaren Monomeren, vorzugsweise Styrol;
- Polyurethane, vorzugsweise Polyurethane vom Polyester-Typ und/oder vom Polycarbonat-Typ,
welche vorzugsweise durch Polykondensation von Dialkoholen oder Polyalkoholen mit
Diisocyanaten und/oder Polyisocyanaten gebildet werden;
- Polyester, welche vorzugsweise durch Polykondensation von Dialkoholen oder Polyalkoholen
mit Dicarbonsäuren und/oder Polycarbonsäuren gebildet werden;
- synthetische Biopolymere, vorzugsweise Polypeptide oder Polyamide, welche jeweils
vorzugsweise durch Polykondensation von Aminosäuren gebildet werden;
und
- Polysaccharide, vorzugsweise Chitin und/oder Chitosan (zu Modifizierungen und dergleichen
siehe unten),
umfasst.
[0055] Die in Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzbaren Polyacrylate, welche
vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Homopolymeren und Copolymeren
von Acrylsäure, Acrylsäureestern, Methacrylsäure und Methacrylsäureestern können gegebenenfalls
weitere, mit Acrylsäure, Acrylsäureestern, Methacrylsäure und/oder Methacrylsäureestern
co-polymerisierbare Monomereneinheiten enthalten. "Gegebenenfalls" bedeutet in diesem
Zusammenhang, dass die Homopolymere und Copolymere aus Monomeren von Acrylsäure, Acrylsäureestern,
Methacrylsäure und Methacrylsäureestern gebildet sind, wobei (abhängig von den Erfordernissen
des Einzelfalls) weitere mit Acrylsäure, Acrylsäureestern, Methacrylsäure und/oder
Methacrylsäureestern co-polymerisierbare Monomere integriert sind oder nicht integriert
sind.
[0056] Vorzugsweise wird das modifizierte Polydimethylsiloxan in dem wässrigen Hydrophobierungsmittel
in Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Gewichtsverhältnis im Bereich
von 1: 20 bis 20: 1, vorzugsweise im Bereich von 1: 10 bis 10: 1, besonders bevorzugt
im Bereich von 7: 1 bis 1: 7, im Verhältnis zu den ein oder mehreren kationischen
Polymeren eingesetzt.
[0057] Vorzugsweise enthält das wässrige Hydrophobierungsmittel in Schritt (c) des erfindungsgemäßen
Verfahrens das modifizierte Polydimethylsiloxan in einer Gesamtmenge im Bereich von
0,1 Gew.-% bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,2 Gew.-% bis 15 Gew.-%
und besonders bevorzugt im Bereich von 0,3 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
des wässrigen Hydrophobierungsmittels.
[0058] Vorzugsweise enthält das wässrige Hydrophobierungsmittel in Schritt (c) des erfindungsgemäßen
Verfahrens die ein oder mehreren kationischen Polymere in einer Gesamtmenge im Bereich
von 0,05 Gew.-% bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 10
Gew.-% und besonders bevorzugt im Bereich von 0,15 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf
das Gesamtgewicht des wässrigen Hydrophobierungsmittels.
[0059] Vorzugsweise umfasst das in Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzbare
modifizierte Polydimethylsiloxan ein oder mehrere Polydimethylsiloxane, welche ausgewählt
sind aus der Gruppe bestehend aus Aminoalkyl-Polydimethylsiloxan, Amidoaminoalkyl-Polydimethylsiloxan,
Alkyl-Aminoalkyl-Polydimethylsiloxan, Alkyl-Amidoaminoalkyl-Polydimethylsiloxan, Polyoxyalkylen-Polydimethylsiloxan
und Alkyl-Polyoxyalkylen-Polydimethylsiloxan. Beispiele solcher modifizierten Polydimethylsiloxane,
welche bevorzugt auch in Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden,
sind insbesondere im Dokument
WO 2010/139466 offenbart.
[0060] Die vorgenannten modifizierten Polydimethylsiloxane sind einzeln oder in Kombination
miteinander einsetzbar.
[0061] Die in Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzbaren kationischen Polymere
sind vorzugsweise Homopolymere oder Copolymere, welche als Bestandteile der Seitenketten
der entsprechenden Monomere ungeladene basische Gruppen, vorzugsweise primäre, sekundäre
oder tertiäre Aminogruppen, umfassen, welche durch Aufnahme von H
+-Ionen kationische Gruppen bilden können. Beispiele solcher kationischen Polymere,
welche bevorzugt in Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden,
sind insbesondere im Dokument
WO 2010/139466 offenbart.
[0062] Die vorgenannten kationischen Polymere sind einzeln oder in Kombination miteinander
einsetzbar.
[0063] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff "Polysaccharid" modifizierte
und unmodifizierte Polysaccharide, vorzugsweise modifiziertes Chitin und modifiziertes
und unmodifiziertes Chitosan, wobei Unterschiede hinsichtlich der Molmassen, hinsichtlich
der Deacetylierungsgrade sowie hinsichtlich erfindungsgemäß geeigneter Polysaccharid-Derivate
wie vorzugsweise Chitosanderivate vorliegen können. Im erfindungsgemäßen Verfahren
vorzugsweise einzusetzende Chitosanderivate umfassen Chitosansuccinat (N-Succinyl-Chitosan),
Chitosanpropionat (N-Propionyl-Chitosan) und Chitosanadipat (N-Adipyl-Chitosan).
[0064] Im vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt einzusetzende kationische
Polymere sind die Biopolymere Chitin und/oder Chitosan und deren Derivate, vorzugsweise
Chitosan und dessen Derivate. Liegen im Biopolymer-Gesamtmolekül mehr deacetylierte
als acetylierte 2-Amino-2-desoxy-ß-D-glukopyranose-Einheiten vor (> 50 % deacetylierte
Einheiten), so wird dieses im vorliegenden Text, im Einklang mit dem üblichen Verständnis
in der Fachwelt, als Chitosan bezeichnet. Liegen im Biopolymer-Gesamtmolekül mehr
acetylierte als deacetylierte 2-Amino-2-desoxy-ß-D-glukopyranose-Einheiten vor (<
50 % deacetylierte Einheiten), so wird dieses im vorliegenden Text, im Einklang mit
dem üblichen Verständnis in der Fachwelt, als Chitin bezeichnet. Der Grad der resultierenden
Deacetylierung im Chitin bzw. Chitosan kann variieren. Zur Verbesserung der Löslichkeit
in wässrigen Lösungen und/oder zur Verringerung der Viskosität kann dabei die Kettenlänge
und/oder der Deacetylierungsgrad des Polysaccharids (Chitin oder Chitosan) verändert
werden. Aufgrund der durch die Deacetylierung entstandenen freien Aminogruppen ist
Chitosan in saurer Lösung ein Polykation mit einer hohen Ladungsdichte.
[0065] Für den Einsatz in Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Chitosan
mit einem Deacetylierungsgrad von > 75 % bevorzugt, besonders bevorzugt mit einem
Deacetylierungsgrad von > 85% und ganz besonders bevorzugt mit einem Deacetylierungsgrad
von > 90 %. Das Molekulargewicht des in Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens
eingesetzten Chitosans liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10.000 Dalton bis 5.000.000
Dalton, besonders bevorzugt in einem Bereich von 100.000 Dalton bis 2.000.000 Dalton
und ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 150.000 Dalton bis 1.000.000 Dalton.
Beispiele von Chitosan-Typen, welche in Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens
einsetzbar oder vorzugsweise einsetzbar sind, sind insbesondere im Dokument
WO 2010/139466 offenbart.
[0066] Demgemäß ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend
beschriebenes bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei
- das modifizierte Polydimethylsiloxan ein modifiziertes Polydimethylsiloxan ist,
- worin eine oder mehrere Methylgruppen jeweils durch einen Substituenten mit basischer
funktioneller Gruppe, vorzugsweise jeweils durch eine Aminoalkylgruppe oder eine Amido-Aminoalkylgruppe,
ersetzt sind,
und welches vorzugsweise terminale Methoxygruppen umfasst;
und/oder
- wobei die ein oder mehreren kationischen Polymere ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend
aus
- Polyacrylate, welche durch kationische Gruppen oder basische Gruppen, vorzugsweise
durch Aminogruppen, funktionalisiert sind, wobei die Funktionalisierung vorzugsweise
durch entsprechend substituierte bzw. funktionalisierte (Meth)acrylsäureester bewirkt
wird;
vorzugsweise Styrol-Acrylat-Copolymere, welche durch basische Gruppen, vorzugsweise
durch Aminogruppen, funktionalisiert sind;
- Polyurethane, welche durch kationische Gruppen oder basische Gruppen, vorzugsweise
durch Aminogruppen, funktionalisiert sind;
- Polyester, welche durch kationische Gruppen oder basische Gruppen, vorzugsweise durch
Aminogruppen, funktionalisiert sind;
- Polypeptide umfassend eine oder mehrere basische Aminosäuren, vorzugsweise ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Lysin, Arginin, Histidin, Citrullin und Ornithin,
und
- Chitosan, vorzugsweise mit einem Deacetylierungsgrad > 75 %; wobei vorzugsweise mindestens
eines der ein oder mehreren kationischen Polymere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend
aus
- Polyacrylate, vorzugsweise Styrol-Acrylat-Copolymere, welche durch kationische Gruppen
oder basische Gruppen, vorzugsweise durch basische Gruppen, besonders bevorzugt durch
Aminogruppen, funktionalisiert sind,
und
- Chitosan, vorzugsweise mit einem Deacetylierungsgrad > 75 %.
[0067] Im Rahmen des vorliegenden Textes wird allgemein eine Substitution, beispielsweise
einer Seitenkette eines Moleküls, mit einer (im Einzelfall gegebenenfalls näher bezeichneten)
funktionellen Gruppe auch als "Funktionalisierung" bezeichnet. Entsprechend werden
im vorliegenden Text auch die Begriffe "substituiert" und "funktionalisiert" (gegebenenfalls
im Einzelfall jeweils näher bezeichnet) synonym gebraucht.
[0068] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden die Begriffe "Polyamide" und "Polypeptide"
(d.h. jeweils ein durch Peptidbindungen zwischen Aminosäuren verknüpftes natürliches
oder synthetisches Polymer) synonym verwendet und lediglich abhängig vom sachlichen
Zusammenhang unterschiedlich eingesetzt. Üblicherweise wird der Begriff "Polypeptid"
im Zusammenhang mit entsprechenden natürlichen Polymeren verwendet.
[0069] Beispiele von wässrigen, Fluor-freien Hydrophobierungsmitteln, welche in Schritt
(c) des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt eingesetzt werden, sind insbesondere
im Dokument
WO 2010/139466 offenbart.
[0070] Auch bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend als
bevorzugt beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Plasmabehandeln in
Schritt (b)
- eine Niederdruckplasmabehandlung, vorzugsweise eine Niederdruckplasma-Aktivierung,
ist
oder
- eine Niederdruckplasmabehandlung, vorzugsweise eine Niederdruckplasma-Aktivierung,
und zumindest einen weiteren Plasmabehandlungsschritt umfasst.
[0071] Ein Niederdruckplasma wird in der Regel zwischen zwei oder mehr Elektroden durch
elektromagnetische Hochfrequenzfelder erzeugt, bei einem Druck, der erheblich niedriger
ist als der Erdatmosphärendruck. Durch die große (mittlere) freie Weglänge auf diese
Weise erzeugter angeregter Teilchen kann die Ausdehnung des Plasmas über den Wirkungsbereich
des Hochfrequenzfeldes hinausgehen und auch das komplette Volumen einer Plasmakammer
erfassen.
[0072] In der vorstehend angegebenen bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
umfasst der zumindest eine weitere Plasmabehandlungsschritt vorzugsweise ein Plasmareinigen,
besonders bevorzugt ein Plasmareinigen der in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten
textilen Oberfläche, bevor eine Plasma-Aktivierung besagter textiler Oberfläche durchgeführt
wird. Auf die Plasmaeinigung folgt somit die Plasmaaktivierung, vorzugsweise die Niederdruckplasma-Aktivierung.
[0073] Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt
beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Niederdruckplasmabehandlung bei
einem Druck im Bereich von 1 Pa (0,01 mbar) bis 20 kPa (200 mbar) erfolgt, vorzugsweise
bei einem Druck im Bereich von 1 Pa (0,01 mbar) bis 0,5 kPa (5 mbar), besonders bevorzugt
bei einem Druck im Bereich von 10 Pa bis 50 Pa (0,1 mbar bis 0,5 mbar).
[0074] Es wurde in eigenen Versuchen gefunden, dass in den hier vorstehend als bevorzugt
bzw. als besonders bevorzugt angegebenen Druckbereichen ein guter oder sogar der beste
Erfolg erzielt wird hinsichtlich einerseits der Durchdringung der textilen Oberfläche
mittels der Niederdruckplasmabehandlung, welche für die Langzeitstabilität der Behandlung
ausschlaggebend ist, und andererseits der Verfahrensgeschwindigkeit, welche für die
wirtschaftliche Durchführung des Verfahrens von Bedeutung ist. Ein höherer Gasdruck
führt in der Regel zu einer schnelleren Plasmaaktivierung, deren Langzeitstabilität
jedoch beschränkt ist. Die Anwendung eines niedrigeren Gasdruckes (beispielsweise
< 10 Pa) führt dagegen in der Regel zu einer vorteilhaften Durchdringung der textilen
Oberfläche mittels der Niederdruckplasmabehandlung, erfordert aber längere Behandlungsdauern.
[0075] Es ist daher ein erfindungsgemäßes Verfahren oder ein bevorzugtes erfindungsgemäßes
Verfahren bevorzugt, wobei die vorstehend für Schritt (b) als bevorzugt bzw. als besonders
bevorzugt für die Niederdruckplasmabehandlung, vorzugsweise die Niederdruckplasma-Aktivierung,
angegebenen Druckbereiche kombiniert werden mit den nachfolgend für Schritt (b) als
bevorzugt bzw. als besonders bevorzugt für die Niederdruckplasmabehandlung, vorzugsweise
die Niederdruckplasma-Aktivierung, angegebenen Bereiche der zeitlichen Dauer.
[0076] Das Plasmabehandeln, vorzugsweise die Niederdruckplasmabehandlung, besonders bevorzugt
die Niederdruckplasma-Aktivierung, in Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird in Anwesenheit eines Reaktivgases und/oder (vorzugsweise "und") eines Inertgases
durchgeführt. Als Inertgase werden vorzugsweise Edelgase oder deren Mischungen eingesetzt.
[0077] Als Reaktivgas werden vorzugsweise eine oder mehrere sauerstoffhaltige Verbindungen
eingesetzt, welche molekularen Sauerstoff mindestens unter den Bedingungen der Niederdruckplasma-Aktivierung
mindestens intermediär freisetzen (z.B. Vorstufen oder "Precursor" von Sauerstoff)
oder zur Verfügung stellen.
[0078] Es ist daher ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend beschriebenes
bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren bevorzugt, wobei die Niederdruckplasmabehandlung
mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus O, O
2, O
3, NO, N
2O und CO
2, durchgeführt wird, so dass vorzugsweise sauerstoffhaltige funktionelle Gruppen (vorzugsweise
-OH, -CO, -CHO oder -COOH) auf der textilen Oberfläche erzeugt werden, die vorzugsweise
kovalent an die textile Oberfläche gebunden sind.
[0079] Der Nachweis der Erzeugung solcher sauerstoffhaltiger funktioneller Gruppen auf der
bzw. deren kovalenter Bindung an die textile Oberfläche kann durch geeignete physikalische
oder physiko-chemische Methoden geführt werden, beispielsweise durch Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie
(FT-IR-Spektroskopie) oder durch Röntgenphotoelektronenspektroskopie für die chemische
Analyse (ESCA).
[0080] Besonders bevorzugt ist demnach ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend
beschriebenes bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die mindestens eine sauerstoffhaltige
Verbindung
- O2 (molekularer Sauerstoff) ist
und/oder
- in Mischung mit mindestens einem Inertgas vorliegt, vorzugsweise ausgewählt aus der
Gruppe bestehend aus He, Ar, Ne und Xe,
und/oder
- in einem Gemisch vorliegt, welches O2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst,
wobei das Gemisch vorzugsweise mindestens 99 Vol.-% an O2 und mindestens einem Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar,
enthält
und besonders bevorzugt mindestens 99 Vol.-% an O2 und Ar enthält.
[0081] Vorzugsweise wird die Plasmabehandlung, vorzugsweise die Niederdruckplasmabehandlung,
besonders bevorzugt die Niederdruckplasma-Aktivierung, in Schritt (b) des erfindungsgemäßen
Verfahrens mit einem Gas oder Gasgemisch durchgeführt, welches (vor dem Übergang in
den Plasmazustand) neben der bzw. den sauerstoffhaltigen Gasen nicht mehr als 1 Vol.%
sonstige, gasförmige Bestandteile umfasst.
[0082] Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend als
bevorzugt beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das vorgenannte Gemisch
(vor dem Übergang in den Plasmazustand) einen Anteil an O
2 im Bereich von 70 Vol.-% bis 90 Vol.-% und einen Anteil an Inertgas, vorzugsweise
an He und/oder Ar, im Bereich von 10 Vol.-% bis 30 Vol.-% enthält.
[0083] Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt
beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei in Schritt (b)
- die Niederdruckplasmabehandlung für eine Dauer im Bereich von 10 sec bis 10 min, vorzugsweise
im Bereich von 30 sec bis 5 min, besonders bevorzugt im Bereich von 1 min bis 3 min,
durchgeführt wird;
und/oder
- das Niederdruckplasma bei einer Frequenz im Bereich von 10 MHz bis 18 MHz, vorzugsweise
im Bereich von 11 MHz bis 15 MHz, erzeugt wird,
und/oder
- das Niederdruckplasma mit Elektroden erzeugt wird, wobei die Elektrodendichte vorzugsweise
im Bereich von 1 bis 10 Elektroden/m2, besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 5 Elektroden/m2, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2,5 bis 4 Elektroden/m2, bezogen auf die in Schritt (a) hergestellte oder bereitgestellte textile Oberfläche,
liegt;
und/oder
- die Niederdruckplasmabehandlung mit einer Plasmaerzeugungsquelle bei einer Leistung
im Bereich von 0,05 kW bis 100 kW, vorzugsweise im Bereich von 1 kW bis 25 kW, besonders
bevorzugt im Bereich von 2 kW bis 15 kW, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 5
kW bis 10 kW durchgeführt wird,
und/oder
- die Niederdruckplasmabehandlung in einer Plasmabehandlungskammer bei einer Leistung
im Bereich von 0,25 kW/m3 bis 2,0 kW/m3, vorzugsweise im Bereich von 0,5 kW/m3 bis 1,5 kW/m3, durchgeführt wird.
[0084] Die vorstehend als bevorzugt oder besonders bevorzugt angegebenen Parameter der Niederdruckplasmabehandlung
in Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens können vorzugsweise kombiniert werden
und ergeben in Kombination besonders bevorzugte Verfahrensbedingungen für die Durchführung
von Schritt (b).
[0085] Insbesondere sind Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt, wobei in
Schritt (b) eine Niederdruckplasmabehandlung, vorzugsweise eine Niederdruckplasma-Aktivierung,
bei einem Druck im Bereich von 1 Pa (0,01 mbar) bis 0,5 kPa (5 mbar) und für eine
Dauer im Bereich von 30 sec bis 5 min durchgeführt wird. Zudem sind Varianten des
erfindungsgemäßen Verfahrens besonders bevorzugt, wobei in Schritt (b) eine Niederdruckplasmabehandlung,
vorzugsweise eine Niederdruckplasma-Aktivierung, bei einem Druck im Bereich von 10
Pa bis 50 Pa (0,1 mbar bis 0,5 mbar) und für eine Dauer im Bereich von 1 min bis 3
min durchgeführt wird.
[0086] Wie bereits vorstehend angegeben, ist unter diesen bevorzugten Bedingungen von Druck-
und Zeitdauerbereichen die beste Wirkung bzw. der beste Kompromiss des erfindungsgemäßen
Verfahrens hinsichtlich Durchdringung der textilen Oberfläche mittels der Niederdruckplasmabehandlung,
Langlebigkeit der erzielten Aktivierung und nachfolgender Hydrophobierung der textilen
Oberfläche sowie wirtschaftliche Durchführung des Verfahrens gegeben.
[0087] Sofern in Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens das Niederdruckplasma mit
Elektroden erzeugt wird, wobei die Elektrodendichte vorzugsweise im oben angeführten
Bereich liegt, wird eine besonders wirkungsvolle und gleichmäßige Aktivierung und
nachfolgende Hydrophobierung der textilen Oberfläche erreicht.
[0088] Sofern in Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens die Niederdruckplasmabehandlung
in einer Plasmabehandlungskammer bei einer Leistung im oben angeführten Bereich bzw.
mit einer Plasmaerzeugungsquelle bei einer Leistung im oben angeführten Bereich durchgeführt
wird, werden besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der Aktivierung der textilen Oberfläche
bzw. der nachfolgenden Hydrophobierung und deren Langlebigkeit erzielt.
[0089] Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt
beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das nasschemische Behandeln in Schritt
(c) ein oder mehrere oder sämtliche der folgenden Maßnahmen umfasst:
- Imprägnieren, vorzugsweise Vollbadimprägnieren, besonders bevorzugt mittels Foulardieren,
der in Schritt (b) resultierenden plasmabehandelten textilen Oberfläche oder einer
daraus in weiteren Schritten hergestellten textilen Oberfläche,
- Trocknen aufgenommenen Hydrophobierungsmittels auf der textilen Oberfläche,
- Fixieren aufgenommenen Hydrophobierungsmittels auf der textilen Oberfläche,
wobei das nasschemische Behandeln vorzugsweise eine Vollbadimprägnierung, besonders
bevorzugt eine Vollbadimprägnierung mittels Foulardieren, der in Schritt (b) resultierenden
plasmabehandelten textilen Oberfläche oder einer daraus in weiteren Schritten hergestellten
textilen Oberfläche umfasst,
wobei bevorzugt danach das Trocknen und/oder Fixieren aufgenommenen Hydrophobierungsmittels
auf der textilen Oberfläche erfolgt.
[0090] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann das Imprägnieren im Zuge des vorgenannten
nasschemischen Behandelns in Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens mit jeder
zu diesem Zweck geeigneten Methode erfolgen, beispielsweise durch Sprühen, Tauchen,
Druckimprägnieren, Pflatschen ("Kiss-and-Roll"), Einwaschimprägnieren, beispielsweise
in der Waschmaschine, Vollbadimprägnieren (bevorzugt) oder durch eine Kombination
von mehreren der vorgenannten Methoden.
[0091] Vorzugsweise erfolgt das Imprägnieren erfindungsgemäß durch Vollbadimprägnierung,
besonders bevorzugt mittels Foulardieren, vorzugsweise wenn das nasschemische Behandeln
ein wässriges nasschemisches Behandeln ist. Auf diese Weise wird die in Schritt (c)
des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene plasmabehandelte hydrophobierte textile
Oberfläche am wirkungsvollsten mit dem Hydrophobierungsmittel in Kontakt gebracht
und es resultiert eine besonders vollständig und dauerhaft hydrophobierte textile
Oberfläche.
[0092] Bevorzugt ist ebenfalls ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend
beschriebenes bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das nasschemische Behandeln
in Schritt (c)
- ein wässriges nasschemisches Behandeln (wie vorstehend erklärt) ist, welches ein Imprägnieren
(wie vorstehend erklärt), vorzugsweise Vollbadimprägnieren, besonders bevorzugt mittels
Foulardieren umfasst, der in Schritt (b) resultierenden plasmabehandelten textilen
Oberfläche oder einer daraus in weiteren Schritten hergestellten textilen Oberfläche,
mit einem wässrigen Hydrophobierungsmittel, das modifiziertes Polydimethylsiloxan
umfasst, wobei das modifizierte Polydimethylsiloxan in einer Konzentration im Bereich
von 200 g/L bis 400 g/L, vorzugsweise im Bereich von 250 g/L bis 350 g/L, bezogen
auf die beim nasschemischen Behandeln in Schritt (c) eingesetzte Gesamtmenge an wässriger
Flüssigkeit, eingesetzt wird.
[0093] Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend
als bevorzugt beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das nasschemische Behandeln
in Schritt (c) ein wässriges nasschemisches Behandeln ist und ein Vollbadimprägnieren,
vorzugsweise mittels Foulardieren, der in Schritt (b) resultierenden plasmabehandelten
textilen Oberfläche oder einer daraus in weiteren Schritten hergestellten textilen
Oberfläche, umfasst, wobei das Vollbadimprägnieren, vorzugsweise das Foulardieren,
- bei einem Druck im Bereich von 100 kPa bis 500 kPa, vorzugsweise im Bereich von 200
kPa bis 400 kPa durchgeführt wird
und/oder
- bei einer Durchlauf-Geschwindigkeit der textilen Oberfläche (Längenmaß der textilen
Oberfläche) durch das der Imprägnierung dienende Vollbad im Bereich von 0,5 m/min
bis 5 m/min, vorzugsweise im Bereich von 1 m/min bis 3 m/min, durchgeführt wird,
und/oder (vorzugsweise "und")
- bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 35 °C, vorzugsweise im Bereich von 18
°C bis 25 °C, durchgeführt wird.
[0094] Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend als
bevorzugt beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das nasschemische Behandeln
in Schritt (c) ein wässriges nasschemisches Behandeln ist und ein Trocknen aufgenommenen
Hydrophobierungsmittels auf der textilen Oberfläche umfasst, wobei das Trocknen durchgeführt
wird
- bei einer Temperatur im Bereich von 100 °C bis 140 °C, vorzugsweise im Bereich von
110 °C bis 130 °C,
und/oder (vorzugsweise "und")
- für eine Dauer im Bereich von 30 sec bis 5 min, vorzugsweise im Bereich von 1 min
bis 4 min,
und/oder (vorzugsweise "und")
- in einem Spannrahmen.
[0095] Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt
beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das nasschemische Behandeln in Schritt
(c) ein wässriges nasschemisches Behandeln ist und ein Fixieren aufgenommenen Hydrophobierungsmittels
auf der textilen Oberfläche umfasst, wobei das Fixieren durchgeführt wird
- bei einer Temperatur im Bereich von 120 °C bis 190 °C, vorzugsweise im Bereich von
140 °C bis 180 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 150 °C bis 170 °C,
und/oder (vorzugsweise "und")
- für eine Dauer im Bereich von 20 sec bis 4 min, vorzugsweise im Bereich von 30 sec
bis 3 min, besonders bevorzugt im Bereich von 1 min bis 3 min,
und/oder (vorzugsweise "und")
- in einem Spannrahmen.
[0096] Bevorzugt werden die vorstehend für das nasschemische Behandeln in Schritt (c) des
erfindungsgemäßen Verfahrens angegebenen oder als (besonders) bevorzugt angegebenen
Maßnahmen, einschließlich des Trocknens und Fixierens, miteinander kombiniert, wodurch
sich besonders bevorzugte Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben, welche
zu besonders wirkungsvoll und/oder dauerhaft hydrophobierten textilen Oberflächen
führen. Solche besonders dauerhaft hydrophobierten textilen Oberflächen bewahren ihre
vorteilhaften, insbesondere wasserabweisenden oder wasserdichten, Eigenschaften besonders
lange und sind besonders widerstandsfähig gegen mechanische Belastung, beispielsweise
durch Abrieb oder Wasch- bzw. Trockenvorgänge.
[0097] Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen textilen Artikel, umfassend eine hydrophobierte
textile Oberfläche, herstellbar durch ein erfindungsgemäßes Verfahren, vorzugweise
herstellbar durch ein vorstehend als bevorzugt beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren.
[0098] Der erfindungsgemäße textile Artikel ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Wetterschutzbekleidung; Outdoorbekleidung, Funktionsbekleidung; Arbeitskleidung,
vorzugsweise für den Außenbereich; Regenumhänge; Ponchos; Abdeckplanen für Kfz oder
Baugewerbe; Markisen; Sonnendächer; Regenschirme; Sonnenschirme; Zeltbahnen; Zelte
und Transportbehälter, vorzugsweise Koffer, Tragetaschen, Sporttaschen, Rucksäcke
und Packtaschen.
[0099] Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen textilen Artikels
gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren vorstehend angegebenen Erläuterungen
entsprechend, und umgekehrt.
[0100] Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Niederdruckplasmaverfahrens
zur vorbereitenden Behandlung einer textilen Oberfläche eines Artikels, vor dem nasschemischen
Hydrophobieren der textilen Oberfläche.
[0101] Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verwendung gelten
die für das erfindungsgemäße Verfahren und/oder für den erfindungsgemäßen textilen
Artikel vorstehend angegebenen Erläuterungen entsprechend, und umgekehrt.
Beispiele:
[0102] Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher beschreiben und erklären,
ohne ihren Schutzbereich einzuschränken.
Beispiel 1: Bereitstellen eines Artikels mit einer textilen Oberfläche
[0103] Als Artikel mit einer textilen Oberfläche wurde in den nachfolgend angegebenen Beispielen
jeweils ein Gewebe eingesetzt (bereitgestellt), welches zu 100 % aus individuellen
Fäden eines biologisch abbaubaren synthetischen Polymers (einem Copolyester umfassend
als Monomere Terephthalsäure und Ethandiol sowie weitere Monomere) bestand. Das Flächengewicht
des Gewebes betrug ca. 150 g/m
2 und die Fadendichte betrug ca. 100 Kettfäden/cm und ca. 50 Schussfäden/cm.
[0104] Das derart bereitgestellte Gewebe wurde mit "G-tO" bezeichnet.
[0105] Ähnlich überzeugende Resultate wie hier unten ausgeführt werden auch bei Verwendung
anderer textiler Oberflächen (beispielsweise bei Verwendung einer der weiter oben
angegebenen, erfindungsgemäß einsetzbaren oder bevorzugt einsetzbaren textilen Oberflächen)
erhalten.
Beispiel 2: Plasmabehandeln einer textilen Oberfläche
[0106] Das vorstehend bereitgestellte Gewebe (vgl. Beispiel 1) wurde einer Niederdruckplasma-Aktivierung
in einem Nano-Plasmacoater BAG mit Plasmakammer (ca. 11 m
3) und einer Mehrzahl von Elektroden (Elektrodendichte ca. 3,5 Elektroden/m
2 Gewebe) unterworfen, wobei folgende Parameter eingestellt wurden:
| Frequenz: |
13,56 MHz |
| Behandlungsdauer: |
2 min |
| Leistung (Plasmaquelle): |
9 kW |
| Druck: |
0,3 mbar (30 Pa) |
| Prozessgas: |
O2 (molekularer Sauerstoff) |
| Inertgas: |
Ar (Argon) |
| Verhältnis Prozessgas/Inertgas: |
20 Vol.-% Ar / 80 Vol.-% O2 |
[0107] Das derart plasmabehandelte Gewebe wurde mit "G-tO-pbh" bezeichnet.
Beispiel 3: Herstellung von Hydrophobierungsmitteln
[0108] Es wurden auf an sich bekannte Weise die nachfolgend (vgl. Tabelle 1) angegebenen
Zusammensetzungen von im erfindungsgemäßen Verfahren (Schritt (c)) einsetzbaren wässrigen
Hydrophobierungsmitteln (nachfolgend auch als "HPM" abgekürzt) enthaltend modifiziertes
Polydimethylsiloxan (nachfolgend auch als "PDMS" abgekürzt) hergestellt.
[0109] Als Chitosan wurde jeweils ein Chitosan mit einem Deacetylierungsgrad von 95 % und
einem Molekulargewicht von 300.000 bis 500.000 g/mol (Da) eingesetzt.
[0110] Als Amino-funktionalisiertes (Styrol-)Acrylat-Copolymer wurde jeweils eine emulgatorhaltige
Dispersion (ca. 35 Gew.-% Aktivgehalt) eines Acrylat-Styrol-Copolymerisat mit 25-45
% Gewichtsanteil an aminofunktionellen Monomeren und einem Molekulargewicht zwischen
50.000 und 500.000 g/mol (Da) verwendet.
Tabelle 1: Zusammensetzungen von Hydrophobierungsmitteln
| Bestandteil |
Funktion |
HPM 1 |
HPM 2 |
HPM 3 |
| Menge [Gew.-%] |
Menge [Gew.-%] |
Menge [Gew.-%] |
| Amino-Amido-Siloxan1 |
Modifiziertes PDMS |
0,6 |
0 |
0 |
| Amino-funktionalisiertes Polydimethylsiloxan 1 |
Modifiziertes PDMS |
0 |
1,7 |
5,1 |
| Amino-funktionalisiertes (Styrol-)Acrylat-Copolymer |
Kationisches Polymer |
0 |
0,25 |
0,74 |
| Chitosan |
Kationisches Polymer |
0,5 |
0 |
0,1 |
| Ameisensäure |
Säure |
0,25 |
0,06 |
0,06 |
| Wasser |
Lösungsmittel (incl. Konservierungsmittel) |
ad 100 |
ad 100 |
ad 100 |
| 1: als wässrige Mikroemulsion |
Beispiel 4: Nasschemisches Behandeln einer textilen Oberfläche
4.1 Nasschemisches Behandeln einer plasmabehandelten textilen Oberfläche (erfindungsgemäß)
[0111] Ein wie vorstehend (vgl. Beispiel 2) angegeben hergestelltes, plasmabehandeltes Gewebe
"G-tO-pbh" wurde auf an sich bekannte Weise in einer Foulardiermaschine (auch bekannt
als "Padding-Maschine" oder "Padding-Mangle") mit dem wie vorstehend (vgl. Beispiel
3) hergestellten wässrigen Hydrophobierungsmittel HPM3 (Konzentration: 300 g/L) imprägniert,
wobei folgende Parameter eingestellt wurden:
| Druck: |
300 kPa (3 bar) |
| Temperatur: |
21 °C |
| Vorschubgeschwindigkeit: |
2 m/min |
[0112] Anschließend wurde das nasschemisch behandelte (imprägnierte) Gewebe für 2 min bei
120 °C auf einem Spannrahmen getrocknet.
[0113] Zur Fixierung wurde das getrocknete Gewebe dann noch für 1 min auf einem Spannrahmen
bei 180 °C behandelt.
[0114] Das derart plasmabehandelte hydrophobierte Gewebe entsprach einem erfindungsgemäß
hergestellten Artikel mit hydrophobierter textiler Oberfläche und wurde mit "G-tO-pbh-hydr"
bezeichnet.
4.2 Nasschemisches Behandeln einer nicht-plasmabehandelten textilen Oberfläche (Vergleich)
[0115] Ein wie vorstehend (vgl. Beispiel 1) angegeben bereitgestelltes, nicht-plasmabehandeltes
Gewebe "G-tO" wurde auf ansonsten gleiche Weise wie in Beispiel 4.1 beschrieben in
einer Foulardiermaschine mit dem wie vorstehend angegeben hergestellten Hydrophobierungsmittel
HPM3 imprägniert, dann ebenfalls getrocknet und fixiert.
[0116] Das derart hergestellte, nicht-plasmabehandelte hydrophobierte Gewebe wurde mit "G-tO-hydr"
bezeichnet und als nicht-erfindungsgemäß hergestelltes Vergleichsgewebe verwendet.
Beispiel 5: Bestimmung des Kontaktwinkels
[0117] Der Kontaktwinkel θ von gasumgebenen Flüssigkeiten auf einer festen Oberfläche bezeichnet
den Winkel an der Phasengrenze von gasförmiger, flüssiger und fester Phase. Die Größe
des Kontaktwinkels zwischen Flüssigkeit und Feststoff hängt ab von der Wechselwirkung
zwischen den Stoffen an der Berührungsfläche. Je geringer diese Wechselwirkung ist,
desto größer wird der Kontaktwinkel. Aus der Bestimmung des Kontaktwinkels können
bestimmte Eigenschaften der Oberfläche eines Feststoffs bestimmt werden, z. B. die
Oberflächenenergie. Im Spezialfall der Verwendung von Wasser als Flüssigkeit bezeichnet
man bei geringen Kontaktwinkeln (ca. 0°) die Oberfläche als hydrophil, bei Winkeln
um 90° als hydrophob und bei noch größeren Winkeln als superhydrophob. Letzteres wird
bei sehr hohen Winkeln (ca. 160°) auch als Lotoseffekt bezeichnet und entspricht einer
extrem geringen Benetzbarkeit. Durch Oberflächenbehandlung kann der Kontaktwinkel
verändert werden. Der Kontaktwinkel θ kann mit einem Kontaktwinkel-Goniometer gemessen
werden.
[0118] Es wurden die Kontaktwinkel mit Glycerin (98 %) und mit Wasser auf den wie vorstehend
angegeben bereitgestellten oder hergestellten Geweben "G-tO" bzw. "G-tO-pbh" als Probenkörper
(gespanntes Gewebe) bestimmt, gemäß der Norm DIN 55660-2:2011-12 (statisches Verfahren).
Der Kontaktwinkel wurde jeweils 5 sec nach Auftragen der Prüfflüssigkeit auf die gespannte
Gewebeoberfläche bestimmt. Die Ergebnisse dieses Versuches mit Glycerin als Prüfflüssigkeit
sind unten in Tabelle 2 angegeben:
Tabelle 2: Kontaktwinkel von Glycerin auf Gewebeoberflächen
| Gewebe |
Kontaktwinkel θ gegen Glycerin (98 %) [°] |
| G-tO |
60 |
| G-tO-pbh |
25 |
[0119] Aus den in Tabelle 2 angegebenen Werten ist zu ersehen, dass bei der Verwendung von
Glycerin (98 %) als Prüfflüssigkeit die Gewebeoberfläche G-tO-pbh durch die Niederdruckplasmabehandlung
signifikant besser benetzbar geworden ist (niedrigerer Wert für den Kontaktwinkel
θ) als die zum Vergleich herangezogene nicht-plasmabehandelte Gewebeoberfläche G-tO.
[0120] Aus diesem Ergebnis kann gefolgert werden, dass die Niederdruckplasmabehandlung der
textilen Oberfläche zu deren besseren Benetzbarkeit geführt hat, welche vorteilhaft
für das nachfolgende nasschemische Behandeln ist. Die Effekte der Niederdruckplasmabehandlung
an textilen Oberflächen (bessere Benetzbarkeit) kann durch die Verwendung von Glycerin,
als Prüfflüssigkeit mit vergleichsweise hoher Viskosität, besonders gut gezeigt werden.
Beispiel 6: Bestimmung der Dauerhaftigkeit der Hydrophobierung (Spraytest)
[0121] Es wurde die Dauerhaftigkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren
Hydrophobierung (Feuchtigkeitsabweisung) einer textilen Oberfläche bestimmt und mit
derjenigen einer nicht-erfindungsgemäß hergestellten textilen Oberfläche verglichen.
Beispiel 6a: Dauerhaftigkeit der Hydrophobierung gegenüber Wasch-Trockenzyklen
[0122] Dazu wurde mit den wie vorstehend angegeben bereitgestellten oder hergestellten Geweben
G-tO-pbh-hydr (erfindungsgemäß hergestellt) und G-tO-hydr (Vergleich) ein Spraytest
mit Wasser nach der Norm AATCC TM22-2014 durchgeführt.
[0123] Dieser Spraytest wird zur Bestimmung der wasserabweisenden Eigenschaften von textilen
Oberflächen mit oder ohne Ausrüstung eingesetzt. Hierbei wird die gespannte textile
Oberfläche unter kontrollierten Bedingungen mit Wasser benetzt, wodurch ein Feuchtigkeitsmuster
auf der textilen Oberfläche entsteht, dessen Ausdehnung vom relativen Wasserabweisungsvermögen
der betrachteten textilen Oberfläche abhängt. Die Auswertung des Testergebnisses als
Ausmaß der "Feuchtigkeitsabweisung" erfolgt durch einen Vergleich des entstandenen
Feuchtigkeitsmusters mit entsprechenden Referenz-Standardmustern auf einer Skala von
0 ("vollständige Befeuchtung der gesamten oberen und unteren Oberflächen") bis 100
("kein Kleben bzw. keine Befeuchtung auch nur der oberen Oberfläche").
[0124] Die Ergebnisse dieses Versuches sind unten in Tabelle 3 angegeben und zwar einmal
für die entsprechenden Gewebe nach deren Bereitstellung bzw. Herstellung (A: "Initial",
d.h. ohne vorherige Wasch- und Trockenbehandlung) und einmal für dieselben Gewebe,
aber nach jeweils fünf Wasch- und Trockenzyklen (B: "Nach 5 W/T-Zyklen"). Die Wasch-
und Trockenzyklen wurden gemäß der Norm ISO 6330:2000 (E) durchgeführt (Waschmaschine
Typ A/Frontlader; Waschprogramm 5A "Normal" bei 40 ± 3 °C; Trocknen im Wäschetrockner).
Beispiel 6b: Dauerhaftigkeit der Hydrophobierung gegenüber Abrieb
[0125] Dazu wurde wie vorstehend angegeben (vgl. Beispiel 6a) ein Spraytest mit Wasser nach
der Norm AATCC TM22-2014 durchgeführt an den vorstehend angegeben bereitgestellten
oder hergestellten Geweben G-tO-pbh-hydr (erfindungsgemäß hergestellt) und G-tO-hydr
(Vergleich) und zwar nachdem mit diesen beiden Geweben jeweils ein Abriebtest gemäß
der Norm ASTM D4966-98 (2004) durchgeführt worden war ("Martindale"-Abrieb-testmethode;
Bedingungen: Scheuermittel: Wolle; Auflagegewicht des Scheuermittels: 12 kPa; Anzahl
der Abriebzyklen: 2000). Die Ergebnisse dieses Versuches wurden wie vorstehend angegeben
ausgewertet (siehe Beispiel 6a) und unten in Tabelle 3 angegeben (siehe Spalte "C:
Feuchtigkeitsabweisung nach Abriebtest (Martindale)").
Tabelle 3: Ergebnisse des Spraytests auf textilen Oberflächen
| Gewebe |
A: Feuchtig-keitsabweisung (Initial) |
B: Feuchtig-keitsabweisung (Nach 5 W/T-Zyklen) |
C: Feuchtig-keitsabweisung nach Abriebtest (Martindale) |
| G-tO-hydr (Vergleich) |
90 |
60 |
70 |
| G-tO-pbh-hydr (Erfindung) |
100 |
90 |
90 |
[0126] Aus den in Tabelle 3 angegebenen Werten ist zu ersehen, dass die plasmabehandelte
hydrophobierte (imprägnierte) textile Oberfläche eines nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Artikels bereits nach ihrer Herstellung stärker feuchtigkeitsabweisend
(d.h. vergleichsweise hydrophober) war als die gemäß demselben Verfahren, jedoch ohne
vorheriges Plasmabehandeln, nur durch nasschemisches Behandeln imprägnierte textile
Oberfläche (siehe Spalte "A").
[0127] Weiter ist aus den in Tabelle 3 angegebenen Werten zu ersehen, dass der Unterschied
in den feuchtigkeitsabweisenden Eigenschaften noch größer wird, wenn man die entsprechenden
Werte nach fünf Wasch- und Trockenzyklen (d.h. nach mechanischer, chemischer und Hitzebeanspruchung)
vergleicht: Während sich die feuchteabweisenden Eigenschaften der textilen Oberfläche
des nach dem erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Artikels mit hydrophobierter
textiler Oberfläche kaum verändert hatten (Referenz-Standardmuster 90 statt 100),
hatten sich die feuchtigkeitsabweisenden Eigenschaften der zum Vergleich herangezogenen
textilen Oberfläche durch die vorangegangene Beanspruchung deutlich verschlechtert
(siehe Spalte "B").
[0128] Ebenfalls ist aus den in Tabelle 3 angegebenen Werten zu ersehen, dass die plasmabehandelte
hydrophobierte (imprägnierte) textile Oberfläche eines nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Artikels eine bessere Abriebfestigkeit aufweist als die gemäß
demselben Verfahren, jedoch ohne vorheriges Plasmabehandeln, nur durch nasschemisches
Behandeln imprägnierte textile Oberfläche (siehe Spalte "C").
[0129] Aus diesem Ergebnis kann gefolgert werden, dass eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellte (imprägnierte) textile Oberfläche bessere, dauerhaftere und widerstandsfähigere
hydrophobe (d.h. hier: wasserabweisende bzw. wasserdichte) Eigenschaften aufweist,
als eine nach einem bekannten Verfahren des Standes der Technik hergestellte (imprägnierte)
textile Oberfläche.
Beispiel 7: Bestimmung des Ausmaßes der Hydrophobierung (Wassersäule)
[0130] Es wurde das Ausmaß der Wasserfestigkeit eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Artikels mit hydrophobierter textiler Oberfläche bestimmt und mit einem
Artikel verglichen, welcher nach einem bekannten Verfahren des Standes der Technik
hergestellt (imprägniert) worden war.
[0131] Dazu wurde mit den vorstehend angegeben bereitgestellten oder hergestellten Geweben
G-tO-pbh-hydr (erfindungsgemäß hergestellt) und G-tO-hydr (Vergleich) ein Test zur
Bestimmung des Widerstandes gegen das Durchdringen von Wasser nach der Norm ISO 811:1981-10
/ DIN EN 20811:1992-08 (Wassersäule oberhalb der textilen Oberfläche, d.h. oberhalb
/ zugewandt der plasmabehandelten textilen Oberfläche bzw. oberhalb/ zugewandt der
plasmabehandelten, hydrophobierten Oberfläche) durchgeführt ("hydrostatischer Druckversuch").
[0132] Die Wasserfestigkeit wird nach diesem Test als Widerstandsfähigkeit der jeweils betrachteten
textilen Oberfläche gegen eine Wassersäule angegeben. Die Höhe derjenigen Wassersäule
in cm, welche gemäß den Testbedingungen der oben genannten Norm gerade zur Durchlässigkeit
der textilen Oberfläche gegenüber Wasser führt, wird als ein Maß für die Wasserfestigkeit
der textilen Oberfläche angegeben. Die Ergebnisse dieses Versuches sind unten in Tabelle
4 angegeben:
Tabelle 4: Ergebnisse des hydrostatischen Druckversuchs an textilen Oberflächen
| Gewebe |
Wasserfestigkeit (Wassersäule) [cm] |
| G-tO-hydr (Vergleich) |
25 |
| G-tO-pbh-hydr (Erfindung) |
33 |
[0133] Aus den in Tabelle 4 angegebenen Werten ist zu ersehen, dass die (imprägnierte) textile
Oberfläche eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Artikels mit hydrophobierter
textiler Oberfläche eine deutlich höhere Wasserfestigkeit aufwies (d.h. vergleichsweise
hydrophober war) als eine nach demselben Verfahren nur nasschemisch imprägnierte textile
Oberfläche, jedoch ohne vorausgehendes Plasmabehandeln.
1. Verfahren zum Herstellen eines textilen Artikels mit einer hydrophobierten textilen
Oberfläche, mit folgenden Schritten:
(a) Herstellen oder Bereitstellen eines Artikels mit einer textilen Oberfläche,
(b) Plasmabehandeln der in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten textilen
Oberfläche, so dass eine plasmabehandelte textile Oberfläche resultiert,
(c) nasschemisches Behandeln der in Schritt (b) resultierenden plasmabehandelten textilen
Oberfläche oder einer daraus in weiteren Schritten hergestellten textilen Oberfläche
mit einem Hydrophobierungsmittel, so dass eine plasmabehandelte hydrophobierte textile
Oberfläche resultiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die nach Schritt (c) resultierende plasmabehandelte
hydrophobierte textile Oberfläche
- vergleichsweise hydrophober ist als die textile Oberfläche
- des in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels
und/oder
- der in Schritt (b) resultierenden plasmabehandelten textilen Oberfläche,
und/oder
- des in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels nach nur nasschemischem
Behandeln wie in Schritt (c), jedoch ohne vorheriges Plasmabehandeln in Schritt (b),
und/oder
- vergleichsweise dauerhafter hydrophobiert ist als die entsprechende textile Oberfläche
des in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels nach nur nasschemischem
Behandeln wie in Schritt (c), jedoch ohne vorheriges Plasmabehandeln in Schritt (b).
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die textile Oberfläche des
in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels
- ein oder mehrere Materialien umfasst, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend
aus
- einem natürlichen Material, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
Baumwolle, Wolle, Seide, Cellulose und Cellulose-Regenerat sowie deren Mischungen;
besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus, Cellulose und Cellulose-Regenerat
sowie deren Mischungen;
- einem synthetischen Material, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
Polyestern, Polyamiden, Polyamidimiden, Polypropylen, Polyacrylnitril und Polyacrylmethacrylat
sowie deren Mischungen; besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der biologisch
abbaubaren synthetischen Polymere bestehend aus substituierten Polyestern, unsubstituierten
Polyestern, substituierten Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden sowie deren
Mischungen;
sowie
- deren Mischungen
und/oder
- ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Geweben, Gewirken, Gestricken, Geflechten,
Nähgewirken, Filzen, Textilverbundstoffen, Faservliesen, textilen Schläuchen, Seilen,
Fasern, Fäden, Garnen, Vorgarnen und deren Mischungen; vorzugsweise ausgewählt ist
aus der Gruppe bestehend aus Geweben, Gewirken, Gestricken, Textilverbundstoffen,
Faservliesen und deren Mischungen.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, vorzugsweise nach Anspruch 3, wobei
die textile Oberfläche des in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels
ein Gewebe, Gewirke, Gestrick, Geflecht, Nähgewirke, Filz, Faservlies und/oder, einen
textilen Schlauch, vorzugsweise ein Gewebe und/oder ein Gestrick, besonders bevorzugt
ein Gewebe, umfasst, welches bzw. welcher
- ein Flächengewicht im Bereich von 20 g/m2 bis 500 g/m2 , vorzugsweise im Bereich von 100 g/m2 bis 200 g/m2, aufweist
und/oder
- eine Fadendichte im Bereich von 80 bis 120 Kettfäden/cm und 40 bis 80 Schussfäden/cm
aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das in Schritt (c) eingesetzte
Hydrophobierungsmittel
- ein wässriges Hydrophobierungsmittel ist, das vorzugsweise modifiziertes Polydimethylsiloxan
umfasst,
und/oder
- keine fluorhaltigen organischen Verbindungen umfasst.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Hydrophobierungsmittel ein wässriges Hydrophobierungsmittel
ist, welches
- modifiziertes Polydimethylsiloxan, vorzugsweise modifiziertes Polydimethylsiloxan,
worin eine oder mehrere Methylgruppen durch Substituenten mit basischen funktionellen
Gruppen, Alkylgruppen und/oder Polyethergruppen ersetzt sind, umfasst;
sowie zusätzlich
- ein oder mehrere kationische Polymere umfasst, welche ausgewählt sind aus der Gruppe
bestehend aus
- Polyacrylate, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Homopolymeren
und Copolymeren von Acrylsäure, Acrylsäureestern, Methacrylsäure, Methacrylsäureestern
und gegebenenfalls weiteren, mit Acrylsäure, Acrylsäureestern, Methacrylsäure und/oder
Methacrylsäureestern co-polymerisierbaren Monomeren, vorzugsweise Styrol;
- Polyurethane, vorzugsweise Polyurethane vom Polyester-Typ und/oder vom Polycarbonat-Typ;
- Polyester,
- synthetische Biopolymere, vorzugsweise Polypeptide oder Polyamide
und
- Polysaccharide, vorzugsweise Chitin und/oder Chitosan,
umfasst.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei
- das modifizierte Polydimethylsiloxan ein modifiziertes Polydimethylsiloxan ist,
- worin eine oder mehrere Methylgruppen jeweils durch einen Substituenten mit basischer
funktioneller Gruppe, vorzugsweise jeweils durch eine Aminoalkylgruppe oder eine Amido-Aminoalkylgruppe,
ersetzt sind und welches vorzugsweise terminale Methoxygruppen umfasst;
und/oder
- wobei die ein oder mehreren kationischen Polymere ausgewählt sind aus der Gruppe
bestehend aus
- Polyacrylate, welche durch kationische Gruppen oder basische Gruppen, vorzugsweise
durch Aminogruppen, funktionalisiert sind,
vorzugsweise Styrol-Acrylat-Copolymere, welche durch basische Gruppen, vorzugsweise
durch Aminogruppen, funktionalisiert sind;
- Polyurethane, welche durch kationische Gruppen oder basische Gruppen, vorzugsweise
durch Aminogruppen, funktionalisiert sind;
- Polyester, welche durch kationische Gruppen oder basische Gruppen, vorzugsweise
durch Aminogruppen, funktionalisiert sind;
- Polypeptide umfassend eine oder mehrere basische Aminosäuren, vorzugsweise ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Lysin, Arginin, Histidin, Citrullin und Ornithin,
und
- Chitosan, vorzugsweise mit einem Deacetylierungsgrad > 75 %;
wobei vorzugsweise mindestens eines der ein oder mehreren kationischen Polymere ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus
- Polyacrylate, vorzugsweise Styrol-Acrylat-Copolymere, welche durch kationische Gruppen
oder basische Gruppen, vorzugsweise durch basische Gruppen, besonders bevorzugt durch
Aminogruppen, funktionalisiert sind,
und
- Chitosan, vorzugsweise mit einem Deacetylierungsgrad > 75 %.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Plasmabehandeln in Schritt
(b)
- eine Niederdruckplasmabehandlung, vorzugsweise eine Niederdruckplasma-Aktivierung,
ist
oder
- eine Niederdruckplasmabehandlung, vorzugsweise eine Niederdruckplasma-Aktivierung,
und zumindest einen weiteren Plasmabehandlungsschritt umfasst.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Niederdruckplasmabehandlung bei einem Druck im
Bereich von 1 Pa bis 20 kPa erfolgt, vorzugsweise bei einem Druck im Bereich von 1
Pa bis 0,5 kPa, besonders bevorzugt bei einem Druck im Bereich von 10 Pa bis 50 Pa.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Niederdruckplasmabehandlung
mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus O, O2, O3, NO, N2O und CO2, durchgeführt wird, so dass vorzugsweise sauerstoffhaltige funktionelle Gruppen auf
der textilen Oberfläche erzeugt werden, die vorzugsweise kovalent an die textile Oberfläche
gebunden sind.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die mindestens eine sauerstoffhaltige Verbindung
- O2 ist,
und/oder
- in Mischung mit mindestens einem Inertgas vorliegt, vorzugsweise ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus He, Ar, Ne und Xe,
und/oder
- in einem Gemisch vorliegt, welches O2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst,
wobei das Gemisch vorzugsweise mindestens 99 Vol.-% an O2 und mindestens einem Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar,
enthält
und besonders bevorzugt mindestens 99 Vol.-% an O2 und Ar enthält.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Gemisch einen Anteil an O2 im Bereich von 70 Vol.-% bis 90 Vol.-% und einen Anteil an Inertgas, vorzugsweise
an He und/oder Ar, im Bereich von 10 Vol.-% bis 30 Vol.-% enthält.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei in Schritt b)
- die Niederdruckplasmabehandlung für eine Dauer im Bereich von 10 sec bis 10 min,
vorzugsweise im Bereich von 30 sec bis 5 min, besonders bevorzugt im Bereich von 1
min bis 3 min, durchgeführt wird;
und/oder
- das Niederdruckplasma bei einer Frequenz im Bereich von 10 MHz bis 18 MHz, vorzugsweise
im Bereich von 11 MHz bis 15 MHz, erzeugt wird;
und/oder
- das Niederdruckplasma mit Elektroden erzeugt wird, wobei die Elektrodendichte vorzugsweise
im Bereich von 1 bis 10 Elektroden/m2, besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 5 Elektroden/m2, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2,5 bis 4 Elektroden/m2, bezogen auf die in Schritt (a) hergestellte oder bereitgestellte textile Oberfläche,
liegt;
und/oder
- die Niederdruckplasmabehandlung mit einer Plasmaerzeugungsquelle bei einer Leistung
im Bereich von 0,05 kW bis 100 kW, vorzugsweise im Bereich von 1 kW bis 25 kW, besonders
bevorzugt im Bereich von 2 kW bis 15 kW, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 5
kW bis 10 kW, durchgeführt wird,
und/oder
- die Niederdruckplasmabehandlung in einer Plasmabehandlungskammer bei einer Leistung
im Bereich von 0,25 kW/m3 bis 2,0 kW/m3, vorzugsweise im Bereich von 0,5 kW/m3 bis 1,5 kW/m3, durchgeführt wird.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das nasschemische Behandeln
in Schritt (c) ein oder mehrere oder sämtliche der folgenden Maßnahmen umfasst:
- Imprägnieren, vorzugsweise Vollbadimprägnieren, besonders bevorzugt mittels Foulardieren,
der in Schritt (b) resultierenden plasmabehandelten textilen Oberfläche oder einer
daraus in weiteren Schritten hergestellten textilen Oberfläche,
- Trocknen aufgenommenen Hydrophobierungsmittels auf der textilen Oberfläche,
- Fixieren aufgenommenen Hydrophobierungsmittels auf der textilen Oberfläche,
wobei das nasschemische Behandeln
vorzugsweise eine Vollbadimprägnierung, besonders bevorzugt mittels Foulardieren,
der in Schritt (b) resultierenden plasmabehandelten textilen Oberfläche oder einer
daraus in weiteren Schritten hergestellten textilen Oberfläche umfasst,
wobei bevorzugt danach das Trocknen und/oder Fixieren aufgenommenen Hydrophobierungsmittels
auf der textilen Oberfläche erfolgt.
15. Textiler Artikel, umfassend eine hydrophobierte textile Oberfläche, herstellbar durch
ein Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
16. Verwendung eines Niederdruckplasmaverfahrens zur vorbereitenden Behandlung einer textilen
Oberfläche eines Artikels, vor dem nasschemischen Hydrophobieren der textilen Oberfläche.