[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines textilen Artikels
mit einer hydrophobierten textilen Oberfläche umfassend die Schritte:
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 wobei das Plasmabehandeln in Schritt (b)
- eine Niederdruckplasmabehandlung ist oder
- eine Niederdruckplasmabehandlung und zumindest einen weiteren Plasmabehandlungsschritt
umfasst, wobei die Niederdruckplasmabehandlung mit mindestens einer sauerstoffhaltigen
Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus O, O2, O3, NO, N2O und CO2, durchgeführt wird, wobei die mindestens eine sauerstoffhaltige Verbindung in einem
Gasgemisch vorliegt, welches O2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst,
wobei das Gasgemisch einen Anteil an O2 im Bereich von 70 Vol.-% bis 90 Vol.-% und einen Anteil an Inertgas im Bereich von
10 Vol.-% bis 30 Vol.-% enthält.
[0002] 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, 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, wobei die mindestens eine sauerstoffhaltige Verbindung in einem
Gasgemisch vorliegt, welches O
2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst,
wobei das Gasgemisch einen Anteil an O
2 im Bereich von 70 Vol.-% bis 90 Vol.-% und einen Anteil an Inertgas im Bereich von
10 Vol.-% bis 30 Vol.-% enthält.
[0003] 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.
[0004] 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.
[0006] 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.
[0007] Das Dokument
DE 101 11 427 A1 lehrt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung und Behandlung von Textilien
im Niederdruckplasma.
[0008] Das Dokument
EP 695 622 A2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Plasmamodifizierung von porösen
Gegenständen, beispielsweise Textilien.
[0009] In dem Dokument
WO 2016/193486 A1 wird ein Verfahren zum Aufbringen einer halogenfreien, wasserabweisenden Nanobeschichtung
auf Textilien mittels einer Niederdruckplasma-Polymerisierungsmethode angegeben.
[0010] Aus dem Dokument
WO 2010/139466 A1 sind Imprägnierwirkstoffe bekannt, welche nichtfluorierte Silikone und wenigstens
ein kationisches Polymer enthalten.
[0011] Das Dokument
JP S62 104975 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines wasserabweisenden Gewebes, welches
das Aufbringen einer Flüssigkeit enthaltend Organopolysiloxane und/oder Fluorverbindungen
auf ein Gewebe, eine Niedertemperatur-Plasmabehandlung sowie ein nochmaliges Aufbringen
der Flüssigkeit umfasst.
[0012] Das Dokument
JP S60 194183 A beschreibt ein dauerhaft beschichtetes synthetisches oder natürliches Gewebe, welches
einen auf einem Basisgewebe gebildeten Silikongummifilm umfasst.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] 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
wobei das Plasmabehandeln in Schritt (b)
- eine Niederdruckplasmabehandlung ist oder
- eine Niederdruckplasmabehandlung und zumindest einen weiteren Plasmabehandlungsschritt
umfasst,
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, wobei die mindestens eine sauerstoffhaltige Verbindung in einem
Gasgemisch vorliegt, welches O
2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst,
wobei das Gasgemisch einen Anteil an O
2 im Bereich von 70 Vol.-% bis 90 Vol.-% und einen Anteil an Inertgas im Bereich von
10 Vol.-% bis 30 Vol.-% enthält.
[0018] 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.
[0019] 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.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] Unter dem Begriff Plasmabehandeln werden 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.
[0024] 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.
[0025] 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.
[0026] 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.
[0027] 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.
[0028] Im erfindungsgemäßen Verfahren umfasst das Plasmabehandeln eine Niederdruckplasmabehandlung
oder eine Niederdruckplasmabehandlung und zumindest einen weiteren Plasmabehandlungsschritt,
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, wobei die mindestens eine sauerstoffhaltige Verbindung in einem
Gasgemisch vorliegt, welches O
2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst,
wobei das Gasgemisch einen Anteil an O
2 im Bereich von 70 Vol.-% bis 90 Vol.-% und einen Anteil an Inertgas im Bereich von
10 Vol.-% bis 30 Vol.-% enthält.
[0029] Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren 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 (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).
[0030] 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.
[0031] "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).
[0032] 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.
[0033] 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 ersten Material (hier und im Folgenden gemeint im Sinne einer "ersten Materialgruppe"),
vorzugsweise 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 zweiten Material (hier und im Folgenden gemeint im Sinne einer "zweiten Materialgruppe"),
vorzugsweise 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 synthetischen Polymere, vorzugsweise 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 eines oder mehrerer erster, vorzugsweise natürlicher, Materialien und/oder
eines oder mehrerer zweiter, vorzugsweise 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.
[0034] 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. Es können zu diesem Zweck ein
oder mehrere Materialien von einem ersten Material (d.h. ausgewählt aus der Materialgruppe
eines ersten Materials bzw. einer ersten Materialgruppe wie vorstehend definiert)
eingesetzt werden oder es können ein oder mehrere Materialien von einem zweiten Material
(d.h. ausgewählt aus der Materialgruppe eines zweiten Materials bzw. einer zweiten
Materialgruppe wie vorstehend definiert) eingesetzt werden oder es kann eine Mischung
bzw. Kombination von ein oder mehreren Materialien von einem ersten Material (d.h.
ausgewählt aus der Materialgruppe eines ersten Materials bzw. einer ersten Materialgruppe
wie vorstehend definiert) mit ein oder mehreren Materialien von einem zweiten Material
(d.h. ausgewählt aus der Materialgruppe eines zweiten Materials bzw. einer zweiten
Materialgruppe wie vorstehend definiert) eingesetzt werden. Kombinationen von bevorzugten
Materialien ergeben (somit) wiederum bevorzugte Materialien oder Materialkombinationen.
[0035] In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die textile
Oberfläche des in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels mindestens
ein zweites Material ausgewählt aus der Gruppe (vorzugsweise einer zweiten Materialgruppe)
bestehend aus Polyestern, Polyamiden, Polyamidimiden, Polypropylen, Polyacrylnitril
und Polyacrylmethacrylat sowie deren Mischungen; besonders bevorzugt ausgewählt aus
der Gruppe der synthetischen Polymere, vorzugsweise der biologisch abbaubaren synthetischen
Polymere, bestehend aus substituierten Polyestern, unsubstituierten Polyestern, substituierten
Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden sowie deren Mischungen.
[0036] In einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die
textile Oberfläche des in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels
nur ein zweites Material ausgewählt aus der Gruppe (d.h. ein oder mehrere Materialien
ausgewählt aus einer zweiten Materialgruppe) bestehend aus Polyestern, Polyamiden,
Polyamidimiden, Polypropylen, Polyacrylnitril und Polyacrylmethacrylat sowie deren
Mischungen; besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der synthetischen Polymere,
vorzugsweise der biologisch abbaubaren synthetischen Polymere, bestehend aus substituierten
Polyestern, unsubstituierten Polyestern, substituierten Polyamiden und unsubstituierten
Polyamiden sowie deren Mischungen. In dieser bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen
Verfahrens umfasst die textile Oberfläche des in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten
Artikels kein erstes Material (vorzugsweise natürliches Material), d.h. kein Material
das vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe (vorzugsweise einer ersten Materialgruppe)
bestehend aus Baumwolle, Wolle, Seide, Cellulose und Cellulose-Regenerat sowie deren
Mischungen.
[0037] 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 ersten Material (wie
vorstehend definiert), vorzugsweise einem natürlichen (und daher biologisch abbaubaren)
Material, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe (vorzugsweise einer ersten Materialgruppe)
bestehend aus Baumwolle, Wolle, Seide, Cellulose und Cellulose-Regenerat; und mindestens
einem zweiten Material (wie vorstehend definiert), vorzugsweise einem synthetischen
Material, welches ausgewählt ist aus der Gruppe (vorzugsweise einer zweiten Materialgruppe)
der synthetischen Polymere, vorzugsweise 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.
[0038] "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.
[0039] 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 ersten Material (wie vorstehend definiert), vorzugsweise
einem natürlichen (und daher biologisch abbaubaren) Material, ausgewählt aus der Gruppe
(vorzugsweise einer ersten Materialgruppe) bestehend aus Cellulose und Cellulose-Regenerat;
und mindestens einem zweiten Material (wie vorstehend definiert), vorzugsweise einem
synthetischen Material, ausgewählt aus der Gruppe (vorzugsweise einer zweiten Materialgruppe)
der synthetischen Polymere, vorzugsweise 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.
[0040] Bevorzugt ist demnach 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 ersten Material ausgewählt aus der Gruppe (vorzugsweise einer ersten Materialgruppe)
bestehend aus Cellulose und Cellulose-Regenerat sowie deren Mischungen;
- einem zweiten Material ausgewählt aus der Gruppe (vorzugsweise einer zweiten Materialgruppe)
bestehend aus substituierten Polyestern, unsubstituierten Polyestern, substituierten
Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden sowie deren Mischungen;
wobei vorzugsweise das zweite Material ausgewählt ist aus der Gruppe (vorzugsweise
einer zweiten Materialgruppe) der Copolyester, welche als Monomere Terephthalsäure
und ein oder mehrere Alkandiole (vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Ethandiol, 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol, besonders bevorzugt Ethandiol) umfassen
und welche vorzugsweise mindestens ein weiteres Monomer umfassen;
sowie
- deren Mischungen;
wobei vorzugsweise die textile Oberfläche ein oder mehrere Materialien umfasst, wovon
mindestens eines ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
- einem zweiten Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus substituierten Polyestern,
unsubstituierten Polyestern, substituierten Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden
sowie deren Mischungen;
wobei vorzugsweise das zweite Material ausgewählt ist aus der Gruppe der Copolyester,
welche als Monomere Terephthalsäure und ein oder mehrere Alkandiole (vorzugsweise
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethandiol, 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol,
besonders bevorzugt Ethandiol) umfassen
und welche vorzugsweise mindestens ein weiteres Monomer umfassen, welches von den
vorstehend genannten Monomeren (Terephthalsäure bzw. ein oder mehrere Alkandiole)
verschieden ist;
In Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens als erstes, vorzugsweise 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.
[0041] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff "Cellulose-Regenerat" vorzugsweise
Regeneratfasern. Regeneratfasern sind Fasern, die aus natürlich vorkommenden, nachwachsenden
Rohstoffen über chemische Prozesse hergestellt werden. Dabei handelt es sich vor allem
um Cellulosederivate aus Holz.
[0042] In Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzbare Cellulose (Zellstoff)
oder Cellulose-Regenerate umfassen im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise
die Materialien (bzw. die Fasern aus den Materialien) Viskose, Modal, Lyocell und
Cupro, besonders bevorzugt Lyocell.
[0043] 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.
[0044] 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.
[0045] 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.
[0046] 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 Textil-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.
[0047] In Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzbares zweites, vorzugsweise
synthetisches, Material umfasst auch Elastomere, vorzugsweise biologisch abbaubare
Elastomere.
[0048] Besonders bevorzugte in Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens als zweites
Material einzusetzende synthetische Polymere, vorzugsweise biologisch abbaubare synthetische
Polymere, umfassen substituierte und/oder unsubstituierte Polyester und umfassen besonders
bevorzugt Copolyester aromatischer und aliphatischer Monomere. Diese besonders bevorzugten
Copolyester aromatischer und aliphatischer Monomere umfassen vorzugsweise als Monomere
Terephthalsäure und ein oder mehrere Alkandiole, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe
bestehend aus Ethandiol, 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol. In einer besonders bevorzugten
Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen in Schritt (a) als zweites, vorzugsweise
synthetisches, Material einzusetzende Copolyester als Monomere Terephthalsäure und
ein oder mehrere Alkandiole (vorzugsweise ein Alkandiol, d.h. ein Alkandiol einer
Sorte), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethandiol, 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol
(vorzugsweise Ethandiol), und umfassen vorzugsweise mindestens ein weiteres Monomer.
Beispiele für erfindungsgemäß besonders bevorzugt einzusetzende biologisch abbaubare
substituierte oder unsubstituierte Polyester bzw. Fasern solcher biologisch abbaubarer
substituierter oder unsubstituierter Polyester sind Polybutylenadipat-terephthalat
("PBAT"), Ecoflex® (BASF) und infinito® (Lauffenmühle GmbH & Co. KG).
[0049] 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.
[0050] 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).
[0051] 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.
[0052] 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, etwa Outdoor-Bekleidung,
weiterverarbeitet werden.
[0053] Die vorstehend genannten Materialien (beispielsweise Cellulose oder Cellulose-Regenerat
und/oder ein oder mehrere synthetische Polymere, wie vorstehend definiert) 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.
[0054] 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.
[0055] 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.
[0056] 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.
[0057] 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.
[0058] 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.
[0059] 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;
- Polypeptide, welche vorzugsweise durch Polykondensation von Aminosäuren gebildet werden,
- Polyamide, welche vorzugsweise durch Polykondensation von Aminosäuren gebildet werden,
- vorzugsweise synthetische Biopolymere, vorzugsweise Polypeptide oder Polyamide, welche
jeweils vorzugsweise durch Polykondensation von Aminosäuren gebildet werden;
und
- Polysaccharide, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chitin und Chitosan
(zu Modifizierungen und dergleichen siehe unten),
umfasst.
[0060] 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.
[0061] 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.
[0062] 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.
[0063] 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.
[0064] 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.
[0065] Die vorgenannten modifizierten Polydimethylsiloxane sind einzeln oder in Kombination
miteinander einsetzbar.
[0066] 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
+-lonen 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.
[0067] Die vorgenannten kationischen Polymere sind einzeln oder in Kombination miteinander
einsetzbar.
[0068] 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).
[0069] 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.
[0070] 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.
[0071] 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 (vorzugsweise "und")
- 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 %.
[0072] 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.
[0073] 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.
[0074] Beispiele von wässrigen, Fluor-freien Hydrophobierungsmitteln, welche in Schritt
(c) des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt eingesetzt werden, sind insbesondere
im Dokument
WO 2010/139466 offenbart.
[0075] Im erfindungsgemäßen Verfahren ist das Plasmabehandeln in Schritt (b)
- eine Niederdruckplasmabehandlung, vorzugsweise eine Niederdruckplasma-Aktivierung,
ode umfasst
- eine Niederdruckplasmabehandlung, vorzugsweise eine Niederdruckplasma-Aktivierung,
und zumindest einen weiteren Plasmabehandlungsschritt.
[0076] 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.
[0077] 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 Niederdruckplasmabehandlung vorzugsweise
die Niederdruckplasma-Aktivierung.
[0078] 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).
[0079] 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.
Ein zu hoher Gasdruck kann im ungünstigen Fall sogar zu einem signifikanten Abfall
des Behandlungserfolges (Verringerung der Benetzbarkeit des behandelten Gewebes) führen.
[0080] 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.
[0081] Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes oder ein vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt
beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Niederdruckplasmabehandlung (Schritt
(b)) bei einer Temperatur im Bereich von 10 °C bis 50 °C, vorzugsweise von 15 °C bis
40 °C, durchgeführt wird. Üblicherweise spricht man bei einer Durchführung eines Plasmaverfahrens,
insbesondere eines Niederdruckplasmaverfahrens bzw. Niederdruckplasmaaktivierungsverfahrens
in dem angegebenen Temperaturbereich und unter den vorstehend und nachfolgend angegebenen
Bedingungen bzw. bevorzugten Bedingungen von einem "Niedertemperatur-Plasmaverfahren"
("Low Temperature Plasma" process, "LTP"). Sofern Schritt (b) des erfindungsgemäßen
Verfahrens bei Temperaturen unterhalb des angegebenen Temperaturbereiches bzw. bevorzugten
Temperaturbereiches durchgeführt wird, können z.B. vermehrt unerwünschte Nebenreaktionen
auftreten. Sofern Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Temperaturen oberhalb
des angegebenen Temperaturbereiches bzw. bevorzugten Temperaturbereiches durchgeführt
wird, kann z.B. die Abscheidungsrate von Bestandteilen des das Plasma bildenden Gases
oder Gasgemisches in unerwünschter Weise reduziert sein, wodurch der erwünschte Effekt
der Plasmabehandlung beeinträchtigt werden kann.
[0082] Die Niederdruckplasmabehandlung, bevorzugt die Niederdruckplasma-Aktivierung, in
Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Anwesenheit eines Reaktivgases
und eines Inertgases durchgeführt.
[0083] Als Reaktivgas werden 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.
[0084] Es ist daher ein erfindungsgemäßes Verfahren 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.
[0085] Der Nachweis der Erzeugung solcher sauerstoffhaltiger funktioneller Gruppen auf der
bzw. der Nachweis von 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).
[0086] Es ist demnach ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die mindestens eine sauerstoffhaltige
Verbindung
- in einem Gemisch, vorzugsweise einem Gasgemisch, vorliegt, welches O2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst
wobei das Gasgemisch einen Anteil an O2 im Bereich von 70 Vol.-% bis 90 Vol.-% und einen Anteil an Inertgas im Bereich von
10 Vol.-% bis 30 Vol.-% enthält. wobei vorzugsweise das Gemisch (vorzugsweise das
besagte Gasgemisch, welches O2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst)
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.
[0087] Vorzugsweise wird die Niederdruckplasmabehandlung, 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. Durch einen
derart gering gehaltenen Anteil an weiteren Bestandteilen können insbesondere unerwünschte
Nebenreaktionen durch andernfalls anwesende weitere Bestandteile des Gasgemisches
weitgehend vermieden oder sogar verhindert werden.
[0088] Das erfindungsgemäße Verfahren enthält das vorgenannte Gemisch vorzugsweise das besagte
Gasgemisch, welches O
2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst
(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.-%. In eigenen Versuchen wurde
gefunden, dass ein Gasgemisch dieser bevorzugten Zusammensetzung sehr gute oder sogar
die besten Ergebnisse hinsichtlich der vorbereitenden Plasmaaktivierung einer textilen
Oberfläche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren liefert, so dass auch sehr gute oder
sogar die besten Ergebnisse hinsichtlich der feuchtigkeitsabweisenden Eigenschaften
der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten plasmabehandelten hydrophobierten
textilen Oberfläche sowie der Dauerhaftigkeit dieser feuchtigkeitsabweisenden Eigenschaften
resultieren (siehe z.B. unten die Ergebnisse des Beispiels 6, Tabelle 3 oder des Beispiels
7, Tabelle 4).
[0089] Ebenfalls bevorzugt ist 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 oder mehrere Materialien umfasst, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend
aus
- einem ersten Material, vorzugsweise einem natürlichen Material, 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 zweiten Material, vorzugsweise einem synthetischen Material, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Polyestern, Polyamiden, Polyamidimiden, Polypropylen, Polyacrylnitril
und Polyacrylmethacrylat sowie deren Mischungen; besonders bevorzugt ausgewählt aus
der Gruppe der synthetischen Polymere, vorzugsweise der biologisch abbaubaren synthetischen
Polymere, bestehend aus substituierten Polyestern, unsubstituierten Polyestern, substituierten
Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden sowie deren Mischungen;
sowie
- deren Mischungen;
wobei vorzugsweise die textile Oberfläche ein oder mehrere Materialien umfasst, wovon
mindestens eines ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
- einem zweiten Material vorzugsweise 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 synthetischen Polymere, vorzugsweise der biologisch
abbaubaren synthetischen Polymere, bestehend aus substituierten Polyestern, unsubstituierten
Polyestern, substituierten Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden sowie deren
Mischungen;
das Plasmabehandeln in Schritt (b)
- eine Niederdruckplasmabehandlung, vorzugsweise eine Niederdruckplasma-Aktivierung,
ist, wobei die Niederdruckplasmabehandlung mit mindestens einer sauerstoffhaltigen
Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus O, O2, O3, NO, N2O und CO2, durchgeführt wird, wobei die mindestens eine sauerstoffhaltige Verbindung in einem
Gasgemisch vorliegt, welches O2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst,
wobei das Gasgemisch einen Anteil an O2 im Bereich von 70 Vol.-% bis 90 Vol.-% und einen Anteil an Inertgas im Bereich von
10 Vol.-% bis 30 Vol.-% enthält, Z so dass vorzugsweise sauerstoffhaltige funktionelle
Gruppen auf der textilen Oberfläche erzeugt werden, die vorzugsweise kovalent an die
textile Oberfläche gebunden sind,
und
das in Schritt (c) eingesetzte Hydrophobierungsmittel ein wässriges Hydrophobierungsmittel
ist, das
modifiziertes Polydimethylsiloxan umfasst, vorzugsweise modifiziertes Polydimethylsiloxan,
worin eine oder mehrere Methylgruppen durch Substituenten mit basischen funktionellen
Gruppen, Alkylgruppen und/oder Polyethergruppen ersetzt sind;
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,
- Polypeptide,
- Polyamide
und
- Polysaccharide, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chitin und Chitosan.
[0090] Besonders bevorzugt ist 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 oder mehrere Materialien umfasst, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend
aus
- einem ersten Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cellulose und Cellulose-Regenerat
sowie deren Mischungen;
- einem zweiten Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus substituierten Polyestern,
unsubstituierten Polyestern, substituierten Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden
sowie deren Mischungen;
wobei vorzugsweise das zweite Material ausgewählt ist aus der Gruppe der Copolyester,
welche als Monomere Terephthalsäure und ein oder mehrere Alkandiole (vorzugsweise
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethandiol, 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol,
besonders bevorzugt Ethandiol) umfassen
und welche vorzugsweise mindestens ein weiteres Monomer umfassen, welches von den
vorstehend genannten Monomeren (Terephthalsäure bzw. ein oder mehrere Alkandiole)
verschieden ist;
sowie
- deren Mischungen;
wobei vorzugsweise die textile Oberfläche ein oder mehrere Materialien umfasst, wovon
mindestens eines ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
- einem zweiten Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus substituierten Polyestern,
unsubstituierten Polyestern, substituierten Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden
sowie deren Mischungen;
wobei vorzugsweise das zweite Material ausgewählt ist aus der Gruppe der Copolyester,
welche als Monomere Terephthalsäure und ein oder mehrere Alkandiole (vorzugsweise
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethandiol, 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol,
besonders bevorzugt Ethandiol) umfassen
und welche vorzugsweise mindestens ein weiteres Monomer umfassen, welches von den
vorstehend genannten Monomeren (Terephthalsäure bzw. ein oder mehrere Alkandiole)
verschieden ist;
das Plasmabehandeln in Schritt (b)
- eine Niederdruckplasmabehandlung, vorzugsweise eine Niederdruckplasma-Aktivierung,
ist, welche in Anwesenheit eines Gasgemisches durchgeführt wird, welches O2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst
wobei die mindestens eine sauerstoffhaltige Verbindung in einem Gasgemisch vorliegt,
welches O2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst,
wobei das Gasgemisch einen Anteil an O2 im Bereich von 70 Vol.-% bis 90 Vol.-% und einen Anteil an Inertgas im Bereich von
10 Vol.-% bis 30 Vol.-% enthält, wobei vorzugsweise das besagte Gasgemisch mindestens
99 Vol.-% an O2 und mindestens einem Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar,
enthält
und wobei besonders bevorzugt das besagte Gasgemisch mindestens 99 Vol.-% an O2 und Ar enthält,
und
das in Schritt (c) eingesetzte Hydrophobierungsmittel ein wässriges Hydrophobierungsmittel
ist, das
modifiziertes Polydimethylsiloxan umfasst, vorzugsweise modifiziertes Polydimethylsiloxan,
worin eine oder mehrere Methylgruppen durch Substituenten mit basischen funktionellen
Gruppen, Alkylgruppen und/oder Polyethergruppen ersetzt sind;
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,
- Polypeptide,
- Polyamide
und
- Polysaccharide, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chitin und Chitosan.
[0091] Bevorzugt ist auch 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.
[0092] 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).
[0093] 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.
[0094] 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.
[0095] 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 (homogene) Aktivierung
und nachfolgende Hydrophobierung der textilen Oberfläche erreicht.
[0096] 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.
[0097] Es hat sich gezeigt, dass besonders gute oder sogar die besten Ergebnisse hinsichtlich
der vorbereitenden Plasmaaktivierung einer textilen Oberfläche nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren und damit auch sehr gute oder sogar die besten Ergebnisse hinsichtlich der
feuchtigkeitsabweisenden Eigenschaften der plasmabehandelten hydrophobierten textilen
Oberfläche sowie der Dauerhaftigkeit der feuchtigkeitsabweisenden Eigenschaften resultieren,
wenn das erfindungsgemäße Verfahren (in Schritt (b)) als Niederdruckplasmabehandlung
mit einer Plasmaerzeugungsquelle bei einer Leistung im oben angegebenen Bereich bzw.
im oben angegebenen bevorzugten Bereich durchgeführt wird. So kann es bei niedrigeren
als den oben angegebenen Werten der Leistung der Plasmaerzeugungsquelle z.B. zu nicht
ausreichender Plasmaaktivierung der textilen Oberfläche kommen, was letztlich auch
zu unbefriedigenden feuchtigkeitsabweisenden Eigenschaften der behandelten textilen
Oberfläche und/oder zu einer unbefriedigenden Dauerhaftigkeit dieser feuchtigkeitsabweisenden
Eigenschaften führt. Dagegen kann es bei höheren als den oben angegebenen Werten der
Leistung der Plasmaerzeugungsquelle sogar zu Beschädigungen der eingesetzten textilen
Oberfläche kommen.
[0098] 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.
[0099] 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.
[0100] 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.
[0101] 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.
[0102] Sofern das oben definierte nasschemische Behandeln mit einem modifizierten Polydimethylsiloxan
(wie oben beschrieben, bzw. mit einem solchen als bevorzugt beschriebenen modifizierten
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, durchgeführt wird
(insbesondere an einer wie oben beschriebenen textilen Oberfläche eines in Schritt
(a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels, welche ein oder mehrere Materialien
umfasst, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus einem ersten Material
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cellulose und Cellulose-Regenerat sowie deren
Mischungen), werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die besten Ergebnisse hinsichtlich
feuchtigkeitsabweisender Eigenschaften des resultierenden imprägnierten Gewebes sowie
Dauerhaftigkeit der Imprägnierung erzielt. So können niedrigere als die vorstehend
angegebenen Konzentrationen an modifiziertem Polydimethylsiloxan im Ergebnis zu unbefriedigenden
feuchtigkeitsabweisenden Eigenschaften der behandelten textilen Oberfläche führen.
Dagegen können höhere als die vorstehend angegebenen Konzentrationen an modifiziertem
Polydimethylsiloxan im Ergebnis sogar zu einer verminderten Dauerhaftigkeit der feuchtigkeitsabweisenden
Eigenschaften der behandelten textilen Oberfläche führen.
[0103] 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.
[0104] 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.
[0105] 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.
[0106] 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.
[0107] 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.
[0108] 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.
[0109] Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen textilen Artikels
gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren vorstehend angegebenen Erläuterungen
entsprechend, und umgekehrt.
[0110] Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Niederdruckplasmaverfahrens
zur vorbereitenden Behandlung einer textilen Oberfläche eines Artikels, vor dem nasschemischen
Hydrophobieren der textilen Oberfläche, 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, wobei die mindestens eine sauerstoffhaltige Verbindung in einem
Gasgemisch vorliegt, welches O
2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst,
wobei das Gasgemisch einen Anteil an O
2 im Bereich von 70 Vol.-% bis 90 Vol.-% und einen Anteil an Inertgas im Bereich von
10 Vol.-% bis 30 Vol.-% enthält.
[0111] 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.
[0112] Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße oder eine vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt
beschriebene erfindungsgemäße Verwendung eines Niederdruckplasmaverfahrens, zur vorbereitenden
Behandlung einer textilen Oberfläche eines Artikels,
wobei die textile Oberfläche ein oder mehrere Materialien umfasst, welche ausgewählt
sind aus der Gruppe bestehend aus
- einem ersten Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cellulose und Cellulose-Regenerat
sowie deren Mischungen;
- einem zweiten Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus substituierten Polyestern,
unsubstituierten Polyestern, substituierten Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden
sowie deren Mischungen;
wobei vorzugsweise das zweite Material ausgewählt ist aus der Gruppe der Copolyester,
welche als Monomere Terephthalsäure und ein oder mehrere Alkandiole (vorzugsweise
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethandiol, 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol,
besonders bevorzugt Ethandiol) umfassen
und welche vorzugsweise mindestens ein weiteres Monomer umfassen, welches von den
vorstehend genannten Monomeren (Terephthalsäure bzw. ein oder mehrere Alkandiole)
verschieden ist;
sowie
- deren Mischungen;
wobei vorzugsweise die textile Oberfläche ein oder mehrere Materialien umfasst, wovon
mindestens eines ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
- einem zweiten Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus substituierten Polyestern,
unsubstituierten Polyestern, substituierten Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden
sowie deren Mischungen;
wobei vorzugsweise das zweite Material ausgewählt ist aus der Gruppe der Copolyester,
welche als Monomere Terephthalsäure und ein oder mehrere Alkandiole (vorzugsweise
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethandiol, 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol,
besonders bevorzugt Ethandiol) umfassen
und welche vorzugsweise mindestens ein weiteres Monomer umfassen, welches von den
vorstehend genannten Monomeren (Terephthalsäure bzw. ein oder mehrere Alkandiole)
verschieden ist;
vor dem nasschemischen Hydrophobieren der textilen Oberfläche.
Beispiele:
[0113] Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher beschreiben und erklären,
ohne ihren Schutzbereich einzuschränken.
Beispiel 1: Bereitstellen eines Artikels mit einer textilen Oberfläche
[0114] 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 mindestens ein weiteres Monomer)
bestand. Das Flächengewicht des Gewebes betrug ca. 150 g/m
2 und die Fadendichte betrug ca. 100 Kettfäden/cm und ca. 50 Schussfäden/cm.
[0115] Das derart bereitgestellte Gewebe wurde mit "G-tO" bezeichnet.
[0116] Ähnlich überzeugende Resultate wie hier unten ausgeführt, insbesondere hinsichtlich
der durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielbaren Verbesserung der wasserabweisenden
Eigenschaften, werden auch bei Verwendung anderer textiler Oberflächen, beispielsweise
bei Verwendung einer der weiter oben angegebenen, erfindungsgemäß einsetzbaren oder
bevorzugt einsetzbaren textilen Oberflächen erhalten. Beispielhaft seien hier ein
auf Lyocell (Zellstoff) basierendes Gewebe (etwa Tencel®) oder laminiertes Polyester
genannt.
Beispiel 2: Plasmabehandeln einer textilen Oberfläche
2.1 Plasmabehandeln mit einem Gasgemisch
[0117] Ein Muster des vorstehend bereitgestellten Gewebes (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 |
[0118] Das derart plasmabehandelte Gewebe wurde mit "G-tO-pbh(Ar/O
2)" bezeichnet.
2.2 Plasmabehandeln mit Inertgas (nicht erfindungsgemäß)
[0119] Ein weiteres Muster des vorstehend bereitgestellten Gewebes (vgl. Beispiel 1) wurde
einer ebensolchen Niederdruckplasma-Aktivierung wie vorstehend unter 2.1 beschrieben
unterworfen, wobei jedoch nur das Inertgas Argon, nicht aber das Prozessgas molekularer
Sauerstoff eingesetzt wurde (100 Vol.-% Argon).
[0120] Das derart plasmabehandelte Gewebe wurde mit "G-tO-pbh(Ar)" bezeichnet.
2.3 Plasmabehandeln mit Prozessgas (nicht erfindungsgemäß)
[0121] Ein weiteres Muster des vorstehend bereitgestellten Gewebes (vgl. Beispiel 1) wurde
einer ebensolchen Niederdruckplasma-Aktivierung wie vorstehend unter 2.1 beschrieben
unterworfen, wobei jedoch nur das Prozessgas molekularer Sauerstoff, nicht aber das
Inertgas Argon eingesetzt wurde (100 Vol.-% O
2).
[0122] Das derart plasmabehandelte Gewebe wurde mit "G-tO-pbh(O
2)" bezeichnet.
Beispiel 3: Herstellung von Hydrophobierungsmitteln
[0123] 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.
[0124] Als Chitosan wurde jeweils ein Chitosan mit einem Deacetylierungsgrad von 95 % und
einem Molekulargewicht von 300.000 bis 500.000 g/mol (Da) eingesetzt.
[0125] 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 Polydimethylsiloxan1 |
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)
[0126] Ein wie vorstehend (vgl. Beispiel 2.1) angegeben hergestelltes, plasmabehandeltes
Gewebe "G-tO-pbh(Ar/O
2)" 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 |
[0127] Anschließend wurde das nasschemisch behandelte (imprägnierte) Gewebe für 2 min bei
120 °C auf einem Spannrahmen getrocknet.
[0128] Zur Fixierung wurde das getrocknete Gewebe dann noch für 1 min auf einem Spannrahmen
bei 180 °C behandelt.
[0129] Das derart plasmabehandelte hydrophobierte Gewebe entsprach einem erfindungsgemäß
hergestellten Artikel mit hydrophobierter textiler Oberfläche und wurde mit "G-tO-pbh(Ar/O
2)-hydr" bezeichnet.
[0130] Auf die gleiche Weise wie hier vorstehend angegeben wurden auch die wie oben (vgl.
Referenzbeispiele 2.2 und 2.3) angegeben hergestellten plasmabehandelten Gewebe "G-tO-pbh(Ar)"
sowie "G-tO-pbh(O
2)" imprägniert, getrocknet und fixiert. Die derart plasmabehandelten hydrophobierten
Gewebe entsprachen jeweils erfindungsgemäß hergestellten Artikeln mit hydrophobierter
textiler Oberfläche und wurden entsprechend mit "G-tO-pbh(Ar)-hydr" bzw. mit "G-tO-pbh(O
2)-hydr" bezeichnet.
4.2 Nasschemisches Behandeln einer nicht-plasmabehandelten textilen Oberfläche (Vergleich)
[0131] 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.
[0132] 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
[0133] Der Kontaktwinkel 0 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 0 kann mit einem Kontaktwinkel-Goniometer gemessen
werden.
[0134] 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(Ar/O
2)" 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(Ar/O2) |
25 |
[0135] Aus den in Tabelle 2 angegebenen Werten ist zu ersehen, dass bei der Verwendung von
Glycerin (98 %) als Prüfflüssigkeit die Gewebeoberfläche G-tO-pbh(Ar/O
2) durch die Niederdruckplasmabehandlung signifikant besser benetzbar geworden ist
(niedrigerer Wert für den Kontaktwinkel θ) als die zum Vergleich herangezogene nicht-plasmabehandelte
Gewebeoberfläche G-tO.
[0136] 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)
[0137] 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
[0138] Dazu wurde mit den wie vorstehend angegeben bereitgestellten oder hergestellten Geweben
G-tO-pbh(Ar/O
2)-hydr, (erfindungsgemäß hergestellt) G-tO-pbh(Ar)-hydr (nicht erfindungsgemäß) und
G-tO-pbh(O
2)-hydr (nicht erfindungsgemäß) sowie G-tO-hydr (Vergleich) jeweils ein Spraytest mit
Wasser nach der Norm AATCC TM22-2014 durchgeführt.
[0139] 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").
[0140] Die Ergebnisse dieses Versuches sind unten in Tabelle 3 angegeben und zwar einmal
für die entsprechenden Gewebe nach deren Bereitstellung bzw. Herstellung (siehe Spalte
A: "Initial", d.h. ohne vorherige Wasch- und Trockenbehandlung) und einmal für dieselben
Gewebe, aber nach jeweils fünf Wasch- und Trockenzyklen (siehe Spalte 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; Standard-Waschmittel
ohne Phosphate, Ballast: 2 kg; Trocknen im Wäschetrockner bei 65 °C für 30 min.).
Beispiel 6b: Dauerhaftigkeit der Hydrophobierung gegenüber Abrieb
[0141] 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(Ar/O
2)-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: Feuchtigkeitsabweisung (Initial) |
B: Feuchtigkeitsabweisung (Nach 5 W/T-Zyklen) |
C: Feuchtigkeitsabweisung nach Abriebtest (Martindale) |
| G-tO-hydr (Vergleich) |
90 |
60 |
70 |
| G-tO-pbh(Ar/O2)-hydr (Erfindung) |
100 |
90 |
90 |
| G-tO-pbh(O2)-hydr (nicht erfindungsgemäß) |
100 |
80 |
n.b. |
| G-tO-pbh(Ar)-hydr (nicht erfindungsgemäß) |
100 |
70-80 |
n.b. |
| "n.b.": Werte nicht bestimmt |
[0142] 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").
[0143] 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 (bestes Ergebnis für den Artikel G-tO-pbh(Ar/O
2)-hydr; Referenz-Standardmuster 90 statt 100), hatten sich die feuchtigkeitsabweisenden
Eigenschaften der zum Vergleich herangezogenen textilen Oberfläche (G-tO-hydr) durch
die vorangegangene Beanspruchung deutlich verschlechtert (siehe Spalte "B").
[0144] 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 (G-tO-pbh(Ar/O
2)-hydr) eine bessere Abriebfestigkeit aufweist als die gemäß demselben Verfahren,
jedoch ohne vorheriges Plasmabehandeln, nur durch nasschemisches Behandeln imprägnierte
textile Oberfläche (G-tO-hydr), (siehe Spalte "C").
[0145] 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)
[0146] 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.
[0147] Dazu wurde mit den vorstehend angegeben bereitgestellten oder hergestellten Geweben
G-tO-pbh(Ar/O
2)-hydr, (erfindungsgemäß hergestellt) G-tO-pbh(Ar)-hydr (nicht erfindungsgemäß) und
G-tO-pbh(O
2)-hydr (nicht erfindungsgemäß) 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").
[0148] 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 und zwar einmal für die entsprechenden Gewebe nach deren Bereitstellung
bzw. Herstellung (siehe Spalte A: "Initial", d.h. ohne vorherige Wasch- und Trockenbehandlung)
und einmal für dieselben Gewebe, aber nach jeweils fünf Wasch- und Trockenzyklen (siehe
Spalte 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; Standard-Waschmittel ohne Phosphate, Ballast 2 kg; Trocknen im Wäschetrockner
bei 65 °C für 30 min.):
Tabelle 4: Ergebnisse des hydrostatischen Druckversuchs an textilen Oberflächen
| Gewebe |
A: Wasserfestigkeit (Wassersäule) [cm] (Initial) |
B: Wasserfestigkeit (Wassersäule) [cm] (Nach 5 W/T-Zyklen) |
| G-tO-hydr (Vergleich) |
(25) / 13,25 |
7 |
| G-tO-pbh(Ar/O2)-hydr (Erfindung) |
(33) / 38,25 |
24,5 |
| G-tO-pbh(O2)-hydr (nicht erfindungsgemäß) |
24,5 |
18 |
| G-tO-pbh(Ar)-hydr (nicht erfindungsgemäß) |
29,5 |
13,25 |
[0149] Die Werte in Klammern in Tabelle 4 (Spalte A) sind einer separaten Messreihe zuzuordnen.
Ebenso sind die nicht eingeklammerten Werte in Tabelle 4 (Spalte A) einer weiteren
separaten Messreihe zuzuordnen.
[0150] Aus den in Tabelle 4 angegebenen Werten ist zu ersehen, dass die plasmabehandelten
hydrophobierten (imprägnierten) textilen Oberflächen von nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Artikeln mit hydrophobierter textiler Oberfläche bereits nach
ihrer Herstellung eine deutlich höhere Wasserfestigkeit aufwiesen (d.h. vergleichsweise
hydrophober waren) als eine nach demselben Verfahren nur nasschemisch imprägnierte
textile Oberfläche, jedoch ohne vorausgehendes Plasmabehandeln. Das beste Ergebnis
wurde mit dem Artikel G-tO-pbh(Ar/O
2)-hydr erzielt (siehe Spalte A).
[0151] Weiter ist aus den in Tabelle 4 angegebenen Werten zu ersehen, dass der Unterschied
in der Wasserfestigkeit in bevorzugten Fällen noch größer wird, wenn man die entsprechenden
Werte nach fünf Wasch- und Trockenzyklen (d.h. nach mechanischer, chemischer und Hitzebeanspruchung)
vergleicht: Während sich die Eigenschaften der Wasserfestigkeit der textilen Oberfläche
des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren (Niederdruckplasmabehandlung mit mindestens
einer sauerstoffhaltigen Verbindung) hergestellten Artikels mit hydrophobierter textiler
Oberfläche verhältnismäßig weniger verändert hatten, hatten sich die Eigenschaften
der Wasserfestigkeit der zum Vergleich herangezogenen textilen Oberfläche (G-tO-hydr)
durch die vorangegangene Beanspruchung deutlich verschlechtert (siehe Spalte B). Den
besten Wert für die verbleibende Wasserfestigkeit nach fünf Wasch- und Trockenzyklen
erhielt man für den Artikel G-tO-pbh(Ar/O
2)-hydr.
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
wobei das Plasmabehandeln in Schritt (b)
- eine Niederdruckplasmabehandlung ist
oder
- eine Niederdruckplasmabehandlung und zumindest einen weiteren Plasmabehandlungsschritt
umfasst,
wobei die Niederdruckplasmabehandlung, in beiden Fällen, mit mindestens einer sauerstoffhaltigen
Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus O, O
2, O
3, NO, N
2O und CO
2, durchgeführt wird,
wobei die mindestens eine sauerstoffhaltige Verbindung in einem Gasgemisch vorliegt,
welches O
2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst,
wobei das Gasgemisch einen Anteil an O
2 im Bereich von 70 Vol.-% bis 90 Vol.-% und einen Anteil an Inertgas im Bereich von
10 Vol.-% bis 30 Vol.-% enthält.
2. 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 ersten Material, vorzugsweise 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 zweiten Material, vorzugsweise 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 synthetischen Polymere, vorzugsweise der biologisch
abbaubaren synthetischen Polymere, bestehend aus substituierten Polyestern, unsubstituierten
Polyestern, substituierten Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden sowie deren
Mischungen;
sowie
- deren Mischungen.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, vorzugsweise nach Anspruch 2, 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 ersten Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cellulose und Cellulose-Regenerat
sowie deren Mischungen;
- einem zweiten Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus substituierten Polyestern,
unsubstituierten Polyestern, substituierten Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden
sowie deren Mischungen;
sowie
- deren Mischungen;
wobei vorzugsweise die textile Oberfläche ein oder mehrere Materialien umfasst, wovon
mindestens eines ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
- einem zweiten Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus substituierten Polyestern,
unsubstituierten Polyestern, substituierten Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden
sowie deren Mischungen.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die textile Oberfläche des
in Schritt (a) hergestellten oder bereitgestellten Artikels
- 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;
und/oder
- 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, vorzugsweise nach Anspruch 3, wobei
das in Schritt (c) eingesetzte Hydrophobierungsmittel
- ein wässriges Hydrophobierungsmittel ist, das vorzugsweise modifiziertes Polydimethylsiloxan
umfasst,
und/oder
- keine fluorhaltigen organischen Verbindungen umfasst
und/oder
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,
- Polypeptide,
- Polyamide
und
- Polysaccharide, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chitin und
Chitosan,
umfasst
und/oder
wobe das Hydrophobierungsmittel ein wässriges Hydrophobierungsmittel ist, welches
ein modifiziertes Polydimethylsiloxan unfasst 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 zusätzlich umfassten 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 %.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Plasmabehandeln in Schritt
(b)
- eine Niederdruckplasma-Aktivierung ist
oder
- eine Niederdruckplasma-Aktivierung und zumindest einen weiteren Plasmabehandlungsschritt
umfasst
und/oder
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.
7. Verfahren nach Anspruch 6, 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 sauerstoffhaltige funktionelle Gruppen auf der textilen
Oberfläche erzeugt werden, die vorzugsweise kovalent an die textile Oberfläche gebunden
sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die mindestens eine sauerstoffhaltige Verbindung
- in einem Gasgemisch vorliegt, welches O2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst,
wobei das besagte Gasgemisch, welches O2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst,
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 O
2 und Ar enthält, wobei vorzugsweise das Gasgemisch einen Anteil an O
2 im Bereich von 70 Vol.-% bis 90 Vol.-% und einen Anteil an He und/oder Ar im Bereich
von 10 Vol.-% bis 30 Vol.-% enthält.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden 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 ersten Material 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 zweiten Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyestern, Polyamiden,
Polyamidimiden, Polypropylen, Polyacrylnitril und Polyacrylmethacrylat sowie deren
Mischungen; besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der synthetischen Polymere,
vorzugsweise der biologisch abbaubaren synthetischen Polymere, bestehend aus substituierten
Polyestern, unsubstituierten Polyestern, substituierten Polyamiden und unsubstituierten
Polyamiden sowie deren Mischungen;
sowie
- deren Mischungen;
das Plasmabehandeln in Schritt (b)
- eine Niederdruckplasmabehandlung, vorzugsweise eine Niederdruckplasma-Aktivierung,
ist, 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,
und
das in Schritt (c) eingesetzte Hydrophobierungsmittel ein wässriges Hydrophobierungsmittel
ist, das
modifiziertes Polydimethylsiloxan umfasst, vorzugsweise modifiziertes Polydimethylsiloxan,
worin eine oder mehrere Methylgruppen durch Substituenten mit basischen funktionellen
Gruppen, Alkylgruppen und/oder Polyethergruppen ersetzt sind;
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,
- Polypeptide,
- Polyamide
und
- Polysaccharide, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chitin und
Chitosan.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, vorzugsweise nach Anspruch 9,
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 ersten Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cellulose und Cellulose-Regenerat
sowie deren Mischungen;
- einem zweiten Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus substituierten Polyestern,
unsubstituierten Polyestern, substituierten Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden
sowie deren Mischungen;
sowie
- deren Mischungen;
wobei vorzugsweise die textile Oberfläche ein oder mehrere Materialien umfasst, wovon
mindestens eines ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
- einem zweiten Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus substituierten Polyestern,
unsubstituierten Polyestern, substituierten Polyamiden und unsubstituierten Polyamiden
sowie deren Mischungen;
das Plasmabehandeln in Schritt (b)
- eine Niederdruckplasmabehandlung, vorzugsweise eine Niederdruckplasma-Aktivierung,
ist, welche in Anwesenheit eines Gasgemisches durchgeführt wird, welches O2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst,
wobei vorzugsweise das besagte Gasgemisch mindestens 99 Vol.-% an O2 und mindestens einem Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar,
enthält
und wobei besonders bevorzugt das besagte Gasgemisch mindestens 99 Vol.-% an O2 und Ar enthält,
und
das in Schritt (c) eingesetzte Hydrophobierungsmittel ein wässriges Hydrophobierungsmittel
ist, das
modifiziertes Polydimethylsiloxan umfasst, vorzugsweise modifiziertes Polydimethylsiloxan,
worin eine oder mehrere Methylgruppen durch Substituenten mit basischen funktionellen
Gruppen, Alkylgruppen und/oder Polyethergruppen ersetzt sind;
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,
- Polypeptide,
- Polyamide
und
- Polysaccharide, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chitin und
Chitosan.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, 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.
12. 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.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, 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).
14. Textiler Artikel, umfassend eine hydrophobierte textile Oberfläche, herstellbar durch
ein Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
15. Verwendung eines Niederdruckplasmaverfahrens zur vorbereitenden Behandlung einer textilen
Oberfläche eines Artikels, vor dem nasschemischen Hydrophobieren der textilen Oberfläche,
wobei die Niederdruckplasmabehandlung mit mindestens einer sauerstoffhaltigen Verbindung,
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus O, O2, O3, NO, N2O und CO2, durchgeführt wird,
wobei die mindestens eine sauerstoffhaltige Verbindung in einem Gasgemisch vorliegt,
welches O2 und mindestens ein Inertgas, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus He und Ar, umfasst,
wobei das Gasgemisch einen Anteil an O2 im Bereich von 70 Vol.-% bis 90 Vol.-% und einen Anteil an Inertgas im Bereich von
10 Vol.-% bis 30 Vol.-% enthält.
1. Method for producing a textile article having a hydrophobized textile surface, comprising
the following steps:
(a) producing or providing an article having a textile surface,
(b) plasma-treating the textile surface produced or provided in step (a), to give
a plasma-treated textile surface,
(c) wet-chemically treating the plasma-treated textile surface resulting in step (b),
or a textile surface produced therefrom in further steps, with a hydrophobizing agent,
to give a plasma-treated hydrophobized textile surface,
wherein the plasma treating in step (b)
- is a low-pressure plasma treatment
or
- comprises a low-pressure plasma treatment and at least one further plasma treatment
step,
wherein the low-pressure plasma treatment, in both cases, is carried out with at least
one oxygen-containing compound selected from the group consisting of O, O
2, O
3, NO, N
2O and CO
2,
wherein the at least one oxygen-containing compound is present in a gas mixture which
comprises O
2 and at least one inert gas selected from the group consisting of He and Ar,
wherein the gas mixture contains a fraction of O
2 in the range from 70 vol% to 90 vol% and a fraction of inert gas in the range from
10 vol% to 30 vol%.
2. Method according to any preceding claim, wherein the textile surface of the article
produced or provided in step (a) comprises one or more materials selected from the
group consisting of
- a first material, preferably a natural material, preferably selected from the group
consisting of cotton, wool, silk, cellulose and regenerated cellulose and also mixtures
thereof, more preferably selected from the group consisting of cellulose and regenerated
cellulose and also mixtures thereof;
- a second material, preferably a synthetic material, preferably selected from the
group consisting of polyesters, polyamides, polyamideimides, polypropylene, polyacrylonitrile
and polyacryl methyacrylate and also mixtures thereof, more preferably selected from
the group of the synthetic polymers, preferably the biodegradable synthetic polymers,
consisting of substituted polyesters, unsubstituted polyesters, substituted polyamides
and unsubstituted polyamides and also mixtures thereof;
and also
- mixtures thereof.
3. Method according to either of the preceding claims, preferably according to Claim
2, wherein the textile surface of the article produced or provided in step (a) comprises
one or more materials selected from the group consisting of
- a first material selected from the group consisting of cellulose and regenerated
cellulose and also mixtures thereof;
- a second material selected from the group consisting of substituted polyesters,
unsubstituted polyesters, substituted polyamides and unsubstituted polyamides and
also mixtures thereof;
and also
- mixtures thereof;
wherein preferably the textile surface comprises one or more materials of which at
least one is selected from the group consisting of
- a second material selected from the group consisting of substituted polyesters,
unsubstituted polyesters, substituted polyamides and unsubstituted polyamides and
also mixtures thereof.
4. Method according to any of the preceding claims, wherein the textile surface of the
article produced or provided in step (a)
- is selected from the group consisting of wovens, formed-loop knits, drawn-loop knits,
braids, stitchbondeds, felts, textile composites, fibre webs, textile hoses, ropes,
fibres, threads, yarns, rovings and mixtures thereof, preferably selected from the
group consisting of wovens, formed-loop knits, drawn-loop knits, textile composites,
fibre webs and mixtures thereof;
and/or
- comprises a woven, formed-loop knit, drawn-loop knit, braid, stitch-bonded, felt,
fibre web and/or a textile hose, preferably a woven and/or a drawn-loop knit, more
preferably a woven, which
- has a basis weight in the range from 20 g/m2 to 500 g/m2, preferably in the range from 100 g/m2 to 200 g/m2,
and/or
- has a thread density in the range from 80 to 120 warp threads/cm and 40 to 80 weft
threads/cm.
5. Method according to any of the preceding claims, preferably according to Claim 3,
wherein the hydrophobizing agent used in step (c)
- is an aqueous hydrophobizing agent which comprises preferably modified
polydimethylsiloxane, and/or
- comprises no fluorine-containing organic compounds
and/or
wherein the hydrophobizing agent is an aqueous hydrophobizing agent which
- comprises modified polydimethylsiloxane, preferably modified polydimethylsiloxane
in which one or more methyl groups have been replaced by substituents having basic
functional groups, alkyl groups and/or polyether groups;
and also additionally
- comprises one or more cationic polymers selected from the group consisting of
- polyacrylates, preferably selected from the group consisting of homopolymers and
copolymers of acrylic acid, acrylic esters, methacrylic acid, methacrylic esters and
optionally further monomers copolymerizable with acrylic acid, acrylic esters, methacrylic
acid and/or methacrylic esters, preferably styrene;
- polyurethanes, preferably polyurethanes of the polyester type and/or of the polycarbonate
type;
- polyesters,
- polypeptides,
- polyamides
and
- polysaccharides, preferably selected from the group consisting of chitin and chitosan,
and/or
wherein the hydrophobizing agent is an aqueous hydrophobizing agent which comprises
a modified polydimethylsiloxane, wherein
- the modified polydimethylsiloxane is a modified polydimethylsiloxane
- in which one or more methyl groups have been replaced in each case by a substituent
having a basic functional group, preferably in each case by an aminoalkyl group or
an amido-aminoalkyl group,
and which comprises preferably terminal methoxy groups;
and/or
- wherein the one or more cationic polymers additionally comprised are selected from
the group consisting of
- polyacrylates functionalized by cationic groups or basic groups, preferably by amino
groups, preferably styrene-acrylate copolymers functionalized by basic groups, preferably
by amino groups;
- polyurethanes functionalized by cationic groups or basic groups, preferably by amino
groups;
- polyesters functionalized by cationic groups or basic groups, preferably by amino
groups;
- polypeptides comprising one or more basic amino acids, preferably selected from
the group consisting of lysine, arginine, histidine, citrulline and omithine,
and
- chitosan, preferably with a degree of deacetylation > 75%;
wherein preferably at least one of the one or more cationic polymers is selected from
the group consisting of
- polyacrylates, preferably styrene-acrylate copolymers, functionalized by cationic
groups or basic groups, preferably by basic groups, more preferably by amino groups,
and
- chitosan, preferably having a degree of deacetylation > 75%.
6. Method according to any of the preceding claims, wherein the plasma treating in step
(b)
- is a low-pressure plasma activation
or
- comprises a low-pressure plasma activation and at least one further plasma treatment
step
and/or
wherein the low-pressure plasma treatment takes place at a pressure in the range from
1 Pa to 20 kPa, preferably at a pressure in the range from 1 Pa to 0.5 kPa, more preferably
at a pressure in the range from 10 Pa to 50 Pa.
7. Method according to Claim 6, wherein the low-pressure plasma treatment is carried
out with at least one oxygen-containing compound selected from the group consisting
of O, O2, O3, NO, N2O and CO2, to produce oxygen-containing functional groups on the textile surface which are
bonded preferably covalently to the textile surface.
8. Method according to Claim 7, wherein the at least one oxygen-containing compound
- is present in a gas mixture which comprises O2 and at least one inert gas selected from the group consisting of He and Ar,
wherein said gas mixture which comprises O
2 and at least one inert gas selected from a group consisting of He and Ar comprises
at least 99 vol% of O
2 and at least one inert gas selected from the group consisting of He and Ar,
and more preferably comprises at least 99 vol% of O
2 and Ar, where preferably the gas mixture comprises a fraction of O
2 in the range from 70 vol% to 90 vol% and a fraction of He and/or Ar in the range
from 10 vol% to 30 vol%.
9. Method according to any of the preceding claims,
wherein
the textile surface of the article produced or provided in step (a) comprises one
or more materials selected from the group consisting of
- a first material selected from the group consisting of cotton, wool, silk, cellulose
and regenerated cellulose and also mixtures thereof, more preferably selected from
the group consisting of cellulose and regenerated cellulose and also mixtures thereof;
- a second material selected from the group consisting of polyesters, polyamides,
polyamideimides, polypropylene, polyacrylonitrile and polyacryl methacrylate and also
mixtures thereof, more preferably selected from the group of the synthetic polymers,
preferably of the biodegradable synthetic polymers, consisting of substituted polyesters,
unsubstituted polyesters, substituted polyamides and unsubstituted polyamides and
also mixtures thereof;
and also
- mixtures thereof;
the plasma treating in step (b)
- is a low-pressure plasma treatment, preferably a low-pressure plasma activation,
wherein the low-pressure plasma treatment is carried out with at least one oxygen-containing
compound selected from the group consisting of O, O2, O3, NO, N2O and CO2, to produce preferably oxygen-containing functional groups on the textile surface
which are bonded preferably covalently to the textile surface,
and
the hydrophobizing agent used in step (c) is an aqueous-hydrophobizing agent which
comprises modified polydimethylsiloxane, preferably modified polydimethylsiloxane
in which one or more methyl groups have been replaced by substituents having basic
functional groups, alkyl groups and/or polyether groups;
and also additionally
comprises one or more cationic polymers selected from the group consisting of
- polyacrylates, preferably selected from the group consisting of homopolymers and
copolymers of acrylic acid, acrylic esters, methacrylic acid, methacrylic esters and
optionally further monomers copolymerizable with acrylic acid, acrylic esters, methacrylic
acid and/or methacrylic esters, preferably styrene;
- polyurethanes, preferably polyurethanes of the polyester type and/or of the polycarbonate
type;
- polyesters,
- polypeptides,
- polyamides,
and
- polysaccharides, preferably selected from the group consisting of chitin and chitosan.
10. Method according to any of the preceding claims, preferably according to Claim 9,
wherein
the textile surface of the article produced or provided in step (a) comprises one
or more materials selected from the group consisting of
- a first material selected from the group consisting of cellulose and regenerated
cellulose and also mixtures thereof;
- a second material selected from the group consisting of substituted polyesters,
unsubstituted polyesters, substituted polyamides and unsubstituted polyamides and
also mixtures thereof;
and also
- mixtures thereof;
wherein preferably the textile surface comprises one or more materials of which at
least one is selected from the group consisting of
- a second material selected from the group consisting of substituted polyesters,
unsubstituted polyesters, substituted polyamides and unsubstituted polyamides and
also mixtures thereof;
the plasma treating in step (b)
- is a low-pressure plasma treatment, preferably a low-pressure plasma activation,
which is carried out in the presence of a gas mixture which comprises O2 and at least one inert gas selected from the group consisting of He and Ar, wherein
preferably said gas mixture comprises at least 99 vol% of O2 and at least one inert gas selected from the group consisting of He and Ar,
and wherein more preferably said gas mixture comprises at least 99 vol% of O2 and Ar,
and
the hydrophobizing agent used in step (c) is an aqueous hydrophobizing agent which
comprises modified polydimethylsiloxane, preferably modified polydimethylsiloxane
in which one or more methyl groups have been replaced by substituents having basic
functional groups, alkyl groups and/or polyether groups;
and also additionally
comprises one or more cationic polymers selected from the group consisting of
- polyacrylates, preferably selected from the group consisting of homopolymers and
copolymers of acrylic acid, acrylic esters, methacrylic acid, methacrylic esters and
optionally further monomers copolymerizable with acrylic acid, acrylic esters, methacrylic
acid and/or methacrylic esters, preferably styrene;
- polyurethanes, preferably polyurethanes of the polyester type and/or of a polycarbonate
type;
- polyesters,
- polypeptides,
- polyamides
and
- polysaccharides, preferably selected from the group consisting of chitin and chitosan.
11. Method according to any of Claims 6 to 10, wherein in step b)
- the low-pressure plasma treatment is carried out for a duration in the range from
10 sec to 10 min, preferably in the range from 30 sec to 5 min, more preferably in
the range from 1 min to 3 min;
and/or
- the low-pressure plasma is generated at a frequency in the range from 10 MHz to
18 MHz, preferably in the range from 11 MHz to 15 MHz;
and/or
- the low-pressure plasma is generated with electrodes, wherein the electrode density
is preferably in the range from 1 to 10 electrodes/m2, more preferably in the range from 2 to 5 electrodes/m2, very preferably in the range from 2.5 to 4 electrodes/m2, based on the textile surface produced or provided in step (a);
and/or
- the low-pressure plasma treatment is carried out with a plasma generation source
at a power in the range from 0.05 kW to 100 kW, preferably in the range from 1 kW
to 25 kW, more preferably in the range from 2 kW to 15 kW, very preferably in the
range from 5 kW to 10 kW,
and/or
- the low-pressure plasma treatment is carried out in a plasma treatment chamber at
a power in the range from 0.25 kW/m3 to 2.0 kW/m3, preferably in the range from 0.5 kW/m3 to 1.5 kW/m3.
12. Method according to any of the preceding claims, wherein the wet-chemical treating
in step (c) comprises one or more or all of the following measures:
- impregnating, preferably full bath impregnating, more preferably by padding, of
the plasma-treated textile surface resulting in step (b) or of a textile surface produced
therefrom in further steps,
- drying of hydrophobizing agent taken up on the textile surface,
- fixing of hydrophobizing agent taken up on the textile surface,
wherein the wet-chemical treating
preferably comprises a full bath impregnation, more preferably by padding, of the
plasma-treated textile surface resulting in step (b) or a textile surface produced
therefrom in further steps,
where preferably thereafter the hydrophobizing agent taken up is dried and/or fixed
on the textile surface.
13. Method according to any of the preceding claims, wherein the plasma-treated hydrophobized
textile surface resulting after step (c)
- is comparatively more hydrophobic than the textile surface
- of the article produced or provided in step (a)
and/or
- of the plasma-treated textile surface resulting in step (b),
and/or
- of the article produced or provided in step (a) after only wet-chemical treating
as in step (c), but without prior plasma treating in step (b),
and/or
- is comparatively hydrophobized more durably than the corresponding textile surface
of the article produced or provided in step (a) after only wet-chemical treating as
in step (c), but without prior plasma treating in step (b).
14. Textile article comprising a hydrophobized textile surface producible by a method
according to any of the preceding claims.
15. Use of a low-pressure plasma method for preparatory treatment of a textile surface
of an article, before the wet-chemical hydrophobizing of the textile surface, wherein
the low-pressure plasma treatment is carried out with at least one oxygen-containing
compound selected from the group consisting of O, O2, O3, NO, N2O and CO2,
wherein the at least one oxygen-containing compound is present in a gas mixture which
comprises O2 and at least one inert gas selected from the group consisting of He and Ar,
wherein the gas mixture comprises a fraction of O2 in the range from 70 vol% to 90 vol% and a fraction of inert gas in the range from
10 vol% to 30 vol%.
1. Procédé de fabrication d'un article textile ayant une surface textile rendue hydrophobe,
comprenant les étapes suivantes :
(a) fabrication ou fourniture d'un article ayant une surface textile
(b) traitement au plasma de la surface textile fabriquée ou fournie à l'étape (a),
de telle sorte qu'il en résulte une surface textile traitée au plasma,
(c) traitement chimique par voie humide de la surface textile traitée au plasma issue
de l'étape (b) ou d'une surface textile fabriquée à partir de celle-ci lors d'autres
étapes avec un agent d'hydrophobisation, de telle sorte qu'il en résulte une surface
textile rendue hydrophobe traitée au plasma,
le traitement au plasma à l'étape (b) étant
- un traitement au plasma basse pression
ou
- comprenant un traitement au plasma basse pression et au moins une autre étape de
traitement au plasma,
dans les deux cas, le traitement au plasma à basse pression étant exécuté avec au
moins un composé oxygéné sélectionné parmi le groupe constitué d'O, d'O
2, d'O
3, de NO, de N
2O et de CO
2,
l'au moins un composé oxygéné étant présent sous forme d'un mélange gazeux qui comprend
de l'O
2 et au moins un gaz inerte sélectionné parmi le groupe constitué d'He et d'Ar,
le mélange gazeux contenant une part d'O
2 dans la plage de 70% en volume à 90% en volume et une part de gaz inerte dans la
plage de 10% en volume à 30% en volume.
2. Procédé suivant une des revendications précédentes, dans lequel la surface textile
de l'article fabriqué ou fourni à l'étape (a) comprend un ou plusieurs matériaux qui
sont sélectionnés parmi le groupe constitué
- d'un premier matériau, de préférence d'un matériau naturel sélectionné de préférence
parmi le groupe constitué de coton, de laine, de soie, de cellulose et de cellulose
régénérée et de leurs mélanges, sélectionné plus préférablement parmi le groupe constitué
de cellulose et de cellulose régénérée et de leurs mélanges,
- d'un second matériau, de préférence d'un matériau synthétique, sélectionné de préférence
parmi le groupe constitué de polyesters, de polyamides, de polyamideimides, de polypropylène,
de polyacrylonitrile et de polyacrylméthacrylate et de leurs mélanges, sélectionné
plus préférablement parmi le groupe des polymères synthétiques, de préférence des
polymères synthétiques dégradables biologiquement, constitué de polyesters substitués,
de polyesters non substitués, de polyamides substitués et de polyamides non substitués
et de leurs mélanges,
ainsi que
- de leurs mélanges.
3. Procédé suivant une des revendications précédentes, de préférence suivant la revendication
2, dans lequel la surface textile de l'article fabriqué ou fourni à l'étape (a) comprend
un ou plusieurs matériaux qui sont sélectionnés parmi le groupe constitué
- d'un premier matériau sélectionné parmi le groupe constitué de cellulose et de cellulose
régénérée et de leurs mélanges,
- d'un second matériau sélectionné parmi le groupe constitué de polyesters substitués,
de polyesters non substitués, de polyamides substitués et de polyamides non substitués
et de leurs mélanges,
ainsi que
- de leurs mélanges,
la surface textile comprenant de préférence un ou plusieurs matériaux, dont au moins
un est sélectionné parmi le groupe constitué
- d'un second matériau sélectionné parmi le groupe constitué de polyesters substitués,
de polyesters non substitués, de polyamides substitués et de polyamides non substitués
et de leurs mélanges.
4. Procédé suivant une des revendications précédentes, dans lequel la surface textile
de l'article fabriqué ou fourni à l'étape (a)
- est sélectionnée parmi le groupe constitué de tissus, de tissus à mailles, de tricots,
de tressages, de tissus à mailles liés par piqûre, de feutres, de matériaux textiles
composites, de tissus non tissés, de manchons textiles, de cordes, de fibres, de filaments,
de fils, de mèches et de leurs mélanges, sélectionnée de préférence parmi le groupe
constitué de tissus, de tissus à mailles, de tricots, de matériaux textiles composites,
de tissus non tissés et de leurs mélanges
et/ou
- comprend un tissu, un tissu à mailles, un tricot, un tressage, un tissu à mailles
lié par piqûre, un feutre, un tissu non tissé et/ou un manchon textile, de préférence
un tissu et/ou un tricot, plus préférablement un tissu, qui
- présente un grammage dans la plage de 20g/m2 à 200g/m2, et/ou
- une densité de fils dans la plage de 80 à 120 fils de chaîne/cm et de 40 à 80 fils
de trame/cm.
5. Procédé suivant une des revendications précédentes, de préférence suivant la revendication
3, dans lequel l'agent d'hydrophobisation utilisé à l'étape (c)
- est un agent d'hydrophobisation aqueux qui comprend de préférence du polydimétylsiloxane
modifié
et/ou
- qui ne comprend pas de composés organiques fluorés
et/ou
l'agent d'hydrophobisation est un agent d'hydrophobisation aqueux qui comprend
- du polydiméthylsiloxane modifié, de préférence du polydiméthylsiloxane modifié,
dans lequel un ou plusieurs groupes méthyle sont remplacés par des substituants possédant
des groupes fonctionnels alcalins, des groupes alkyle et ou des groupes polyéthers,
ainsi qu'en plus,
- un ou plusieurs polymères cationiques qui sont sélectionnés parmi le groupe constitué
- de polyacrylates, de préférence sélectionnés parmi le groupe constitué d'homopolymères
et de copolymères d'acide acrylique, d'esters d'acide acrylique, d'acide méthacrylique,
d'esters d'acide méthacrylique et, le cas échéant, d'autres monomères, copolymérisables
avec de l'acide acrylique, des esters d'acide acrylique, d'acide méthacrylique et/ou
d'esters d'acide méthacrylique, de préférence avec du styrène,
- de polyuréthanes, de préférence de polyuréthane de type polyester et/ou de type
polycarbonate,
- de polyester,
- de polypeptide,
- de polyamide
et
- de polysaccharides sélectionnés de préférence parmi le groupe
constitué de chitine et de chitosane,
et/ou
dans lequel l'agent d'hydrophobisation est un agent d'hydrophobisation aqueux qui
comprend un polydiméthylsiloxane modifié,
- le polydiméthylsiloxane étant un polydiméthylsiloxane modifié,
- dans lequel un ou plusieurs groupes méthyle sont respectivement remplacés par un
substituant possédant un groupe fonctionnel alcalin, de préférence respectivement
par un groupe aminoalkyle ou un groupe amido-aminoalkyle,
et qui comprend de préférence des groupes méthoxy terminaux,
et/ou
- l'un ou les plusieurs polymères cationiques compris en plus sont sélectionnés parmi
le groupe constitué
- de polyacrylates qui sont fonctionnalisés par des groupes cationiques ou des groupes
alcalins, de préférence par des groupes amino, de préférence par du copolymère styrène-acrylate,
qui sont fonctionnalisés par des groupes alcalins, de préférence des groupes amino,
- de polyuréthanes qui sont fonctionnalisés par des groupes cationiques ou des groupes
alcalins, de préférence par des groupes amino,
- de polyesters qui sont fonctionnalisés par des groupes cationiques ou des groupes
alcalins, de préférence par des groupes amino,
- de polypeptides comprenant un ou plusieurs acides aminés alcalins sélectionnés,
de préférence parmi le groupe constitué de lysine, d'arginine, d'histidine, de citrulline
et d'ornithine,
et
- de chitosane, de préférence avec un degré de désacétylation supérieur à 75%,
de préférence, au moins un parmi les un ou plusieurs polymères cationiques étant sélectionné
parmi le groupe constitué
- de polyacrylates, de préférence de copolymères styrène-acrylate, qui sont fonctionnalisés
par des groupes cationiques ou des groupes alcalins, de préférence par des groupes
alcalins, plus préférablement par des groupes aminés,
et
- de chitosane, de préférence avec un degré de désacétylation supérieur à 75%.
6. Procédé suivant une des revendications précédentes, dans lequel le traitement au plasma
à l'étape (b)
- est une activation de plasma à basse pression
ou
- comprend une activation de plasma à basse pression et au moins une autre étape de
traitement au plasma
et/ou dans lequel
le traitement au plasma à basse pression a lieu à une pression dans la plage de 1
Pa à 20 kPa, de préférence à une pression dans la plage de 1 Pa à 0,5 kPa, plus préférablement
à une pression dans la plage de 10 Pa à 50 Pa.
7. Procédé suivant la revendication 6, dans lequel le traitement au plasma à basse pression
est exécuté avec au moins un composé oxygéné sélectionné parmi le groupe constitué
d'O, d'O2, d'O3, de NO, de N2O et de CO2, de telle sorte que des groupes fonctionnels oxygénés sont produits sur la surface
textile, à laquelle ils sont liés, de préférence de manière covalente.
8. Procédé suivant la revendication 7, dans lequel l'au moins un composé oxygéné
- est présent sous la forme d'un mélange gazeux qui comprend de l'O2 et au moins un gaz inerte sélectionné parmi le groupe constitué d'He et d'Ar, ledit
mélange gazeux qui comprend de l'O2 et au moins un gaz inerte sélectionné parmi le groupe constitué d'He et d'Ar contient
au moins 99% en volume d'O2 et au moins un gaz inerte sélectionné parmi le groupe constitué d'He et d'Ar,
et plus préférablement, au moins 99% en volume d'O
2 et d'Ar, le mélange gazeux contenant de préférence une part d'O
2 dans la plage de 70% en volume à 90% en volume et une part d'He et/ou d'Ar dans la
plage de 10% en volume à 30% en volume.
9. Procédé suivant une des revendications précédentes,
dans lequel
la surface textile de l'article fabriqué ou fourni à l'étape (a) comprend un ou plusieurs
matériaux qui sont sélectionnés parmi le groupe constitué
- d'un premier matériau sélectionné parmi le groupe constitué de coton, de laine,
de soie, de cellulose et de cellulose régénérée et de leurs mélanges, sélectionné
plus préférablement, parmi le groupe constitué de cellulose et de cellulose régénérée
et de leurs mélanges,
- d'un second matériau sélectionné parmi le groupe constitué de polyesters, de polyamides,
de polyamideimides, de polypropylène, de polyacrilonitrile et de polyacrylméthacrylate
et de leurs mélanges, sélectionné plus préférablement parmi le groupe des polymères
synthétiques, de préférence des polymères synthétiques dégradables biologiquement,
constitués de polyesters substitués, de polyesters non substitués, de polyamides substitués
et de polyamides non substitués et de leurs mélanges,
ainsi que
- de leurs mélanges,
le traitement au plasma à l'étape (b)
- est un traitement au plasma à basse pression, de préférence une activation de plasma
à basse pression, le traitement au plasma à basse pression étant exécuté avec au moins
un composé oxygéné sélectionné parmi le groupe constitué d'O2, d'O3, de NO, de N2O et de CO2, de telle sorte que des groupes fonctionnels oxygénés sont produits de préférence
sur la surface textile, à laquelle ils sont liés de préférence de manière covalente,
et
l'agent d'hydrophobisation utilisé à l'étape (c) est un agent d'hydrophobisation aqueux,
qui
comprend du polydiméthylsiloxane modifié, de préférence du polydiméthylsiloxane modifié,
dans lequel un ou plusieurs groupes méthyle sont remplacés par des substituants possédant
des groupes fonctionnels alcalins, des groupes alkyle et/ou des groupes polyéther,
ainsi qu'en plus
un ou plusieurs polymères cationiques qui sont sélectionnés parmi le groupe constitué
- de polyacrylates sélectionnés de préférence parmi le groupe constitué d'homopolymères
et de copolymères d'acide acrylique, d'esters d'acide acrylique, d'acide méthacrylique,
d'esters d'acide méthacrylique et, le cas échéant, d'autres monomères co-polymérisables
avec de l'acide acrylique, des esters d'acide acrylique, de l'acide méthacrylique
et/ou des esters d'acide méthacryliques, de préférence avec du styrène,
- de polyuréthanes, de préférence de polyuréthane de type polyester et/ou de type
polycarbonate,
- de polyester,
- de polypeptide
- de polyamide
et
- de polysaccharides sélectionnés de préférence parmi le groupe constitué de chitine
et de chitosane.
10. Procédé suivant une des revendications précédentes, de préférence suivant la revendication
9,
dans lequel
la surface textile de l'article fabriqué ou fourni à l'étape (a) comprend un ou plusieurs
matériaux qui sont sélectionnés parmi le groupe constitué
- d'un premier matériau sélectionné parmi le groupe constitué de cellulose et de cellulose
régénérée et de leurs mélanges,
- d'un second matériau sélectionné parmi le groupe constitué de polyesters substitués,
de polyesters non substitués, de polyamides substitués et de polyamides non substitués
et de leurs mélanges,
ainsi que
- de leurs mélanges,
la surface textile comprenant de préférence un ou plusieurs matériaux, dont au moins
un est sélectionné parmi le groupe constitué
- d'un second matériau sélectionné parmi le groupe constitué de polyesters substitués,
de polyesters non substitués, de polyamides substitués et de polyamides non substitués
et de leurs mélanges,
le traitement au plasma à l'étape (b)
- est un traitement au plasma à basse pression, de préférence une activation de plasma
à basse pression, qui est exécuté en présence d'un mélange gazeux qui comprend de
l'O2 et au moins un gaz inerte, sélectionné parmi le groupe constitué d'He et d'Ar,
ledit mélange gazeux contenant de préférence au moins 99% en volume d'O2 et au moins un gaz inerte, sélectionné parmi le groupe constitué d'He et d'Ar,
et ledit mélange gazeux contenant plus préférablement au moins 99% en volume d'O2 et d'Ar,
et
l'agent d'hydrophobisation utilisé à l'étape (c) est un agent d'hydrophobisation aqueux
qui
comprend du polydiméthylsiloxane modifié, de préférence du polydiméthylesiloxane modifié,
dans lequel un ou plusieurs groupes méthyle sont remplacés par des substituants possédant
des groupes fonctionnels alcalins, des groupes alkyle et/ou des groupes polyéther,
ainsi qu'en plus,
un ou plusieurs polymères cationiques qui sont sélectionnés parmi le groupe constitué
- de polyacrylates sélectionnés de préférence parmi le groupe constitué d'homopolymères
et de copolymères d'acide acrylique, d'esters d'acide acrylique, d'acide méthacrylique,
d'esters d'acide méthacrylique et, le cas échéant, d'autres monomères co-polymérisables
avec de l'acide acrylique, des esters d'acides acryliques et/ou des esters d'acide
méthacrylique, de préférence avec du styrène,
- de polyuréthanes, de préférence de polyuréthane de type polyester et/ou de type
polycarbonate,
- de polyester,
- de polypeptide,
- de polyamide
et
- de polysaccharides sélectionnés de préférence parmi le groupe constitué de chitine
et de chitosane.
11. Procédé suivant une des revendications 6 à 10, dans lequel, à l'étape b),
- le traitement au plasma à basse pression est exécuté pour une durée dans la plage
de 10 secondes à 10 minutes, de préférence dans la plage de 30 secondes à 5 minutes,
plus préférablement dans la plage de 1 minute à 3 minutes,
et/ou
- le plasma à basse pression est produit à une fréquence dans la plage de 10 MHz à
18 MHz, de préférence dans la plage de 11 MHz à 15 MHz,
et/ou
- le plasma à basse pression est produit avec des électrodes, la densité d'électrodes
se situant de préférence dans la plage de 1 à 10 électrodes/m2, plus préférablement dans la plage de 2 à 5 électrodes/m2, encore mieux dans la plage de 2,5 à 4 électrodes/m2 par rapport à la surface textile fabriquée ou fournie à l'étape a),
et/ou
- le traitement au plasma à basse pression avec une source générant du plasma est
exécuté avec une puissance dans la plage de 0,05 kW à 100 kW, de préférence dans la
plage de 1 kW à 25 kW, plus préférablement dans la plage de 2 kW à 15 kW, encore mieux
dans la plage de 5kW à 10 kW,
et/ou
- le traitement au plasma à basse pression est exécuté dans une chambre de traitement
au plasma avec une puissance dans la plage de 0,25 kW/m3 à 2,0 kW/m3, de préférence dans la plage de 0,5 kW/m3 à 1,5 kW/m3.
12. Procédé suivant une des revendications précédentes, dans lequel le traitement chimique
par voie humide à l'étape (c) comprend une ou plusieurs ou toutes les mesures suivantes
:
- imprégnation, de préférence imprégnation par immersion dans un bain, plus préférablement
au moyen de foulardage de la surface textile traitée au plasma issue de l'étape (b)
ou d'une surface textile fabriquée à partir de celle-ci lors d'autres étapes,
- séchage de l'agent d'hydrophobisation reçu sur la surface textile,
- fixation de l'agent d'hydrophobisation reçu sur la surface textile,
le traitement chimique par voie humide
comprenant de préférence, une imprégnation par immersion dans un bain, plus préférablement
au moyen de foulardage de la surface textile traitée au plasma issue de l'étape (b)
ou d'une surface textile fabriquée à partir de celle-ci lors d'autres étapes,
de préférence, c'est ensuite, qu'a lieu le séchage et/ou la fixation de l'agent d'hydrophobisation
reçu sur la surface textile.
13. Procédé suivant une des revendications précédentes, dans lequel la surface textile
rendue hydrophobe traitée au plasma issue de l'étape (c) est
- comparativement plus hydrophobe que la surface textile de l'article fabriqué ou
fourni à l'étape (a)
et/ou
- que la surface textile traitée au plasma issue de l'étape (b),
et/ou
- que l'article fabriqué ou fourni à l'étape (a) après le traitement chimique par
voie humide seulement comme à l'étape (c), mais sans traitement au plasma préalable
à l'étape (b),
et/ou
- comparativement rendue hydrophobe de façon plus durablement que la surface textile
correspondante de l'article fabriqué ou fourni à l'étape (a) après le traitement chimique
par voie humide comme à l'étape (c), mais sans traitement au plasma préalable à l'étape
(b).
14. Article textile comprenant une surface textile rendue hydrophobe, l'article textile
pouvant être fabriqué au moyen d'un procédé suivant une des revendications précédentes.
15. Utilisation d'un procédé de traitement au plasma à basse pression pour un traitement
préparatif d'une surface textile d'un article, préalablement à l'hydrophobisation
chimique par voie humide de la surface textile,
le traitement au plasma à basse pression étant exécuté avec au moins un composé oxygéné
sélectionné parmi le groupe constitué d'O, d'O2, de NO, de N2O et de CO2,
l'au moins un composé oxygéné étant présent sous la forme d'un mélange gazeux qui
comprend de l'O2 et au moins un gaz inerte sélectionné parmi le groupe constitué d'He et d'Ar,
le mélange gazeux contenant une part d'O2 dans la plage de 70% en volume à 90% en
volume et une part de gaz inerte dans la plage de 10% en volume à 30% en volume.