DD201923A5

DD201923A5 - Verfahren zur erzeugung schmutzabstossender fasern

Info

Publication number: DD201923A5
Application number: DD23316081A
Authority: DD
Inventors: Alex K Jahn
Original assignee: Badische Corp Williamsburg
Priority date: 1981-09-09
Filing date: 1981-09-09
Publication date: 1983-08-17

Abstract

Fasern werden durch ein Verfahren schmutzabstossend gemacht, bei dem auf die Fasern eine wirksame Menge eines neutralisierten Phoshatesters eines aliphaitschen Alkohols mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen in der Kette aufgebracht wird.

Description

Verfahren zur Erzeugung schmutzabstoßender Pasern Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ganz allgemein die Konditionierung von Pasern, insbesondere von Textilfasern» Sie betrifft besonders ein Verfahren, um -derartige Pasern schmutzabstoßend zu machen,,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Verbesserung ihrer nächfolgenden Bearbeitung und zur Verbesserung ihrer Handhabbarkeit und/oder um ihnen eine besondere Eigenschaft zu verleihen, werden überall chemische Mischungen auf die Oberflächen der Pasern aufgebracht» Derartige Mischungen dienen allgemein als Schmiermittel, verhindern eine statische Aufladung und bewirken eine schwache Ko- häsion zwischen benachbarten-Fasern« Was genau aufgebracht wird, hängt weitgehend von der Uatür- d* h. der chemischen Zusammensetzung - der Pasern ab, der speziellen Stufe ihrer Verarbeitung oder ihrer Handhabung, sowie ferner von.der angestrebten Endverwendung_o So werden z, B. Mischungen, die als "Spinnzusätze" bezeichnet werden, auf ein Werg von synthetischen Pasern aufgebracht, üblicherweise nach deren Verstrekken, und häufig auch vor einem nachfolgenden Weiterverarbeiten wie Kräuseln, Trocknen, Schneiden in Stapelfaserlänge, Krempeln, Ziehen, Vorgarnen und Spinnen,, Derartige Mischungen dienen als Schmiermittel, verhindern eine statische Aufladung und bewirken eine schwache Kohäsion zwischen benachbarten Pasern₀

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Das Aufbringen von chemischen Mischungen auf Pasern wird üblicherweise so durchgeführt, daß die Pasern in Porm eines Wergs, eines Garns oder als Stapelfasern mit einer Lösung oder einer Emulsion in Kontakt gebracht werden, die die gewünschte chemische Mischung enthält, wobei die Standard-Klotz-, Ξinsprüh-(oder Übersprüh-) techniken verwendet werden»

Bereits seit längerer Zeit besteht bei der Industrie das Bedürfnis, wirksame Mittel zu finden, die Fasern schmutzabstoßend machen, insbesondere solche Pasern, die bei der Herstellung von Bodenbelägen wie z_o B₀ von Teppichen und dergleichen verwendet werden* Als Ergebnis eines beträchtlichen Forschungsaufwandes wurde eine Zahl von Behelfsmitteln vorgeschlagen, und es wurden zahlreiche Appreturmittel und -verfahren entwickelt, die jedoch alle unter einem oder unter .. mehreren wichtigen Gesichtspunkten zu wünschen übrig ließen. Das heißt, daß die Verfahren, die die Anschmutzung nur vermindern, statt die behandelten Pasern wirklich schmutzabstoßend zu machen, für den heutigen Markt nicht mehr annehmbar sind, da dieser Produkte von höchster Qualität verlangt» Darüber hinaus sind die fluorchemischen Zusammensetzungen wie "Scotchguard" und "Zepel C", die die Pasern schmutzabstoßend machen, nicht nur sehr teuer, sondern behindern oftmals auch die sachgemäße Verarbeitung der Pasern. Als Polge davon ist die Verwendung derartiger Materialien in wirksamer Weise auf solche Verwendungen beschränkt, bei denen Endprodukte wie Teppiche übersprüht werden«

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Neutralisierte Phosphorsäureester von aliphatischen Alkoholen sind nicht neu,, noch ist es die Verwendung derartiger Materialien als Faserappreturen₀ In dieser Hinsicht sind die nachfolgend angegebenen Veröffentlichungen einschlägig.

In der US-PS 2 742 379 sind Aminsalze von Alkylestern von pentavalenten Phosphorsäuren sowie deren Aufbringung auf hydrophobe, nicht-zellulöse Fasern zur Erzeugung antistatischer Eigenschaften dieser Fasern offenbart«. Die Alkylketten weisen von 8 bis 18 Kohlenstoffatome auf, und die Ester werden dadurch hergestellt, daß zwei Mol des Alkohols mit einem Mol .PhosphorpentoxLd umgesetzt wird. Es ist weder offenbart, noch entfernt angedeutet, daß solchen Fasern schmutzabstoßende Eigenschaften verliehen werden können, wenn der neutrale Phosphorsäureester 12 bis 22 Kohlenstoffatome in der aliphatischen Kette - weniger als 12 Kohlenstoffatome sind für diesen Zweck dabei ungeeignet - aufweist, und wenn der Ester so hergestellt wird, daß drei Mole des Alkohols mit einem Mol Phosphopentoxid umgesetzt werden.

Die US-PS 3 639 23 5 offenbart die Verwendung eines Phosphorsäureesters eines Ethylenoxidaddukts eines CU oder C_?q Alkylalkohols als die wesentliche Komponente einer Faserappreturmischung,., In dieser Druckschrift werden Phosphatester von Alkylalkoholen unabhängig davon ob sie ethoxyliert- sind oder nicht als im wesentlichen gleichwertig betrachtet, wobei die Wahl des einen oder des anderen davon abhängt, wie die Dispergierbarkeit in Wasser und die emulgierenden Eigenschaften sind, die. üblicherweise durch die Einführung einer Polyglykolkette gesteigert werden_o In diesem Zusammenhang lehrt

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die US-PS 3 639 235, daß die Phosphorsäureester von 2 bis. 8 Mol Ethylenoxidaddukt von aliphatischen Alkoholen besonders nützlich sind* In scharfem Gegensatz dazu steht die Erkenntnis gemäß der vorliegenden Erfindung, daß selbst kurze-PoIyglykolketten an dem aliphatischen Alkohol die schmutzabstoßenden Eigenschaften vernichten (vergl. auch das nachfolgende Beispiel 3, infra)_o

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen Verfahrens zur Erzeugung schmutzabstoßender Fasern, das sich durch hohe Wirksamkeit sowie dadurch aufzeichnet, daß die verwendeten chemischen Verbindungen einfach und billig hergestellt werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel aufzufinden um Pasern, insbesondere Textilfasern, schmutzabstoßend zu machen, insbesondere Acryl- und Polyamid-Fasern mit schmutzabstoßenden Eigenschaften auszurüsten, die vorteilhaft in der Handhabung sind und einfach verarbeitet werden können.

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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf die Fasern insbesondere Textilfasern, eine wirksame Menge eines neutralisierten Phosphorsäureesters eines aliphatischen Alkohols mit von 12 bis 22 Kohlenstoffatomen in der Kette'aufgebracht wird, wobei der Ester durch Umsetzung von etwa 3 Molen Alkohol mit einem Mol Phosphopentoxid hergestellt wurde. Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden erzielt, wenn ein schmutzabweisendes Verteilungsmittel, wie ein Natriumdialkylsulfosuccinat, in einer Mischung mit dem neutralisierten Phosphosäureester des aliphatischen Alkohols verwendet wird.

Eine .der ebenfalls mit der vorliegenden Erfindung gelösten Aufgaben betrifft die Schaffung einer Acrylfaser mit schmutzabstoßenden Eigenschaften, wobei die Faser auf ihrer Oberfläche eine Appretur aufweist, die von etwa 0,1 bis 1 Gewichtsprozent eines neutralisierten Phosphorsäureesters eines einwertigen gesättigten aliphatischen Alkohols mit von 12 bis 22 Kohlenstoffatomen in der Kette enthält, wobei dieser Ester durch Umsetzung von etwa 3 Molen des entsprechenden Alkohols mit einem Mol Phosphorpentoxid hergestellt wurde₀ Außerordentlich vorteilhafte Ergebnisse werden erzielt, vrerm. ein schmutzabweisendes "Verteilungsmittel -insbesondere ein 'iiatriumdialkylsulfosuccinat In einer Menge, die von 1 bis etwa 10 Gewichtsprozent der aufgezogenen Appretur ausmacht im Gemisch mit dem neutralisierten Phosphorsäureester des gesättigten einwertigen aliphatischen Alkohols verwendet wird«

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Eine weitere durch die vorliegende Erfindung gelöste Aufgabe betrifft die Schaffung einer Polyamidfaser mit schmutzabstoßenden Eigenschaften, wobei die Faser auf ihrer Oberfläche aufgezogen eine Appretur aufweist, die von etwa 0,2 bis 2 Gewichtsprozent eines neutralisierten Phosphorsäureesters eines einwertigen gesättigten aliphatischen Alkohols mit von 12 bis 22 Kohlenstoffatomen in der Kette enthält, wobei der Ester durch Umsetzung von etwa 3 Molen des entsprechenden Alkohols mit 1 Mol Phosphorpentoid hergestellt wurde. Äußerst vorteilhafte Ergebnisse werden erhalten, wenn ein schmutzabweisendes Verteilungsmittel - insbesondere ein Hatriumdialkylsulfosuccinat in einer solchen Menge, daß sie etwa von bis etwa 10 Gewichtsprozent der aufgezogenen Appretur ausmacht - im Gemisch mit dem neutralisierten Phosphorsäureester des einwertigen gesättigten aliphatischen Alkohols verwendet wird.

Ein neutralisierter Phosphorsäureester eines aliphatischen.. Alkohols mit von 12 bis 22 Kohlenstoffatomen in der Kette, wie er gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist einer von vielen kommerziell erhältlichen» Derartige Ester werden üblicherweise durch Umsetzung des ausgewählten aliphatischen Alkohols mit P₂ ⁰C hergestellt, wobei eine Mischung von Mono- und Diestern gebildet wird_e Die Restacidität des so erhaltenen Reaktionsürodukts wird dann neutra-

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fahren und -Vorrichtungen wie für das Besprühen, Klotzen oder dergleichen üblich sind,, verwendet werden können, und das Aufbringen kann im Grunde genommen auf jeder Stufe der Verarbeitung des Wergs j der Stapelfaser oder der gesponnenen Fasern, vorzugsweise nach deren Strecken, oder nach der Verarbeitung der Pasern oder eines diese Pasern enthaltenden Garns in ein fertiges Erzeugnis, wie z_o B₀ einen Bodenbelag (a. B₀ einen Teppich) erfolgen.

Ausführungsbeisp ieI

lachfolgend wird die vorliegende Erfindung zur näheren Erläuterung anhand von detailliert beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen genauer beschrieben»

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Bejgpiel 1

Acryl-Teppichfasern wurden in der Paser in einem Gelbton gefärbt, mit 8 % Wasser übersprüht, kardiert, zu einem Teppichgarn gesponnen und zu einem Teppich mit gleichmäßigem Schlingen-Aufbau verarbeitet. Es wurde keinerlei Verarbeitungsgleitmittel, oder Äntistatikum verwendet. Testproben von 2,54 mal 2,54 cm Größe wurden herausgeschnitten, und die Oberfläche mit 7 % Wasser mit darin dispergierten 0,5 % Appreturfeststoffen (die Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht der Teppichprobe) besprüht« Die Proben wurden zwei Stunden bei 115 ⁰C getrocknet und danach innerhalb von 10 Minuten auf Raumtemperatur abgekühlt«, Alle Proben einer ' Serie wurden dann mit einem Überschuß von Schmutz 10 Minuten in einem Glas geschüttelt» Danach wurden die Proben im Vakuum gesäubert. Der Schmutz bestand aus Teppichstaub aus einem Staubsauger (durch ein Sieb mit 150 ,um Maschenweite) mit einem Zusatz von 0,65 % Ruß und 0,65 % ilujo!-Mineralöl, Der Reflexionsgrad bei 700 m/U wurde bestimmt (mittels eines "Large Sphere Color Eye"). Der prozentuale Reflexionsgrad R wurde in die Kubelka-Munk-Funktion K/S überführt, die der-Gleichung (1-R) / 2R entspricht, und die ein läherungsmaß für die Farbdichte (oder im vorliegenden Fall für die Schmutzdichte) ist_o Durch Abzug des K/S-Wertes, der für ein nicht-verschmutztes Teppichstück der selben Art erhalten wurde, von dem K/S-Wert einer verschmutzten Probe kann ein Vergleichswert für die Menge Schmutz auf jeder Probe erhalten werden^ Die experimentellen Daten für Phosphorsäuresalze

Claims

Erfindungsanspruch

Ι» Verfahren zur Erzeugung schmutzabstoßender lasern, gekennzeichnet dadurch, daß auf die Fasern eine wirksame Menge eines neutralisierten Phosphorsäureesters eines aliphatischen Alkohols aufgebracht wird, wobei der Ester durch Umsetzung von etwa 3 Molen Alkohol mit einem Mol Phosphorp ent oxid hergestellt wurde«,

2« Verfahren nach Punkt 1_} gekennzeichnet dadurch, daß der aliphatisch^ Alkohol ein einwertiger Alkohol ist,

3c Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß der einwertige aliphatisch^ Alkohol gesättigt ist,

4. Acrylfaser^ mit schmutzabstoßenden Eigenschaften, gekennzeichnet dadurch, daß die Pasern eine Appretur aufweisen, die von 0,1 bis 1 Gewichtsprozent eines neutralisierten Phosphorsäureesters eines einwertigen gesättigten alipha_ tischen Alkohols mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen in der Kette enthält, wobei der Ester durch Umsetzung von etwa 3 Molen des Alkohols mit einem Mol Phosphorpentoxid hergestellt wurde„

Polyamidfasern mit - schmutzabstoßenden Eigenschaften, gekennzeichnet dadurch, daß die Fasern eine* Appretur aufweisen, die von etwa 0,2 bis 2 Gewichtsprozent eines neutralisierten Phosphorsäureesters" eines einwertigen gesättigten aliphatischen Alkohols mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen in der Kette enthält, wobei der Ester-durch Umsetzung von etwa 3 Molen des Alkohols mit einem Mol Phosphorpentoxid hergestellt wurde.