DE19846531A1

DE19846531A1 - Textilausrüstungsverfahren

Info

Publication number: DE19846531A1
Application number: DE1998146531
Authority: DE
Inventors: Subirana Rafael Pi; Vidal Terese Copete
Original assignee: Cognis Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: BASF Personal Care and Nutrition GmbH
Priority date: 1998-10-09
Filing date: 1998-10-09
Publication date: 2000-04-20
Also published as: EP1123436A1; WO2000022227A1

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Textilausrüstungsverfahren, bei dem man gefärbte Baumwollgewebe mit epichlorhydrinvernetzten Polyamidoaminen behandelt. Die als Fibrabones bekannten Polymeren zeichnen sich dadurch aus, daß sie beim Tragen und Waschen von Baumwollgeweben, insbesondere Dark Denim, das Abfärben und Ausbluten des Farbtoffes zuverlässig verhindern.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Textilbehandlung und betrifft ein Verfahren zur Aus rüstung von gefärbten Baumwollgeweben gegenüber Abfärben und Ausbluten sowie die Verwendung spezieller Polymere als Fixiermittel.

Stand der Technik

Bei der Herstellung zahlreicher Baumwollgewebe, insbesondere von Jeans aus gefärbtem Denim gewebe, besteht beim Verbraucher der Wunsch, diesen Textilien ein gebrauchtes Aussehen zu ver leihen und gleichzeitig den Tragekomfort zu verbessern. Zu diesem Zweck werden die Gewebe im "stonewash-Verfahren" mit Bimssteinen und Cellulasen behandelt. Von diesem gezielten Alterungs effekt zu unterscheiden ist jedoch das unerwünschte Ausbluten des Farbstoffes während der Wäsche, was nicht nur zu einer ungleichmäßigen und daher wenig ansehnlichen Farbverteilung führt, sondern unter Umständen mitgewaschene andere Textilen verfärben kann. Gleichfalls unerwünscht ist es, wenn die Jeans beim Tragen infolge Körperschweiß oder Nässe feucht werden und dann auf die Haut oder die Unterwäsche abfärben. Es liegt auf der Hand, daß ein Verbraucher bei derartig minderwertig gear beiteter Ware an den Hersteller Regressansprüche stellen und von weiteren Käufen Abstand nehmen wird.

Demzufolge hat die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin bestanden, gefärbtes Baumwollgewebe, insbesondere Denim, dergestalt auszurüsten, daß die verwendeten Farbstoffe zuverlässig fixiert werden und ein Ausbluten oder Abfärben wie oben geschildert zuverlässig vermieden wird.

Beschreibung der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist ein Textilausrüstungsverfahren, bei dem man gefärbtes Baumwollgewebe mit epichlorhydrinvernetzten Polyamidoaminen behandelt.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die auch als "Fibrabones" aus der Papierherstellung bekannten Polymeren sich auch als Fixiermittel für Farbstoffe, insbesondere für Indigo- und Schwefelfarbstoffe eignen. Beim Tragen und Waschen von mit diesen Polymeren ausgerüsteten Baumwollgeweben, insbesondere Dark Denim, wird das Abfärben und Ausbluten des Farbstoffes zuverlässig verhindert.

Epichlorhydrinvernetzte Polyamidoamine

Die im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens einzusetzenden epichlorhydrinvernetzten Polyamido amine stellen bekannte Stoffe dar, die unter der Bezeichnung "Fibrabones" oder "Wet strength resins" bei der Papierverarbeitung eingesetzt werden. Aus dem umfangreichen Stand der Technik sei in diesem Zusammenhang auf die US-Patentschriften US 5,116,887, US 5,120,773, US 5,239,047 und US 5,350,796 (Henkel Corp.) sowie auf die Europäische Patentanmeldung EP-A1 0 553 575 (Hercules) verwiesen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Polymere eingesetzt, die man nach einem der beiden folgenden Verfahren erhält:

1. Polyaminoamide werden (a) zunächst mit einer Menge von 5 bis 30 Mol-% - bezogen auf den zur Quaternierung zur Verfügung stehenden Stickstoff - eines Quaternierungsmittels umgesetzt, und (b) anschließend die resultierenden quatemierten Polyaminoamide mit einer dem Gehalt an nicht quaterniertem Stickstoff entsprechenden molaren Menge Epichlorhydrin vernetzt, oder
2. Polyaminoamide werden (a) zunächst bei 10 bis 35°C mit einer Menge von 5 bis 40 Mol-% - bezogen auf den für die Vernetzung zur Verfügung stehenden Stickstoff - Epichlorhydrin um gesetzt, und (b) das Zwischenprodukt auf einen pH-Wert im Bereich von 8 bis 11 einstellt und bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis 45°C mit einer weiteren Menge Epichlorhydrin vernetzt, so daß das molare Einsatzverhältnis in Summe 90 bis 125 Mol-% - bezogen auf den für die Vernetzung zur Verfügung stehenden Stickstoff - beträgt.

Bei den für die Herstellung als Ausgangsstoffe in Frage kommenden Polyaminoamiden handelt es sich vorzugsweise um handelsübliche Polykondensationsprodukte, die sich von Dicarbonsäuren der Formel (I) ableiten,

HOOC-[A]-COOH (I)

in der A für eine lineare oder verzweigte, aliphatische, cycloaliphatische und/oder aromatische, gege benenfalls hydroxysubstituierte Alkylengruppe mit 1 bis 52 und vorzugsweise 1 bis 10 Kohlenstoff atomen steht. Typische Beispiele für Dicarbonsäuren, von denen sich die Polyaminoamide ableiten können sind beispielsweise Bemsteinsäure, Azelainsäure, Dodecandisäure, Phthalsäure und techni sche Dimer- bzw. Trimerfettsäuren. Vorzugsweise handelt es sich um Polyaminoamide auf Basis von Adipinsäure. Die Polyamidoamine können sich ferner von Polyaminen der Formel (II) ableiten,

H₂N-(B)-NH-[(C)NH]_zH (II)

in der B und C unabhängig voneinander für lineare oder verzweigte, gegebenenfalls hydroxysubsti tuierte Alkylengruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und z für 0 oder Zahlen von 1 bis 10 steht. Typische Beispiele sind Polyamine der Formel (II), in denen B und C für Ethylengruppen und z für 2 oder 3 steht. Demzufolge sind die bevorzugt einzusetzenden Polyamine Diethylentriamin und Triethy lentetramin. In Summe bevorzugt sind Polyaminoamide auf Basis von Adipinsäure und Diethy lentriamin.

Sofern kationische Polyamidoamine eingesetzt werden, kann deren Quaternierung in der Weise durchgeführt werden, wie sie von der Herstellung konventioneller kationischer Tenside bekannt ist. Als Quaternierungsmittel kommen beispielsweise Alkylhalogenide, wie beispielsweise Methylbromid, Butylchlorid und insbesondere Methylchlorid in Frage. Weiter können auch Dialkylverbindungen, wie z. B. Diethylsulfat, Dibutylsulfat, Dimethylphosphat, Diethylphophat, Dibutylphosphat und insbesondere Dimethylsulfat eingesetzt werden. Schließlich können als Quaternierungsmittel auch 2,3-Epoxy propyltrimethylammoniumchlorid, 3-Chlor- bzw. 3-Brom-2-hydroxypropyltrimethylammoniumchloride eingesetzt werden, die von der Degussa AG, Hanau/FRG unter der Bezeichnung QUAB® vertrieben werden. Zur Durchführung der Quaternierung werden die Polyamidoamine in wäßriger oder alko holischer Lösung gelöst und bei Temperaturen im Bereich von 40 bis 70°C portionsweise mit dem Quaternierungsmittel versetzt. Die Reaktionszeit beträgt dabei üblicherweise 0,5 bis 3 h. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Menge des Quaternierungsmittels - 5 bis 30 und vorzugsweise 15 bis 25 Mol-% bezogen auf den für die Quaternierung zur Verfügung stehenden Stickstoff - auf die Aminzahl zu beziehen. Vorzugsweise wird die Quaternierung mit Dimethylsulfat oder einem QUAB-Reagenz durchgeführt. Im Anschluß an die Quaternierung hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, den pH- Wert des Zwischenproduktes durch Zugabe von wäßriger Alkalibase auf 9 bis 11 einzustellen.

Die Vernetzung der Polyaminoamide kann in wäßriger oder alkoholischer Lösung erfolgen. Dabei empfiehlt es sich, das Epichlorhydrin in beiden Stufen portionsweise zuzugeben und die Reaktion wegen der erheblichen Exothermie bei möglichst niedrigen Temperaturen nicht oberhalb von 40°C durchzuführen. Die Menge des einzusetzenden Epichlorhydrins entspricht üblicherweise der für eine Vernetzung zur Verfügung stehenden molaren Menge an Stickstoffgruppen. Es empfiehlt sich daher aus praktischen Gründen, vor der Vernetzung die Aminzahl des Polymers zu bestimmen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird nach Zugabe des ersten Teils des Epichlorhydrins der pH-Wert des Reaktionsansatzes durch Zugabe von wäßriger Alkalibasen nachgeregelt und auf 9 bis 11 eingestellt. Im Anschluß an die Epichlorhydrinzugabe in der zweiten Verfahrensstufe wird das Produkt üblicherweise über einen Zeitraum von 12 bis 48 und vorzugsweise 24 bis 36 h gerührt. Gegen Ende der Reaktionszeit empfiehlt es sich ferner, die Temperatur bis auf etwa 40°C anzuheben und die Vernetzung durch Zugabe von Mineralsäure und Einstellung eines pH-Wertes im Bereich von 2 bis 4 abzubrechen, sobald die Viskosität einen kritischen Bereich von etwa 500 mPas (gemessen nach der Brookfield-Methode, 40°C, Spindel 1) erreicht hat. Entsprechende Verfahren sind aus den beiden Druckschriften DE-A1 195 17 047 und DE-C1 196 04 176 (Henkel) bekannt.

Weitere Hilfs- und Zusatzstoffe

Die Fixierung des Farbstoffes kann mit der Entschlichtung einhergehen. Demzufolge können die Poly mere auch zusammen mit Entschlichtemitteln, insbesondere Enzymen und nichtionischen Tensiden, vorzugsweise Fettalkoholpolyglycolethern eingesetzt werden.

Ausrüstungsverfahren

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft die Behandlung von Denim, vorzugsweise Dark Denim, welches zur Herstellung von Jeans verwendet wird. Dabei ist es sowohl möglich, den gefärbten Stoff auszurüsten oder das Fertigprodukt, also die Jeans, entsprechend nachzubehandeln. Wie schon oben ausgeführt, besteht ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens darin, daß die Fixierung des Farbstoffes sowohl vor, nach als auch insbesondere während des Entschlichtens durchgeführt werden kann. Üblicherweise werden die Polymere in Mengen von 1 bis 10 und vorzugsweise 3 bis 5 Gew.-% - bezogen auf die Baumwollgewebe - eingesetzt. Wird die Fixierung als separater Schritt durchgeführt, beträgt das Flottenverhältnis vorzugsweise 1 : 10, die Temperatur 50 bis 80°C und die Behandlungszeit 50 bis 15 min, wobei es möglich ist, das Gewebe durch Einweichen oder unter Umwälzen zu behandeln. Werden Fixierung und Entschlichtung gemeinsam durchgeführt, wird der Lösung unter den gleichen Bedingungen noch etwa 1 bis 5 g Enzyme, vorzugsweise Amylasen, und 10 bis 50 g nichtionische Tenside zugegeben. Die so behandelten Gewebe können dann anschließend noch gewaschen, mit kationischen Tensiden hydrophiliert und in bekannter Weise dem stonewash-Prozeß unterworfen werden. Es hat sich für eine besonders sichere Fixierung des Farbstoffes als sehr vorteilhaft erwiesen, die Gewebe nach der Fixierung/Entschlichtung und vor einer weiteren Behandlung zu trocknen.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft schließlich die Verwendung von epichlorhydrinvernetzten Polyamidoaminen als Fixiermittel für Farbstoffe auf Baumwollgewebe, vorzugsweise in Mengen von 1 bis 10 und insbesondere 3 bis 5 Gew.-% - bezogen auf die Baumwollgewebe.

Beispiele Herstellbeispiel H1

In einer 1-l-Rührapparatur wurden 450 g eines Polyaminoamids auf Basis Adipinsäure und Diethylentriamin (Aminzahl 101 mg KOH/g entsprechend 0,81 Äquivalenten Stickstoff, Verkaufsprodukt der Henkel Corp., Gulph Mills/US) in 100 ml Wasser suspendiert und portionsweise mit 44 g (0,2 mol) 2,3-Epoxytrimethylammoniumchlorid (70 Gew.-%ig in Wasser, QUAB® 151 Degussa AG, Hanau/FRG) versetzt. Nach Beendigung der Zugabe wurde die Reaktionsmischung über einen Zeitraum von 2 h auf 60°C erhitzt. Anschließend wurde die Mischung auf 17°C abgekühlt und der pH- Wert durch Zugabe 50 Gew.-%iger Natriumhydroxidlösung auf 9,5 bis 10 eingestellt. Das resultierende Intermediat besaß eine Aminzahl von 81 mg KOH/g. Die Reaktionsmischung wurde mit weiteren 115 ml Wasser versetzt und portionsweise mit 80 g (0,96 mol) Epichlorhydrin versetzt, so daß die Temperatur nicht über 20°C anstieg. Anschließend wurde der Ansatz über einen Zeitraum von 36 h bei 30°C gerührt. Anschließend wurde auf 40°C erwärmt und die Mischung weiter gerührt, bis eine ausreichende Viskosität von etwa 500 mPas erreicht wurde. Danach wurde die Reaktion durch Zugabe von wäßriger Salzsäure und Einstellen auf einen pH-Wert von 2 bis 3 abgebrochen. Das resultierende vernetzte Kationpolymer besaß einen Trockenrückstand von 13 Gew.-%.

Herstellbeispiel H2

In einer 1-l-Rührapparatur wurden 450 g eines Polyaminoamids auf Basis Adipinsäure und Diethylentriamin (Aminzahl 101 mg KOH/g entsprechend 0,81 Äquivalenten Stickstoff, Verkaufsprodukt der Henkel Corp., Gulph Mills/US) in 105 ml Wasser suspendiert und portionsweise mit 25 Mol-% - bezogen auf die Aminzahl - Epichlorhydrin versetzt, so daß die Temperatur nicht über 20°C abstieg. Anschließend wurde der Ansatz über einen Zeitraum von 4 h bei 17°C gerührt und schließlich durch Zugabe von wäßriger 25 Gew.-%iger Natriumhydroxidlösung auf einen pH-Wert von 9,5 eingestellt. Danach wurde die Reaktionsmischung mit weiteren 95 Mol% Epichlorhydrin versetzt und zunächst 2 h bei 20°C und dann 21 h bei 30°C gerührt. Anschließend wurde die Mischung weiter gerührt, bis eine ausreichende Viskosität von etwa 500 mPas erreicht wurde. Schließlich wurde die Reaktion durch Zugabe von wäßriger Salzsäure und Einstellen auf einen pH-Wert von 2,5 abge brochen. Das resultierende vernetzte Polymer wurde durch Zugabe von Wasser auf einen Trocken rückstand von 13 Gew.-% eingestellt.

Beispiel 1

Ein Paar fabrikneuer Blue Jeans wurden in eine Waschmaschine des Typs Siemens Siewamat 3573 mit einem Fassungsvermögen von 5,5 kg Wäsche und ca. 60 l Wasser gegeben. Zu der Waschflotte wurden 220 g (entsprechend 4 Gew.-% bezogen auf Denim) des Polyamidoamids aus Herstellbeispiel 1 gegeben. Nach einer Behandlungszeit von 10 min bei 60°C wurden die Jeans trocken geschleudert. Die Waschlauge war danach praktisch farblos.

Beispiel 2

5 kg nicht vorbehandeltes Black Denim-Gewebe wurde 10 min bei 60°C in eine Lösung von 100 g Amylase und 200 g des Polyamidoamids aus Herstellbeispiel 2 eingeweicht und dann getrocknet. Die Waschlauge war praktisch farblos.

Vergleichsbeispiel V1

Beispiel 2 wurde wiederholt, auf den Zusatz des Polyamidoamids jedoch verzichtet. Die Waschlauge war braun-schwarz gefärbt.

Claims

1. Textilausrüstungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man gefärbtes Baumwollgewebe mit epichlorhydrinvernetzten Polyamidoaminen behandelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Polymere einsetzt, die man erhält, indem man Polyaminoamide

a) zunächst mit einer Menge von 5 bis 30 Mol-% - bezogen auf den zur Quaternierung zur Verfügung stehenden Stickstoff - eines Quaternierungsmittels umsetzt, und
b) anschließend die resultierenden quaternierten Polyaminoamide mit einer dem Gehalt an nicht quaterniertem Stickstoff entsprechenden molaren Menge Epichlorhydrin vernetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Polymere einsetzt, die man erhält, indem man Polyaminoamide

a) zunächst bei 10 bis 35°C mit einer Menge von 5 bis 40 Mol-% - bezogen auf den für die Ver netzung zur Verfügung stehenden Stickstoff - Epichlorhydrin umsetzt, und
b) das Zwischenprodukt auf einen pH-Wert im Bereich von 8 bis 11 einstellt und bei einer Tem peratur im Bereich von 20 bis 45°C mit einer weiteren Menge Epichlorhydrin vernetzt, so daß das molare Einsatzverhältnis in Summe 90 bis 125 Mol-% - bezogen auf den für die Vernetzung zur Verfügung stehenden Stickstoff - beträgt.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymere in Mengen von 1 bis 10 Gew.-% - bezogen auf die Baumwollgewebe - einsetzt.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymere zusammen mit Enzymen und/oder nichtionischen Tensiden einsetzt.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Denim behandelt.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Baumwollgewebe bei 50 bis 80°C behandelt.

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Baumwollgewebe über einen Zeitraum von 5 bis 15 min behandelt.

9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Baumwollgewebe nach der Behandlung trocknet.

10. Verwendung von epichlorhydrinvernetzten Polyamidoaminen als Fixiermittel für Farbstoffe auf Baumwollgewebe.