AT154478B - Verfahren zur Behandlung von Textilfasern. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Behandlung von Textilfasern. 



   Die Erfindung betrifft eine Gruppe neuartiger Öl-und Fettungsmittel für die die Kunstseide und Zellwolle verarbeitende Industrie. 



   Diese Mittel enthalten :
1. einen hydrophoben, wasserunlöslichen, öligen Anteil, der etwa 60-90% des gesamten Spulöles oder Gleitmittels ausmacht. Es eignen sich hiezu flüssige Kohlenwasserstoffe, wie Mineral- öle, Paraffinöl u. dgl., die tunlichst niedrig viskos sein sollen ;
2. einen ölig-flüssigen, wasserlöslichen oder in Wasser stark quellenden, gegen die Härtebildner des Wassers beständigen Emulgator, der möglichst wenig hydrophil sein muss, um gegen die Feuchtigkeitsschwankungen der Luft soweit als möglich unempfindlich zu sein ;
3. einen Zusatz von Estern höhermolekularer Fettsäuren und polymerisierter Fettsäuren mit niedrigen, einwertigen Alkoholen sowie einen Zusatz eines wasserunlöslichen,   schwerflüchtigen,   wenig grenzflächenaktiven Ätheralkohols bzw.

   Azetalalkohols, um die Vereinigung des Emulgators mit dem öligen Kohlenwasserstoff zu einer blanken, niedrig viskosen Mischung, die, in Wasser gegossen, sofort emulgieren soll, zu ermöglichen. 



   Zu 1. Durch die obigen Angaben ist die Klasse der hier in Betracht kommenden Stoffe genügend gekennzeichnet. Die Hydrophobie wird durch die hohe   Grenzflächenspunnung   des Mineralöles bzw. 



  Paraffinöles gegen Wasser, die etwa 40-60   Dyn/cm   beträgt, erklärt. 



   Zu 2. Der Emulgator muss zwei Bedingungen erfüllen. Er muss einerseits genügend beständig gegen die Härtebildner des Wassers sein, anderseits darf bei genügend ausgeprägter Emulgierfähigkeit die Hydrophilie nicht betont werden. 



   Es wurde gefunden, dass ein Gemisch von an sich bekannten Seifen und sulfonierten Ölen bzw. 



  Fettsäuren bzw. Gemische aus allen drei Komponenten zur Herstellung möglichst gering hydrophiler, dünn viskoser   Spul-und   Gleitmittel, sei es an sich, sei es in Form von wässerigen Emulsionen, besonders geeignet sind. 



   Als Seifen kommen die Alkali-und Aminsalze höhermolekularer Fettsäuren, wie   Olein,   Leinölfettsäuren u. dgl., polymerisierte Rizinolsäuren, beispielsweise Di-und Tririzinolsäuren, in Betracht. 



  Auch Oxyfettsäuren, deren Hydroxylgruppen veräthert oder mit niedermolekularen   Karbonsäuren   verestert sind, z. B. Methoxyölsäure, Acetylrizinolsäure u. dgl., können mit Vorteil Verwendung finden. 



  Hingegen erwiesen sich als weniger brauchbar die Alkalisalze höhermolekularer, gesättigter Fettsäuren (Palmitin-, Stearinsäure). Die Viskosität des fertigen Spul-und Gleitmittels leidet durch die Verwendung derartiger Seifen beträchtlich. 



   Die obengenannten, als verwendbar angegebenen Seifen sind in Verbindung mit den sub 3 angeführten Stoffen zur Herstellung von vorzüglichen Gleit-und Spulölen an sich brauchbar. Die Kalkbeständigkeit derart aufgebauter Gemische wäre bei Verwendung von hartem Wasser eine ungenügende. 



  Eine bevorzugte Ausführungsform des vorliegenden Erfindungsgedankens benutzt deshalb zur Vermeidung dieses Übelstandes eine Kombination von den an sich gut emulgierenden, aber kalkunbeständigen Seifen und den kalkbeständigen, aber weniger gut emulgierenden Ölsulfonaten. 



   Als Ölsulfonate kommen schwach sulfoniertes Rizinusöl, sulfonierte Rizinolsäure, sulfoniertes   Olein   u. dgl. mit niederem Sulfonierungsgrad, der ungefähr 15-35 betragen soll, in Betracht. Die Ölsulfonate leiten sich demnach von höhermolekularen Oxyfettsäuren und ungesättigten Fettsäuren bzw. deren Glyzeriden ab. Es können auch Gemische der fetten Öle und ihrer Fettsäuren zur Sulfo- 

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 nierung gelangen. Ebenso sind Gemische von Sulfonaten, die sich aus Gemischen von mehreren, untereinander verschiedenen Ölen und Fettsäuren ableiten, anwendbar. 



   Der   Sulfonierungs-und   Aufarbeitungsprozess wird so geleitet, dass sich möglichst viele Polymerisationsprodukte   (innere Ester zwischen denOH-Gruppen undCOOH-Gruppen,   sogenannte Estolide) bzw. deren Sulfonate bilden. Der Gehalt an solchen Estolid-Sulfonaten im Gesamtölsulfonat soll zirka 40-70% und mehr betragen. Man erreicht eine derartige Zusammensetzung durch schwaches bis mittelstarkes Sulfonieren und durch eine gewisse Desulfonierung beim Waschen des sulfonierten Öles. 



   Diese   Massnahmen wirken   im Sinne einer Verringerung der Hydrophilie der fertig neutralisierten Ölsulfonate, was von einer geringeren Abhängigkeit des   Spul-und   Gleitöles von den Feuchtigkeitschwankungen begleitet ist. 



   Eine weitere Möglichkeit, die Hydrophobie der Ölsulfonate zu erhöhen und gleichzeitig die Viskosität des fertigen Ölsulfonates zu verringern, besteht darin, dass die Karboxylgruppen im Ölsulfonat ganz oder teilweise mit niedermolekularen, einwertigen Alkoholen, vorzugsweise Methyloder Äthylalkohol, verestert werden. 



   Das Emulgatorgemisch setzt sich am besten aus   50-70% der früher   genannten Seifen und zirka 50-30% der genannten Ölsulfonate zusammen. 



   Zu 3. Als Stoffe, die das Gemisch aus Emulgator sub 2 und höhermolekularen, flüssigen Kohlenwasserstoffen sub 1 zu einer blanken, niedrig viskosen, wenig feuchtigkeitsempfindlichen Flüssigkeit vereinen, eignen sich Ätheralkohole bzw. Azetalalkohole von der allgemeinen Formel : 
 EMI2.1 
 worin :
R den Rest einer aliphatischen (a   + 1)-wertigen   Kette, normal oder verzweigt, mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls durch ein Sauerstoffatom unterbrochen ist,
X einen ein-oder mehrwertigen, aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest, substituiert oder nicht bzw. dessen Hydrierungsderivate, a und al eine Kennzahl, mindestens 1 (a kann auch gleich   a1   sein), bedeuten. 



   Solche Ätheralkohole sind beispielsweise die Monoäther der 1, 2-und 1, 3-Glykole bzw. des Diglykols, etwa Phenyl-, Kresyl-, Xylenyl-, Guajakyl-, Benzyl-, Cyclohexyl-, Methylcyclohexyl-usw. 



  Äther des Ätylenglykols, des 1, 3-Butylenglykols und des Diglykols. 



   Als Azetalalkohole kommen in Betracht : Azetonglyzerin, Benzalglyzerin, Azetalglyzerin und Cyclohexanonglyzerin. 



   Von diesen Stoffen werden etwa   2dz-6%   auf fertiges   Spul-und Gleitol gerechnet   verwendet. 



  Man kann ihre Menge noch vermindern, wenn man sie zum Teil durch Fettsäureester aus höhermolekularen Fettsäuren mit. einwertigen, niedermolekularen Alkoholen, beispielsweise Ölsäuremethylester, Kokosfettsäureäthylester, Dirizinolsäuremethylester u. dgl., ersetzt. 



   Nach den obigen   Ausführungen   stützen sich die   Spul- und Gleitmittel gemäss   der Erfindung auf gemeinsame Gemische von möglichst wenig hydrophilen Seifen, Ölsulfonaten, Ätheralkoholen bzw. Azetalalkoholen, höhermolekularen Fettsäureestern und höhermolekularen, flüssigen Kohlenwasserstoffen. Hiebei stellt das Gemisch aus Seifen und teilweise desulfonierten Ölsulfonaten, Ätheralkoholen und höhermolekularen Fettsäureestern eine bevorzugte Ausführungsform der eingangs angeführten Möglichkeiten zur Verringerung der Hydrophilie dar. 



   Es ist bekannt, Emulsionen und Produkte aus Seifen, Ölsulfonaten   (Türkischrotöl),   flüssigen
Kohlenwasserstoffen und geeigneten Lösevermittlern, die die Emulgierung unterstützen, herzustellen. 



   Solche Präparate auf Basis von Seifen,   Tiirkischrotöl,   niedermolekularen, aliphatischen oder zyklischen
Alkoholen u. dgl. sind bekannt. Derartige Produkte zeichnen sich im allgemeinen durch einen verhältnis- mässig geringen Gehalt an flüssigen Kohlenwasserstoffen aus. Oft beträgt derselbe nur 30-60% vom
Gesamtgewicht. Die Folge davon ist ein grosser Gehalt an notwendigerweise hydrophilen Emulgator- stoffen, wodurch die Empfindlichkeit gegen das Wasser (Hydrophilie) erhöht wird. Die Viskosität der   auf. Basis gewöhnlicher   Seifen und türkischrotölartiger Ölsulfonate aufgebauten Produkte ist wegen der grossen Zähigkeit derselben sehr beträchtlich. 



   Im D. R. P. Nr. 546213 (Aceta) sind Schlichtemittel für Kunstseide auf Basis von trocknen- den Ölen (Leinöl) mit einem geringen Gehalt von Estoliden bzw. Estolidglyzerin und geblasenen Ölen geschützt. Diese Zusätze machen den Leinölschlichtefilm weich und geschmeidig. Demgegenüber beansprucht vorliegendes Verfahren die Verwendung möglichst hydrophiler, dünn viskoser, ölig- flüssiger Spul-und Gleitmittel. Die Estolidsulfonate dienen hiebei als Emulgatoren, ohne dass die
Hydrophilie zu stark betont wird. 



   Im D. R. P. Nr. 614594 (Aceta) wird in Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens vom D. R. P. Nr. 546213 eine wasserfreie Schlichtmischung, die aus trocknendem Öl (Leinöl), Paraffinöl sowie einem   öllöslichen   Harz und einem öllöslichen Mineralölsulfonat besteht, unter Schutzansprueh 

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 gestellt. Hiebei handelt es sich überhaupt nicht mehr um emulgierbare Stoffe : Das Paraffinöl dient nur als Verdünnungsmittel. Die   öllöslichen   Mineralölsulfonate dienen nach Angaben der Patentschrift als zähe, klebrige Harze zur weiteren Verbesserung des Fadenschlusses, ni (ht aber als Emulgatoren.

   Ebenso ist die Viskosität derartiger   Sehlichtmittel   enorm hoch-30 Englergrade-, während unter vergleichbaren Umständen die Mischungen gemäss vorliegender Erfindung   1-2 Y2   Englergrade aufweisen. 



   Die folgenden Beispiele dienen zur Verdeutlichung des Erfindungsgedankens, ohne denselben aber zu begrenzen. 



   Beispiel 1 : 100 Teile Rizinusöl werden mit 60 Teilen Schwefelsäure bei   20-30'C sulfoiiiert.   



  Hierauf überlässt man die Mischung sich selbst, bis eine Probe in verdünnter Sodalösung klar löslich ist. 



  Man giesst alsdann in 100 Teile Wasser, wobei, ohne zu kühlen, die Temperatur auf   50-60  C   ansteigt. 



  Nach einiger Zeit scheidet sich an der Oberfläche das teilweise desulfonierte, gewaschene Ölsulfonat ab. 



   100 Teile des eben beschriebenen, schwach sulfonierten Ölsulfonates werden mit 200 Teilen   Olein   verrührt und mit Kalilauge neutralisiert. Dann setzt man 150 Teile   Benzylmonoglykoläther und   25 Teile Ölsäureäthylester sowie 2500 Teile Paraffinöl hinzu und verrührt, bis eine blanke Flüssigkeit entsteht. 



   Das entstandene Öl eignet sich   vorzüglich   als Spulöl für Kunstseide. Man kann es als solches oder in Form wässeriger Emulsionen verwenden. 



   Beispiel 2 : 500 Teile Rizinolsäure werden mit 200 Teilen Schwefelsäure bei gewöhnlicher Temperatur sulfoniert. Nachdem sich eine Probe des Sulfonierungsgemisches in verdünnter Sodalösung klar löst, giesst man in 500 Teile Wasser. Nach einiger Zeit scheidet sich das gewaschene, sulfonierte Öl an der Oberfläche ab. 



   25 Teile dieses Ölsulfonates werden mit 50 Teilen   Olein   und 5 Teilen Leinölfettsäure vermischt und mit Kalilauge oder Ammoniak neutralisiert. Hierauf setzt man 5 Teile Kokosfettsäuremethylester und 40 Teile Cyclohexanonglyzerin sowie 750 Teile Paraffinöl hinzu und verrührt zu einer blanken, im Wasser leicht emulgierbaren Mischung. 



   Beispiel 3 : 100 Teile Rizinusöl werden mit 10 Teilen   Olein   vermischt und mit 30 Teilen Methylalkohol sowie 70 Teilen Schwefelsäure bei 30  C sulfoniert. Nach Beendigung der Sulfonation giesst man das Gemisch unter Rühren in 150 Teile Wasser. Das gewaschene Ölsulfonat sammelt sich nach einiger Zeit an der Oberfläche des Waschwassers. 



   50 Teile desselben werden mit 50 Teilen   Olein   vermengt und mit konzentrierter Kalilauge oder Triäthanolamin neutralisiert. Hierauf fügt man 37 Teile Azetonglyzerin und 5 Teile Ölsäureäthylester hinzu. Beim Verrühren entsteht ein klares Produkt, in das noch 800 Teile Mineralöl eingegossen werden. Man kann das Präparat als Spulöl und Gleitöl für die Kunstseidenindustrie und Zellwollindustrie verwenden. 



   Beispiel 4 :   Rizinusölfettsäure   wird durch Behandeln mit 20% iger Salzsäure in der   Kochliitze   während mehrerer Stunden polymerisiert. 10 Teile davon werden mit 20 Teilen Ölsulfonat gemäss Beispiel 1 und 35 Teilen   Olein   vermischt und mit Kalilauge neutralisiert. Dann fügt man 5 Teile Ölsäuremethylester und 35 Teile Kresylmonoglykoläther sowie 480 Teile Mineralöl hinzu. Man erhält eine klare Mischung, die beim Eingiessen in Wasser eine beständige Emulsion ergibt. 



   Beispiel 5 : 10 Teile Methoxyölsäure werden mit 10 Teilen des in Beispiel 2 angegebenen Ölsulfonates und mit 10 Teilen   Olein   vermengt. Man neutralisiert mit Lauge, Triäthanolamin u. dgl. Nun setzt man 17 Teile Benzalglyzerin und 3 Teile Palmitinsäuremethylester sowie 240 Teile Paraffin- öl hinzu, worauf unter Rühren ein blankes, als Spulöl verwendbares Produkt entsteht. 



   Beispiel 6 : 50 Teile Azetylrizinolsäure, die noch freie Hydroxylgruppen enthält, werden mit 15 Teilen konzentrierter Schwefelsäure bei   20-30  C   sulfoniert. Nachdem sich eine Probe des sulfonierten Öles in verdünnter Sodalösung klar löst, wird der Überschuss der Schwefelsäure in bekannter Weise ausgewaschen. Hierauf wird mit Lauge neutralisiert. 100 Teile des neutralisierten Sulfonates werden mit 80 Teilen   Olein   und 30 Teilen Leinölfettsäuren vermischt. Hierauf neutralisiert man mit konzentriertem Ammoniak. Dann setzt man 80 Teile Cyclohexanonglyzerin, 8 Teile   Ölsäuremethyl-   ester und 1600 Teile Mineralöl hinzu. Es entsteht ein blankes Gemisch, das in Wasser ausgezeichnet emulgiert. 

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Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Behandlung von Textilfasern, insbesondere als Vorbereitungsmassnahme für das Spulen, Gleitendmachen, Wirken, Spinnen usw. von Kunstfasern und Kunstfaser enthaltenden Gemischen mit Produkten bzw. deren Emulsionen, die höhermolekulare, flüssige Kohlenwasserstoffe enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass man Produkte oder Emulsionen verwendet, die Emulgatoren, die sich von höhermolekularen Fettsäuren und Schwefelsäureestern der Öle und Fettsäuren, deren freie Hydroxyl-und/oder Karboxylgruppen in an sich bekannter Weise blockiert werden, ableiten sowie Ätheralkohole und Azetalalkohole gemäss der allgemeinen Formel EMI3.1 worin : <Desc/Clms Page number 4> EMI4.1