DE1186025B

DE1186025B - Verfahren zur Hydrophobierung von Textilien mit waessrigen stabilen emulgator- und schutzkolloidfreien Silikon-Emulsionen

Info

Publication number: DE1186025B
Application number: DEC19009A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Machemer
Original assignee: Chemische Fabrik Theodor Rotta GmbH and Co KG
Current assignee: Chemische Fabrik Theodor Rotta GmbH and Co KG
Priority date: 1959-05-16
Filing date: 1959-05-16
Publication date: 1965-01-28

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: D 06 m

Deutsche KL: 8 k - 3

Nummer: 1186 025

Aktenzeichen: C19009IVc/8k

Anmeldetag: 16. Mai 1959

Auslegetag: 28. Januar 1965

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Hydrophobieren von Textilien mit wäßrigen, emulgator- und schutzkolloidfreien Emulsionen von Wasserstoffpolysiloxanen oder deren Gemischen mit anderen Polysiloxanen mit einem Gehalt an basischen Zirkonsalzen und in Gegenwart oder Abwesenheit von Lösungsmitteln, sie besteht darin, daß man bei Temperaturen bis 100 ⁰C behandelte und mit Wasser verdünnte Emulsionen, die frei von höheren Fettsäuren sind, im Einbadverfahren verwendet.

Die Verwendung von Wasserstoffpolysiloxanen und deren Gemische mit anderen Polysiloxanen in Gegenwart bestimmter Zirkon^, und Zinksalzkatalysatoren zum Wasserabstoßendmachen von Geweben .usw. ist bekannt. Es ist auch bekannt, daß es sich in der textlien Ausrüstung mit organischen Lösungsmitteln schwer arbeiten läßt und daß konzentrierte wäßrige Silikonemulsionen, die organische Emulgatoren enthalten, nur begrenzt haltbar sind. Auch sind schon die Herstellung und Verwendung schutzkolloidfreier Silikonemulsionen in Gegenwart von Zirkonoxychlorid für die Hydrophobierung bekannt.

Demgegenüber besteht die Erfindung in der Besonderheit der Emulsionsbereitung, wonach Fettsäuren nicht verwendet werden, aber die thermische Behandlung der Emulsion im Zuge des Herstellungsverfahrens erfolgt. ■

Die Erfindung besteht in der Erkenntnis, daß man mit konzentrierten wäßrigen Silikonemulsioneri von bisher nicht gekannter und nicht vorauszusehender thermischer und mechanischer Stabilität, die man in Abwesenheit von organischen Emulgatoren, Schutzkolloiden und höheren Fett-, Öl- oder Wachssäuren durch Emulgierung SiH-Gruppen enthaltender Polysiloxane oder deren Mischungen mit anderen Silikonen mittels basischer Zirkonsalze herstellt, nach Verdünnen mit Wasser vorzügliche Hydrophobierungen an Textilien aller Art infolge Abwesenheit der schädlichen grenzflächenaktiven Stoffe erhält. Ohne Einbuße der Festigkeitseigenschaften erhalten die so behandelten Waren noch zusätzliche wertvolle Eigenschaften, wie vollen und weichen Griff, guten Fall, erhöhte Knitterfestigkeit und Dehnbarkeit sowie Resistenz gegen Anschmutzung und Fleckenbildung.

Mit den neuen Emulsionen kann man gewaschene und gespülte bzw. lufttrockene Textilien in üblichen Vorrichtungen auf Waschmaschinen oder auf dem Foulard bei entsprechenden Flottenmengen wirksam ausrüsten. Die Beständigkeit der Silikonimprägnierungen gegen chemische Reinigung und Naßwäschen liegt im Rahmen bester Hydrophobierungen. Die emulgator- und schutzkolloidfreien Silikonemulsionen Verfahren zur Hydrophobierung von Textilien
mit wäßrigen stabilen emulgator- und
schutzkolloidfreien Silikon-Emulsionen

Anmelder:

Chemische Fabrik Theodor Rotta,

Mannheim, Industriestr. 39

Als Erfinder benannt:

Dr. Hans Machemer, Mannheim

sind mit anderen Emulsionen, wie Paraffinemulsionen, verträglich und in weiten Grenzen kombinierbar. Sie können auch zur Behandlung anderer Stoffe, wie

so Leder und Papier, dienen.

Die Herstellung. der Emulsionen erfolgt durch inniges Vermischen der Komponenten in hierzu gebräuchlichen Vorrichtungen mittels Turbomischer oder Ultraturrax od. dgl. Zweckmäßig trägt man hierbei das vorher erwärmte Silikonöl in die etwa 6O⁰C warme gepufferte Zirkonsalzlösung ein, die durch Umsetzung der Lösung von Zirkonoxychlorid mit der äquivalenten Menge Natriumacetat erhalten wird. Man kann der Emulsion während oder nach der Herstellung noch indifferente organische Verdünnungsmittel, wie aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, ihre Chlorierungsprodukte oder Mischungen dieser Stoffe zusetzen. Anschließend wird die Emulsion durch eine Homogenisiermaschine herkömmlicher Bauart bei erhöhten Drücken geschickt, wonach sie gegen mechanische Einflüsse, z. B. Erschütterungen während des Versandes und nach entsprechender Verdünnung auf Gebrauchskonzentration während der Verarbeitung sehr widerstandsfähig ist.

Man arbeitet auch so, daß man die fertigen konzentrierten Emulsionen noch einer thermischen Nachbehandlung bis zu 100⁰C, zweckmäßig bei 40 bis 80° C während 4 bis 10 Stunden unterwirft. Man erreicht hierdurch, daß die sich bei der Lagerung oft störend bemerkbar machende Wasserstoffentwicklung und die damit verbundenen Gefahren, ohne Beeinträchtigung der Wirksamkeit, vermindern lassen. Diese Beständigkeit der Emulsionen gegen Erwärmung bei der Herstellung und Verwendung ist überraschend, da bekanntlich emulgatorhaltige Silikonemulsionen bei nachträglichem Zusatz gepufferter Zirkonsalze temperaturempfindlich sind.

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In folgenden Beispielen wird der Erfindungsgegenstand näher erläutert, ohne ihn jedoch auf diese zu beschränken:

Beispiel 1

Eine Lösung von Wasserstoff-Methyl-Polysiloxan im indifferenten Mittel wird mit gepufferter Zirkonverbindung als Träger bei einer Temperatur von 70° C und ohne Zusatz von höheren Fettsäuren zur konzentrierten Emulsion verarbeitet. Diese wird vor dem Gebrauch mit Wasser auf einen Silikonölgehalt von 1 bis 2 % und auf einen pH-Wert von 3,8 bis 4,4 eingestellt. Auf einem gut gereinigten Foulard wird ein lufttrockenes Baumwollpopelinegewebe behandelt.

Nach gleichmäßiger Durchnetzung bei einer Badtemperatur von 20 bis 40⁰C wird auf 75 bis 80% abgequetscht und das Gewebe auf dem Spannrahmen getrocknet und anschließend etwa 5 Minuten bei 120 bis 140°C kondensiert. Die Ware erhält durch diese Behandlung stark wasserabweisende und verbesserte Gebrauchseigenschaften.

Das Ausrüstungsverfahren ist nicht auf Textilien aus Zellulose beschränkt. Auch Mischgewebe aus Wolle und Chemiefasern erhalten, wie folgende Übersicht zeigt, ebenfalls verbesserte Eigenschaften. Hierbei beträgt die Kondensationszeit und -temperatur bis zu 8 Minuten bei bis zu HO⁰C oder kurzfristig 140⁰C.

Bundesmann-Test (10 Minuten)

Gewebe aus

Abquetscheffekt Unbehandelt

Ohne

Katalysatorzusatz

Mit

Zinnkatalysator
(pH = etwa 2,8)

Baumwollpopeline I 77

Baumwollpopeline II 79

Mischgewebe aus

Wolle—Zellwolle (62: 38) 87

Dralon—Wolle (55: 45) 115

Trevira—Wolle (55:45) 59

Baumwollpopelinegewebe I

Baumwollpopelinegewebe II

Mischgewebe aus

Wolle—Zellwolle (62: 38)

Dralon—Wolle (55:45)

Trevira—Wolle (55: 45)

Beispiel 2

Wollstoff wird in 0,l%ig^er Essigsäure genetzt und nach dem Ausziehverfahren mit 0,17% emulgatorfreier, gepufferter Zirkonoxychlorid-Silikon-Emulsion nach Beispiel 1 bei einem pH-Wert von 3,8 während 30 Minuten bei 30 bis 35°C ausgerüstet. Die Ware % Wasseraufnahme (Fm)

81,5 ± 0,6

78.2 ± 0,7

60.3 ± 0,5
108 ± 3,0

44,8 ± 0,2

14,5 ± 0,3
20,9 ± 0,2

24,9 ± 1,4

18.0 ± 0,3

29.1 ± 0,2

10,5 ± 0,2

11.1 ±0,2

22,7 ± 4,1
6,7 ± 0,2

15.2 ±0,9

Milliliter Wasserdurchlauf
79 kein kein

56 kein kein

92 kein kein

312 kein kein

275 11 kein

wird zentrifugiert, auf dem Spannrahmen getrocknet und bei 105⁰C gehärtet. Auf gleiche Weise wird WoIlelastikstoff imprägniert.

Neben verbesserten textlien Eigenschaften werden, besonders bei Zusatz von Kondensationsbeschleunigern, gute wasserabweisende Effekte erzielt.

	°/o Auf lage	Bundesmann-Test	(10 Minuten)	°/o Wasseraufnahme	Milliliter Wasserdurchlauf
	1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0	Härtungstemperatur	Katalysator	50,4 ± 0,9 36,0 ± 0,2 17,1 ± 0,9 17,4 ± 0,6 87,6 ± 0,7 34,2 ± 0,4 15,8 ± 0,9 17,1 ± 2,7	292 42 kein 43 >405 40 kein 17
Gewebe aus Wollstoff unbehandelt ausgerüstet ausgerüstet ausgerüstet Wollelastik unbehandelt ausgerüstet ausgerüstet ausgerüstet	8 Minuten 140°C 8 Minuten 140⁰C 8 Minuten 110⁰C 8 Minuten 140°C 8 Minuten 140° C 8 Minuten 90°C	ohne mit mit ohne mit mit

Beispie-1 3 höheren Fettsäuren ist. Die Wasseraufnahme nach

Die Ausrüstung von Perlon gemäß Beispiel 1 wird 65 Bundesmann geht bei einem Abquetscheffekt

mit einer gepufferten Zirkonsalz-Silikon-Emulsion von 54% von 35,3 ± 0,4% der unbehandelten Ware

vorgenommen, die ohne Zusatz indifferenter orga- auf 9,4 ±0,8% zurück. Die Wasserdichtimprä-

nischer Verdünnungsmittel hergestellt und frei von gnierung ist besonders gut bei Zusatz von Zinn-

katalysator (Wasseraufnahme 3,1 ±0,5%). Gute Hydrophobie wird auch an Mischgeweben von Perlon mit Wolle und Perlon mit Zellwolle erzielt.

Beispiel 4

Man verwendet eine Emulsion, die man aus einer konzentrierten, mit gepufferter Zirkonverbindung als Träger und 2stündigem Erhitzen auf 100⁰C hergestellten Stammemulsion durch Verdünnen mit Wasser gewonnen hat. Auf dem Foulard wird ein Baumwollpopelin so imprägniert, daß nach dem Abquetschen und Trocknen eine Auflage von 1,5% Silikon vorliegt. Nach Kondensation bei erhöhter Temperatur hatte die Ware nach Bundesmann eine Wasseraufnahme von 23,0 ± 0,2% und keinen Wasserdurchlauf.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Hydrophobieren von Textilien mit wäßrigen, emulgator- und schutzkolloidfreien Emulsionen von Wasserstoffpolysiloxanen oder deren Gemischen mit anderen Polysiloxanen mit einem Gehalt an basischen Zirkonsalzen und in Gegenwart oder Abwesenheit von Lösungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Temperaturen bis 100⁰C behandelte und mit Wasser verdünnte Emulsionen, die frei von höheren Fettsäuren sind, im Einbadverfahren verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Emulsionen Kondensationsbeschleuniger, insbesondere Zinnsalze, zugesetzt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 052 943;
britische Patentschrift Nr. 809 766;
deutsche Auslegeschrift W8986IVc/8k (bekanntgemacht am 10. 11. 1955);

S ρ eel—Schwarz, Textile Chemicals and Anxiliaries (1957), S. 461, unter 4.

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