DE1265114B

DE1265114B - Verfahren zur Verminderung des Einlaufens und Verfilzens von Fasern, Faeden, Garnen und Geweben aus Wolle oder Seide

Info

Publication number: DE1265114B
Application number: DEST19131A
Authority: DE
Inventors: Giuliana Cavaglieri Tesoro
Original assignee: JP Stevens and Co Inc
Current assignee: JP Stevens and Co Inc
Priority date: 1961-04-25
Filing date: 1962-04-21
Publication date: 1968-04-04
Also published as: CH486562A4; GB1000508A; US3165375A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. α.:

D 06m

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 8k-1/25

Nummer: 1265 114

Aktenzeichen: St 19131 IVc/8k

Anmeldetag: 21. April 1962

Auslegetag: 4. April 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung des Einlaufens und Verfilzens von Fasern, Fäden, Garnen und Geweben aus Wolle oder Seide durch Umsetzung mit einer wäßrigen Lösung mehrfunktioneller Aziridine.

Fs sind bereits eine Reihe von Verfahren bekannt, durch welche die Neigung zum Einlaufen und Verfilzen von proteinhaltigen Materialien herabgesetzt wird, doch haftet ihnen allen ein Mangel an; es kann z. B. die Maßbeständigkeit von Wolle durch Oxydationsmittel nur auf Kosten der Dehnbarkeit verbessert werden. Die Neigung zum Einlaufen läßt sich auch durch Alkylierung der Wollfasern verbessern, wobei zunächst durch Reduktionsmittel die Disuliidbrücken (— S — S —) gesprengt und in Thiolgruppen (— SH) übergeführt werden, die durch Behandlung mit einem Dihalogenalkyl durch Alkylgruppen (■— S — Alkylen — S —) miteinander verbunden werden. Bei dieser Behandlung kommt die Wolle zuerst mit Reduktionsmitteln und dann mit Alkali, das als Säureakzeptor bei der Alkylierung dient, in Kontakt und wird dadurch geschädigt. Außerdem beschränkt sich dieses Verfahren nur auf Polypeptide mit Disulfidbrücken.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist man dazu übergegangen, die polypeptidhaltigen Materialien mit Harzen auszurüsten, was jedoch zur Versteifung des Materials und zu hartem Griff führt, weil eine große Harzmenge aufgebracht werden muß, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Außerdem tritt durch die Anwendung erhöhter Temperaturen, die zur Aushärtung des Harzes notwendig sind, Entfärbung auf, oder das Material wird in anderer unerwünschter Weise verändert.

Schließlich hat man proteinhaltige Materialien mit polyfunktionellen Verbindungen umgesetzt; in der USA.-Patentschrift 2 881 046 ist zum Beispiel ein Verfahren beschrieben, bei dem als polyfunktionelle Verbindungen Azide von Dicarbonsäuren eingesetzt werden. Das Einlaufen wird dadurch aber nur unwesentlich vermindert. Ferner hat man die Umsetzung auch mit Aziridinverbindungen vorgenommen (s. deutsche Patentschriften 872 037 und 880 740), und zwar solche, bei denen der Aziridinstickstoff direkt mit einer Carbonylgruppe verbunden ist. Diese Amidoaziridine verleihen dem polypeptidhaltigen Material ebenfalls keine ausreichende Beständigkeit gegenüber Einlaufen und Verfilzen.

Es ist nun gefunden worden, daß das Einlaufen und Verfilzen von polypeptidhaltigen Materialien durch Aziridine, bei denen der Aziridinstickstoff den Charakter eines echten tertiären Amins hat, Verfahren zur Verminderung des Einlaufens und Verfilzens von Fasern, Fäden, Garnen und
Geweben aus Wolle oder Seide

Anmelder:

J. P. Stevens & Co., Inc.,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,

2000 Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:
Giuliana Cavaglieri Tesoro,
Dobbs Ferry, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 25. April 1961 (105 285)

also durch Aminoaziridine wesentlich stärker verringert werden kann.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Verminderung des Einlaufens und Verfilzens von Fasern, Fäden, Garnen und Geweben aus Wolle oder Seide durch Umsetzung mit einer wäßrigen Lösung mehrfunktioneller Aziridine. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien mit Lösungen, die 1 bis 10%, vorzugsweise 2 bis 4%, einer Aziridinverbindung der allgemeinen Formel

A-

CHN

I R₄.

,R₁"

-R₃

enthalten, getränkt und dann getrocknet werden, anschließend bis zur Beendigung der Umsetzung Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 177 ⁰C

809 537/568

ausgesetzt und dann schonend gewaschen werden, wobei Ri, R2 und R3 ein Radikal aus der aus Wasserstoff und niederen Alkylen bestehenden Gruppe, .R4 ein Radikal aus der aus Wasserstoff, niederen Alkylen und Hydroxyl bestehenden Gruppe und A ein an den Rest des Moleküls durch C — C-Bindungen gebundenes, M-wertiges Radikal aus der Gruppe sind, die aus Alkylen, Aralkylen, Oxyalkylen, hydroxylsubstituiertem Alkylen, SOo-haltigem Alkylen, dem Rest eines Carbonsäureesters und einem konjugierte Doppelbindungen aufweisenden organischen Rest gebildet wird, und η einen Wert von 2 bis 3 hat.

Unter den Verbindungen, die unter diese allgemeine Formel fallen, zeichnen sich diejenigen, bei denen das Radikal A keine reaktiven Gruppen aufweist, durch besonders hohe Wirksamkeit aus, auch wenn sie in nur sehr geringen Mengen eingesetzt werden. Durch geeignete Wahl der Struktur des Radikals A kann die molekulare Flexibilität der Polyaziridine und ihren Reaktionsprodukten mit den Polypeptiden sehr hoch gehalten werden.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Verbindungen zeigen nicht nur einen überraschend hohen Grad an Wirksamkeit, sondern lassen sich auch auf einfache Weise anwenden, wobei unerwünschte Nebenerscheinungen nicht auftreten. Sie erfüllen folgende Bedingungen, die Voraussetzung für die Verbesserung der Maßhaltigkeit von Polypeptidfasern allgemein und von Wolle im besonderen sind:

Die Verbindungen haben eine Funktionalität größer als 1, sind also zur Vernetzung der polymeren Moleküle in der Faser befähigt, wodurch Herabsetzung der Löslichkeit und Erhöhung der Dimensionsstabilität und der Elastizität erreicht wird.

Sie sind befähigt, Oligomere und Polymere mit reaktiven Endgruppen zu bilden und bilden somit polymere Querverbindungen innerhalb der Faserstruktur.

Sie weisen einen hohen Grad an molekularer Flexibilität und Elastizität auf, bilden in oder auf der Faser also keine harten spröden polymeren Verbindungen, was zu hartem Griff des mit ihnen behandelten Textilgutes führen würde.

Sie reagieren unter milden Bedingungen, wodurch eine Schädigung der Proteinfasern vermieden wird.

Sie sind wasserlöslich, was ihren Einsatz wirtschaftlich und gefahrlos macht.

Nachstehend werden Beispiele für Verbindungen gebracht, die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden können:

a) Aminoaziridine, die durch Umsetzung mit Äthyleniminen gemäß dem in der Gleichung 1 gegebenen Beispiel aus polyfunktionellen Aldehyden hergestellt werden,

HCORCHO + 2HN

R¹

2/

³\

Ν —CH-R —CH-N

' ι ι \

OH OH C

H'

in welcher R₁, R₂, R₃ aus der aus Wasserstoff und einem niederen Alkyl bestehenden Gruppe ausgewählt sind und R ein Alkylenradikal darstellt.

b) Aminoaziridine, die durch Umsetzung von polyfunktionellen Epoxyverbindungen mit Äthyleniminen nach dem Beispiel der Gleichung 2

CH₂-CH-R-CH-CH₂ + 2HN

RlX

)c

r/ \

N-CH₂-CH-R-CH-CH₂-N

,/^K1

\r₇

H'

R₃

(2)

hergestellt werden, in welcher R₁, R₂, R₃ dieselbe Bedeutung haben wie oben und R ein zweiwertiges organisches Radikal darstellt.

c) Aminoaziridine, welche durch Umsetzung von konjugierte, ungesättigte Glieder enthaltenden Verbindungen mit Äthyleniminen nach dem Beispiel der Gleichung 3 hergestellt werden,

CH₂ = C-(R^-C = CH₂ + 2HN

,R₁

/R,

C C

ν /

N — CH₂ — C — (R^c)„ — C — CH₂N

R₄ R₄

,R₁

in welcher R₁, R₂, R₃ die oben bezeichnete Bedeutung haben und R₄ aus der aus Wasserstoff und Methyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist, b einen Wert von 0 bis 1 hat und R^c ein organisches Radikal mit konjugierten Doppelbindungen darstellt.

d) Aminoaziridine, die durch Umsetzung von konjugierte Doppelbindungen enthaltenden Verbindungen mit Äthyleniminen nach dem Beispiel der Gleichung 4, welches auf die Umsetzung von Divinylsulfonen mit Äthyleniminen (Liebigs Ann. der Chemie, 566, S. 210 bis 244 [1950]) bezogen wird,

CH₂ = CHSO₂CH = CH₂ + 2HN: I ) N — CH₂CH₂SO₂CH₂CH₂N <

/CH₂ ^CH₂ ,CH₂ ^SCH,

und gemäß der Gleichung 5 hergestellt werden, die sich auf die Umsetzung von Äthylenglykol-bis-krotonat mit Äthylenimin bezieht

CH₃CH = CHCOOCH₂Ch₂OCOCH = CHCH₃ + 2HN:

/CH,

CH₂ \ /^CH2

I )N —CH-CH₂COOCH₂CH₂OCOCh₂CHN( I
CH₂ ⁷ I ^XCH,

CH,

e) Aminoaziridine, die durch Umsetzung von Di(poly)-Halogenverbindungen mit Äthyleniminen hergestellt werden, wie z. B. durch die Gleichung 6 dargestellt ist,

XRX + 2HN

/R₁

/R,

C C

N —R —N

/R₁ /R₃

in welcher R₁, R₂, R₃ dieselbe Bedeutung haben wie oben, X ein Halogen und R aus der aus Aralkylen- und Alkylenradikalen bestehenden Gruppe ausgewählt ist. Diejenigen Verbindungen, in denen das Radikal R eine Polyalkoxykette ist und die durch die allgemeine Formel II dargestellt werden können,

R₂ ^X

R-

H'

\N

N-(C_mH_2mO)_xC_mH₂,„N

R₂ /R₃

in welcher Ri, R₂, R3 dieselbe Bedeutung haben wie oben, m einen Wert von 2 bis 4 und χ einen Wert von 1 bis 50 hat, sind die bevorzugten Verbindungen für das Verfahren gemäß der Erfindung, da sie aus billigen und verfügbaren Rohmaterialien hergestellt werden können. Darüber hinaus sind sie wasserlöslich, lagerbeständig und setzen sich unter milden Bedingungen leicht mit Proteinfasern um.

Die Herstellung eines solchen Produktes, die nicht Gegenstand dieser Anmeldung ist, kann auf folgende Weise vorgenommen werden: Man gibt zu einer Mischung aus 131,1 g (0,3 Mol) des Dichlorids von Polyäthylenglykol 400 der Formel

CICH₂CHo(OCHoCH₂)I₂CI '⁵

und 165,6 g (1,2MoI) wasserfreiem K₂COs in 300 g Isopropanol langsam 103 g (2,4 Mol) Äthylenimin. Nach 22stündigem Erhitzen unter Rückfluß wird vom Salz abfiltriert und überschüssiges Äthylenimin und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert. Das den Rückstand bildende Reaktionsprodukt fällt in einer Ausbeute von 84⁽⁾/o an. Es stellt eine viskose Flüssigkeit dar, die in Wasser völlig löslich ist.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Materialien mit Lösungen, die 1 bis 10%, vorzugsweise 2 bis 4%, einer Aziridinverbindung der oben angegebenen allgemeinen Formel enthalten, getränkt und dann bei Raumtemperatur oder schwach erhöhter Temperatur getrocknet. Anschließend werden sie bei Temperaturen zwischen 20 und 180° C, vorzugsweise zwischen 20 und 150⁰C, behandelt, bis die Umsetzung des Polyaziridins mit der Faser beendet ist. Die hierfür erforderliche Zeit liegt zwischen einigen Minuten und mehreren Stunden, abhängig von der Reaktionsfähigkeit des Polyaziridins und der Temperatur. Bei weniger reaktionsfähigen Aziridinen empfiehlt es sich, die Umsetzung in Gegenwart einer katalytisch wirkenden Säure durchzuführen. Da der Zusatz von Säure zur Behandlungslösung die Polymerisation der Polyaziridine im Bad einleitet und somit die Wirksamkeit des Vernetzungsmittels herabsetzt, wird zweckmäßigerweise das Textilgut vor der Imprägnierung mit einer Mineralsäure schwacher Konzentration vorbehandelt. So kann die Säure katalytisch wirksam werden, ohne daß die Stabilität des Behandlungsbades oder die Reaktionsfähigkeit des Vernetzungsmittels beeinträchtigt wird.

Wenn Wolle nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wird, so kann dies vor oder nach dem Färben oder auch zwischen den einzelnen Behandlungsstufen geschehen.

Die Bewertung der Aziridinverbindungen als das Einlaufen und Verfilzen von Keratinfasern verhindernde Mittel wird wie folgt vorgenommen:

Es werden Proben aus Wollflanell verschiedener Arten auf einer Laborklotzmaschine mit wäßrigen Lösungen des jeweils bestimmten ausgewählten Reaktionsmittels behandelt, in einem Rahmen auf die ursprünglichen Abmessungen gebracht und bei mäßig erhöhten Temperaturen (71 bis 93⁰C) im Labortrockenschrank getrocknet. Danach läßt man die Umsetzung bei verschiedenen Temperaturen und Zeiten vor sich gehen. Anschließend werden die Proben bei 38 bis 43 C mit einem milden Waschmittel gewaschen, um noch eventuell anhaftendes, nicht umgesetztes Reaktionsmittel zu entfernen, auf die ursprünglichen Abmessungen gebracht und getrocknet. In derselben Weise werden Vergleichsproben hergestellt, wobei jedoch die Behandlungslösung kein Reaktionsmittel enthält. Vollständig unbehandelte Proben werden ebenfalls zur Bewertung herangezogen.

Die Bewertung der Eigenschaften der Proben umfaßt Aussehen, Griff und Zugfestigkeit (bestimmt nach Ravel Strit Method — ASTM-D-39-59). Die Proben werden dann mehrmals in einer Haushaltswaschmaschine gewaschen (eine ganze Partie bei 40,5° C), wobei zwischen den Wäschen in der Schleuder oder durch Auspressen getrocknet wird. In Zeitabständen werden Aussehen der Oberflächen und Einlaufen der Proben bestimmt. Die unbehandelten ebenso wie die nur mit Wasser behandelten Proben zeigen starkes Einlaufen und Verfilzen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Proben sind dagegen viel beständiger gegenüber Einlaufen und Verfilzen, doch zeigen einige Verbindungen größere Wirksamkeit als andere, ohne daß unerwünschte Nebenerscheinungen auftreten.

Die folgenden Beispiele zeigen die Unterschiede zwischen den nach dem Verfahren der Erfindung behandelten Proben, unbehandelten und mit Amidoaziridinen behandelten Proben. Außerdem lassen sie die hervorragende Wirkung von den Aziridinen der allgemeinen Formel I erkennen, in denen A ein Radikal ist, das keine reaktiven Gruppen aufweist, gegenüber solchen, in denen A ein Oxyalkylen ist.

Reaktionsmittel:

Beispiel

CH_2x /CH₂

NCH₂CH₂(OCH₂CHa)₃₄N:

CH,

Behandlung

Wollprobe	Konzentration der Klotzlösung in % des Reaktionsmittels	Katalysator	Umsetzungszeit und -temperatur	Gewichts zunahme in%	Zugkraft in Kettrichtung in kg	Bemerkungen
A B C	10 8 6	keiner keiner keiner	24 Stunden) 24 Stunden) 24 Stunden**)	7,4 6,0 4,6	7,83 7,83 7,83	—

*) Raumtemperatur.

Fortsetzung

10

Wollprobe	Konzentration der Klotzlösung in % des Reaktionsmittels	Katalysator	Umsetzungszeit und -temperatur	Gewichts zunahme in%	Zugkraft in Kettrichtung in kg	Bemerkungen
D	4	keiner	24 Stunden**)	4,0	8,21	—
E	2	keiner	5 Minuten	2,1	7,46
			bei 149⁰C
F	6	*)	5 Minuten	5,2	7,83	—
			bei 149°C
G	4	*)	5 Minuten	2,6	7,46	—
			bei 149°C
H	2	*)	5 Minuten	2,1	8,21
			bei 149°C
Vergleichs	0	keiner	—	—	7,80	unbehandelt
probe 1
Vergleichs	0	*)	—	—	8,21	nur mit
probe 2						Katalysator

*) Gewebe vorbehandelt mit einer wäßrigen Lösung l°/_oiger Schwefelsäure und getrocknet. **) Raumtemperatur.

Auswertung
(Nach jedem Waschen in der Schleuder getrocknete Proben)

Wollprobe	Einlaufen ausgedrückt	in % der Fläche	Bemerkungen
	1 Wäsche	5 Waschen
A	0,5	1,5	kein Verfilzen
B	1,5	1,9	kein Verfilzen
C	0,5	2,3	kein Verfilzen
D	0,0	1,6	kein Verfilzen
E	1,8	2,5	kein Verfilzen
F	1,8	2,9	kein Verfilzen
G	2,3	3,6
H	3,5	5,4	—
Vergleichsprobe 1	14,6	29,5	äußerst starkes Verfilzen
Vergleichsprobe 2	9,7	23,0	äußerst starkes Verfilzen

Es ist keine Verfärbung und auch kein Verhärten derjenigen Gewebeproben festzustellen, die mit geringen Konzentrationen des Reaktionsmittels behandelt und bei Raumtemperatur umgesetzt worden sind (Beispiele B bis E). Bei weniger milden Bedingungen (Proben A, F bis H) entsteht ein leichtes Verhärten, was jedoch im wesentlichen während des Trocknens in einer Schleuder wieder verschwindet.

Reaktionsmittel:

Beispiel 2

CH_2x /CH₂

I ^NCH^H^OCHjCH^N/ I CH₂/ ^XCH₂

Behandlung

Wollprobe	Konzentration der Klotzlösung in % des Reaktionsmittels	Katalysator	Umsetzungszeit und -temperatur	Gewichts zunahme in%	Zugkraft in Kettrichtung in kg	Bemerkungen
A B C	8 6 4	keiner keiner keiner	20 Stunden RT> 20 Stunden RT) 20 Stunden RT**)	4,6 3,8 3,3	17,17 16,8 17,17	—

*) Gewebe vorbehandelt mit einer wäßrigen Lösung 1 %iger Schwefelsäure und getrocknet. **) Raumtemperatur.

11

Fortsetzung

12

	Konzentration der	Katalysator	Umsetzungszeit und -temperatur	Gewichts	Zugkraft	Bemerkungen
Wollprobe	Klotzlösung in % des Reaktionsmittels	keiner	20 Stunden	zunahme in%	in Kettrichtung in kg
D	2		RT**)	1,4	16,42
		·)	5 Minuten			geringe
E	4		bei 149° C	2,3	17,54	Verhärtung
		*)	5 Minuten
F	2		bei 149⁰C	1,3	17,17
		keiner				unbehandelt
Vergleichs	0				16,42
probe 1		*)	—			nur mit
Vergleichs	0			—	16,8	Katalysator
probe 2

*) Gewebe vorbehandelt mit einer wäßrigen Lösung l%iger Schwefelsäure und getrocknet. **) Raumtemperatur.

Auswertung (Nach jedem Waschen in der Schleuder getrocknete Proben)

Wollprobe	Einlaufen ausgedrückt in	% der Fläche	Bemerkungen
	1 Wäsche	5 Wäschen
A	0,0	1,5	kein Verfilzen
B	0,0	2,5	kein Verfilzen
C	1,5	8,4	leichtes Verfilzen
D	• 2,0	9,7	leichtes Verfilzen
E	5,7	7,8	leichtes Verfilzen
F	8,6	11,6	erhebliches Verfilzen
Vergleichsprobe 1	22,0	49,5	Verfilzen
Vergleichsprobe 2	17,5	40,0	Verfilzen

Reaktionsmittel:

CH₂ CH,

Beispiel

NCH₂CH₂(OCH₂CH₂J₁₃N Behandlung

CH₂ CH,

	Konzentration der	Katalysator	Umsetzungszeit und -temperatur	Gewichts	Zugkraft	Bemerkungen
Wollprobe	Klotzlösung in % des Reaktionsmittels	keiner	3 Minuten	zunahme in %	in Kettrichtung in kg	leichte
A	8		bei 149°C	5,3	16,05	Verhärtung
		keiner	24 Stunden			weicher Griff
B	6		RT**)	4,3	15,3
		keiner	24 Stunden			weicher Griff
C	4		RT**)	2,1	14,92
		keiner	24 Stunden
D	2		RT**)	1,5	15,67
		*)	5 Minuten
E	4		bei 149°C	2,6	15,67
		*)	24 Stunden
F	2		RT**)	1,0	15,3
		keiner	—			unbehandelt
Vergleichs	0			—	15,3
probe 1		.*)	—			nur mit
Vergleichs	0			—	14,92	Katalysator
probe 2

13

Auswertung (Nach jedem Waschen in der Schleuder getrocknete Proben)

Wollprobe	Einlaufen ausgedrückt	in % der Fläche	Bemerkungen
	1 Wäsche	5 Waschen
A	0,0	0,0
B	0,0	0,5	fehlerfreie Oberfläche nach dem Waschen
C	1,0	2,0	fehlerfreie Oberfläche nach dem Waschen
D	5,0	31,0	—
E	2,0	—	—
F	3,5	—	—
Vergleichsprobe 1	22,0	49,5	starkes Verfilzen
Vergleichsprobe 2	17,5	40,0	starkes Verfilzen

Reaktionsmittel:

Beispiel

CH_2x /CH₂

I >NCH₂CH₂(OCH₂CH₂)₈N( I / ^XCH₂

Behandlung

	Konzentration der	Katalysator	Umsetzungszeit und -temperatur	Gewichts	Zugkraft	Bemerkungen
Wollprobe	Klotzlösung in % des Reaktionsmittels	keiner	24 Stunden	zunahme in%	in Kettrichtung in kg
A	10		RT**)	5,5	16,05 i	alle Proben
		keiner	10 Minuten			etwas härter
B	8		bei 121⁰C	4,75	15,67	als unbehan-
		keiner	24 Stunden RT			delt, werden weich nach
C	6	*)	5 Minuten	3,5	15,3	dem ersten
D	6		bei 149°C	4,25	15,67	Waschen
		*)	24 Stunden RT
E	4	keiner	—	3,0	15,67	unbehandelt
Vergleichs	0			—	15,3
probe 1		*)	—			nur mit
Vergleichs	0			—	15,67	Katalysator
probe 2

Auswertung (Nach jedem Waschen in der Schleuder getrocknete Proben)

Wollprobe	Einlaufen ausgedrückt in	% der Fläche	Bemerkungen
	1 Wäsche	5 Waschen
A	0,0	0,5	kein Verfilzen
B	0,5	2,5	kein Verfilzen
C	1,0	6,9	kein Verfilzen
D	5,0	17,7	—
E	9,5	21,0	—
Vergleichsprobe 1	22,0	49,5	äußerst starkes Verfilzen
Vergleichsprobe 2	17,5	40,0	äußerst starkes Verfilzen

15

Reaktionsmittel:

CH₇

Beispiel 5 : NCH₂ CH₂ (OCH₂ CH₂ )₃ N

,CH,

CH₂

	Konzentration der Klotzlösung in % des Reaktionsmittels	Katalysator	Behandlung	Gewichts zunahme in⁰/«	Zugkraft in Kettrichtung in kg	Bemerkungen
Wollprobe	15	keiner	Umsetzungszeit und -temperatur	8,7	14,92	—
A	7,5	keiner	20 Stunden RT**)	5,6	14,55	—
B	3,75	keiner	20 Stunden RT**)	2,7	15,3	—
C	1,9	keiner	20 Stunden RT**)	1,7	15,3	—
D	O	keiner	5 Minuten bei 138 C	—	14,92	nur mit Wasser
Vergleichs probe		—

*) Raumtemperatur.

Auswertung (Nach jedem Waschen in der Schleuder getrocknete Proben)

Wollprobe	Einlaufen ausgedrückt in	% der Fläche	Bemerkungen
	1 Wäsche	5 Wäschen
A	0,0	0,5	"—
B	0,0	1,5	—
C	0,5	3,0	—
D	3,5	22,6	—
Vergleichsprobe	17,0	52,4	—

Beispiel 6 Bei dem Bis-Aziridin

CH_2x /CH₂

: NCH₂CH₂(OCH₂CH₂J₂N ( |

±2

sind die erzielten Ergebnisse im wesentlichen identisch mit den im Beispiel 5 gezeigten.

Beispiel 7

Reaktionsmittel :

CH — CH₂N CH₃

CH₂

^CH₂

— CH₂N

CH₂

Behandlung

Wollprobe	Konzentration der Klotzlösung in % des Reaktionsmittels	Katalysator	Umsetzungszeit und -temperatur	Gewichts zunahme in%	Zugkraft in Kettrichtung in kg	Bemerkungen
A	10	keiner	8 Stunden RT**)	6,7	15,67	—
B	8	keiner	8 Stunden RT**)	5,0	16,05	—
C	6	keiner	18 Stunden RT**)	4,3	15,3	—
D	4	keiner	18 Stunden RT**)	3,5	16,42	—
E	2	keiner	18 Stunden RT**)	2,5	15,3	— ■
F	6	*)	5 Minuten bei 149°C	4,1	15,67	—
G	4	*)	5 Minuten bei 149°C	2,1	15,3	—
H	2	*)	5 Minuten bei 149°C	1,3	14,92	—
Vergleichs probe	0	keiner	—	—	15,3	nur mit Wasser

*) Gewebe vorbehandelt mit einer wäßrigen Lösung 1%'g« Schwefelsäure und getrocknet. **) Raumtemperatur.

Auswertung (Nach jedem Waschen in der Schleuder getrocknete Proben)

Wollprobe	Einlaufen ausgedrückt in	% der Fläche	. Bemerkungen
	1 Wäsche	5 Wäschen
A	0,5	2,9	keine nennenswerte Verfilzung
B	1,5	3,5	keine nennenswerte Verfilzung
C	1,5	3,6	keine nennenswerte Verfilzung
D	2,5	5,4	keine nennenswerte Verfilzung
E	3,5	9,3	geringe Verfilzung
F	0,5	2,2	keine Verfilzung, jedoch leichte Verhärtung
G	1,5	2,1	keine Verfilzung, jedoch leichte Verhärtung
H-	4,5	11,6	geringes Verfilzen und Verhärten
Vergleichsprobe	18,0	56,5	äußerst starkes Verfilzen

Bei der Wiederholung des im Beispiel 7 beschriebenen Versuches unter Verwendung anderer Arten von Wollgeweben und Geweben, welche mit Kunstfasern vermischte Wolle enthalten (beispielsweise einem aus Wolle und Nylon oder aus Wolle und Polyester bestehenden Gewebe) werden ähnliche Ergebnisse erzielt. Wenn die behandelten Beispiele nach jeder Wäsche gepreßt und nicht in der Schleuder getrocknet werden, dann findet kein Einlaufen oder Verfilzen statt, auch nicht nach fünf Waschvorgängen.

Beispiel 8 ^6s

Die folgende Versuchsreihe wird durchgeführt, um die Wirksamkeit der in den Beispielen 1 bis 7

gezeigten Verbindungen (in der folgenden Tabelle Ia bis Ig) mit der von Amidoaziridinverbindungen (f) und Aminoaziridinverbindungen der allgemeinen Formel I, in der A ein organisches Radikal mit reaktiven'funktioneilen Gruppen ist (g), zu zeigen. Bei diesen Versuchen sind Wollflanellproben mit einer 5- bis 6%igen Lösung der jeweiligen Aziridinverbindung ohne Katalysator geklotzt worden, auf die ursprünglichen Abmessungen gebracht, bei 71 bis 82 ⁰C getrocknet, bei Raumtemperatur 24 Stunden lang umgesetzt, gewaschen und auf Rahmen getrocknet. Sodann ist nach fünf Waschungen, wie oben beschrieben, das Einlaufen bestimmt worden. Nach jedem Waschen sind die Proben gepreßt worden.

809 537/568

19

a) b)

c)

d) e)

CH,

Tabelle I Angewendete Verbindungen

/CH₂
\CH,

Reaktionsmittel im Beispiel 7
; NCH(CH₂J₃CH- N

CH₂

CH₂'

OH OH

CH₂

,CH₇

: NCH₂CH₂SO₂CH₂CH₂N:
CH₂/ ^CH₂

CH

_x ^

,CH₂

, NCHCH₂COOCH₂Ch₂OCOCH₂CHN ( [
/ \CH,

CH₃ — CH CH,'

\ sK^n CH₃

; NCOOCH₂CH₂OCONr |

g)

CH₂ \_N_p__N/

CH₂

h) Handelsübliches Harz*)

i) Keine (unbehandelte Vergleichsprobe)

*) Ein stickstoffhaltiges Formaldehydharz, das als Mittel zuffi Schrumpffestmachen von Wolle auf dem Markt ist.

Tabelle II

	Gewichts	Einlaufen	Bemerkungen
	zunahme	ausgedrückt in %
	in %	der Fläche	—
a)	3,4	0,5	—
b)	2,2	1,5	Reaktionsmittel
c)	3,1	2,5	hergestellt aus
			Glutaraldehyd
			und Äthylenimin
			Reaktionsmittel
d)	4,6	2,8	hergestellt aus
			Divinylsulfon
			und Äthylenimin
			Reaktionsmittel
e)	3,0	4,5	hergestellt aus
			Äthylenglycobis-
			crotonat und
			Äthylenimin
			Amidoaziridin
f)	1,4	14,8	—
g)	2,0	26,5	—
h)	2,0	35,0	—
i)	—	49,5

Aus diesen Versuchen geht eindeutig hervor, daß die Aminoaziridine allgemein die Neigung zum Einlaufen und Verfilzen Von Wolle sehr Viel stärker herabsetzen als Amidöäziridine. Auch die Weniger wirksamen Polyamidine geben noch eitlen besseren Effekt als ein handelsübliches Harz, wenn es unter den gleichen Bedingungen angewendet Wird.

Beispiel 9

Verschiedene Monoaziridinverbindungen sind zur Untersuchung ihrer Wirksamkeit als Mittel zur Verminderung der Neigung zum Einlaufen und Verfilzen von Wolle eingesetzt worden.

C₆HjCH₂CH₂N

CH₂
CH₂

hergestellt aus Styrol und Äthylenimin

/CH₂
CNCH₂CH₂NQl

hergestellt aus Acrylnitril und Äthylenimin

C₆H₅CH₂N:

/CH₂

der Formel

hergestellt aus Benzylchlorid und Äthylenimin

— CH₃

-12·¹

^CH₂

IO

hergestellt aus Dodecylchlorid und Propylenimin

Obwohl, wie die Bestimmung der Gewichtszunahme ergeben hat, sich die Monoaziridinverbindungen gut mit der Faser umsetzten, bringen sie doch keine deutlich erkennbare Verbesserung hinsichtlich der Maßhaltigkeit. Die Ergebnisse dieser Versuche zeigen, daß Aziridinverbindungen polyfunktionell sein und die Fasern vernetzen müssen, wenn das Einlaufen wirksam verhindert werden soll.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Verminderung des Einlaufens und Verfilzens von Fasern, Fäden, Garnen und Geweben aus Wolle oder Seide durch Umsetzung mit einer wäßrigen Lösung mehrfunktioneller Aziridine, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien mit Lösungen, die 1 bis 10%, vorzugsweise 2 bis 4%, einer Aziridinverbindung

CHN
R₄ C

enthalten, getränkt und dann getrocknet werden, anschließend bis zur Beendigung der Umsetzung Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 177⁰C ausgesetzt und dann schonend gewaschen werden, wobei Ri, R2 und R3 ein Radikal aus der aus Wasserstoff und niederen Alkyleit bestehenden Gruppe, R4 ein Radikal aus der aus Wässerstoff, niederen Alkylen und Hydroxyl bestehenden Gruppe und A ein an den Rest des Moleküls durch C — C-Bindungen gebundenes, «-wertiges Radikal aus der Gruppe sind, die alls Alkylen, Aralkylen, Oxyalkylen, hydroxylsubstituiertem Alkylen, sulfonhaltigem Alkylen, dem Rest eines Carbonsäureesters und einem konjugierte Doppelbindungen aufweisenden Rest gebildet wird, und η einen Wert von 2 bis 3 hat.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 872 037, 880 740;
USA.-Patentschrift Nr. 2 925 317.

809 537/56« 3.6« & Bundesdruckerei Berlin