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DE1419487C - Verfahren zur Behandlung von Textil materialien - Google Patents

Verfahren zur Behandlung von Textil materialien

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Publication number
DE1419487C
DE1419487C DE19621419487 DE1419487A DE1419487C DE 1419487 C DE1419487 C DE 1419487C DE 19621419487 DE19621419487 DE 19621419487 DE 1419487 A DE1419487 A DE 1419487A DE 1419487 C DE1419487 C DE 1419487C
Authority
DE
Germany
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weight
molecular weight
ratio
denotes
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19621419487
Other languages
English (en)
Other versions
DE1419487A1 (de
Inventor
Fred Vickers Edward Jervis Manchester Lancashire Sheard Dennis Richard Harrogate Yorkshire Dawson, (Großbntan men)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Imperial Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB19836/61A external-priority patent/GB981814A/en
Application filed by Imperial Chemical Industries Ltd filed Critical Imperial Chemical Industries Ltd
Publication of DE1419487A1 publication Critical patent/DE1419487A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1419487C publication Critical patent/DE1419487C/de
Expired legal-status Critical Current

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Textilmaterialien, die aus synthetischen linearen Polymerfaden oder -fasern bestehen.
Es ist bereits bekannt, wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare oberflächenaktive Verbindungen zur Erleichterung der Verarbeitung von Textilfasern und -garnen zu verwenden. Diese Mittel sind zur Behandlung von Textilstoffen brauchbar, und zwar wegen ihrer Fähigkeit, die Faser zu schmieren und die statische elektrische Aufladung zu reduzieren. Es ist auch bekannt, die obengenannten oberflächenaktiven Mittel in Mischung mit den üblichen wasserunlöslichen öligen oder wachsartigen Schmiermitteln, wie Kohlenwasserstofföle und Wachse, natürliche und synthetische Wachse, Glyceride u. dgl., zu verwenden. Diese Gemische aus oberflächenaktiven Mitteln mit öligen oder wachsartigen Schmiermitteln hat man bei den Textilmaterialien in unverdünnter Form aber auch als Lösungen in organischen Lösungsmitteln und als wäßrige Dispersionen oder Emulsionen angewandt.
Bei Textilstoffen, die aus synthetischen polymeren Fasern mit ausgesprochen hydrophoben Eigenschaften bestehen, beispielsweise aus Polyolefinen, Polyamiden, Polyestern und Polyacrylnitril, ist es zuweilen schwierig, diese Verarbeitungshilfsmittel auf den Fasern oder Garnen zu verteilen.
Es wurde nun gefunden, daß diese Schwierigkeiten beseitigt werden können durch Zusatz eines Siloxanoxyalkylenblock- oder -pfropfmischpolymeren zu diesen Verarbeitungshilfsmitteln.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung von Textilmaterialien aus synthetischen linearen Polymerfäden oder -fasern, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf die Textilien 0,1 bis 2,0 Gewichtsprozent eines wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren, nicht ionischen oberflächenaktiven Mittels, das aus einem Alkylenoxydkondensat besteht, das ein Kohlenwasserstoffradikal mit min-
0,02
destens 8 Kohlenstoffatomen enthält, und bis
0,1 P ä
i/TJ"·'ι/ Gewichtsprozent eines Siloxanoxyalkylen-
block- oder -pfropfmischpolymers, wobei D der Denierwert einer Faser und d die Faserdichte in g'cm3 ist, in Form einer Lösung oder Dispersion aufbringt und trocknet.
Aus Zweckmäßigkeitsgründen wird es vorgezogen, das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung der obengenannten Stoffzusammensetzungen in Form von wäßrigen Dispersionen oder Lösungen durchzuführen. Konzentrationen von 0,5 bis 10%, vorzugsweise nicht mehr als 5%, sind geeignet.
Geeignete Mengen der Bestandteile der Stoffzusammensetzungen sind 30 bis 90% oberflächenaktives Mittel, 10 bis 30% Siliconoxyalkylenpolymer und gegebenenfalls 30 bis 90% eines üblichen wachsartigen oder öligen Schmiermittels, wobei alle Prozentangaben sich auf das Gesamtgewicht der nicht wäßrigen Komponenten der Stoffzusammensetzung beziehen.
Gewöhnlich genügt es, 0,05 bis 2% der Komponenten, berechnet auf die verdünnungsmittelfreie Stoffzusammensetzung, bezogen auf das Gewicht des Textilmaterial, anzuwenden.
Bei Verwendung des Verfahrens werden die beispielsweise aus Polyäthylenterephthalat oder isotaktischem Polypropylen bestehenden Fasern wirkungsvoll geschmiert, und die statische elektrische Aufladung wird unterdrückt.
Bei der vorliegenden Erfindung werden nur solche oberflächenaktive Mittel angewandt, welche einen Kohlenwasserstoffrest mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen enthalten. Der Kohlenwasserstoff kann ein aliphatischer, cycloaliphatischer oder araliphatischer Rest sein. Beispiele für geeignete Verbindungen sind Kondensationspfodukte aus Äthylenoxyd und/oder Propylenoxyd mit linearen oder verzweigtkettigen gesättigten oder ungesättigten, aliphatischen, cycloaliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Carbonsäuren, Amiden, Aminen oder Hydroxyl- oder Thiolverbindungen. Der aliphatische. cycloaliphatische, aromatische oder araliphatische Rest enthält mindestens 8 Kohlenstoffatome und kann weiter Substituenten wie Hydroxyl-, Thiol-, Äther-, Thioäther- und Aminogruppen enthalten. Die Amide oder Amine können aliphatische, cycloaliphatische, aromatische oder araliphatische Substituenten enthalten, sollen jedoch mindestens ein reaktionsfähiges Wasserstoffatom enthalten.
Geeignete Blockmischpolymere sind in den britischen Patentschriften 802 688, 804 369 und 880 022 beschrieben. Andere Mischpolymere, welche sich^als besonders brauchbar erwiesen haben, sind lineare oder verzweigte Blockmischpolymere mit folgenden Strukturen
, R'O(SiR2O)pR"(OSiR2)pOR' (1)
R'"[(OSiR2)p OR]0, (2)
worin R einen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, R', R" und R'" Polyätherreste mit den Funktionalitäten von 1, 2 oder mehr bedeuten und α eine ganze Zahl von 3 oder mehr bedeutet und ρ eine ganze Zahl von 4 bis 12 bedeutet.
Bevorzugte Block- oder Pfropfmischpolymere bestehen aus Methylpolysiloxanblöcken und Oxyalkylenblöcken mit einem Gehalt an 2 bis 4 Kohlenstoffatomen in den Oxyalkyleneinheiten. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit bei der Verwendung werden Methylpolysiloxanpolyoxyalkylenblock- oder -pfropfmischpolymere besonders vorgezogen, bei denen die PoIyoxyalkylenblöcke aus Oxyäthyleneinheiten oder aus Gemischen von Oxyäthylen- mit Oxypropylen- oder Oxybutyleneinheiten bestehen und wobei das PoIyäther-Silicon-Verhältnis derart ist, daß Mischpolymere erhalten werden, welche entweder in kaltem Wasser löslich oder dispergierbar sind.
Beispiele für lineare Blockmischpolymere, welche gemäß der Erfindung besonders geeignet sind, sind Stoffe mit der Struktur
· (CxH2xO)yCxH2xOCxH2x · (OCxH2J),(OSi(CH3)2)p(OCnH2„)mORi" (IA)
worin R'" eine Alkylgruppe mit bis zu 8 Kohlenstoff- 65 bis etwa 20 oder 30 bedeutet, (CnH2nO)1n ein PoIy-
atomen bedeutet, χ eine ganze Zahl von 2 bis 4 be- ätherrest bedeutet, welcher aus Oxyäthylen- und
deutet, welche in den verschiedenen Einheiten gleich Oxypropyleneinheiten in einem Verhältnis von 1:2
oder verschieden sein kann, y eine ganze Zahl von 0 bis 2: 1 besteht und ein Molekulargewicht von etwa
250 bis 1000 enthält, ρ eine Zahl von etwa 4 bis 12 bedeutet und das Gewichtsverhältnis der gesamten Polyätherblöcken zu den gesamten Siliconblöcken zwischen etwa 0,6 und 2,5 liegt. Wenn in der obigen Formel y = 0 und χ = 3 ist, so wird ein bevorzugtes Mischpolymeres erhalten, bei die die Si—O—C—-Bindung durch eine sekundäre Hydroxylgruppe erfolgt.
Beispiele für verzweigte Blockmischpolymere, welche besonders geeignet sind, sind Stoffe mit der Struktur
Rl[(OC;cH2x)y(OSi(CH3)2yOCnH2„)mORit']3 (2A)
worin R" ein sich von einem dreiwertigen Alkohol ableitender organischer Rest ist, χ die obige Bedeutung hat, y 1 bis etwa 10 oder 20 bedeutet, R/o einen Alk'ylrest mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen bedeutet und ρ eine Zahl zwischen etwa 4 und 12 bedeutet, (OCnH2n),,, einen Polyätherrest bedeutet, der aus Oxyäthylen- und Oxypropyleneinheiten im Verhältnis zwischen 1 :2 und 2:1 besteht, und ein Molekulargewicht
zwischen etwa 250 und 1500 aufweist und das Verhältnis der gesamten Polyätherblöcken zu den gesamten Siliconblöcken im Mischpolymer zwischen etwa 1 und 4 beträgt. In obiger Formel ist die Si—O—C—-Bindung vorzugsweise eine sekundäre OH-Gruppe.
Ebenfalls besonders brauchbar sind verzweigte Blockmischpolymere mit der Struktur
R-SiC(OSi(CH3)2)p(OCnH2n)mORi"]3 (2B)
worin R"' und R'" Alkylgruppen mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen bedeuten, ρ einen Wert zwischen 4 und 9 hat, (OCnH2Jn, ein Polyätherwert ist, der aus Oxyäthylen- und Oxypropyleneinheiten im Verhältnis zwischen 1:2 und 2:1 besteht und ein Molekulargewicht zwischen etwa 700 und 3000 aufweist, wobei das Verhältnis der gesamten Polyätherblöcke zum Siliconblock im Mischpolymer im Bereich von 2 bis 4 liegt.
Beispiele für bevorzugte Pfropfmischpolymere sind Stoffzusammensetzungen mit der Struktur
(CH3)3Si
OSiCH3
(OCnH2 „)raOR"'
worin die Siliconkette aus einem statistischen Aufbau der in der Klammer angegebenen Einheiten besteht, (c + d) zwischen 10 und 30 liegt, c mindestens 2 und nicht größer als d ist, R"7 eine Alkylgruppe mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen ist, (0C„H2„)m einen Polyätherrest bedeuten, der aus Oxyäthylen- und Oxypropyleneinheiten in einem Verhältnis zwischen 1: 2 und 2:1 (OSi(CH3)2)dOSi(CH3)3
besteht und ein Molekulargewicht zwischen 400 und 3000 hat, wobei das Gewichtsverhältnis der gesamten Polyätherblöcke zum Siliconblock im Mischpolymer zwischen etwa 2 und 5 liegt.
Besondere Beispiele für bevorzugte Pfropfmischpolymere sind Stoffe, welche annähernd die folgende Struktur haben
(CH3)3Si
(CH3)3Si
— OSiCH3
(OC3H6)12(OC2H4)16OQH17(iso
— OSiCH3
(OC3H6)5(OC2H4)7 OC4H9 (OSi(CH3)2)15OSi(CH3)3
(OSi(CH3)2)9OSi(CH3)3
(3A)
(3B)
Zusätzlich zu den Siloxanoxyalkylenblockmischpolymeren, bei denen die Polysiloxan- und PoIyoxyalkylenblöcke durch — Si—O—C —-Bindungen miteinander verbunden sind, können andere Mischpolymere benutzt werden, bei denen die verschiedenen Blöcke durch —Si—C—-Bindungen miteinander verbunden sind.
Die Fähigkeit einer Flüssigkeit, einen mit Luft in Berührung befindlichen Feststoff zu benetzen kann durch einen Wert S ausgedrückt werden, der als Harkins-Ausbreitungskoeffizient bezeichnet wird.
Ysa1 die Grenzflächenspannung zwischen Feststoff und Luft ist,
YLS4 die Grenzflächenspannung zwischen Flüssigkeit und Feststoff ist und
V la die Grenzflächenspannung zwischen Flüssigkeit und Luft ist.
Bei Fasern mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt benetzen Flüssigkeiten, wie Textilverarbeitungshilfsmittel, mit einem negativen Ausbreitungskoeffizienten die Faseroberfläche nicht kontinuierlich, sondern zerfallen in einzelne Tröpfchen, so daß die Länge einer Faser nicht gleichmäßig geschmiert oder mit einer kontinuierlichen Schicht bedeckt wird und die Wirkung dieses Hilfsmittels herabgesetzt wird. Weiter ist bei hydrophoben Fasern von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt, wie PoIyäthylenterephthalat und isotaktische Polypropylenfasern, welche eine nicht polare Oberfläche haben, der Betrag ySA kleiner als derjenige von polaren Faseroberflächen wie Wolle, Baumwolle und Viskose, so daß es bei hydrophoben Faseroberflächen schwieriger ist, einen Film aus dem Textilbehandlungsmittel zu erhalten.
Zur Prüfung der Fähigkeit von oberflächenaktiven Verbindungen und Zusätzen sich auf hydrophoben Fasern zu verteilen, gibt es folgenden einfachen Test:
Zwei verdünnte wäßrige Lösungen mit einem Gehalt zwischen 1 und 5% der Verbindungen werden hergestellt, wobei die eine als Vergleich dient und die andere 1 bis 20% eines Siloxanoxyalkylenblock- oder -pfropf-
mischpolymeren enthält, wobei sich der Prozentsatz auf das Gewicht der Verbindung in der Dispersion bezieht. Eine kleine Menge (0,005 cm3) der Flüssigkeit und Kontrollflüssigkeit wird mit einer Mikrometerspritze auf einen horizontal liegenden Film aus faserbildendem Polymer aufgebracht. Zu den folgenden Testen wurden biaxial orientierte Polyethylenterephthalat- und stereospezifische Polypropylenfilme benutzt. Das Wasser wird bei Raumtemperatur verdampfen gelassen, und die Filme werden dann 10 Minuten lang in einem Ofen auf 1000C erhitzt. Dann werden die mittleren Durchmesser oder Oberflächen der Tropfen gemessen. Testflüssigkeiten, welche als Verteilungsmittel wirksam sind, geben Durchmesser der benetzten Oberfläche des Films von mindestens dem 2fachen Durchmesser oder der 4fachen Oberfläche der benetzten Fläche nach dem Erhitzen im Vergleich zum Kontrollversuch.
Bei einem anderen Test wird der elektrische Widerstand eines mit einer Lösung oder Dispersion überzogenen Einzelfadens mit demjenigen eines Kontrollfadens verglichen. Wegen der Tröpfchen, welche durch die oberflächenaktive Verbindung in Abwesenheit eines wirksamen Siloxanoxyalkylenmischpolymers gebildet werden, ist der elektrische Widerstand höher.
Beim dritten Test wird eine geeignete Dispersion auf Fasern aufgebracht, welche auf Leichtigkeit und Regelmäßigkeit der Textilverarbeitung dadurch geprüft werden, daß nach der Verarbeitung der Noppengehalt, die Reibungseigenschaften und die statische Aufladung ermittelt werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert.
Beispiel 1
35
Eine 4%ige wäßrige Dispersion einer oberflächenaktiven Verbindung, bestehend aus festem PoIyglycolstearat mit einem Gehalt von annähernd 6 Molekülen Äthylenoxyd je Stearatgruppe, wird hergestellt durch ein 30 Minuten dauerndes Rühren von 20 g des Polyglycolstearats in 200 cm3 Wasser unter Erhitzen auf 6O0C und Verdünnen der Dispersion auf 500 cm3. Aus dieser Dispersion wird eine 2%ige Dispersion (A) hergestellt, indem zu 100 cm3 der 4%igen Dispersion 100 cm3 einer wäßrigen Lösung zugesetzt wird, die 0,8 g eines Verteilungshilfsmittels enthält, welches aus einem wasserlöslichen Siloxanoxyalkylenblockmischpolymer mit der nachfolgenden ungefähren Struktur besteht:
C,H,Si
CH,
— OSi-CH,
(OC2HJ17(OC3HJ13OC4H9
(2B.1)
55
60
worin die Oxyathylen- und Oxypropyleneinheiten in den Polyätherblöcken so angeordnet waren, daß ein statistisches Mischpolymer vorlag.
Zum Vergleich wird, wie oben beschrieben, eine 2%ige Dispersion von Polyglycolstearat (B), jedoch ohne Zusatz des Verteilungshilfsmittels, hergestellt.
Mit Hilfe einer Mikrometerspritze wird 0,005 cm3 von den Dispersionen (A) und (B) in Form von Tröpfchen mit einem ausreichenden Abstand auf einen klaren Polyäthylenterephthalatfilm aufgebracht. Das Wasser wird bei Raumtemperatur verdampfen gelassen, wobei ein dünner kreisförmiger Fleck von 4 mm Durchmesser, der aus den aufgelösten Stoffen bestand, auf dem Film zurückbleibt. Der Film wird dann 10 Minuten lang ih einen Ofen mit 1000C gebracht, wodurch die aufgelösten Stoffe zum Schmelzen und Fließen gebracht werden. Der Fleck wird nach dem Abkühlen geprüft: die das Polyglycolstearat allein enthaltende Dispersion (B) liefert einen Fleck mit einem kreisförmigen Durchmesser von nur 5 mm, dagegen hat sich das aus der Dispersion (A) hergestellte Produkt zu einem unregelmäßigen Fleck mit einem Durchmesser von etwa 20 mm verteilt, wodurch gezeigt ist, daß das Siloxanoxyalkylen-Verteilungshilfsmittel das Benetzen und Ausbreiten des Polyglycolstearats auf dem Polyäthylenterephthalatfilm bewirkt hat.
Beispiel 2
Ein ähnlicher Versuch wird mit Polyglycolmonolaurat vorgenommen, einem flüssigen nicht wäßrigen Behandlungshilfsmittel, welches ungefähr 9 Polyäthylenglycoleinheiten auf jeden Laurinsäurerest enthielt. Dieses Mittel ist in Wasser löslich. Es werden Lösungen hergestellt, welche 2% des Monolaurats allein (Lösung D) bzw. 2% des Monolaurats und 20% seines Gewichtes desselben Verteilungshilfsmittels wie im Beispiel 1 (Lösung C) enthalten. 0,005 cm3Tröpfchen werden wie im Beispiel 1 auf einer klaren Polyäthylenterephthalatfilmfläche gemessen. Beim Verdampfen des Wassers bleibt der Tropfenradius der Polyäthylenglycolmonolaurat allein enthaltenden Lösung (C) konstant und hinterläßt einen Fleck von 4,0 mm Radius, wogegen das Tröpfchen aus der das Monolaurat und die Siloxanoxyalkylenverteilungshilfe enthaltenden Lösung (C) sich ausbreitet und nach dem Verdampfen des Wassers einen unregelmäßigen Fleck von etwa 20 mm im Durchmesser zurückläßt; das zeigt wiederum, daß die Verteilungshilfe das Ausbreiten des PoIyglycolmonolaurats verursacht hat.
Beispiel 3
Die Versuche der Beispiele 1 und 2 werden unter Verwendung einer anderen Verteilungshilfe mit gleichen Ergebnissen wiederholt; diese Verteilungshilfe wird wie nachstehend beschrieben hergestellt: Ein Gemisch aus 33,3 Teilen eines durch Oxyalkylierung von n-Butanol mit einem Gemisch aus gleichen Teilen Äthylen- und Propylenoxyden erhaltenen Polyäthers mit dem Molekulargewicht 333,6,7 Teilen Dipropylenglycol, 59,2 Teilen Octamethylcyclotetrasiloxan, 100 Teilen Toluol und 0,3 Teilen gepulvertem Ätznatron wird unter Rühren zum Sieden erhitzt, wobei das bei der Umsetzung gebildete Wasser durch azeotropische Destillation entfernt und das Lösungsmittel in das Geraisch zurückgeleitet wird. Die Destillation wird insgesamt 16 Stunden lang fortgesetzt. Das Gemisch wird dann abgekühlt, 2 Teile Aktivkohle werden zugegeben, und das Lösungsmittel durch Destillation unter Vakuum entfernt. Nach dem Filtrieren zum Entfernen der Kohle wird ein praktisch wasserhelles flüssiges Mischpolymer erhalten, welches beim Auflösen unter Bildung einer 2%igen Lösung
in Polypropylenglycol mit dem Molekulargewicht von etwa 2000 die Oberflächenspannung des PoIypropylenglycols auf etwa 8,6 dyn/cm erniedrigt.
Beispiel 4
0,005 Mol der Flüssigkeiten (A), (B), (C) und (D) werden in getrennten Versuchen auf die Fläche von Einzelfäden aus Polyäthylenterephthalat mit dem Titer 1500 den aufgebracht. Zwei im Abstand von 7 mm voneinander angebrachte isolierte Klammern halten die Fasern und sind mit einem Widerstandsmesser verbunden, welcher Widerstände bis zu 1013 Ohm messen kann. Der elektrische Widerstand der Fasern mit den aufgebrachten Flüssigkeiten (B) und (D) bleibt während des Verdampfens der Tröpfchen und nach dem Erhitzen des Einzelfadens auf HO0C größer als 1013 Ohm, woraus hervorgeht, daß weder die wäßrige Dispersion oder Lösung noch das reine Mittel sich als kontinuierliche Schicht über den Fasern ausbreitet. Bei der Dispersion (A) bleibt der elektrische Widerstand während der Wasserverdampfung hoch, fällt jedoch bei Hitzeanwendung auf 1010 Ohm, woraus ersichtlich ist, daß die Verteilhilfe das geschmolzene Polyglycolstearat zur Bildung einer kontinuierlichen Schicht auf dem Einzelfaden veranlaßt. Der mit der Lösung (C) behandelte Einzelfaden zeigt hohen elektrischen Widerstand, bis das Wasser verdampft ist, doch fällt der Widerstand dann auf 109 Ohm, wenn das wasserfreie Polyglycolstearat sich in kontinuierlicher Schicht verteilt.
Beispiel 5
Dieselben Ergebnisse werden erhalten, wenn die im Beispiel 4 beschriebene Arbeitsweise mit einem PoIyäthylenterephthalateinzelfaden wiederholt wird, wobei jedoch die im Beispiel 3 beschriebene Verteilungshilfe an Stelle der im Beispiel 1 beschriebenen Verteilungshilfe verwendet werden.
Beispiel 6
51 einer Suspension welche 1,5% Polyglycolstearat und 0,30% der im Beispiel 1 angewandten Verteilungshilfe enthält, werden wie im Beispiel 1 hergestellt (Dispersion A). Eine zweite Dispersion (B), welche nur das Polyglycolstearat enthält, wird ebenfalls hergestellt. Die Dispersionen werden auf ein fixiertes gekräuseltes Polyäthylenterephthalatbündel mit einem Gesamttiter von 270 000 den und einem Monofadentiter von 1,5 den aufgebracht, und zwar durch kontinuierliches Hindurchführen des Bündels zwischen zwei Zerstäubern, wobei die Sprühmengen und die Bündelgeschwindigkeit so eingestellt werden, daß auf das Bündel 0,16% Polyglycolstearat aufgebracht sind.
Dann wird das Bündel in Abschnitte in einer Länge von 38,1 mm geschnitten und 12 Minuten lang einer Hitzebehandlung bei einer Temperatur von 110° C unterworfen, um 1. das Wasser abzutreiben und 2. das Verlaufen des Polyglycolstearats in Gegenwart der Verteilungshilfe zu fördern. Dann werden Proben der geschnittenen Fasern auf einer Baumwollkarde kardiert, gezogen und schließlich zu Garn versponnen, wobei in allen Stadien der Behandlung das Verhalten sorgfältig notiert wird. Dieses Verhalten wird durch Messen von geeigneten physikalischen Eigenschaften substantiiert.
Tabelle
Dispersionen A B
5
Statische Aufladung beim
Kardieren (Volt/0,3 m)
Noppen in der kardierten Bahn
10 (Noppen/g)
Faserbandbrüche beim Ziehen
(Brüche/0,45 kg)
15 Faser/Messing-Reibung
12
6
1
0,35
39
14
3
0,39
Diese Tabelle zeigt, daß die Einarbeitung der Verteilungshilfe geringere statische Aufladungen bei der Verarbeitung, einen niedrigeren Reibungskoeffizienten und einen niedrigeren Noppengehalt bewirkt, was zu leichterer Verarbeitung und zu einem besseren gesponnenen Garnprodukt führt.
Beispiel7
Eine 5%ige wäßrige Kontrolldispersion (E) des Triglycerids von 1,2-Hydroxystearin wird hergestellt durch Emulgieren des wachsartigen Glycerids mit Hilfe von 20% seines Gewichtes eines Kondensationsprodukts aus 17 Mol Äthylenoxyd und einem Gemisch von Cetyl- und Oleylalkohol. Die Dispersion (F) enthält zusätzlich zu dem Wachs und dem Emulgierungsmittel 20% der im Beispiel 1 beschriebenen Siliconverbindung, wobei sich dieser Prozentsatz auf das Gewicht des Wachses in der Dispersion bezieht.
Kleine Tropfen von 0,01 cm3 der wäßrigen Dispersionen (E) und (F) werden mit einer Mikrometerspritze auf der glatten horizontalen Fläche eines sauberen, biaxial orientierten isotaktischen Polypropylenfilms gemessen. Das Wasser wurde bei Raumtemperatur verdampfen gelassen und die Filme werden im Verlaufe von 10 Minuten in einem Ofen auf 100° C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird der mittlere Durchmesser der von dem Wachs benetzten Fläche gemessen. Bei der Dispersion (E) ist der Durchmesser der benetzten Fläche 2,2 mm, wogegen er bei der Dispersion (F) 13 mm beträgt. Das zeigt, daß das Siliconoxyalkylenblockmischpolymer das Wachs zur Ausbreitung auf der Polypropylenoberfläche mit einem Faktor von 5,9 veranlaßt hat.
Beispiel 8
4%ige wäßrige Dispersionen oder Lösungen der in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Polyglycolstearate und -laurate sowohl mit als auch ohne Zusatz von 10% des Siliconpolyoxyalkylenblockmischpolymers, bezogen auf das Gewicht der Polyglycolkondensate, werden hergestellt, und 0,01 Mol der Dispersionen wird mit Hilfe einer Mikrometerspritze auf der Oberfläche eines Polypropylenfilms gemessen. Nach dem Verdampfenlassen des Wassers bei Raumtemperatur werden die Filme 20 Minuten lang in einem Ofen auf 100° C erhitzt. Nach dem Abkühlen wird der Durchmesser der Tropfen gemessen, die Ergebnisse sind wie folgt.
309 618/103
Tropfen Tropfen-
durchmesser durchmesser
(mm) (mm)
Polyglycol- Polyglycol-
monostearat monolaurat
Vergleichsversuch 4.7 1,7
Mit 10% Siliconpoly-
oxyalkylenblock-
mischpolymer 11,0 10.7
Diese Ergebnisse zeigen wiederum die Fähigkeit des Siliconoxyalkylenblockmischpolymers. das Benetzen der Polypropylenoberflüche mit den Poly-
10
äthylenoxykondensaten zu fördern. Es ist ersichtlich, daß eine Ausbreitung um einen Faktor größer als 2 erzielt wird.
B e i s ρ i e 1 9
Die Versuche des Beispiels 1 werden mit wäßrigen Dispersionen wiederholt, welche 2 Gewichtsprozent festes Polyglycolstearat und 0,02 Gewichtsprozent eines der nachstehend angeführten Siloxanblockmisch-
io polymeren enthalten.
Der mittlere Durchmesser von 0,005-cm3-Tropfen auf Polyäthylenterephthalatfilm wird nach der Wasserverdampfung und 10 Minuten langem Erhitzen der Proben auf 1003C gemessen und in der rechten
15 Spalte der Tabelle angegeben.
Probe Vcrieilungshilfe CH3Si O 3 OSi(CH3) [OSi(CH3)2]„OSi(CH3)3 Mittlerer Durchmesser
des Flecks nach
10 Minuten langem
Erhitzen auf 1000C
(OSi(CH3)2)ft_7OSi(CH3)2 · (CH2J3COR OR ist ein statistisches Mischpolymer von ungefähr 17 Oxyäthyleneinheiten
und 13 Oxypropyleneinheiten (d.h. ein Mischpolymer aus gleichen Mengen
Äthylenoxyd und Propylenoxyd), Molekulargewicht etwa 1500
- OR ^ (mm)
(CH3)3Si darin ist OR wie in (1) und m = 3, η — 15. (Die polyäthertragenden Siloxanein-
heiten sind statistisch entlang der Kette verteilt)
19
1 Wie (2), mit der Abänderung, daß OR eine etwas kürzere Polyätherkette und
eine Isooctylengruppe hat, wobei nahezu dasselbe Molekulargewicht wie in (1)
und (2) erreicht wird. Wiederum besteht die Polyätherkette aus Oxyäthylen- und
Oxypropyleneinheiten in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 1
Wie (2), doch hat OR ein Molekulargewicht von etwa 500
2 Wie (2), doch hat OR ein Molekulargewicht von etwa 1000 16
Wie (2), doch hat OR ein Molekulargewicht von etwa 2000
Wie (2), doch ist OR ein oxypropyliertes Butanol mit dem Molekulargewicht von
etwa 1300
3 Wie (2), doch ist OR ein oxypropyliertes Butanol mit dem Molekulargewicht von
etwa 1600
17,5
4 Wie (2), doch ist OR ein Gemisch im Gewichtsverhältnis 1: 1 von oxyäthyliertem
Isooctanol mit dem Molekulargewicht von etwa 1400 und von oxypropyliertem
Isooctanol mit dem Molekulargewicht von etwa 1300
21
5 Wie (2), doch ist in = 6, η = 12 und OR hat das Molekulargewicht von etwa 500 15
6 Wie (10), doch hat OR das Molekulargewicht von etwa 1000 18
7 Wie (10), doch hat OR das Molekulargewicht von etwa 1500 20
8 Wie (10), doch hat OR ein Molekulargewicht von etwa 2000 13
9 Wie (10), doch ist OR ein oxypropyliertes Butanol mit dem Molekulargewicht
von etwa 1100
16
10 Wie (10), doch ist OR ein oxypropyliertes Butanol mit dem Molekulargewicht
von etwa 1600
18,5
11 Wie (10), doch ist OR ein Gemisch im Gewichtsverhältnis 1 : 1 von oxyäthylier
tem Methanol mit dem Molekulargewicht von etwa 750 und von oxypropylier
tem Isooctanol mit dem Molekulargewicht von etwa 730
8
12 11,5
13 11,5
14 14
15 9,5
16 15
Fortsetzung
Probe Verteilungshilfe Mittlerer Durchmesser
des Flecks nach
10 Minuten langem
Erhitzen auf 1000C
(mm)
17 RO[SI(CH3J2O]Jl, mit OR wie in (1) und η = 5 6
18 Wie (17), jedoch η = 10 11
19 Wie (17), jedoch η =17 12,5
20 CH3Si[(OSi(CH3)2)„OR]3 mit OR wie in (1) und η = 2 8
21 Wie (20), jedoch η = 6 14
22 Wie (20), jedoch η = 10 17
23 Wie (21), jedoch ist OR ein oxypropyliertes Isooctanol mit dem Molekularge
wicht von etwa 730
16,5
24 Wie (21), jedoch ist OR ein oxypropyliertes Isooctanol mit dem Molekularge
wicht von etwa 1300
14
25 Vergleichsprobe ohne Verteilungshilfe 5
Es ist ersichtlich, daß die Proben (1 bis 24), welche das Siloxanblockmischpolymer enthalten, eine Ausbreitung mit einem Faktor von mindestens 2 im Vergleich zum Kontrollversuch (25) bewirken mit Ausnahme der Proben 11, 15, 17 und 20, welche daher nicht als bevorzugte Verteilungshilfen angesehen werden.
Wenn die Stoffzusammensetzungen jedoch 10 Minuten lang auf 1300C an Stelle von 1000C erhitzt werden, so wird die Verteilung wie folgt erhöht:
11 10
15 15
17 9
20
Kontrolle
10
Diese Proben werden daher benutzt, wenn die Fäden
oder Fasern während der Weiterbehandlung auf eine Temperatur von mindestens 13O0C erhitzt werden, wie es während des Fadengarnstreckens und während des trockenen Fixierens von Stapelfasern der Fall ist.
Beispiel 10
Der Versuch des Beispiels 2 wird mit 2%igen Dispersionen von Polyglycollaurat wiederholt, wobei jede mit in untenstehender Tabelle angegebenen Verteilungshilfen in einer Menge von 1% des Gewichts des Polyglycollaurates versehen ist.
Verteilungshilfe Mittlerer Durchmesser
Probe des Flecks
bei Raumtemperatur
C2H5Si[(OSi(CH3)2)3(OC2H4)16t4OCH3]3 (mm)
1 (CH3)3Si[OSi(CH3)]3[OSi(CH3)2]15OSi(CH3)3 15
2 15
(statistisches Mischpolymer)
(OC3H6)u,9(OC2H4)15i7OC8H17(iso)
(statisches Mischpolymer)
Vergleich 4
Es ist ersichtlich, daß die Proben 1 und 2, welche die Siloxanmischpolymeren enthalten, eine Ausbreitung mit einem Faktor von mindestens 2 im.Vergleich zum Kontrollversuch verursachen.
Da Polyglycollaurat bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit ist, so tritt die Verteilung schon bei dieser Temperatur ein. Wenn die Proben 10 Minuten lang auf 1000C erhitzt werden, so wird der Durchmesser der Tropfen auf 16 mm und der des Kontrollversuchs auf 5 mm erhöht.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Behandlung von Textilmaterialien aus synthetischen linearen Polymerfäden oder -fasern, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Textilien 0,1 bis 2,0 Gewichtsprozent eines wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren, nicht ionischen oberflächenaktiven Mittels, das aus einem Alkylenoxydkondensat besteht, das ein Kohlenwasser-
stoffradikal mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen enthält, und .,'D ~ ,- bis Gewichtsprozent eines Siloxanoxyalkylenblock- oder -pfropfmischpolymers, wobei D der Denierwert einer Faser
R-O(CnH2nOL(Si(CH^p), ■ (CxH2xO)1CxH
worin R'" eine Alkylgruppe mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, X eine ganze Zahl von 2 bis 4 bedeutet, welche in unterschiedlichen Einheiten verschieden sein kann, y eine ganze Zahl von O bis 30 bedeutet, (Q1H2nO),,, einen PoIyätherrest bedeutet, der aus Oxyäthylen- und Oxypropyleneinheiten in einem Verhältnis zwischen
worin R" einen dreiwertigen organischen Rest bedeutet, der sich von einem dreiwertigen Alkohol ableitet, χ die obige Bedeutung besitzt, y eine ganze Zahl von 1 bis 20 bedeutet, R'" die obige Bedeutung besitzt, ρ die obige Bedeutung besitzt, (OC„H2n)m einen Polyätherrest bedeutet, der aus Oxyäthylen-
und d die Faserdichte in g/cm3 ist, in Form einer Lösung oder Dispersion aufbringt und trocknet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Siloxanoxyalkylenpolymer ein solches der Formel
:H2x(OCxH2J>.(OSi(CH3)2)p(OC„H2„)„,ORi1'
1 :2 und 2: 1 besteht und ein Molekulargewicht zwischen 250 und 1000 aufweist, ρ eine Zahl zwischen 4 und 12 bedeutet und das Gewichtsverhältnis der gesamten Polyätherblöcke zu den gesamten Siliconblöcken zwischen 0,6 und 2,5 liegt, oder ein solches der Formel
und Oxypropyleneinheiten in einem Verhältnis zwischen 1: 2 und 2:1 besteht und ein Molekulargewicht zwischen 250 und 1500 aufweist, und das Verhältnis von gesamten Polyätherblöcken zu gesamten Siliconblöcken im Polymer zwischen 1 und 4 liegt, aufgebracht wird.
DE19621419487 1961-06-01 1962-06-01 Verfahren zur Behandlung von Textil materialien Expired DE1419487C (de)

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