DE102009052548B4

DE102009052548B4 - Rotationssymmetrische Formkörper, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung

Info

Publication number: DE102009052548B4
Application number: DE102009052548A
Authority: DE
Inventors: Dr. Hartmann Christoph; Anja Bruness
Original assignee: ATLANTICHEM GmbH
Current assignee: ATLANTICHEM GmbH
Priority date: 2009-11-05
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2012-11-08
Anticipated expiration: 2029-11-06
Also published as: DE202009018669U1; DE102009052548A1

Abstract

Durch rotierendes Behandeln hergestellter Formkörper, dadurch gekennzeichnet, dass er ein rotationssymmetrisch geformtes kationisiertes textiles oder papierartiges nassfestes Flächengebilde und ein wasserlösliches oder dispergierbares oder kolloidal verteilbares Bindemittel und zusätzlich Waschhilfsmittel und/oder Waschmittel umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft rotationssymmetrische Formkörper, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung als Mittel zum Verhindern von Verfärbungen und Verschmutzen und Vergrauen beim Waschen von Textilien, wobei das Mittel gleichzeitig auch Waschhilfsmittel und/oder Waschmittel enthält, wie z. B. Weißmacher, Bleichmittel, Enthärter, Enzyme, UV-Stabilisatoren, optische Aufheller, Weichspüler, mikrobiologisch aktive Substanzen, Bleichmittel-Aktivatoren, Farbpflegeadditive, Duftstoffe, Builder, Cobuilder, Alkalispender und insbesondere Waschmitteldetergentien.
Das Problem des Verfärbens und Vergrauens von Textilien beim Waschen, sei es nun im Haushalt bei der Handwäsche oder in Waschmaschinen oder auch in größeren Waschmaschinen bei gewerblichen Unternehmen oder in der Industrie, ist seit langem bekannt.
Verursacht werden beim Waschen von Textilien Verfärbungen dadurch, dass gefärbte Textilien beim Waschen Farbstoffe in das Waschwasser, Waschbad bzw. die Waschflotte abgeben und die dann in der Waschflotte frei verfügbaren ungebundenen Farbstoffe sich auf anderen Textilien absetzen und so nicht nur bei weißen ungefärbten Textilien zu den gefürchteten Verfärbungen führen sondern auch Farbtöne von heller gefärbten Textilien verändern, sei es dadurch, dass ein zarter Farbton in einen stärker gefärbten Farbton umschlägt oder sogar die Färbung als solche verändert wird.
Dieses Phänomen, das nicht nur der Schrecken für jede Hausfrau ist, sondern auch beim Waschen im gewerblichen und industriellen Maßstab als großer Nachteil empfunden wird, tritt besonders auf, wenn gefärbte Wäsche nicht farbecht gefärbt ist und die Farben zum Ausbluten neigen. Aber auch bei wertvolleren Textilien lässt es sich nicht immer vermeiden, dass Farbstoff sich doch vom gefärbten Textil löst und frei in dem Waschwasser herumvagabundiert.
Häufig verursacht man diesem unliebsamen Phänomen dadurch auszuweichen, dass man die Wäsche nach Farben sortiert und Weißwäsche für sich wäscht und nach Möglichkeit Wäsche mit gleichem Farbton separat wäscht. Ein solches Verfahren ist natürlich umständlich, arbeitsintensiv und in vielen Fällen auch nicht durchzuführen. Andererseits hat man sich bemüht, Mittel zu entwickeln, die man dem Waschgut zugibt und welche die vagabundierenden Farbstoffe absorbieren sollen, bevor sie auf den zu waschenden Textilien Schaden anrichten können.
In der US 4 582 917 A wird ein Verfahren beschrieben bei dem Salze von neuen Derivaten des N-Oxiranmethan-N,N,N-trialkylammonium hergestellt werden. Diese Substanzen dienen dazu textilem Material permanente bakteriostatische und/oder pilzhemmende Eigenschaften zu verleihen.
In der US 4 615 709 A werden kationische Verbindungen und deren Herstellung beschrieben, die zur Behandlung von textilem Material dienen sollen, um diesem eine verbesserte Anfärbung zu verleihen.
In der US 4 380 453 A wird ein Mittel beschrieben, das als Farbstofffänger fungieren soll und aus einem zellulosischen Substrat besteht, das durch Behandlung mit einer quaternären Ammoniumverbindung wie Glycidyltrimethylammoniumchlorid oder entsprechenden Halogenhydroxyverbindungen katonisiert worden ist und das die frei vagabundierenden Farbstoffe aus dem Waschwasser entfernen soll. Das Substrat wird der Waschflotte zugesetzt und kann in verschiedenster Form vorliegen, z. B. als Gewebe, Vliese, geflochtene Taue oder geflochtene Bälle usw.
Von Nachteil bei diesen Verfahren ist u. a., dass es oft schwierig ist, diese Substrate nach dem Waschvorgang von der Wäsche zu entfernen. Darüber hinaus führen derartige Zusätze häufig zu Verfilzungen oder zum Verknäueln von Waschgut.
Deshalb hat es eine ganze Reihe von Weiterentwicklungen gegeben. So werden in der DE 697 10 724 T2 Verfahren beschrieben, mit denen ein verbessertes Substrat erhalten werden soll. Das dort beschriebene Verfahren besteht aus einer ganzen Reihe von Verfahrensschritten wie Ammonisierung des Zellulosesubstrats, Behandlung desselben unter einem Druck von 0,5 bis 1,37 MPa, Erhitzen des Substrats auf eine Temperatur zwischen 30°C und 40°C, Einhüllen des Substrats in einem wasserundurchlässigen Material und Rotieren des Materials bei Temperaturen zwischen 15 und 100°C für eine Zeitdauer zwischen 1 und 12 Stunden, Entfernen der Umhüllung, Durchleiten des Substrats durch ein Säurebad, eine weitere Druckbehandlung und Trocknung des Substrats.
Diese Verfahrensschritte sind sehr arbeitsintensiv und führen letzten Endes nicht zu einer wesentlichen Verbesserung.
In US 2002/01 19 721 A1 und US 2006/00 19 564 A1 werden weitere Substrate für die Entfer- nung von Farbstoffen aus der Waschflotte beschrieben, die aus zwei oder mehreren Schichten bestehen und dem Waschgut zugegeben werden. Dabei können die Farbstoff aufnehmenden Verbindungen auf einzelnen Oberflächen der Schichten oder auch auf mehreren Oberflächen aufgebracht sein. Aber auch diese Ausführungsformen bringen keine wesentlichen Verringerungen der vorstehend beschriebenen Nachteile.
Ein weiterer Versuch um die in dem Waschbad freifließenden Farbstoffe zu entfernen wird in der WO 99/63 142 A1 beschrieben. Dabei ist es vor allem Ziel der dort beschriebenen Ent- wicklung das Verknäueln der Substrate mit dem Waschgut zu reduzieren. Dabei weisen die dort beschriebenen Mittel Schwimmkörper auf oder auch zusätzlich noch Randverstärkungen. Dabei können die Farbstoff aufnehmenden Körper zum Beispiel in Form eines kontinuierlichen Rings ausgeführt sein, der auf den Rührer aufgesetzt wird, oder sie sind in Form eines hohlen Balls ausgeführt, der einige größere Öffnungen für den freien Durchlass von Waschflotte aufweist und über ein Seil und eine Klammer an der Waschmaschine befestigt wird.
Die zahlreichen in Dokumenten wie Patenten, Prospekten oder Fachzeitschriften beschriebenen oder im Handel befindlichen Mittel sind zum Teil kompliziert in der Anwendung, umständlich in der Herstellung und sind oft nicht einfach zu verpacken, transportieren und zu lagern.
Es besteht somit noch ein Bedürfnis nach verbesserten Mitteln zum Verhindern des Verfärbens beim Waschen von Textilien, die wirtschaftlich hergestellt werden können, die einfach anzuwenden sind und gut kommerziell zu vertreiben sind und leicht zu lagern sind, und mit denen man auch Waschhilfsmittel und/oder Waschmittel, die mit diesen Mitteln kombiniert sind, der Waschflotte zufügen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb ein Mittel zum Verhindern von Verfärbungen und Vergrauungen beim Waschen von Textilien zur Verfügung zu stellen, das einfach und wirtschaftlich herzustellen ist, das unkompliziert in der Anwendung ist, das in einer Form vertrieben werden kann, die vor allem die Hausfrau sehr anspricht und sich im Haushalt sehr praktisch aufbewahren lässt und in integrierter Form Waschhilfsmittel und/oder Waschmittel der Waschflotte in einem Zug zufügen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Formkörper, wie er in dem Patentanspruch 1 beschrieben wird. Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den Ansprüchen 2 spruch 12 wiedergegeben.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung derartiger Formkörper, wie es in Anspruch 11 offenbart wird. Eine vorteilhafte Ausführungsform wird in Anspruch 12 wiedergegeben.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der Formkörper gemäß Patentanspruch 13.
Nassfest im Rahmen der Erfindung heißt, dass das Flächengebilde im Waschwasser bzw. in der Waschflotte, insbesondere auch bei walkender Beanspruchung seine Form bewahrt und nicht in einzelne Teile oder gar Fasern zerfällt.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Formkörper kann beispielsweise auf folgende Weise geschehen: Zunächst wird ein textiles oder papierartiges Flächengebilde hergestellt. Sofern es nicht schon über die erforderliche Nassfestigkeit im Sinne der Erfindung verfügt, was aber beispielsweise bei Geweben und anderen vergleichbaren Konstruktionen mit entsprechender Schiebefestigkeit gegeben sein sollte, wird das Flächenprodukt nassfest ausgerüstet, was mit üblichen Mitteln, wie z. B. geeigneten Harzen erfolgen kann.
Eine weitere Möglichkeit ist es, ein Flächengebilde, insbesondere ein Vlies unter Mitverwendung von Bindefasern aufzubauen. Bindefasern sind Fasern, die einen niedrigeren Schmelzpunkt als die übrigen Fasern aufweisen und die bei Erhitzen zu schmelzen beginnen und die übrigen Fasern miteinander verbinden, so dass ein zusammenhaltendes Netzwerk entsteht.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Vlies durch mechanisches Nadeln oder hydraulisches Nadeln, insbesondere durch Wasserstrahlen, zu verfestigen.
Das aus Fasern aufgebaute Flächengebilde wird sodann kationisiert. Dafür ist es erforderlich, dass wenigstens ein Teil der Fasern aus Polymeren aufgebaut ist, die reaktionsfähige Gruppen, z. B. Hydroxylgruppen, aufweisen, über die kationische Gruppe aufweisende Verbindungen gebunden werden können. Dies ist z. B. bei cellulosischen Fasern wie Baumwolle oder Fasern aus regenerierter Cellulose der Fall. Beispiele hierfür werden z. B. in dem Patent US 4 380 453 A beschrieben. Auf die Offenbarung in dieser Patentschrift wird sich hiermit ausdrücklich bezogen und die Offenbarung wird hiermit eingeschlossen. Die kationischen Gruppen können außer Ammoniumgruppen auch andere Oniumgruppen sein, z. B. Phosphoniumgruppen. Das Kationisieren ist an sich bekannt und kann auf übliche Weise durchgeführt werden.
Sodann wird das Flächengebilde mit einer Lösung, insbesondere mit einer wässrigen Lösung oder einer Dispersion oder einer kolloidalen Lösung eines Bindemittels versehen, z. B. durch Tränken, Imprägnieren etc. Das Bindemittel kann aber auch während der rotationssymmetrischen Formung eingebracht werden, z. B. durch gleichzeitiges Einführen von Flächengebilde und Bindemittel in die Formungsvorrichtung. Es reicht im allgemeinen aus, wenn soviel Bindemittel zugegeben wird, dass das Flächengebilde 0,01 bis 1 Gew.-% Bindemittel enthält (atro).
Die oben genannten Behandlungen, nämlich Vliesherstellung, Nassfestmachen und Kationisierung können auch, insbesondere bei Vliesen, in beliebiger Reihenfolge vorgenommen werden.
Das Flächengebilde wird vorzugsweise als Band mit der benötigten Breite hergestellt, wobei sich Breiten von 10 bis 30 cm als sehr zweckmäßig erwiesen haben.
Das Band wird sodann in der erforderlichen Menge, die von dem gewünschten Gewicht und der Größe des herzustellenden Formkörpers abhängt, in die Formungseinrichtung eingeführt und zum Rotieren gebracht. Die Formungseinrichtung enthält im Allgemeinen in der Mitte einen Dorn oder einen Stab, um den sich das eingeführte Flächengebilde schlängelt. Aber auch andere Angelvorrichtungen, um den sich das Band wickeln kann sind möglich. Gleichzeitig wirken seitlich Formungsteile auf das Flächengebilde ein, beim Herstellen von Kugeln, z. B. zwei hohle Halbkugeln. Diese seitlichen Backen formen das Flächengebilde zu einer Kugel. Sobald der Innenraum der Formungsvorrichtung genügend gefüllt ist, wird die Zufuhr des Bandes beendet, z. B. durch Abschneiden, der geformte Körper wird aus der Formungsvorrichtung entnommen und getrocknet.
Es können mehrere Formungseinrichtungen nebeneinander angeordnet sein, so dass eine kontinuierliche Zufuhr von Flächengebilde möglich ist.
Durch Abwandlung der Formungsbacken ist es möglich, die verschiedenartigsten rotationssymmetrischen Gebilde zu formen, z. B. ellipsoide, eierförmige, rundstabförmige, tablettenförmige, scheibenförmige, pilzförmige, kegelförmige zylindrische Formkörper.
Bei Mitverwendung von Waschhilfsmittel und/oder Waschmittel können diese simultan beim Formen in die Verformungsvorrichtung eingebracht werden, z. B. durch Eindüsen oder Einspritzen. Das Vlies kann auch zuerst mit geeigneten Waschhilfsmitteln und/oder Waschmitteln imprägniert werden und dann in die Verformungsvorrichtung eingebracht werden. Nach dem Trocknen können die Formkörper einfach verpackt und versandt werden.
Für den Waschvorgang werden je nach Bedarf ein oder mehrere Formkörper z. B. in die Waschmaschine zusammen mit der zu waschenden Wäsche gegeben. Sobald Wasser in die Waschmaschine eingeleitet wird, löst oder verteilt sich das Bindemittel, das sich im Formkörper befindet, das Flächengebilde des Formkörpers gewinnt seine flächenförmige Gestalt zurück, wird frei mit den Wäschestücken in der Waschmaschine herumgewirbelt und entzieht dem Wasser herumvagabundierende Farbstoffe.
Auch die vorhandenen Waschhilfsmittel und/oder Waschmittel werden hierbei freigesetzt und verteilen sich in der Waschflotte und entfalten ihre Wirkung.
Es war sehr überraschend, dass die Erfindung auf sehr einfache Weise eine erhebliche Verbesserung und Erleichterung beim Waschvorgang bringt. Die Formkörper können sowohl im Haushalt als auch bei industriellen Waschanlagen eingesetzt werde. Sie können in unterschiedlichen Größen und Formen hergestellt werden und somit an die örtlichen Gegebenheiten angepasst werden. Sie können in verbraucherfreundlichen Verpackungen vertrieben werden und sprechen somit den Endverbraucher, hier insbesondere die Hausfrau, besonders an. Die Haushaltspackungen können im Haushalt bequem untergebracht werden und stören nicht wie manche andere Mittel.
Die Herstellung ist einfach, wirtschaftlich und preiswert, da auch billige Ausgangsprodukte eingesetzt werden können.

Claims

Durch rotierendes Behandeln hergestellter Formkörper, dadurch gekennzeichnet, dass er ein rotationssymmetrisch geformtes kationisiertes textiles oder papierartiges nassfestes Flächengebilde und ein wasserlösliches oder dispergierbares oder kolloidal verteilbares Bindemittel und zusätzlich Waschhilfsmittel und/oder Waschmittel umfasst.
Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ein oder mehrere Mittel, ausgewählt aus: Weißmacher, Bleichmittel, Enthärter, Enzyme, UV-Stabilisatoren, optische Aufheller, Weichspüler, mikrobiologisch aktive Substanzen, Bleichmittel-Aktivatoren, Farbpflegeadditive, Duftstoffe, Builder, Co-builder, Alkalispender und Waschmitteldetergentien enthält.
Formkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er kugelförmig geformt ist.
Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass er ellipsoid geformt ist.
Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass er rundstabförmig oder tablettenförmig geformt ist.
Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächengebilde nassfest in Wasser von Temperaturen bis 100°C sind.
Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde ein nassfest ausgerüstetes Vlies ist.
Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies aus mehreren Fasersorten aufgebaut ist, wovon der Faserverband durch Anschmelzen oder Schmelzen einer Fasersorte verfestigt ist.
Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies durch mechanische Nadeln oder hydraulische Nadeln, oder durch Wasserstrahlen, verfestigt ist.
Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel Stärke, kationisierte Stärke, Zellleim, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, kationisierte Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat oder Polyvinylpyrrolidon ist.
Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei man ein textiles oder papierartiges Flächengebilde nassfest macht, kationisiert, mit einem Bindemittel versieht, durch Bearbeiten in einer Vorrichtung zum rotationsmäßigen Formen in eine rotationssymmetrische Form bringt, bei der Herstellung des Formkörpers Waschhilfsmittel und/oder Waschmittel mitverwendet und trocknet.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man Bindemittel und/oder Waschhilfsmittel und/oder Waschmittel während des Formens in der Vorrichtung des rotationssymmetrischen Formens zufügt.
Verwendung der Formkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder hergestellt nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 11 bis 12 beim Waschen von Textilien.