DE1182630B - Process for making textiles oil and water repellent - Google Patents
Process for making textiles oil and water repellentInfo
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Description
Verfahren zum öl- und:.Wasserabweisandmachen von Textilien Es ist bekannt, Textilien und andere faserförmigen Materialien durch Behandlung mit wässerigen Lösungen oder Dispersionen von Verbindungen, die eine Mehrzahl von Perfluoralkylgruppen mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen je Alkylgruppe besitzen, ölabweisend zu machen. Die so erhaltenen ölabweisenden Effekte sind jedoch gegenüber Waschbehandlungen, insbesondere gegenüber Wäschen bei über 40°C nicht genügend beständig. Im übrigen besitzen die behandelten Textilien nur einen geringen wasserabweisenden Effekt.Process for oil and: .water repellent sanding of textiles It is known textiles and other fibrous materials by treatment with aqueous Solutions or dispersions of compounds containing a plurality of perfluoroalkyl groups with at least 4 carbon atoms per alkyl group to make them oil-repellent. The oil-repellent effects obtained in this way are, however, compared to washing treatments, especially not sufficiently resistant to washes at over 40 ° C. Furthermore the treated textiles only have a slight water-repellent effect.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, um diese bekannte Behandlungsweise zur Herstellung ölabweisender Effekte zu verbessern, insbesondere die Waschbeständigkeit der ölabweisenden Effekte zu erhöhen sowie gleichzeitig auch sehr gute wasserabweisende Effekte zu erzeugen.The invention relates to a method for this known treatment to improve the production of oil-repellent effects, in particular the resistance to washing to increase the oil-repellent effects as well as very good water-repellent properties at the same time To create effects.
Es wurde gefunden, daß sich dies überraschenderweise erreichen läßt, wenn man die Textilien mit wässerigen Lösungen oder Dispersionen behandelt, die a) Verbindungen, die eine Mehrzahl von Perfluoralkylgruppen mit mindestens 4 Kohlenstoff atomen je Alkylgruppe besitzen, b) eine Amidoverbindung, die mindestens zwei Harnstoffgruppen, die durch Alkylengruppen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen verbunden sind, eine Mehrzahl von N-Methylolgruppen und mindestens an einem Stickstoffatom einer Harnstoffgruppe eine Alkylgruppe mit mindestens 10 Kohlenstoff atomen besitzt, und c) einen sauren Katalysator enthalten. Nach der Tränkung mit diesen Flotten werden die Textilien getrocknet und einer Kondensation unterworfen.It has been found that this can surprisingly be achieved if you treat the textiles with aqueous solutions or dispersions that a) Compounds that have a plurality of perfluoroalkyl groups with at least 4 carbon atoms per alkyl group, b) an amido compound containing at least two urea groups, linked by alkylene groups having 2 to 4 carbon atoms, a plurality of N-methylol groups and at least one nitrogen atom of a urea group has an alkyl group having at least 10 carbon atoms, and c) an acidic one Catalyst included. After the impregnation with these liquors, the textiles dried and subjected to condensation.
Die Beständigkeit der ölabweisenden Effekte gegen Waschbehandlungen wie auch die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen sehr guten wasserabweisenden Effekte sind insbesondere deshalb überraschend, da die in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung gelangende Amidoverbindung entsprechend b) bei alleiniger Anwendung nur sehr unzureichende Hydrophobierungseffekte hervorbringt. Darüber hinaus war bei Anwendung solcher Amidoverbindungen gemeinsam mit den Perfluoralkylverbindungen zu erwarten, daß der hohe aliphatische Rest der Amidoverbindungen die ölabweisenden Eigenschaften der Perfiuoralkylverbindungen negativ ; beeinflussen, wenn nicht sogar vollständig unterdrücken würde. Die Behandlung der Textilien wird durchgeführt, indem man diese mit den wässerigen Flotten tränkt, auf die in der Textilbehung übliche Flottenaufnahme, wie z. B. 8'0 bis 100°/o bei Zellwollgeweben bzw. 60 bis 800/, bei Baumwollgeweben abgequetscht bei Temperaturen von etwa 100°C oder darüber trocknet und bei 130 bis 160°C kondensiert.The resistance of the oil-repellent effects to washing treatments as well as the very good water-repellent effects obtained by the process according to the invention are particularly surprising since the amido compound used in the process according to the invention corresponding to b) only produces very inadequate water-repellent effects when used alone. In addition, when using such amido compounds together with the perfluoroalkyl compounds, it was to be expected that the high aliphatic radical of the amido compounds would negatively affect the oil-repellent properties of the perfluoroalkyl compounds; affect, if not suppress completely. The treatment of the textiles is carried out by soaking them with the aqueous liquors. B. 8'0 to 100 ° / o for rayon fabrics or 60 to 800 /, squeezed in cotton fabrics at temperatures of about 100 ° C or above, dries and condenses at 130 to 160 ° C.
Beispiele für Verbindungen, die eine Mehrzahl von Perfiuoralkylgruppen mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen je Alkylgruppe haben; sind wasserlösliche ChromkoordinationskomplexeVon gesättigtenPerfluormonocarbonsäixren oder solchen substituierten Carbonsäuren, die mindestens eine Perfluoralkylgruppe mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen besitzen, wässerige Dispersionen von basischen Aluminiumsalzen mit Perfluor-monocarbonsäuren oder solchen substituierten Carbonsäuren,---die mindestens eine Perffuoralkylgruppen mit mindestens 4 Kohlenstofatomen besitzen, oder wässerige Dispersionen von Polymeren oder Mischpolymeren von l,l-Dihydro-perfluoralkylacrylsäureestern.Examples of compounds having a plurality of perfluoroalkyl groups with at least 4 carbon atoms per alkyl group; are water-soluble chromium coordination complexesVon saturated perfluoromonocarboxylic acids or those substituted carboxylic acids which have at least one perfluoroalkyl group with at least 4 carbon atoms, aqueous dispersions of basic aluminum salts with perfluoromonocarboxylic acids or those substituted carboxylic acids, --- which contain at least one perfluoroalkyl group having at least 4 carbon atoms, or aqueous dispersions of polymers or copolymers of 1,1-dihydro-perfluoroalkylacrylic acid esters.
Amidoverbindungen, die mindestens zwei Harnstoffgruppen, die durch Alkylengruppen mit 2 bis 4 Kohlen stoffatomen verbunden sind, eine Mehrzahl von N-Methylolgruppen und mindestens an einem Stickstoffatom einer Harnstoffgruppe eine Alkylfppe mindestens 10 Kohlenstofl'atomen enthalten, können nach folgendem Verfahren hergestellt werden: 1 Mol eines Amins der Formel H(NHR),xNH2, worin Rein Alkylenrest mit vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und x = 1 bis 5, vorzugsweise 2 bis 4 ist, wird mit mindestens 1 Mol Harnstoff bei Temperaturen von etwa 130°C umgesetzt, bis 1 bis 1,3 Mol Ammoniak je Mol Harnstoff freigesetzt sind. Dieses Reaktionsprodukt wird in Wasser gelöst und zuerst mit mindestens 1 Mol eines aliphatischen Isocyanats, dessen Alkylrest mehr als 10 Kohlenstoffatome enthält, umgesetzt und danach durch Zusatz von mindestens 2 Mol Formaldehyd in Form einer wässerigen neutralen Lösung in die entsprechenden Polymethylolverbindungen übergeführt, etwa wie in der österreichischen Patentschrift 209 309 beschrieben.Amido compounds that contain at least two urea groups through Alkylene groups having 2 to 4 carbon atoms are connected, a plurality of N-methylol groups and one on at least one nitrogen atom of a urea group Alkyl group contain at least 10 carbon atoms, can according to the following process: 1 mol of an amine of the formula H (NHR), xNH2, wherein pure alkylene radical with preferably 2 to 4 carbon atoms and x = 1 to 5, preferably 2 to 4, is used with at least 1 mole of urea at temperatures of about 130 ° C implemented, liberated up to 1 to 1.3 moles of ammonia per mole of urea are. This reaction product is dissolved in water and first with at least 1 Mole of an aliphatic isocyanate whose alkyl radical has more than 10 carbon atoms contains, reacted and then in the form by adding at least 2 moles of formaldehyde an aqueous neutral solution into the corresponding polymethylol compounds transferred, for example as described in Austrian patent specification 209 309.
Zum Gebrauch werden diese pastösen Produkte mit 4 bis 70/, ihres Gewichtes an Essigsäure verrührt, dann wird die 3- bis 5fache Menge Wasser von ungefähr 60°C und schließlich kaltes Wasser hinzugegeben.For use, these pasty products are mixed with 4 to 70 % of their weight in acetic acid, then 3 to 5 times the amount of water at about 60 ° C and finally cold water is added.
Als besonders günstig haben sich dabei die Produkte erwiesen, die sich von Diäthylentriamin bzw. Triäthylentetramin und aliphatischen Isocyanaten mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen ableiten.The products that have proven to be particularly favorable from diethylenetriamine or triethylenetetramine and aliphatic isocyanates with 16 to 18 carbon atoms.
Als saure Katalysatoren werden wasserlösliche Salze mehrwertiger Metalle, insbesondere Salze von starken anorganischen Säuren und mehrwertigen Metallen, wie Aluminium, Zirkon, Titan, Magnesium oder Zink, verwendet. Geeignet sind aber auch Salze mehrwertiger Metalle mit niedrigen organischen Säuren, z. B. wasserlösliches basisches Zirkonacetat.Water-soluble salts of polyvalent metals are used as acidic catalysts, especially salts of strong inorganic acids and polyvalent metals such as Aluminum, zirconium, titanium, magnesium or zinc are used. But are also suitable Salts of polyvalent metals with lower organic acids, e.g. B. water soluble basic zirconium acetate.
Bei Verwendung von Salzen, die sehr stark sauer reagieren, wie z. B. Zirkonoxychlorid, ist es zweckmäßig, die wässerigen Lösungen dieser Salze durch Zusatz von Pufferungsmitteln, wie Natriumacetat, abzupuffern, um Säureschädigungen des Textilmaterials zu vermeiden.When using salts that are very acidic, such as B. zirconium oxychloride, it is useful to pass through the aqueous solutions of these salts Addition of buffering agents, such as sodium acetate, to buffer acid damage of the textile material.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Behandlung von Textilien aller Art geeignet, nämlich aller Arten von natürlichen, synthetischen oder vollsynthetischen Fasern in jeglicher Form, wie Gewebe, Gewirke oder Gestricke, Garne, Fasern, Faservliese oder Filze sowie auch von blattähnlichen Materialien, wie Papier.The inventive method is useful for treating textiles of all Kind, namely all kinds of natural, synthetic or fully synthetic Fibers in any form, such as woven, knitted or crocheted fabrics, yarns, fibers, nonwovens or felts as well as sheet-like materials such as paper.
Besonders vorteilhaft wirkt sich die erfindungsgemäße Ausrüstung dadurch aus, daß die behandelten Textilien neben den öl- und wasserabweisenden Effekten noch eine besondere Unempfindlichkeit gegen Flecken besitzen. Spritzer von Wein oder anderen Spirituosen, Kaffee, Saucen, Butter, Öle, Teer u. dgl. lassen sich mit einem Läppchen, das mit einem geeigneten Lösungsmittel getränkt ist, leicht entfernen, und es bleibt kein Rand zurück. Eine Behandlung mit den ölabweisenden oder wasserabweisenden Verbindungen allein kann zwar mehr oder weniger weitgehende Unempfindlichkeit gegen solche Spritzer ergeben, aber die letzten Reste müssen mit einem geeigneten Lösungsmittel entfernt werden, das dann nach seinem Verdunsten einen Rand hinterläßt.The equipment according to the invention is particularly advantageous as a result from that the treated textiles in addition to the oil and water repellent effects still have a special insensitivity to stains. Splash of wine or other spirits, coffee, sauces, butter, oils, tar and the like can be used with a rag soaked in a suitable solvent remove, and no margin will be left. A treatment with the oil-repellent or water-repellent compounds alone can be more or less extensive Insensitivity to such splashes result, but the last remnants must be with a suitable solvent can be removed, which then after its evaporation leaves a margin.
Die in den folgenden Beispielen angegebene Wasseraufnahme wurde gewichtsmäßig auf dem Bundesmanngerät durch Beregnung bestimmt. Bei dem Abperleffekt bedeutet der Ausdruck »sehr gut«, daß auf dem Textilmaterial bei der Prüfung auf dem Bundesmanngerät nach 10 Minuten Beregnung keine Netzstellen, »gut«, daß nach 10 Minuten die ersten Netzstellen und »keine«, daß nach 10 Minuten eine vollkommene Benetzung zu sehen ist.The water uptake given in the following examples was by weight determined by sprinkling on the Bundesmann device. In the case of the beading effect the expression "very good" that on the textile material during the test on the Bundesmann device after 10 minutes of irrigation no netting, "good" that the first after 10 minutes Network points and "none" that after 10 minutes a complete wetting can be seen is.
Die Prüfung der Ölabweisung erfolgt mit den unten angegebenen Mischungen
von Paraffinöl D. A., B. b und n-Heptan. Dabei wird je 1 Tropfen der 'angegebenen
Mischungen auf das Textilmaterial mittels einer Pipette aufgesetzt und die Mischung
mit dem höchsten Heptangehalt bestimmt, die das Textilmaterial gerade noch nicht
annetzt. Die Ölabweisung wird dann durch die dieser Mischung entsprechenden Ölabweisungszahl
ausgedrückt.
Ein mercerisierter Baumwollpopelin mit einem Quadratmetergewicht von 128 g und 26 Fäden pro Zentimeter in der Kette und 36 Fäden pro Zentimeter im Schuß wird mit der beschriebenen Flotte bei normaler Temperatur foulardiert, auf 75% Flottenaufnahme abgequetscht, auf einem Spannrahmen bei 110°C getrocknet und schließlich 4 Minuten bei 150°C nacherhitzt.A mercerized cotton poplin weighing 128 g and 26 threads per centimeter in the warp and 36 threads per centimeter in the weft is padded with the liquor described at normal temperature, to 75% liquor uptake squeezed off, dried on a tenter at 110 ° C and finally 4 minutes reheated at 150 ° C.
b) Entsprechend dem Stand der Technik wird der Popelin in der gleichen Weise mit einer Flotte behandelt, welche wie unter a) zusammengesetzt ist, aber keine Emulsion nach der österreichischen Patentschrift enthält.b) According to the state of the art, the poplin is in the same Way treated with a liquor, which is composed as under a), but does not contain an emulsion according to the Austrian patent specification.
Die Öl- und Wasserabweisung wurde nach der Behandlung, nach fünf Wäschen
mit Seife und Soda bei 60°C in einer Waschmaschine und nach drei chemischen Reinigungen
mit Perchloräthylen bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt:
Die Ergebnisse der Tests werden in der Tabelle II gezeigt:
23,5 Teile dieser Dispersion, 10 Teile einer wässerigen 300/0igen Dispersion eines Produktes, dessen Herstellung nachher beschrieben und das wie sonst gelöst wird, und 3 Teile einer 10%igen wässerigen Lösung von kristallisiertem Aluminiumsulfat werden mit Wasser zu 100 Teilen Flotte verdünnt und diese durch Zugabe von Natriumacetat auf ein pH von etwa 4 eingestellt.23.5 parts of this dispersion, 10 parts of an aqueous 300/0 Dispersion of a product, the production of which is described below and the same as usual is dissolved, and 3 parts of a 10% aqueous solution of crystallized aluminum sulfate are diluted with water to 100 parts of liquor and this by adding sodium acetate adjusted to a pH of about 4.
Das benutzte Produkt wird ebenfalls im Sinne der österreichischen Patentschrift 209 309 durch Umsetzung von 60 Teilen Äthylendiamin und 120 Teilen Harnstoff bis zur Abspaltung von 34 Teilen Ammoniak, Auflösen in 1500 Teilen Wasser und Umsetzung mit 400 Teilen Octadecylisocyanat und 330 Teilen einer wässerigen Formaldehydlösung (370/,) hergestellt.The product used is also in accordance with the Austrian Patent 209,309 by reacting 60 parts of ethylenediamine and 120 parts Urea up to the splitting off of 34 parts of ammonia, dissolving in 1500 parts of water and reaction with 400 parts of octadecyl isocyanate and 330 parts of an aqueous Formaldehyde solution (370 /,) produced.
Ein Muster eines Baumwoll-Polyester-Gabardines wird entsprechend Beispiel 1 behandelt und zeigt nach der Behandlung eine Ölabweisung von 100 und eine Wasseraufnahme von 9,8 0/0 mit ausgezeichnetem Abperleffekt.A sample of a cotton-polyester gabardine is made according to the example 1 and shows an oil repellency of 100 and a water uptake after treatment of 9.8 0/0 with excellent beading effect.
Es ist bekannt, Glasfasern und daraus hergestellte Textilien durch einen Überzug gegen Faserzerstörung durch Reibung zu schützen. Dazu werden sie unter anderem mit wäßrigen Dispersionen von filmbildenden Verbindungen, wie Butadienacrylonitril-Copolymeren, und darin verteiltem Polytetrafluoräthylen behandelt und zur Filmbildung auf ungefähr 177°C erhitzt. Dabei schmilzt das Polytetrafluornitril nicht und bleibt unverändert in dem Film verteilt. Öl- und zugleich wasserabweisende Effekte werden durch dieses Verfahren aber nicht angestrebt und sind auch nicht erhältlich.It is known to use glass fibers and textiles made from them to protect a coating against fiber destruction by friction. To do this, they are under inter alia with aqueous dispersions of film-forming compounds, such as butadiene acrylonitrile copolymers, and polytetrafluoroethylene dispersed therein and treated for film formation on approximately Heated to 177 ° C. The polytetrafluoronitrile does not melt and remains unchanged distributed in the film. Oil and at the same time water repellent effects are achieved by this Processes are not intended and are also not available.
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