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EP0453447A1 - Verwendung von monocarbonsäurepolyoxyalkylester -sulfonaten als schaumarme textilbehandlungsmittel. - Google Patents

Verwendung von monocarbonsäurepolyoxyalkylester -sulfonaten als schaumarme textilbehandlungsmittel.

Info

Publication number
EP0453447A1
EP0453447A1 EP90900177A EP90900177A EP0453447A1 EP 0453447 A1 EP0453447 A1 EP 0453447A1 EP 90900177 A EP90900177 A EP 90900177A EP 90900177 A EP90900177 A EP 90900177A EP 0453447 A1 EP0453447 A1 EP 0453447A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
monocarboxylic acid
agents
polyoxyalkylester
acid
aqueous
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.)
Granted
Application number
EP90900177A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0453447B1 (de
Inventor
Ansgar Behler
Bernd Fabry
Bernd Wahle
Delden Hildegard Von
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.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
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
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Priority to AT90900177T priority Critical patent/ATE86292T1/de
Publication of EP0453447A1 publication Critical patent/EP0453447A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0453447B1 publication Critical patent/EP0453447B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/32—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/36—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with oxygen, ozone, ozonides, oxides, hydroxides or percompounds; Salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond with oxides, hydroxides or mixed oxides; with salts derived from anions with an amphoteric element-oxygen bond
    • D06M11/38—Oxides or hydroxides of elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02—Anionic compounds
    • C11D1/12—Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/28—Sulfonation products derived from fatty acids or their derivatives, e.g. esters, amides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/0005—Other compounding ingredients characterised by their effect
    • C11D3/0026—Low foaming or foam regulating compositions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06L—DRY-CLEANING, WASHING OR BLEACHING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR MADE-UP FIBROUS GOODS; BLEACHING LEATHER OR FURS
    • D06L4/00—Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs
    • D06L4/10—Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs using agents which develop oxygen
    • D06L4/12—Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs using agents which develop oxygen combined with specific additives

Definitions

  • the invention relates to the use of monocarboxylic acid polyoxyalkyl ester sulfonates as low-foaming wetting agents in aqueous alkaline treatment agents for textile fabrics.
  • wetting agents that are suitable for such alkaline treatment agents must be water-soluble and alkali-stable and must ensure uniform wetting of the goods.
  • wetting agents should be environmentally friendly, i.e. biodegradable and have no toxic effects on aquatic organisms.
  • defoamers for example silicones
  • the use of defoamers is not only with additional ones Cost associated, but often has undesirable side effects, such as uneven wetting of the textile fabrics, as well as silicone oil stains that are difficult to remove in the case of silicone-containing defoamers.
  • the object of the invention was therefore to develop silicone-free, low-foaming, liquid and thus directly meterable, water-soluble, alkali-stable and readily biodegradable wetting agents for textile fabrics or yarns which meet all of these product requirements in a uniform substance.
  • the invention is based on the surprising finding that the high demands placed on wetting agents by monocarboxylic acid polyoxyalkyl ester sulfonic acids in the form of their alkali metal, ammonium and / or amine salts.
  • the invention accordingly relates to the use of alkali metal, ammonium and / or amine salts of carboxylic acid polyoxyalkyl ester sulfonic acids, prepared by reacting monounsaturated monocarboxylic acid polyoxyalkyl esters of the general formula in which R is an alkyl radical with 1 to 22 C atoms or an alkenyl radical with 3 to 22 C atoms, m is a number from 10 to 21, n is 2 and / or 3 and x is a number from 1 to 20, with Sulfur trioxide and subsequent reaction of the sulfonated monocarboxylic acid polyoxyalkyester obtained with aqueous alkalis as low-foaming wetting agents in aqueous alkaline treatment agents for textile fabrics or yarns.
  • R is an alkyl radical with 1 to 22 C atoms or an alkenyl radical with 3 to 22 C atoms
  • m is a number from 10 to 21
  • n is 2 and / or 3
  • the salts of monocarboxylic acid polyoxyalkyl ester sulfonic acids can be prepared in a manner known per se in which monounsaturated monocarboxylic acid polyoxyalkyl esters are sulfonated at temperatures between 5 and 120 ° C. with sulfuric acid, oleum, chlorosulfonic acid or SO 3 -containing gas mixtures.
  • the sulfonations of monounsaturated monocarboxylic acid polyoxyalkyl esters according to DE 37 20 000 are preferably carried out at temperatures between 5 and 100 ° C. using gas mixtures of SO 3 and air or inert gases, for example nitrogen, in which the SO 3 content is between 1 and 10% by volume, carried out.
  • the sulfonation temperatures are particularly preferably between 5 and 40 ° C.
  • the molar ratio of monounsaturated monocarboxylic acid polyoxyalkyl esters: SO 3 is about 1: 1.
  • the sulfonations are carried out continuously or batchwise in conventional reactors suitable and customary for the sulfation of fatty alcohols or for the sulfonation of fatty acid esters, alkylbenzenes or olefins, preferably of the type of falling film reactor (see, for example, in Kirk-Othmer: Encyclopedia of Chemical Technologie 22, 28 ff (1983)).
  • the sulfonation product obtained is then hydrolyzed with an aqueous solution of alkali metal hydroxides, ammonium hydroxide and / or amines, in which the sulfonated reaction mixture is preferably added to the aqueous solution.
  • 1 to 1.2 moles of hydroxides and / or amines are used per mole of sulfur trioxide added.
  • Excess hydroxide and / or amine is required to neutralize the gaseous SO 3 dissolved in the sulfonation product.
  • Sodium hydroxide, potassium hydroxide, diethanolamine and / or triethanolamine, particularly preferably sodium hydroxide, are preferably used as neutralization bases.
  • the concentration of the hydroxides and / or amines in water is preferably chosen so that the end product forms a low-viscosity solution.
  • the reaction product also contains sultones.
  • the formation of sultons is a known reaction in the sulfonation of olefinic double bonds.
  • hydrolysis in which the reaction products are heated until the sultone groups formed have been completely destroyed while maintaining a pH of 7 by controlled addition of alkali metal hydroxide become.
  • the time required for this is dependent on pressure and temperature. For example, at boiling temperature under normal pressure, complete hydrolysis can be achieved in 4 to 6 hours, under pressure at higher temperatures, but in a considerably shorter time.
  • the alkoxylations of the alcohols with ethylene oxide and / or propylene oxide are carried out using known industrial processes carried out (see, for example, in Chemische Technologie, Volume 7, pages 131 to 132, Carl-Hanser-Verlag, Kunststoff (1986)).
  • the average degree of oxalkylation x of the mixtures of homologous oxalkylates obtained corresponds to the molar amount of the alkylene oxides attached and is between 1 and 20, preferably between 2 and 10.
  • oxyalkylated alcohols obtained are then reacted with C 11-22 monounsaturated monocarboxylic acids in a manner known per se in the presence of esterification catalysts, for example tin grinding.
  • Suitable monounsaturated monocarboxylic acids with 11 to 22 carbon atoms are, for example, 10-undecenoic acid, palmitoleic acid, oleic acid, petroselinic acid, elaidic acid and / or erucic acid.
  • oleic acid and / or erucic acid are used in pure form or in the form of fatty acid mixtures rich in oleic acid and erucic acid, as can be obtained from fats of animal and / or vegetable origin.
  • Preferred monocarboxylic acid polyoxyalkyl esters are those of the general formula
  • R represents an alkyl radical having 8 to 18 carbon atoms, m 17 and / or 21, n 2 and / or 3 and x is a number between 2 to 10.
  • the wetting agents to be used according to the invention are light yellow to light brown, clear, aqueous, alkaline solutions. If desired, these can be bleached with hydrogen peroxide solutions or alkali hypochlorite solutions (chlorine solution) in a manner known per se at temperatures between 40 and 55 ° C. For stabilization against bacterial attack, preservation with preservatives known from the prior art, for example p-hydroxybenzoate and / or sorbic acid, is recommended.
  • the active substance content of monocarboxylic acid polyoxyalkyl ester sulfonate salts in the solutions is between 10 and 50% by weight.
  • Monocarboxylic acid polyoxyalkyl ester sulfonate salt-containing wetting agents are distinguished by a particularly low foaming power. This is of particular advantage in strongly alkaline treatment agents, for example in alkaline cold bleaching liquors, hot bleaching liquors, mercerizing liquors, alkaline boiling-off and degreasing agents, since such alkaline treatment agents have a particular tendency to form foam.
  • the monocarboxylic acid polyoxyalkyl ester sulfonate salts are preferably used as low-foaming wetting agents in aqueous alkaline bleaching liquors. These contain hydrogen peroxide or compounds which form hydrogen peroxide in aqueous solution as a bleaching agent.
  • the pH of the bleaching baths is adjusted to 10 to 14 with strong bases, for example with NaOH and / or KOH.
  • the known anionic and nonionic wetting agents for example alkyl sulfates, sulfonates, carboxylates, phosphates and / or alkylpolyoxyethylene glycol ethers, which are stable and effective in these media, tend to produce a lot of foam in the high-speed apparatus.
  • foam damping agents for example silicone oils
  • the salts of monocarboxylic acid polyoxyalkyl ester sulfonic acids to be used according to the invention develop practically no foam in such baths, so that the addition of defoamers is unnecessary.
  • the bleaching liquors containing 10 to 100 ml of hydrogen peroxide, 35% by weight, 5 to 20 g of bases from the group of sodium or / or potassium hydroxide, 5 to 50 ml of stabilizers, for example sodium water glass (Na 2 O: SiO 2 1: 2; 38 - 40 oBe) and / or alkali salts of ethylenediaminetetraacetic acid and / or polyphosphates, 0.1 to 1.0 g of magnesium salts, for example magnesium sulfate, 0.5 to 10 g of sequestering agent, for example Securon R 540, Henkel KGaA and 0.3 to 30 g, based on the active substance, of monocarboxylic acid polyoxyalkyl ester sulfonate salts, are applied to fabrics or yarns at temperatures between 15 and 90 ° C, preferably at a temperature of about 20 ° C (cold bleach).
  • the cotton-containing textile fabrics such as woven and / or knitted fabrics, which are preferably treated with bleaching liquors containing monocarboxylic acid polyoxyalkyl sulfonate salt, and yarns are distinguished by good degrees of whiteness and good hydrophilic properties.
  • EO means ethylene oxide
  • the acidic reaction mixture was cooled to 10 ° C and bleached in portions with 5% by weight of a 35% by weight hydrogen peroxide solution, the temperature of the mixture also being kept below 60 ° C by cooling.
  • the bleached product was then stirred into a solution of 48 g (1.2 moles) of NaOH in 250 ml of water and hydrolyzed at 95 ° C for 4 hours to separate the product.
  • the upper phase (approx. 10% by weight), which contained unsulfonated product, was separated off.
  • the lower phase containing oleic acid-ethyl ester sodium sulfonate was adjusted to a pH of 7 with mineral acid.
  • Oleic acid oleylester 300 96> 300> 300 104 135 sodium sulfonate
  • the bleaching liquors were treated with oleic acid 2.9E0 decyl ester sodium sulfonate, prepared according to Example 1.1, and for comparison oleic acid oleyl ester sodium sulfonate, prepared according to example 1.2, or oleic acid 2.9E0 decyl ester as wetting agent in different Amounts added.
  • the wetting effect of these liquors was determined at 20 ° C. in accordance with DIN 53 901 (determination of the immersion wetting power of surfactant solutions). The following network times were obtained:
  • the foaming behavior of the cold bleaching solutions (composition analogous to 2.b)), the wetting agent 2.4 g AS / l cold bleaching liquor oleic acid 2.9E0 decyl ester sodium sulfonate and for comparison 2.4 g AS / 1 cold bleaching liquor oleic acid oleylester sodium sulfonate or 2.4 g AS / l cold bleaching liquor containing oleic acid 2.9E0 decyl ester was checked at 20 ° C.

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Description

Verwendung von Monocarbonsäurepolyoxyalkylester als Schaumarme Textilbehandlungsmitteln
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Monocarbonsäurepolyoxyalkylester-sulfonaten als schaumarme Netzmittel in wäßrigen alkalischen Behandlungsmitteln für textile Flächengebilde.
Die meisten zur Vorbehandlung und zum Bleichen von natürlichen Fasern, beispielsweise Baumwolle, oder von Mischungen aus natürlichen und synthetischen Fasern, beispielsweise Baumwolle/Polyester oder Baumwolle/Polyamid, verwendeten Mittel, wie Mercerisierlaugen, Abkochmittel, Reinigungsmittel und Bleichmittel, erfordern den Zusatz von Netzmitteln, um einen rascheren und innigeren Kontakt zwischen dem Behandlungsmittεl und dem textilen Flächengebilde zu erzielen. Netzmittel, die für solche alkalischen Behandlungsmittel geeignet sind, müssen wasserlöslich und alkalistabil sein sowie eine gleichmäßige Netzung der Ware gewährleisten. Darüber hinaus sollen solche Netzmittel umweltfreundlich sein, d.h. biologisch abgebaut werden und keine toxische Wirkung gegenüber Wasserorganismen zeigen.
Da die Vorbehandlung und das Bleichen textiler Flächengebilde auf Schnellaufenden Kontinueanlagen sowie Diskontinueanlagen durchgeführt wird, kommt es leicht zu unerwünschter Schaumbildung. Um dies zu vermeiden, werden den Behandlungsmitteln üblicherweise alkalistabile Entschäumer, beispielsweise Silikone zugesetzt. Der Einsatz von Entschäumern ist jedoch nicht nur mit zusätzlichen Kosten verbunden, sondern hat oft unerwünschte Nebenwirkungen zur Folge, zum Beispiel eine ungleichmäßige Benetzung der textilen Flächengebilde, sowie bei silikonhaltigen Entschäumern schwer entfernbare Silikonölflecken.
Die Aufgabe der Erfindung bestand daher in der Entwicklung von silikonfreien, schaumarmen, flüssigen und somit direkt dosierbaren, wasserlöslichen, alkalistabilen und biologisch gut abbaubaren Netzmitteln für textile Flächengebilde oder Garne, die in einer einheitlichen Substanz alle diese Produktanforderungen erfüllen.
Die Erfindung geht von der überraschenden Feststellung aus, daß die an Netzmittel gestellten hohen Anforderungen von Monocarbonsäurepolyoxyalkylester-sulfonsäuren in Form ihrer Alkali-, Ammoniumund/oder Aminsalze .erfüllt werden.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend die Verwendung von Alkali-, Ammonium- und/oder Aminsalzen von Carbonsäurepolyoxyalkylestersulfonsäuren, hergestellt durch Umsetzung von einfach ungesättigten Monocarbonsäure-polyoxyalkylestern der allgemeinen Formel in der R einen Alkylrest mit 1 bis 22 C-Atomen oder einen Alkenylrest mit 3 bis 22 C-Atomen bedeutet, m eine Zahl von 10 bis 21 ist, n 2 und/oder 3 und x eine Zahl von 1 bis 20 ist, mit Schwefeltrioxid und anschließender Umsetzung der erhaltenen sulfonierten Monocarbonsäure-polyoxyalkyTester mit wäßrigen Alkalien als schaumarme Netzmittel in wäßrigen alkalischen Behandlungsmitteln für textile Flächengebilde oder Garne. Die Salze von Monocarbonsäurepolyoxyalkylester-sulfonsäuren lassen sich in an sich bekannter Weise herstellen, in dem einfach ungesättigte Monocarbonsäure-polyoxyalkylester bei Temperaturen zwischen 5 und 120 ºC mit Schwefelsäure, Oleum, Chlorsulfonsäure oder Sθ3~haltigen Gasgemischen sulfoniert werden. Vorzugsweise werden die Sulfonierungen von einfach ungesättigten Monocarbonsäurepolyoxyalkylestern gemäß DE 37 20 000 bei Temperaturen zwischen 5 und 100 ºC mit Gasgemischen aus SO3 und Luft oder Inertgasen, beispielsweise Stickstoff, in denen der SO3-Gehalt zwischen 1 und 10 Vol.-% liegt, durchgeführt. Die Sulfonierungstemperaturen liegen besonders bevorzugt zwischen 5 und 40 ºC. Das molare Verhältnis einfach ungesättigter Monocarbonsäure-polyoxyalkylester : SO3 liegt bei etwa 1 : 1.
Die Sulfonierungen werden in üblichen für die Sulfatierung von Fettalkoholen oder für die Sulfonierung von Fettsäureestern, Alkylbenzolen oder Olefinen geeigneten und gebräuchlichen Reaktoren, bevorzugt vom Typ des Fallfilmreaktors, kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt (s. beispielsweise in Kirk-Othmer: Encyclopedia of Chemical Technologie 22, 28 ff (1983)).
Das erhaltene Sulfonierungsprodukt wird anschließend mit einer wäßrigen Lösung aus Alkalihydroxiden, Ammoniumhydroxid und/oder Aminen hydrolysiert, in dem vorzugsweise das sulfonierte Reaktionsgemisch zu der wäßrigen Lösung gegeben wird. Pro Mol angelagertem Schwefeltrioxid werden 1 bis 1,2 Mol Hydroxide und/oder Amine eingesetzt. Überschüssiges Hydroxid und/oder Amin ist erforderlich, um das im Sulfonierungsprodukt gelöste gasförmige SO3 zu neutralisieren. Als Neutralisationsbasen werden vorzugsweise Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Diethanolamin und/oder Triethanolamin, besonders bevorzugt Natriumhydroxid, eingesetzt. Die Konzentration der Hydroxide und/oder Amine in Wasser wird vorzugsweise so gewählt, daß das Endprodukt eine niedrigviskose Lösung bildet. Das Reaktionsprodukt enthält neben den gewünschten Sulfonaten auch Sultone. Die Bildung von Sultonen ist bei der Sulfonierung olefinischer Doppelbindungen eine an sich bekannte Reaktion. Zur Überführung der im Reaktionsprodukt unerwünschten Sultone in Hydroxysulfonate und/oder ungesättigte Sulfonate ist es erforderlich, die Sulfonierungsprodukte einer Hydrolyse zu unterwerfen, bei der die Reaktionsprodukte bis zur vollständigen Zerstörung der gebildeten Sultongruppen unter Aufrechterhaltung eines pH-Wertes von 7 durch kontrollierte Zugabe von Alkalihydroxid erwärmt werden. Die hierfür benötigte Zeit ist druck- und temperaturabhängig. So läßt sich beispielsweise bei Siedetemperatur unter Normaldruck in 4 bis 6 Stunden, unter Druck bei höheren Temperaturen, jedoch in erheblich kürzerer Zeit eine vollständige Hydrolyse erreichen.
Die als Edukte einzusetzenden einfach ungesättigten Monocarbon-säure-polyoxyalkylester der allgemeinen Formel
sind ebenfalls nach literaturbekannten Verfahren zugänglich. Ihre Herstellung geht aus von aliphatischen, natürlichen und/oder synthetischen, gesättigten Alkoholen mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen und/oder aliphatischen, natürlichen und/oder synthetischen, ungesättigten Alkoholen mit 3 bis 22 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Hexanol, Octanol, Decanol, Cetylalkohol, Stearylalkohol, Behenylalkohol, Oleylalkohol, Palmitoleylalkohol, Linoleylalkohol, Erucaalkohol oder technische, überwiegend aus Cetylalkohol, Stearylalkohol, Oleylalkohol, Palmitoleylalkohol und/oder Linoleylalkohol bestehenden Alkoholschnitten.
Die Oxalkylierungen der Alkohole mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid werden nach bekannten großtechnischen Verfahren durchgeführt (s. beispielsweise in Chemische Technologie, Band 7, Seite 131 bis 132, Carl-Hanser-Verlag, München (1986)). Der mittlere Oxalkylierungsgrad x der erhaltenen Gemische homologer Oxalkylate entspricht der molaren Menge der angelagerten Alkylenoxide und liegt zwischen 1 und 20, vorzugsweise zwischen 2 und 10.
Die erhaltenen oxalkylierten Alkohole werden anschließend mit C11-22-einfach ungesättigten Monocarbonsäuren in an sich bekannter Weise in Gegenwart von Veresterungskatalysatoren, beispielsweise Zinnschliff, umgesetzt. Als einfach ungesättigte Monocarbonsäuren mit 11 bis 22 C-Atomen eignen sich beispielsweise 10-Undecensäure, Palmitoleinsäure, Ölsäure, Petroselinsäure, Elaidinsäure und/oder Erucasäure. Vorzugsweise werden Ölsäure und/oder Erucasäure in reiner Form oder in Form von ölsäure- und erucasäurereichen Fettsäuregemischen, wie sie aus Fetten tierischen und/oder pflanzlichen Ursprungs gewonnen werden können, eingesetzt.
Als einfach ungesättigte Monocarbonsäure-polyoxyalkylester werden bevorzugt solche der allgemeinen Formel
eingesetzt, in der R einen Alkylrest mit 8 bis 18 C-Atomen, m 17 und/oder 21, n 2 und/oder 3 und x eine Zahl zwischen 2 bis 10 darstellt.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Netzmittel sind hellgelbe bis hellbraune, klare, wäßrige, alkalische Lösungen. Gewünschtenfalls können diese mit Wasserstoffperoxidlösungen oder Alkalihypochloritlösungen (Chlorlauge) in an sich bekannter Weise bei Temperaturen zwischen 40 und 55 ºC gebleicht werden. Zur Stabilisierung gegen Bakterienbefall empfiehlt sich die Konservierung mit aus dem Stand der Technik bekannten Konservierungsmitteln, beispielsweise p-Hydroxybenzoat und/oder Sorbinsäure. Der Aktivsubstanzgehalt an Monocarbonsäurepolyoxyalkylester-sulfonatsalzen liegt in den Lösungen zwischen 10 und 50 Gew.-%.
Monocarbonsäurepolyoxyalkylester-sulfonatsalzhaltige Netzmittel zeichnen sich durch ein besonders geringes Schaumvermögen aus. Dies ist von besonderem Vorteil in stark alkalischen Behandlungsmitteln, beispielsweise in alkalischen Kaltbleichflotten, Heißbleichflotten, Mercerisierlaugen, alkalischen Abkoch- und Entfettungsmitteln, da solche alkalischen Behandlungsmittel besonders zur Bildung von Schaum neigen.
Vorzugsweise werden die Monocarbonsäurepolyoxyalkylester-sulfonatsalze als schaumarme Netzmittel in wäßrigen alkalischen Bleichflotten verwendet. Diese enthalten als bleichendes Agens Wasserstoffperoxid oder Verbindungen, die in wäßriger Lösung Wasserstoffperoxid bilden. Der pH-Wert der Bleichbäder wird mit starken Basen, beispielsweise mit NaOH und/oder KOH, auf 10 bis 14 eingestellt. Die bekannten anionischen und nichtionischen Netzmittel, beispielsweise Alkylsulfate, -sulfonate, -carboxylate, -phosphate und/oder Alkylpolyoxyethylenglycolether, die in diesen Medien beständig und wirksam sind, neigen in den schnellaufenden Apparaturen zu starker Schaumentwicklung. Aus diesem Grunde ist der Einsatz von Schaumdämpfungsmitteln, beispielsweise von Silikonölen, üblich. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Salze von Monocarbonsäurepolyoxyalkylester-sulfonsäuren entwickeln in solchen Bädern hingegen praktisch keinen Schaum, so daß sich der Zusatz von Entschäumern erübrigt. Die Bleichflotten, die pro Liter 10 bis 100 ml Wasserstoffperoxid, 35 Gew.-%ig, 5 bis 20 g Basen aus der Gruppe Natrium- oder/oder Kaliumhydroxid, 5 - 50 ml Stabilisatoren, beispielsweise Natronwasserglas (Na2O : SiO2 = 1 : 2; 38 - 40 ºBe) und/oder Alkalisalze von Ethylendiamintetraessigsäure und/oder Polyphosphaten, 0,1 bis 1,0 g Magnesiumsalze, beispielsweise Magnesiumsulfat, 0,5 bis 10 g Sequestriermittel, beispielsweise Securon R 540, Henkel KGaA und 0,3 bis 30 g, bezogen auf Aktivsubstanz, Monocarbonsäurepolyoxyalkylester-sulfonatsalze enthalten, werden bei Temperaturen zwischen 15 und 90 ºC, vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 20 ºC (Kaltbleiche), auf textilen Flächengebilden oder Garnen angewendet. Die mit monocarbonsäurepolyoxyalkylestersulfonatsalz-haltigen Bleichflotten vorzugsweise behandelten baumwollhaltigen textilen Flächengebilde, wie Gewebe und/oder Gewirke, und Garne zeichenen sich durch gute Weißgrade und gute hydrophile Eigenschaften aus.
Beispiele
EO bedeutet Ethylenoxid
AS bedeutet Aktivsubstanz
1.1 Herstellung von Ölsäure-2.9E0-decylester-natriumsulfonat
In einem Laborstandreaktor wurden 0,5 Mol Ölsäure-2,9E0-de- cylester auf 30 ºC erwärmt und anschließend innerhalb von 50 Minuten 40 g (0,5.Mol) Schwefeltrioxid (erzeugt durch Verdampfen von 65 Gew.-%igem Oleum) verdünnt mit Stickstoff (SO3-Gehalt im Stickstoffström = 5 Vol.-%) eingeleitet. Nach einer 30 minütigen Nachreaktion wurde das saure Sulfonierungsprodukt gleichzeitig mit einer wäßrigen 25 Gew.-%igen Natriumhydroxidlösung in vorgelegtes Wasser gegeben. Danach wurde auf 90 ºC erhitzt und so lange NaOH zugegeben, bis sich ein konstanter pH-Wert von 7 einstellte. Das erhaltene Reakliorisprodukt war in Wasser klar löslich und besaß folgende Kenndaten:
Waschaktivsubstanz (DGF-Methode H-III-10) = 19,8 Gew.-%
Natriumsulfatgehalt = 0,7 Gew.-%
Klettfarbzahl (NaOCl-Bleiche; 1 cm-Küvette) = 45
1.2 Herstellung von Ölsäure-oleylester-natriumsulfonat (Vergleich)
In einem 1-1-Sulfierreaktor mit Gaseinleitungsrohr und Mantelkühlung wurden 539 g (1 Mol) Ölsäure-oleylester (Jodzahl = 98, Verseifungszahl = 105) vorgelegt und bei 40 - 45 ºC mit 88 g (1,2 Mol) gasförmigem Schwefeltrioxid umgesetzt. Schwefeltrioxid wurde durch Erhitzen einer entsprechenden Menge Oleum ausgetrieben, mit Stickstoff auf eine Konzentration von 5 Vol.-% verdünnt und innerhalb von 70 Minuten in den Ölsäure-oleylester eingeleitet, wobei die Temperatur des Reaktionsgemisches durch Kühlung unter 60 ºC gehalten wurde. Nach der Sulfonierung wurde das saure Reaktionsgemisch auf 10 ºC abgekühlt und portionsweise mit 5 Gew.-% einer 35 Gew.-%igen Wasserstoffperoxidlösung gebleicht, wobei die Temperatur der Mischung durch Kühlung ebenfalls unterhalb von 60 ºC gehalten wurde. Anschließend wurde das gebleichte Produkt in eine Lösung von 48 g (1,2 Mol) NaOH in 250 ml Wasser eingerührt und 4 Stunden bei 95 ºC hydrolisiert, wobei sich das Produkt entmischte. Nach dem Abkühlen wurde die obere Phase (ca. 10 Gew.-%), die unsulfoniertes Produkt enthielt, abgetrennt. Die Ölsäure-oleylester-natriumsulfonat enthaltende untere Phase wurde mit Mineralsäure auf einen pH-Wert von 7 eingestellt.
Kenndaten des Produktes:
Aniontensid-Gehalt (gemessen nach DGF-Einheitsmethode HIII-10) : 28,0 Gew.-% = 0,50 mval/g unsulfierte Anteile (gemessen nach DGF-Einheitsmethode
G/III-6b): 7,0 Gew.-%
Na2S04: 2,0 Gew.-%
Wasser (nach Fischer): 63,0 Gew.-%
2. Prüfung des Netzvermöαens a) Das Netzvermögen von 1 g AS/1 Flotte Ölsäure-2,9E0-decylester-natriumsulfonat, hergestellt nach Beispiel 1.1, sowie zum Vergleich von 1 g AS/1 Flotte Ölsäureoleylester-natriumsulfonat, hergestellt nach Beispiel 1.2, sowie 1 g AS/1 Flotte Ölsäure-2,9E0-decylester wurde in neutralen und alkalischen Medien bei unterschiedlichen Temperaturen nach DIN 53 901 bestimmt. Es wurden folgende Netzzeiten ermittelt: neutral alkalisch alkalisch
1,2 Gew.-% 4 Gew.-% NaOH NaOH
20ºC 60ºC 20ºC 60ºC 20ºC 60ºC (Netzzeiten in Sekunden)
Ölsäure-2,9E0-decyl78 31 111 32 109 41 ester-natriumsulfonat zum Vergleich:
Ölsäure-oleylester>300 96 >300 >300 104 135 natriumsulfonat
Ölsäure-2,9E0- >300 >300 >300 >300 >300 >300decylester
b) Zusammensetzung der alkalischen Kaltbleichlösung:
Wasserstoffperoxid, 35 Gew.-%ig 40 ml
Magnesiumsulfat 0,15 g
Wasserglas 37/40 ºBé 15 ml
Natronlauge, 50 Gew.-%ig 16 ml
Sequestriermittel (SecuronR 540,
Henkel KGaA) 2 g
entsalztes Wasser ad 1000 ml
Den Bleichflotten wurden Ölsäure-2,9E0-decylester-natriumsulfonat, hergestellt nach Beispiel 1.1, und zum Vergleich Ölsäureoleylester-natriumsulfonat, hergestellt nach Beispiel 1.2, oder Ölsäure-2,9E0-decylester als Netzmittel in unterschiedlichen Mengen zugesetzt. Die Netzwirkung dieser Flotten wurde bei 20 ºC nach DIN 53 901 (Bestimmung des Tauchnetzvermögens von Tensidlösungen) bestimmt. Es wurden folgende Netzzeiten erhalten:
Netzmittel Menge in Netzzeiten in
9 AS/1 Flotte Sekunden
Ölsäure-2,9E0-decyl2,4 57
ester-natriumsulfonat 4,8 12 zum Vergleich:
Ölsäure-oleylesternatri2,4 218
umsulfonat 4,8 109
Ölsäure-2,9E0-decyl2,4 >300
ester 4,8 185
3. Prüfung des Schaumverhaltens
Das Schaumverhalten der Kaltbleichlösungen (Zusammensetzung analog 2.b)), die als Netzmittel 2,4 g AS/l Kaltbleichflotte Ölsäure-2,9E0-decylester-natriumsulfonat sowie zum Vergleich 2,4 g AS/1 Kaltbleichflotte Ölsäure-oleylester-natriumsulfonat oder 2,4 g AS/l Kaltbleichflotte Ölsäure-2,9E0-decylester enthielten, wurde bei 20 ºC auf dem Krantz-Färbeapparat (Fassungsvermögen: 25 1, Flotteneinlauf von außen nach innen, Laufzeit: 15 Minuten) überprüft (0 % bedeutet kein Schaum zwischen Flüssigkeitsoberfläche und Behälterrand, 100 % bedeutet, daß das Volumen zwischen Flüssigkeitsoberfläche und Behälterrand vollständig mit Schaum gefüllt ist). Schaumvermögen in
Ölsäure-2,9E0-decylester-natriumsulfonat 50 zum Vergleich:
Ölsäure-oleylester-natriumsulfonat 50
Ölsäure-2,9E0-decylester 50

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung von Alkali-, Ammonium- und/oder Aminsalzen von Monocarbonsäurepolyoxyalkylester-sulfonsäuren, hergestellt durch Umsetzung von einfach ungesättigten Monocarbonsäurepolyoxyalkylestern der allgemeinen Formel
in der R einen Alkylrest mit 1 bis 22 C-Atomen oder einen Alkenylrest mit 3 bis 22 C-Atomen, m eine Zahl zwischen 10 und 21, n 2 und/oder 3 und x eine Zahl zwischen 1 und 20 darstellt, mit Schwefeltrioxid und anschließender Umsetzung der erhaltenen sulfonierten Monocarbonsäure-polyoxyalkylester mit wäßrigen Alkalien, als schaumarme Netzmittel in wäßrigen, alkalischen Behaτιdlungsmitteln für textile Flächengebilde oder Garne.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R einen Alkylrest mit 8 bis 18 C-Atomen, m 17 und/oder 21, n 2 und/oder 3 und x eine Zahl zwischen 2 und 10 darstellt.
3. Verwendung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß Monocarbonsäurepolyoxyalkylester- sulfonatsalze in wäßrigen, alkalischen Behandlungsmitteln für baumwollhaltige textile Flächengebilde oder baumwollhaltige Garne verwendet werden.
4. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsmittel alkalische Bleichmittel sind, die pro Liter 10 bis 100 ml Wasserstoffperoxid, 35 Gew.-%ig, 5 bis 20 g Basen, 5 bis 50 ml Stabilisatoren, 0,1 bis 1,0 g Magnesiumsalze, 0,5 bis 10 g Sequestriermittel und 0,3 bis 30 g, bezogen auf Aktivsubstanz, Alkali-, Ammonium- und/oder Aminsalze von Monocarbonsäurepolyoxyalkylester-sulfonsäuren enthalten.
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