DE19722680A1 - Siliconweichmacher für Jeans - Google Patents
Siliconweichmacher für JeansInfo
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Description
Die Erfindung betrifft mit Indigo gefärbtes Gewebe. Verfahren
zur Behandlung eines mit Indigo gefärbten Gewebes.
Bei mit Indigo gefärbtem Gewebe handelt es sich überwiegend um
das sogenannte Denimgewebe, bei dem es sich um ein grobes
Baumwollgewebe handelt, das hauptsächlich zur Herstellung der
sogenannten Blue Jeans, also um Jeanshosen und andere Klei
dungsstücke auf der Basis von Denimgeweben, wie z. B. Shirts,
Jacken, Röcke etc., Verwendung findet. Diese Kleidungsstücke
werden nach speziellen und für diese Art von Bekleidung cha
rakteristischen Verfahren hergestellt.
Zur Herstellung von gefärbten Textilien wird üblicherweise die
zugrundeliegende Stoffbahn kontinuierlich oder diskontinuier
lich gefärbt. Erst nach diesem Prozeß wird die Stoffbahn mit
einer zweckdienlichen Endausrüstung weiterveredelt und
schließlich meist bei einem anderen Betrieb konfektioniert.
In Ausnahmefällen, wie z. B. bei kurzlebigen Modeartikeln
(T-Shirts), kann auch das ungefärbte, konfektionierte Kleidungs
stück nachträglich dem Bedarf entsprechend gefärbt werden. Man
spricht hier von Stückfärbung.
Bei Jeans (Denims) hingegen wird der Färbeprozeß in einem sehr
frühen Produktionsstadium durchgeführt. So wird bereits vor
dem Webprozeß die sogenannte "Kette" in einem kombinierten Ar
beitsgang geschlichtet und gefärbt. Man spricht hier von
"Schlichtfärbung". Diese Kette wird dann mit einem ungefärbten
Schußfaden verwebt, wodurch das für Denims charakteristische
Warenbild entsteht. Zum Schlichten dienen aus Preisgründen
meist Stärke oder Stärkederivate.
Zur Textilfärbung stehen eine große Palette unterschiedlich
ster Farbtöne und je nach Faserart eine charakteristische Aus
wahl an Farbstoffklassen zur Verfügung.
Klassische Jeans hingegen werden überwiegend aus Baumwolle
hergestellt und blau gefärbt.
Zwar gibt es Denimartikel in den unterschiedlichsten Farbtö
nen, die klassische Jeans aber ist blau. "Blue Jeans" ist ein
sprachlich fest verankerter Gattungsbegriff. Ebenso traditio
nell muß die Färbung der Jeans mit Indigo erfolgen. Indigo ist
ein Naturfarbstoff, der allerdings heute überwiegend synthe
tisch hergestellt wird.
Wie bereits erwähnt, erfolgt die Ausrüstung eines Textil
substrates normalerweise nach der Färbung beim Textilveredler.
Erst dann geht die Ware zum Konfektionär.
Bei Jeans hingegen wird bereits das stuhlrohe Gewebe zum Be
kleidungsstück konfektioniert. Eine "Veredlung" erfolgt erst
beim Waschen der bereits genähten Stücke in dafür besonders
spezialisierten Betrieben, den sogenannten "Jeanswäschern".
Benutzt werden hierfür meist spezielle Trommelwaschmaschinen.
Die starren und steifen Stücke werden zunächst zur Vermeidung
von Knitterfalten vorsichtig geweicht, störende Chemikalien,
wie Alkali und Überschußfarbstoff werden abgewaschen.
Dann wird, nach Einstellung eines optimalen pH, vorzugsweise
enzymatisch entschlichtet, d. h. die Stärkeschlichte wird
durch die Amylaseenzyme zu löslichen Bruchstücken abgebaut und
diese ausgespült. Dadurch verliert das Gewebe wenigstens teil
weise seine Starre.
Der heutigen Mode entsprechend wird dann ein beträchtlicher
Prozentsatz der aufgebrachten Farbe durch Bleichen entfernt
bis das Kleidungsstück nicht mehr dunkelblau, sondern in defi
nierten mittel- bis hellblauen Tönen erscheint. Dieses Blei
chen geschieht vorwiegend durch Chlorierung. Alternative Ver
fahren, wie z. B. die reduktive Bleiche (Sugar Wash) sind
ebenfalls bekannt.
Falls modisch erforderlich, wird die Wäsche mit Lavasteinen
durchgeführt (sogenannte "Stone-Wash"-Prozess) , was den durch
Abrasion geschädigten Hosen den sogenannten "Worn Out Look"
verleiht.
In jüngster Zeit wird der Einsatz von Cellulase-Enzymen in der
Wäsche forciert. Diese Enzyme greifen die Baumwolle des Gewe
bes jedoch selbst an und machen es damit weicher.
Hochwertige Jeans aber werden zusätzlich noch im Spülbad mit
Textilweichmacher versetzt, um ihnen einen besonders guten und
weichen Griff zu verleihen.
Da die Weichmacher für Jeansbekleidung im Spülbad der Waschma
schine appliziert werden, müssen sie eine gewisse Tendenz be
sitzen, aus langer Flotte substantiv auf die Ware aufzuziehen.
Die heute verwendeten Produkte auf Basis von Polyethylen- oder
Wachs-Dispersionen sowie Weichmacher auf Basis von Fettsäure
polyglykolethern sind in den Kriterien "Weichgriff" und "Aus
ziehvermögen" nicht optimal. Ausziehfähige kationische Fett
weichmacher verhalten sich noch weniger günstig.
Die Verwendung aminofuktioneller Silicone als Weichmacher wäre
an sich erwünscht, da diese Substanzen besonders guten Weich
griff ergeben und dank ihrer kationischen Ladung auch Substan
tivität zur negativ geladenen Baumwolle aufweisen.
Leider besteht - zu Recht - eine Abneigung gegen Siliconweich
macher bei Jeans:
Im Ladengeschäft liegen Jeanswaren oft längere Zeit vor dem Verkauf. Bei Lagerung im Stapel sind dabei nur die Kanten un mittelbar der Wirkung der Atmosphäre ausgesetzt.
Im Ladengeschäft liegen Jeanswaren oft längere Zeit vor dem Verkauf. Bei Lagerung im Stapel sind dabei nur die Kanten un mittelbar der Wirkung der Atmosphäre ausgesetzt.
Luftvereinigungen, wie Ozon oder Stickoxide (NOx) aber können
den blauen Indigofarbstoff schädigen, d. h. zu gelbem Isathin
oxydieren.
Jeans können also, speziell an Lagerkanten, ihre Farbe verlie
ren. Dieses "Ozonfading" macht, speziell, da es nur örtlich
auftritt, diese Waren unverkäuflich.
In der Fachwelt besteht Einigkeit, daß Siliconweichmacher die
ses Ozonfading zwar nicht verursachen, wohl aber fördern und
verstärken. Daher werden die eigentlich besonders effektiven
Siliconweichmacher für diesen Einsatzzweck abgelehnt. Siehe
auch Melliand Textilberichte, "Vergilbung von indigohaltiger
Jeanswear" 11/96, S. 786f, 1996, wo auf Seite 787 unter 6.
Einfluß von Weichgriffmittel und Lagerdauer ausgeführt wird:
"Von den untersuchten Weichgriffmitteln (verschiedene Fettsäu
rekondensationsprodukte, ein aminofunktionelles Polysiloxan
und ein Griffmittel auf der Basis von Polyurethan) verursacht
keines unter Einwirkung von Schadgas Eigenvergilbung. Silicon
haltige Produkte jedoch beschleunigen den Indigoabbau durch
Schadgas. Einzelne Fettsäurekondensationsprodukte vermindern
die Vergilbung von Jeanswear deutlich.
Je länger Jeanswear der Einwirkung von Schadgas ausgesetzt
ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit der Entstehung
irreparabler Aufhellung und Vergilbung. Beobachtungen aus der
Praxis zufolge entsteht ein Vergilbungsmaximum, das unter an
dauernder Aufhellung stationär ist."
Eigene Versuche haben ergeben, daß diese Ablehnung nicht auf
einem Vorurteil beruht. Tatsächlich läßt sich auch experimen
tell eine Verstärkung der Farbabweichung von Denim-Geweben
feststellen, wenn diese vor der Einwirkung von Ozon oder NOx
mit handelsüblichen Siliconweichmachern behandelt wurden.
Dieser Effekt ist praktisch unabhängig davon, ob der Weichma
cher in Form einer Micro- oder Macroemulsion vorliegt, und
welche Viskosität, Aminzahl oder Struktur das Silicon
aufweist.
Überraschend wurde nun gefunden, daß für dieses Ozonfading
nicht das Silicon, sondern der zur Emulgierung üblicherweise
verwendete nichtionische Emulgator verantwortlich ist, gleich
gültig, ob auf Basis Fettalkohol- oder Alkylphenolethoxylat.
Silicone, die praxisunüblich, rein zu Versuchszwecken, in un
polaren Lösungsmitteln gelöst auf das Gewebe aufgetragen wur
den, haben keine effektverstärkende Wirkung.
Ethoxylierte Emulgatoren hingegen fördern das Ozonfading.
Diese Wirkung scheint weitgehend unabhängig vom hydrophoben
Rest (gerade- oder verzweigtkettiger Fettalkohol,
Alkylphenol), unabhängig vom Ethoxylierungsgrad (n = 5 - 10)
und unabhängig vom Hersteller des Tensides. Eventuelle Unter
schiede in der Gauß-Verteilung, der Prozeßführung und eventu
ell der Katalyse beim Ethoxylieren scheinen also keine Rolle
zu spielen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile des Stan
des der Technik zu überwinden und insbesondere Weichmacher auf
Silicon Basis zu Verfügung zu stellen, die diese Nachteile,
wie die Vergilbung von Jeansgewebe, nicht zeigen. Diese Aufga
be wird durch die Erfindung gelöst.
Überraschend wurde gefunden, daß Emulsionen aminofunktioneller
Silicone zu deren Herstellung Alkylpolyglycoside als Emulgato
ren eingesetzt wurden, das Ozonfading damit weichgemachter in
digogefärbter Denimgewebe nicht verstärken. Dies gilt für die
Einwirkung von Ozon, wie von NOx (Beispiele 3 und 4).
Solche Emulsionen sind in EP 0622397 (Wacker) und DE 41 31 551
(Pfersee) beschrieben.
Gegenstand der Erfindung sind Indigo gefärbtes Gewebe, das da
durch gekennzeichnet ist, daß es zumindest ein Organopolysi
loxan und zumindest ein Alkylpolyglykosid enthält.
Indigo gefärbtes Gewebe ist grundsätzlich jede Form von Gewe
be, vorzugsweise aber mit Indigo gefärbtes Baumwollgewebe,
Leinengewebe, Viskosegewebe, Gewebe aus Kunstfaser, wobei
Baumwollgewebe bevorzugt und Denimgewebe besonders bevorzugt
ist.
Bei den Organopolysiloxanen handelt es sich vorzugsweise um
Organopolysiloxane (a), welche polare Gruppen an Si-C-gebunde
nen Kohlenwasserstoffresten aufweisen, wie vorzugsweise Ami
no-, Ammonium-, Epoxy-, Hydroxy-, Amido-, Mercapto-, Carboxy-
und/oder Sulfonsäuregruppen, deren Salze oder Ester.
Vorzugsweise weisen die Organopolysiloxane (a) die allgemeine
Formel (I)
RnR'mSiO(4-n-m)/2 (I)
auf, worin
R vorzugsweise gleiche oder verschiedene, gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste oder Kohlenwasserstof foxyreste mit jeweils 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Wasser stoffatome oder Hydroxyreste,
R' vorzugsweise gleiche oder verschiedene, Si-C-gebundene, polare Gruppen enthaltende substituierte Kohlenwasserstoffreste,
n eine ganze Zahl im Wert von 0, 1, 2 oder 3,
m eine ganze Zahl im Wert von 0, 1, 2 oder 3
bedeuten, und die Summe n + m einen durchschnittlichen Wert von 1,8 bis 2,2 besitzt und m so gewählt ist, daß das Polyor ganosiloxan mindestens einen Rest R' aufweist.
R vorzugsweise gleiche oder verschiedene, gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste oder Kohlenwasserstof foxyreste mit jeweils 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Wasser stoffatome oder Hydroxyreste,
R' vorzugsweise gleiche oder verschiedene, Si-C-gebundene, polare Gruppen enthaltende substituierte Kohlenwasserstoffreste,
n eine ganze Zahl im Wert von 0, 1, 2 oder 3,
m eine ganze Zahl im Wert von 0, 1, 2 oder 3
bedeuten, und die Summe n + m einen durchschnittlichen Wert von 1,8 bis 2,2 besitzt und m so gewählt ist, daß das Polyor ganosiloxan mindestens einen Rest R' aufweist.
Vorzugsweise besitzt die Summe n + m einen durchschnittlichen
Wert von 1,9 bis 2,1.
Beispiele für Kohlenwasserstoffreste R sind vorzugsweise Al
kylreste, wie der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, n-
Butyl-, iso-Butyl-, tert.-Butyl-, n-Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-
Pentyl-, tert.-Pentylrest; Hexylreste, wie der n-Hexylrest;
Heptylreste, wie der n-Heptylrest; Octylreste, wie der n-
Octylrest und iso-Octylreste, wie der
2,2,4-Trimethylpentylrest; Nonylreste, wie der n-Nonylrest;
Decylreste, wie der n-Decylrest; Dodecylreste, wie der n-Dode
cylrest; Octadecylreste, wie der n-Octadecylrest; Alkenylre
ste, wie der Vinyl-, Allyl- und der 5-Hexen-1-ylrest; Cycloal
kylreste, wie Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptylreste und
Methylcyclohexylreste; Arylreste, wie der Phenyl-, Naphthyl-
und Anthryl- und Phenanthrylrest; Alkarylreste, wie o-, m-, p-
Tolylreste, Xylylreste und Ethylphenylreste; Aralkylreste, wie
der Benzylrest, der alpha- und der β-Phenylethylrest.
Beispiele für gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffoxy
reste R sind vorzugsweise über ein direkt an ein Siliciumatom
gebundenes Sauerstoffatom gebundene substituierte und unsub
stituierte Kohlenwasserstoffreste R gemäß den vorstehend ge
nannten Beispielen, insbesondere Alkoxyreste mit 1 bis 18 Koh
lenstoffatomen und Phenoxyreste, speziell der Methoxy-,
Ethoxy-, n-Propoxy-, iso-Propoxy- und Phenoxyrest. Vorzugswei
se sind höchstens 5% der Reste R gegebenenfalls substituierte
Kohlenwasserstoffoxyreste.
Beispiele für bevorzugte aminofunktionelle Reste R' sind Reste
der allgemeinen Formel (II)
-R1-[NR2(CH2)a]bNHR2 (II)
und deren durch Umsetzung mit Mineral- oder Carbonsäuren her
stellbare Ammoniumsalze, wobei
R1 vorzugsweise einen zweiwertigen C1- bis C18-Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
R2 vorzugsweise ein Wasserstoffatom oder einen gegebenenfalls Fluor-, Chlor- oder Brom-substituierten C1- bis C18-Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
a die Werte 2, 3, 4, 5 oder 6 hat und
b die Werte 0, 1, 2, 3 oder 4 hat.
R1 vorzugsweise einen zweiwertigen C1- bis C18-Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
R2 vorzugsweise ein Wasserstoffatom oder einen gegebenenfalls Fluor-, Chlor- oder Brom-substituierten C1- bis C18-Kohlenwasserstoffrest bedeutet,
a die Werte 2, 3, 4, 5 oder 6 hat und
b die Werte 0, 1, 2, 3 oder 4 hat.
Beispiele für die zweiwertigen C1- bis
C18-Kohlenwasserstoffreste R1 sind vorzugsweise gesättigte ge
rad- oder verzweigtkettige oder cyclische Alkylenreste wie der
Methylen- und Ethylenrest sowie Propylen-, Butylen-, Penty
len-, Hexylen-, 2-Methylpropylen-, Cyclohexylen- und Octadecy
lenreste oder ungesättigte Alkylen- oder Arylenreste wie der
Hexenylenrest und Phenylenreste, wobei der n-Propylenrest und
der 2-Methylpropylenrest besonders bevorzugt sind.
Beispiele für die Kohlenwasserstoffreste R2 vorzugsweise sind
die für R angegebenen Beispiele. Beispiele für halogensubsti
tuierte Kohlenwasserstoffreste R2 sind Halogenalkylreste, wie
der 3,3, 3-Trifluor-n-propylrest, der
2,2,2,2',2',2'-Hexafluorisopropylrest, der Heptafluorisopro
pylrest, und Halogenarylreste, wie der o-, m- und
p-Chlorphenylrest.
In der vorstehenden allgemeinen Formel (II) bedeuten
vorzugsweise
R1 einen zweiwertigen C2- bis C6-Kohlenwasserstoffrest,
R2 ein Wasserstoffatom, einen Methyl- oder Cyclohexylrest,
a die Werte 2 oder 3 und
b die Werte 0 oder 1.
R1 einen zweiwertigen C2- bis C6-Kohlenwasserstoffrest,
R2 ein Wasserstoffatom, einen Methyl- oder Cyclohexylrest,
a die Werte 2 oder 3 und
b die Werte 0 oder 1.
Besonders bevorzugt sind lineare Polydimethylsiloxane, die ge
gebenenfalls als Reste R neben Methylresten höchstens 5% C1-
bis C3-Alkoxy- oder Hydroxyendgruppen aufweisen. Vorzugsweise
weisen diese Polydimethylsiloxane als Reste R' die Reste
H2N(CH2)2NH(CH2)3-, H2N(CH2)2NHCH2CH(CH3)CH2-,
H2N(CH2)3-,
auf.
Beispiele für Mineralsäuren, die sich mit den vorstehend ge
nannten aminofunktionellen Kohlenwasserstoffresten zu den ent
sprechenden ammoniumfunktionellen Resten umsetzen lassen, sind
vorzugsweise Salz-, Perchlor-, Schwefel-, schweflige, Salpe
ter-, salpetrige, Fluß-, Phosphor-, Diphosphor- und Polyphos
phorsäuren. Beispiele für geeignete Carbonsäuren sind vorzugs
weise Ameisen-, Essig-, Propion-, Butansäuren, Citronensäure,
Trichlor-, Dichlor- und Chloressigsäure, Trifluoressigsäure,
Cyanessigsäure, Phenylessigsäure, Benzoesäure, m- und p-Nitro
benzoesäure, Oxalsäure, Malonsäure und Milchsäure. Besonders
bevorzugt sind die mit Essigsäure erhältlichen ammoniumfunk
tionellen Kohlenwasserstoffreste.
Beispiele für amidofunktionelle Reste sind vorzugsweise der γ-
Acetamidopropylrest, teil- oder vollacetylierte β-Aminoethyl-
γ-aminopropylreste.
Beispiele für epoxyfunktionelle Reste R' sind Reste der allge
meinen Formeln (III) und (IV)
wobei A einen Alkyl-, Alkoxyalkyl-, Aryl- oder
Alkarylrest bedeutet.
Beispiele für bevorzugte epoxyfunktionelle Reste R' sind
Besonders bevorzugte epoxyfunktionelle Reste R' sind
Die bevorzugten Epoxydzahlen der epoxyfunktionellen Organopo
lysiloxane (a) liegen bei 0,5-0,001 (äquiv./100 g), insbe
sondere bei 0,2-0,01 (equiv./100 g). Die Epoxydzahl eines
epoxyfunktionellen Organopolysiloxans gibt die Anzahl an Äqui
valenten an Epoxyd, nämlich die Molzahl an Epoxydgruppen an,
die in 100 Gramm Organopolysiloxan (a) enthalten ist.
Beispiele für bevorzugte carboxyfunktionelle Reste R' sind Re
ste der allgemeinen Formel (V)
-X-(COOH)p (V),
und deren durch Umsetzung mit Basen herstellbare Salze, wobei
X einen linearen, verzweigten aliphatischen, aromatischen oder gemischt aliphatisch-aromatischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, dessen Kohlenstoffgerüst durch zweiwertige Schwe fel-, Sauerstoff- oder Carbonsäureesterreste unterbrochen sein kann und
p den Wert 1 oder 2 hat.
X einen linearen, verzweigten aliphatischen, aromatischen oder gemischt aliphatisch-aromatischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet, dessen Kohlenstoffgerüst durch zweiwertige Schwe fel-, Sauerstoff- oder Carbonsäureesterreste unterbrochen sein kann und
p den Wert 1 oder 2 hat.
Als carboxyfunktionelle Reste R' sind besonders bevorzugt die
Reste
wobei R3 vorzugsweise ein Wasserstoffatom, einen Methyl- oder
Ethylrest bedeutet,
Insbesondere bevorzugt als carboxyfunktionelle Reste R' sind
vorzugsweise die Reste
-(CH2)10-COOH,
-CH2CH(CH3)-COOH und
-(CH2)2-S-CH2-COOH.
Beispiele für Basen zur Umsetzung mit carboxyfunktionellen Re
sten R' aufweisenden Organopolysiloxanen (a) sind vorzugsweise
Ammoniak, Amine, Alkali- und Erdalkalihydroxide, wie LiOH,
NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Mg(OH)2, Ca(OH)2, Sr(OH)2 und Ba(OH)2.
Die bevorzugten Säurezahlen der carboxyfunktionellen Organopo
lysiloxane (a) liegen bei 1-100 (mg KOH/g), vorzugsweise bei
5-50 und insbesondere bei 10-30. Die Säurezahl eines car
boxyfunktionellen Organopolysiloxans (a) gibt die Anzahl an
Milligramm Kaliumhydroxid an, die notwendig ist, um die freien
Säuren zu neutralisieren, die in einem Gramm des carboxyfunk
tionellen Organopolysiloxans (a) enthalten sind.
Vorzugsweise sind die Reste R Methyl-, Ethyl-, Phenyl-, Me
thoxy- und/oder Vinylreste. Wegen der leichteren Zugänglich
keit sind vorzugsweise 50% der Reste R, insbesondere minde
stens 80% der Reste R, Methylreste.
Es kann ein Organopolysiloxan (a), vorzugsweise ein solches
der Formel (I), eingesetzt werden; es können auch mehrere Or
ganopolysiloxane eingesetzt werden.
Das in Emulsionen eingesetzte Organopolysiloxan(gemisch) ist
vorzugsweise flüssig. Insbesondere besitzen die im erfindungs
gemäßen Verfahren eingesetzten Organopolysiloxane vorzugsweise
jeweils Viskositäten von 100 mPa.s bis 1.000.000 mPa.s, je
weils gemessen bei 25°C.
Wird ein aminofunktionelles Organopolysiloxan zur Herstellung
des vorzugsweise in den erfindungsgemäßen Emulsionen einge
setzten ammoniumfunktionellen Organopolysiloxans (a) verwen
det, so ist bevorzugt, daß es eine Aminzahl von 0,1 bis 3,0,
insbesondere von 0,2 bis 0,9, besitzt. Die Aminzahl eines
aminofunktionellen Stoffes wird bestimmt als Verbrauch in cm3
an 1n Salzsäure bei der Titration von 1 g des aminofunktionel
len Stoffes.
Als Alkylpolyglykoside können beispielsweise die in der EP-A
418 479 beschriebenen Alkylpolyglykoside der allgemeinen For
mel (VI)
R''-O-Zo (VI)
eingesetzt werden,
wobei
R'' vorzugsweise einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit im Mittel 8 bis 24 Kohlen stoffatomen, vorzugsweise 8 bis 16 Kohlenstoffatomen, und
Zo vorzugsweise einen Oligoglycosidrest mit im Mittel o = 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 5, Hexose- oder Pentoseeinheiten oder Gemischen davon bedeuten.
wobei
R'' vorzugsweise einen linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylrest mit im Mittel 8 bis 24 Kohlen stoffatomen, vorzugsweise 8 bis 16 Kohlenstoffatomen, und
Zo vorzugsweise einen Oligoglycosidrest mit im Mittel o = 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 5, Hexose- oder Pentoseeinheiten oder Gemischen davon bedeuten.
Besonders bevorzugt sind Alkylpolyglykoside mit gesättigtem
Alkylrest mit im Mittel 8 bis 14 Kohlenstoffatomen und einem
mittleren Glykosidierungsgrad n zwischen 1,1 und 3.
Ein weiter Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Be
handlung eines mit Indigo gefärbten Gewebes, bei dem zumindest
ein Organopolysiloxan und zumindest ein Alkylpolyglykosid auf
gebracht werden.
Dies wird vorzugsweise durch die Behandlung des mit Indigo ge
färbten Gewebes mit einer wäßrigen Emulsion auf der Grundlage
von
- a) 100 Gewichtsteilen an Organopolysiloxanen, welche vorzugs weise polare Gruppen an Si-C-gebundenen Kohlenwasserstoff resten aufweisen, und
- b) vorzugsweise bis zu 150 Gewichtsteilen an Alkylpolyglykosiden.
Die Organopolysiloxane und Alkylpolyglykoside haben die oben
angegebene Bedeutung.
Im Gegensatz zu den wäßrigen Emulsionen von Polydimethylsi
loxanölen und Polydiphenylsiloxanölen mit Alkylpolyglykosiden
weisen die erfindungsgemäß eingesetzten Emulsionen eine höhere
Stabilität gegenüber Fremdelektrolyten, wie Magnesium- und Na
triumsalzen, auf als entsprechende Emulsionen, bei denen Al
kylpolyglykolether als Emulgatoren verwendet werden.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Emulsionen enthalten relativ
geringe Mengen an Emulgatoren, insbesondere 5 bis 100 Ge
wichtsteile an Alkylpolyglykosiden (b) pro 100 Gewichtsteile
polare Gruppen enthaltender Organopolysiloxane (a).
Die erfindungsgemäß eingesetzten Emulsionen weisen eine dis
kontinuierliche Ölphase, welche die
polare Gruppen enthaltenden Organopolysiloxane (a) enthält,
und eine kontinuierliche Wasserphase auf.
Die Anteile des Organopolysiloxans (a) und der kontinuierli
chen Wasserphase können in weiten Bereichen variiert werden,
je nachdem, welcher Festgehalt in den erfindungsgemäß einge
setzten Emulsionen und Mikroemulsionen angestrebt wird. Vor
zugsweise liegt der Anteil des Organopolysiloxans (a) zwischen
20 und 70 Gewichtsprozent, insbesondere jedoch zwischen 40 und
60 Gewichtsprozent, des Gesamtgewichts der Emulsion.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Emulsionen weisen vorzugswei
se eine mittlere Teilchengröße von höchstens 1 µm, insbesonde
re von höchstens 300 nm auf. Die erfindungsgemäß eingesetzten
Mikroemulsionen weisen vorzugsweise eine mittlere Teilchen
größe von höchstens 150 nm, insbesondere von höchstens 20 nm,
auf. Der Ausdruck "Emulsionen" umfaßt im ganzen Text auch Mi
kroemulsionen. Der Ausdruck "Mikroemulsionen" bezieht sich nur
auf Emulsionen mit einer mittleren Teilchengröße von höchstens
150 nm, die transparent bis optisch klar sind. Mikroemulsionen
von Organopolysiloxanen mit Alkylpolyglykosiden als Emulgato
ren sind nicht vorbeschrieben.
Beispielsweise zur Verkleinerung der Teilchengröße und zur
Verringerung der benötigten Menge an Alkylpolyglycosiden (b)
können die erfindungsgemäß eingesetzten Emulsionen, insbeson
dere die Mikroemulsionen, auch Cotenside vorzugsweise in Men
gen von 0 bis 30 Gewichtsteilen, insbesondere höchstens 20 Ge
wichtsteilen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der Orga
nopolysiloxane (a), enthalten.
Unter Cotensiden versteht man polare Verbindungen mittlerer
Molmasse, wie vorzugsweise Alkohole der Molekülgröße C4 bis
C8, geeignete Glykolether, Amine, Ester oder Ketone.
Beispiele für besonders geeignete Cotenside sind vorzugsweise
1-Butanol, 2-Butanol, 2-Methyl-2-propanol, 1-Pentanol,
2-Pentanol, 3-Pentanol, 1-Mexanol, 2-Hexanol, 3-Mexanol,
1-Heptanol, 2-Heptanol, 3-Heptanol, 4-Heptanol, 1-Octanol,
2-Octanol, 3-Octanol und 4-Octanol; Diethylenglycolmonome
thyl-, -ethyl-, und -butylether; Diethylenglycoldimethyl- und
-ethylether; 1 -Aminobutan, 2 -Aminobutan,
2-Amino-2-methyl-propan, 1-Aminopentan, 2-Aminopentan,
1-Aminohexan, 1-Aminoheptan und 1-Aminooctan; Ethyl-, Propyl-,
Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-, Pentyl-, Isopentyl- und Hexy
lacetat; Methyl-, Ethyl- und tert.-Butylpropionat; Methyl-,
Ethyl-, Propyl- und Butylbutyrat; 2-Butanon, 2-Pentanon,
3-Pentanon, 4-Methyl-2-pentanon, 2-Hexanon, 3-Hexanon,
2-Heptanon, 3-Heptanon, 4-Heptanon, 5-Methyl-3-Heptanon,
2-Octanon und 3-Octanon.
Beispiele für bevorzugte Cotenside sind 1-Alkanole der vorste
hend aufgeführten Beispiele mit C5- bis C8-Ketten, Diethy
lenglycolmonobutylether, Diethylenglycoldimethyl- und Diethy
lenglycoldiethylether, Propyl-, Butyl- und Pentylacetat sowie
2-Pentanon.
Als Cotenside besonders bevorzugt sind 1-Pentanol, 1-Hexanol
und 1-Octanol, Diethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycol
dimethylether und Butylacetat.
Außer Organopolysiloxan (a), Alkylpolyglykosiden (b), Wasser
und gegebenenfalls Cotensid können die erfindungsgemäß einge
setzten Emulsionen noch Zusatzstoffe enthalten. Die sind ins
besondere Bactericide, Fungicide, Algicide, Mikrobicide, Duft
stoffe, Korrosionsinhibitoren, Farbstoffe, Pigmente, Verdik
kungsmittel und Füllstoffe. Die erfindungsgemäß eingesetzten
Emulsionen enthalten Zusatzstoffe vorzugsweise in Mengen von 0
bis 1 Gewichtsprozent, insbesondere von 0 bis 0,2 Gewichtspro
zent, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der fertigen
Emulsion.
Das Vermischen aller Komponenten der erfindungsgemäß einge
setzten Emulsion kann in beliebiger Reihenfolge unter Verwen
dung von Emulgiergeräten oder durch Zusammenrühren ohne Auf
bietung hoher Scherkräfte erfolgen. Es ist jedoch bevorzugt,
daß zuerst eine homogene Mischung von Organopoiysiloxan (a),
Alkylpolyglykosiden (b) und Wasser hergestellt und in diese
Mischung die Cotenside und Zusatzstoffe, sofern eingesetzt,
ohne Aufbietung hoher Scherkräfte eingerührt werden.
Der auf die jeweiligen Komponenten bzw. Mischungen ausgeübte
Druck ist vorzugsweise der gegebenenfalls durch Einwirkung der
Mischorgane erhöhte (Atmosphären-)Druck; die entsprechend
herrschende Temperatur ist vorzugsweise die gegebenenfalls
durch Einwirkung der Mischorgane erhöhte
(Raum-)Temperatur.
Das vorzugsweise in den erfindungsgemäß eingesetzten Emulsio
nen enthaltene eingesetzte ammoniumfunktionelle Organopolysi
loxan (a) kann hergestellt werden durch Zugabe von Mineralsäu
ren oder Carbonsäuren zu entsprechenden aminofunktionellen Or
ganopolysiloxanen. Diese Zugabe von Säure zum Organopolysilox
an (a) kann erfolgen, bevor das Organopolysiloxan (a) einge
setzt wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform zur Herstellung
der erfindungsgemäß eingesetzten Emulsionen unter Einsatz be
sonders bevorzugter amino- und/oder ammoniumfunktioneller Or
ganopolysiloxane (a) werden die ammoniumfunktionellen Reste
jedoch in situ beim Mischen von Organopolysiloxan (a), Alkyl
polyglykosiden (b) und Wasser durch Zugabe der vorstehend be
schriebenen Mineral- und/oder Carbonsäuren, insbesondere Es
sigsäure, erzeugt.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Emulsionen können grundsätz
lich in jedem turbulenten Mischer hergestellt werden, der auch
bisher zur Herstellung von Emulsionen verwendet wurde. Bei
spiele für verwendbare Mischer sind Rührer, wie Blatt-, Bal
ken-, Anker-, Gitter-, Schnecken-, Propeller-, Scheiben-, Im
peller-, Turbinen-, Planetenrührer, Ein- und Doppelschnecken
mischer, Mischturbinen, Kolloidmühlen, Ultraschallmischer, In
line-Mischer, Pumpen, Homogenisatoren, wie Hochdruck-, Turbi
nen- und Umlaufhomogenisatoren.
Handelsübliches, indigogefärbtes Denim-Rohgewebe aus 100%
Baumwolle wurde in langer Flotte (500%) mit 0,5 g/L Bakteri
enamylase (Mucilase, Freedom/ Diamalt) bei pH 6,0 2 Stunden
bei 55°C entschlichtet und anschließend mit klarem Wasser
tensidfrei gespült und bei Raumtemperatur getrocknet.
Die Stoffproben wurden am Foulard mit wäßrigen Emulsionen
bzw. Lösungen der Prüfsubstanzen, im Falle der Siliconöle mit
Lösungen in Testbenzin, so beaufschlagt, daß ca. 1,0%
Wirksubstanz auf Gewebegewicht aufgebracht wurde. Schließlich
wurde bei 150°C 5 Minuten getrocknet.
Probenstücke 7×5 cm wurden aneinandergenäht und in einem
Glasrohr begast. Die Konzentration an Ozon/NOx betrug ca. 200
mg/h, die Durchflußrate 2,0 l/h. Das oxydierende Agens wurde
durch elektrische Entladung in Luft von einem Ozongenerator
erzeugt, so daß 03 neben NOx vorlag. Die Einwirkzeit betrug
jeweils 60 Minuten bei Raumtemperatur. Die Proben wurden an
schließend gespült und getrocknet.
Die Proben werden hängend mit Ozon behandelt. Ozon wird durch
"stille Entladung" in einem Ozonisator aus reinem Sauerstoff
hergestellt. Der Sauerstoffdurchfluß wird mit Hilfe eines
Flowmeters eingestellt und am Ende der Apparatur mit einer
Gasuhr gemessen. Bei der gewählten Ozonisatoreinstellung wer
den durchschnittlich 200 mg Ozon pro Stunde produziert.
Um zu starke Warenbewegung durch den Gasfluß zu vermeiden,
werden die zu einem Streifen zusammengenähten Proben mit einem
Gewicht (ca. 30 g) beschwert.
Ozonkonzentration: ca. 200 mg/h
Durchflußrate: 2,0 l/h
Behandlungsdauer: 60 min, bei Raumtemperatur.
Durchflußrate: 2,0 l/h
Behandlungsdauer: 60 min, bei Raumtemperatur.
Nach der Ozonbehandlung werden die Prüflinge im Mathis-Trock
ner bei Raumtemperatur 20 Minuten lang mit Umluft (maximale
Lüftungsstufe) behandelt, um Restozon von der Ware zu
entfernen.
Sie erfolgte an einem Farbmeß-Gerät (Data Color Spectra Flash
600). Die Beurteilung erfolgte nach dem Verlust der Farbstärke
in %.
Dabei bedeutet:
Microemulsion eines niedrigviskosen, gestopperten Silicon
öles mit Aminoethyl-aminopropylgruppen; Ölviskosität 200 mm2/s,
Aminzahl 0,25; emulgiert mit Trimethylnonanol × 6 EO
Macroemulsion eines hochviskosen, niedrigaminierten, reakti
ven Öls; Ölviskosität 8000 mm2/s; Aminzahl 0,15; emulgiert
mit iso-C13 Fettalkohol × 10 EO
Macroemulsion des gleichen Öles wie Weichmacher 2, emulgiert
mit Alkyltrimethylammoniumchlorid und Nonylphenol × 7 EO
Macroemulsion eines reaktiven aminreichen Siliconöles; Ölvis
kosität 1000 mm2/s, Aminzahl 0,6; emulgiert mit einem Gemisch
aus C13-Fettalkohol x 6 EO und C13-Fettalkohol × 8 EO
Microemulsion eines gestopperten, aminreichen Öles; Ölviskosi
tät 1000 mm2/s, Aminzahl 0,6; emulgiert mit C13-Fettalkohol ×
6 EO
Microemulsion eines reaktiven Öles mittleren Amingehalts; Öl
viskosität 1000 mm2/s; Aminzahl 0,3; emulgiert mit
C13-Fettalkohol × 6 EO
Microemulsion eines cyclohexylaminofunktionellen (thermover
gilbungsarmen) Siliconöls; Ölviskosität 1000 mm2/ s; Aminzahl
03; emulgiert mit C13-Fettalkohol × 6 EO mit Butyldiglykol
als Co-Emulgator
Hochviskoses, niedrig aminiertes reaktives Öl; Ölviskosität
8000 mm2/s, Aminzahl 0,15; eingesetzt im Siliconweichmacher
Nr. 2
Reaktives Öl der Viskosität 1000 mm2/s, Aminzahl 0,3 einge
setzt im Siliconweichmacher Nr. 6
Reaktives, aminreiches Siliconöl, Viskosität 1000 mm2/s;
Aminzahl 0,6, eingesetzt im Siliconweichmacher Nr. 4.
Cyclohexylaminofunktionelles, hochviskoses Öl, Viskosität 7000
mm2/s und der Aminzahl 0,20. Ähnlich dem Öl aus Siliconweich
macher Nr. 7, aber höherviskos und niedriger aminiert.
17 Teile eines gestopperten hochaminierten Aminosiliconöles
(Aminzahl = 0,6; Viscosität = 1000 mm2/s) wurden mit 8,6 Tei
len Alkylplyglycosid (70%ig) , 74 Teilen vollentsalztem Wasser
und 0,3 Teilen Essigsäure 100%ig zu einer Emulsion verrührt
und mit 3,5 g/L Formalinlösung konserviert.
Das Öl war identisch mit dem im Weichmacher 5 verwendeten
Produkt.
Als Emulgator diente Glucopon 225 DK (Henkel), ein C8-C10
Alkylplyglycosid mit 1,7 Zuckereinheiten und 70% Aktivgehalt.
Analog wurde aus dem auch in Weichmacher 4 eingesetzten reak
tiven Öl nach Rezeptur von Weichmacher 8 eine Emulsion
bereitet.
Das bereits in den Weichmachern 2 + 3 eingesetzte aminarme,
hochviskose Siliconöl wurde zu 17 Teilen mit 9,5 Teilen Gluco
pon 215 CSUP (Henkel) und 0,08 Teilen Essigsäure emulgiert
und mit 3,5 g/L Formalinlösung konserviert.
Glucopon 215 CSUP ist ein C8-C10-Alkylpolyglykosid mit 1,5
Zuckereinheiten.
17 Teile des bereits in Weichmacher 6 benutzten Aminöles der
Aminzahl 0,3 wurden mit 8,6 Teilen Glucopon 225 DK wie bei
Weichmacher 8 beschrieben emulgiert, jedoch mit einer auf 0,15
Teile reduzierte Menge an Essigsäure.
Der durch erfindungsgemäße Weichmacher hervorgerufene Verlust
an Farbstärke in % ist also erheblich geringer als bei Verwen
dung konventioneller Siliconemulsionen (Beispiel 1) und in der
gleichen Größenordnung, wie bei Verwendung von z. B. Polyethy
len-Emulsionen. Der durch Aminosilicone bewirkte Weichgriff
aber ist den mit Polyethylen erzielbaren, wie jedem Textil
fachmann geläufig, weit überlegen.
In den bisherigen Beispielen wurde der erfindungsgemäße Weich
macher über Foulard aufgetragen um einen streng definierten
Weichmachergehalt auf dem Gewebe zu erzielen.
In der industriellen Praxis aber wird der Weichmacher in der
Waschmaschine im Ausziehverfahren appliziert.
5a) In einer horizontalen Trommelwaschmaschine wurden 35 Paar
Jeans (ca. 30 kg) in langer Flotte entschlichtet, gebleicht
und gespült. Nach Ablassen wurden 300 l Frischwasser zugegeben
und mit 1,8 kg Weichmacher 8 (siehe Seite 23) entsprechen 0,3
kg Silicon versetzt. Nach 30 Minuten Laufzeit war der Weichma
cher zu ca. 45% ausgezogen.
5b) Um die Ausbeute zu erhöhen, wurde zusätzlich zu den 1,8
kg Weichmacher Nr. 8 im Parallelversuch ein sogenannter Akti
vator zugegeben und zwar in einer Menge von 0,04 kg.
Durch diese Zugabe stieg die Ausziehrate auf 90%.
Der Aktivator ist ein seit langem bekanntes Produkt zur Förde
rung des Ausziehvermögens von Weichmacheremulsionen.
Er besteht aus einer wäßrig-alkoholischen Lösung von 40%
Triethanolamintitanat und 11% Zinkacetat × 2 H2O.
Claims (5)
1. Indigo gefärbtes Gewebe, dadurch gekennzeichnet, daß es zu
mindest ein Organopolysiloxan und zumindest ein Alkylpolygly
kosid enthält.
2. Indigo gefärbtes Gewebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Organopolysiloxan ein aminofunktionelles Or
ganopolysiloxan ist.
3. Indigo gefärbtes Gewebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Organopolysiloxan zu
dem Alkylpolyglykosid 10 : 1 bis 0,5 : 1 beträgt.
4. Verfahren zur Behandlung eines mit Indigo gefärbten Gewebes
nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest ein Organopolysiloxan und zumin
dest ein Alkylpolyglykosid aufgebracht werden.
5. Verfahren zur Behandlung eines mit Indigo gefärbten Gewebes
nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Or
ganopolysiloxan und zumindest ein Alkylpolyglykosid in Form
einer Emulsion aufgebracht werden.
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