Die vorliegende Erfindung betrifft eine wässrige Zusammensetzung zum Vorgerben von Hautblössen oder Nachgerben von Leder, ein Verfahren zum Vorgerben von Hautblössen oder Nachgerben von Leder sowie das nach dem vorliegenden Verfahren behandelte Leder.
Die Mineral- und insbesondere die Chromvorgerbung und Chromgerbung, besitzen für die Herstellung von Leder und Pelzen eine grosse Bedeutung. Allerdings bereiten die dabei anfallenden chromsalzhaltigen Behandlungsbäder grosse Probleme, da die Abwässer in aufwändiger Weise gereinigt oder entsorgt werden müssen. Auf Grund dieser ökologischen Schwierigkeiten sucht man nach Alternativverfahren, die einerseits ökologisch unbedenklicher sind und andererseits hinsichtlich der erzielten Lederqualitäten den Mineralgerbungen ebenbürtig sind.
Es ist zwar bekannt, dass man Leder mit Glutardialdehyd auch ohne Verwendung von Chromsalzen gerben kann, der allgemeinen Anwendung dieser Methode steht jedoch in vielen Fällen der erheblich höhere Preis entgegen. Zudem ist die Vergilbung, der mit Glutardialdehyd gegerbten Leder manchmal von Nachteil, z.B. in den Fällen, in denen das Leder anschliessend gar nicht oder nur in hellen Tönen gefärbt werden soll.
Ausserdem ist auch schon bekannt, Leder mit anionischen aromatischen Gerbstoffen (Syntanen) zu gerben, wobei jedoch die erreichbare Schrumpfungstemperatur nicht allen Anforderungen gerecht wird.
Es ist ferner auch schon beschrieben, dass man Leder mit Hydroxyalkylphosphin-Verbindungen, gegebenenfalls zusammen mit einem Phenol und einem mineralischen, pflanzlichen oder Aldehyd enthaltendem Gerbmittel behandelt.
Mit all diesen Verfahren gelingt es jedoch nicht, Leder herzustellen, welches in allen Punkten die Wünsche der Verbraucher befriedigt.
Es wurde nun gefunden, dass sich wässrige Zusammensetzungen, enthaltend eine Mischung aus einer Hydroxyalkylphosphin-Verbindung und einem anionischen aromatischen Gerbstoff, hervorragend zum Vorgerben von Hautblössen oder Nachgerben von Leder eignen, wobei auf den Einsatz von Mineralsalzen völlig verzichtet werden kann.
Überraschenderweise ist die Schrumpfungstemperatur ausreichend und die mit einer solchen Mischung behandelten Leder zeigen eine festere Struktur als Leder, die nur mit einer Hydroxyalkylphosphin-Verbindung behandelt wurden, was sich bei der weiteren Bearbeitung, z.B. beim Falzen auf die gewünschte Dicke oder beim Spalten, vorteilhaft auswirkt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach eine wässrige Zusammensetzung, zum Vorgerben von Hautblössen oder Nachgerben von Leder, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie
(A) eine Hydroxyalkylphosphin-Verbindung.
(B) einen anionischen aromatischen Gerbstoff,
(C) Wasser und gegebenenfalls
(D) eine Säure enthält.
Mit der erfindungsgemässen wässrigen Zusammensetzung können sehr gute Resultate hinsichtlich der Vorgerbung erzielt werden, und das Leder weist eine hohe Schrumpfungstemperatur auf. Nach dem Vorgerben ist eine anschliessende nicht-mineralische, insbesondere chromsalzfreie Gerbung zur Herstellung von Wet-White-Ledermaterial möglich, wobei dazu vorteilhafterweise wiederum eine erfindungsgemässe wässrige Zusammensetzung verwendet wird. Man kann jedoch auch andere übliche Nachgerbmittel einsetzen.
Als Hydroxyalkylphosphin-Verbindungen (A) sind generell Verbindungen der Formel
[HO-R-P-R min n]x X (1)
geeignet, worin
R Alkyl oder Alkenyl mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen, R min unabhängig, voneinander je Alkyl oder Alkenyl mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen oder R-OH,
X<(-)> ein Anion,
x die Wertigkeit von X und
n 2 oder 3 bedeutet.
Bevorzugt verwendete Hydroxyalkylphosphin-Verbindungen (A) sind solche der Formel
EMI3.1
worin
R Alkyl oder Alkenyl mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen,
R1, R2 und R3 unabhängig voneinander je Alkyl oder Alkenyl mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen oder R-OH und
X<(-)> ein Anion bedeutet.
Vorzusgsweise weisen R, R1, R2 und R3 je 1 bis 4 Kohlenstoffatome auf und besonders geeignet Verbindungen unter diesen sind solche, bei denen R1, R2 und R3 je Hydroxyalkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Ganz besonders bevorzugt verwendet man Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumsalze.
Das Anion X<(-)> kann beliebiger anorganischer oder organischer Natur sein, wie z.B. ein Nitrat, Fluorid, Phosphonat, Carbonat, Formiat, Acetat oder Propionat, vorzugsweise handelt es sich jedoch um Chlorid, Bromid, Phosphat oder vor allem um Sulfat.
Die vor allem bevorzugte Hydroxyalkylphosphin-Verbindungen (A) ist Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumsulfat.
Die Hydroxyalkylphosphin-Verbindungen sind bekannt, z.B. aus WO-A-93/06 249, oder können nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden.
Als anionische aromatische Syntane (B) kommen z.B. solche in Betracht, welche durch Kondensation von sulfonierten aromatischen Verbindungen allein oder zusammen mit weiteren, meist unsulfonierten aromatischen Verbindungen mit Formaldehyd und/oder Harnstoff erhältlich sind.
Hierfür geeignete aromatische Verbindungen sind z.B.: Naphthalin, Diphenyl, Terphenyl, Phenole, Kresole, 4,4 min -Dihydroxidiphenylsulfon, beta -Naphthol, Dihydroxibenzole, Resorcin, 2,2 min -Bis-(hydroxyphenyl)-propan und Diarylether, wie Diphenylether und Ditolylether, die gegebenenfalls in an sich bekannter Weise sulfoniert wurden.
Besonders geeignete anionische aromatische Gerbstoffe sind die folgenden Verbindungen:
<tb><TABLE> Columns=2
<tb><SEP>(l)<SEP>Kondensationsprodukte aus sulfoniertem Phenol oder Kresol und Formaldehyd,
<tb><SEP>(ll)<SEP>Kondensationsprodukte aus Naphtalinsulfonsäure und Formaldehyd,
<tb><CEL AL=L>(lll)<CEL AL=L>Formaldehyd-Kondensationsprodukte von 4,4 min -Dihydroxydiphenylsulfonen mit (Hydroxy)arylsulfonsäuren,
<tb><SEP>(IV)<SEP>Formaldehyd-Kondensationsprodukte von sulfogruppenhaltigen aromatischen Hydroxyverbindungen mit Aralkylhalogeniden,
<tb><SEP>(V)<SEP>Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukte von Phenolen und Phenolsulfonsäuren,
<tb><SEP>(Vl)<SEP>Umsetzunsprodukte aus Phenol und einem Sulfonierungsmittel, wobei das Molverhältnis
(Phenol):(SO3) (1):
(1,1-2,2) beträgt.
<tb><SEP>(Vll)<SEP>Kondensationsprodukte aus sulfonierten Diarylethern und Formaldehyd,
<tb><SEP>(Vlll)<SEP>Kondensationsprodukte aus sulfonierten Di- oder Terphenylen und Formaldehyd,
<tb><SEP>(IX)<SEP>Kondensationsprodukte aus 4,4 min -Dihydroxydiphenylsulfon und sulfoniertem 4,4 min -Dihydroxydiphenylsulfon mit Formaldehyd,
<tb><SEP>(X)<SEP>Formaldehyd-Kondensationsprodukte aus Diarylethersulfonsäure und 4,4 min -Dihydroxydiphenylsulfon und
<tb><SEP>(XI)<SEP>Formaldehyd-Kondensationsprodukte von Phenol mit Arylsulfonsäuren oder Hydroxyarylsulfonsäuren.
<tb></TABLE>
Diese Kondensationsprodukte liegen in Form der freien Säuren, vorzugsweise in Form der Sulfonsäuren, oder als Salze, vor allem Lithium-, Kalium- oder insbesondere Natriumsalze vor.
Diese Kondensationsprodukte sind bekannt, z.B. aus Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie Bd. 16, (4), 138 bis 140 (1979) oder können nach den in den dort angegebenen Referenzen beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Als Säuren (D) kommen sowohl anorganische wie auch organische Säuren in Frage, beispielsweise Salzsäure, Schwefelsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Citronensäure, Milchsäure, Oxalsäure, Benzoesäure, Phthalsäure, Phenolsulfonsäure, Phenolpolysulfonsäure oder Naphthalinsulfonsäure. Vorzugsweise verwendet man eine organische Säure, insbesondere Essigsäure oder Ameisensäure. Falls die Lösungen der anionischen aromatischen Gerbstoffe infolge der in diesen vorhandenen Säuregruppen bereits den gewünschten pH-Wert aufweisen, so kann gegebenenfalls auf die Komponente (D) verzichtet werden.
Bevorzugte erfindungsgemässe wässrige Zusammensetzungen enthalten, bezogen auf das gesamte Gemisch,
1 bis 30, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-% der Komponente (A),
10 bis 75, vorzugsweise 20 bis 55 Gew.-% der Komponente (B),
so viel Säure, um einen pH-Wert zwischen 0,5 und 6,8 einzustellen, und
Wasser zum Auffüllen auf 100%.
Unter diesen sind solche Zusammensetzungen besonders bevorzugt, die bezogen auf das gesamte Gemisch,
2 bis 20 Gew.-% der Komponente (A),
20 bis 55 Gew.-% der Komponente (B),
so viel Säure, um einen pH-Wert zwischen 1 und 6,5 einzustellen, und
Wasser zum Auffüllen auf 100% enthalten.
Bezogen auf die Mischung der Gerbmittel (A) und (B), liegt der Anteil an der
Komponente (A) vorzugsweise zwischen 5 und 95 Gew.-% und der Anteil an der
Komponente (B) vorzugsweise zwischen 5 und 95 Gew.-%
Die Herstellung, der erfindungsgemässen wässrigen Zusammensetzung erfolgt zweckmässig sodass man die Komponente (A) in Wasser bei einer Temperatur zwischen 15 und 60 DEG C löst und anschliessend die erhaltene klare Lösung mit der Komponente (B) und gegebenenfalls einer Säure (D) versetzt.
Die so erhaltene wässrige Zusammensetzung ist flüssig und weist eine gute Lagerstabilität auf.
Die erfindungsgemässe wässrige Zusammensetzung ist für sich allein als hervorragender Vorgerbstoff für alle Häute und Felle geeignet und dient ganz besonders als Vorstufe zur Herstellung von Wet-White-Ledern und Pelzen. Nach dem Vorgerben ist eine anschliessende Gerbung möglich, wobei dazu vorteilhafterweise wiederum eine erfindungsgemässe wässerige Zusammensetzung verwendet wird.
Zum Vorgerben von Hautblössen verwendet man vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% insbesondere 2 bis 5 Gew.-%, der erfindungsgemässen wässrigen Zusammensetzung bezogen auf das Gewicht der Hautblösse.
Verwendet man die erfindungsgemässen wässrigen Zusammensetzungen zum Nachgerben von Leder, so setzt man ebenfalls vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, insbesondere 2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Leders, ein.
Einen weiteren Erfindungsgenstand der vorliegenden Anmeldung bildet daher ein Verfahren zur Vorgerbung von Hautblössen und/oder zum Nachgerben von Leder. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine gepickelte Hautblösse oder ein vorgegerbtes Leder in einer wässrigen Flotte behandelt, die
(A) eine Hydroxyalkylphosphin-Verbindung,
(B) einen anionischen aromatischen Gerbstoff,
(C) Wasser und gegebenenfalls
(D) eine Säure enthält.
Vorzugsweise verwendet man für das erfindungsgemässe Verfahren eine wässrige Flotte, die
(A)Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumsulfat,
(B) einen anionischen aromatischen Gerbstoff, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus
<tb><TABLE> Columns=2
<tb><SEP>(I)<SEP>Kondensationsprodukte aus sulfoniertem Phenol oder Kresol und Formaldehyd,
<tb><SEP>(ll)<SEP>Kondensationsprodukte aus Naphtalinsulfonsäure und Formaldehyd,
<tb><CEL AL=L>(lll)<CEL AL=L>Formaldehyd-Kondensationsprodukte von 4,4 min -Dihydroxydiphenylsulfonen mit (Hydroxy)arylsulfonsäuren,
<tb><SEP>(IV)<SEP>Formaldehyd-Kondensationsprodukte von sulfogruppenhaltigen aromatischen Hydroxyverbindungen mit Aralkylhalogeniden,
<tb><SEP>(V)<SEP>Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukte von Phenolen und Phenolsulfonsäuren,
<tb><SEP>(Vl)<SEP>Umsetzungsprodukte aus Phenol und einem Sulfonierungsmittel,
wobei das Molverhältnis
(Phenol):(SO3) (1):(1,1-2,2) beträgt,
<tb><SEP>(Vll)<SEP>Kondensationsprodukte aus sulfonierten Diarylethern und Formaldehyd,
<tb><SEP>(VIII)<SEP>Kondensationsprodukte aus sulfonierten Di- oder Terphenylen und Formaldehyd,
<tb><SEP>(IX)<SEP>Kondensationsprodukte aus 4,4 min -Dihydroxydiphenylsulfon und sulfoniertem 4,4 min -Dihydroxydiphenylsulfon mit Formaldehyd,
<tb><SEP>(X)<SEP>Formaldehyd-Kondensationsprodukte aus Diarylethersulfonsäure und 4.4 min -DihydroxydiphenyIsulfon und
<tb><SEP>(XI)<SEP>Formaldehyd-Kondensationsprodukte von Phenol mit Arylsulfonsäuren oder Hydroxyarylsulfonsäuren
<tb></TABLE>
(C) Wasser und gegebenenfalls
(D) eine Säure enthält.
Weitere Zusätze zur Behandlungsflotte sind nicht notwendig.
Die Vorgerbung erfolgt beispielsweise dadurch, dass man das gepickelte Blössenmaterial mit der erfindungsgmässen wässrigen Zusammensetzung während 1 bis 12 Stunden bei einer Temperatur zwischen 15 und 45 DEG C und einem pH-Wert zwischen 1 und 7,5 behandelt, z.B. im rollenden Fass.
Anschliessend kann das so erhaltene Material auf übliche Weise entwässert und auf die gewünschte Dicke gefalzt oder gespalten werden und danach auf übliche Weise mit einem mineralischen Gerbstoff oder vorzugsweise, zur Herstellung von Wet-White-Material, mit vegetabilen oder synthetischen Gerbstoffen gegerbt werden. Diese Nachgerbung kann ebenfalls mit der erfindungsgemässen wässrigen Zusammensetzung erfolgen, z.B. indem man das vorgegerbte Leder mit der erfindungsgemässen wässrigen Zusammensetzung während 1 bis 12 Stunden bei einer Temperatur zwischen 15 und 45 DEG C und einem pH-Wert zwischen 1 und 7,5 behandelt, z.B. im rollenden Fass.
Bei entsprechender Prozessführung lassen sich mit dem vorliegenden Verfahren auch fertig gegerbte Leder herstellen.
Mit dem vorliegenden Verfahren kann auf den Einsatz von Mineralsalzen völlig verzichtet werden.
Die in den nachfolgenden Vorschriften und Beispielen angegebenen Prozente und Teile beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel 1:
51 Teile Naphthalinsulfonsäure werden mit 45 Teilen Dihydroxydiphenylsulfon, 30 Teilen Wasser und 16 Teilen Formaldehyd (37%ig) ungefähr 2 Stunden auf 105 bis 110 DEG C erhitzt, bis das Kondensat in Wasser klar löslich ist. Anschliessend wird mit 50 Teilen Natronlauge (30%ig) schwach sauer gestellt, und mit 193 Teilen Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumsulfat (25%ig) und 5 Teilen Ameisensäure (85%ig) versetzt.
Man erhält eine klare, helle Lösung, die einen pH-Wert von 2,0 bis 3,0 aufweist. Der Trockengehalt beträgt 40 Gew.-%. Die Lösung ist auch bei 35 DEG C mindestens 1 Monat lagerstabil und eignet sich hervorragend zum Vorgerben und Nachgerben von Leder.
Die verwendete Naphthalinsulfonsäure wird erhalten durch mehrstündiges Erhitzen von 520 Teilen Naphthalin und 560 Teilen konzentrierter Schwefelsäure auf 140 bis 160 DEG C, bis das Reaktionsprodukt vollständig wasserlöslich ist.
Das verwendete Dihydroxydiphenylsulfon wird erhalten durch dreistündiges Erhitzen von 540 Teilen Phenol und 180 Teilen 60%igem Oleum auf 170 bis 180 DEG C und Abdestillieren des überschüssigen Phenols.
Beispiel 2:
500 Teile geschmolzenes Phenol werden bei 60 bis 70 DEG C langsam mit 440 Teilen 66%igem Oleum versetzt und anschliessend 1 Stunde bei 100 DEG C sulfoniert. Die gebildete Phenolsulfonsäure wird dann langsam im Vakuum von etwa 11 bis 13 mm auf 160 bis 165 DEG C erhitzt, sodass nur wenig Phenol abdestilliert, und so lange bei dieser Temperatur gehalten, bis 1g des Kondensationsproduktes 3,5 bis 3,7 cm<3> 1 n Natronlauge gegen Kongorot neutralisiert. Das auf diesem Wege entstandene Kondensationsprodukt wird mit 90 bis 100 Teilen Phenol versetzt und nachdem das Phenol gut durchgemischt ist wird die Reaktionsmasse wieder langsam unter Vakuum gesetzt und so lange im Vakuum bei 165 DEG C erhitzt, bis 1g des Kondensationsproduktes nur noch 2,7 bis 2,5 cm<3> 1 normale Natronlauge gegen Kongorot neutralisiert.
100 Teile dieses Kondensationsproduktes werden vorsichtig mit 54 Teilen 30%iger Natronlauge geschmolzen und mit 22 Teilen 37%iger Formaldehydlösung versetzt und dann so lange (ca. 6 Stunden) bei 100 bis 105 DEG C kondensiert, bis eine Probe mit wenig Wasser verdünnt beim Ansäuern mit verdünnter Schwefelsäure bis zu einem pH-Wert von 3,5 klar bleibt.
Die Reaktionsmasse wird dann mit 30 Teilen Wasser verdünnt und mit 205 Teilen Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumsulfat (25%ig.) 3,6 Teilen Ameisensäure (85%ig) und 8 Teilen Phenolsulfonsäure (65%ig) versetzt.
Man erhält eine klare, helle Lösung, die einen pH-Wert von 4,5 bis 5,5 aufweist. Der Trockengehalt beträgt 40 Gew.-%. Die Lösung ist auch bei 35 DEG C mindestens 1 Monat lagerstabil und eignet sich hervorragend zum Vorgerben und Nachgerben von Leder.
Beispiel 3:
Arbeitet man wie im Beispiel 2 beschrieben, verwendet jedoch anstelle von 54 Teilen 30%iger Natronlauge eine äquivalente Menge Lithiumhydroxid, so erhält man ebenfalls eine lagerstabile zum Vorgerben und Nachgerben von Leder geeignete Lösung.
Beispiel 4:
478 Teile 20%iges Oleum werden unter Rühren zu 500 Teilen geschmolzenem Phenol gegeben, wobei man durch Kühlen dafür sorgt, dass die Temperatur 70 DEG C nicht übersteigt. Anschliessend wird 1 Stunde bei 105 DEG C sulfoniert. Die gebildete Phenolsulfonsäure wird langsam unter vermindertem Druck von 11 bis 13 Torr auf 150 bis 155 DEG C erhitzt, und diese Temperatur wird beibehalten, bis 1g des Kondensationsproduktes 3,8 bis 4,0 cm<3> 1 normale Natronlauge gegen Kongorot neutralisiert.
100 Teile der erhaltenen Hydroxyphenylsulfon-(poly)-hydroxyphenylsulfonmonosulfonsäure werden bei 90 DEG C mit 42 Teilen Wasser verschmolzen und mit 14,4 Teilen Harnstoff versetzt. Nach dem Abkühlen auf 55 DEG C werden 38,4 Teile Formaldehyd (37%ig) innerhalb von 2 Stunden zugetropft und noch etwa 4 Stunden gerührt, bis das Kondensat in Wasser klar löslich ist.
Das erhaltene Reaktionsprodukt wird mit 37,2 Teilen Kalilauge (50%ig) schwach sauer gestellt. Anschliessend werden 232 Teile Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumsulfat (25%ig) und 42 Teile Essigsäure (75%ig) zugegeben.
Man erhält eine klare, helle Lösung, die einen pH-Wert von 2,5 bis 3,5 aufweist. Der Trockengehalt beträgt 43 Gew.-%. Die Lösung ist auch bei 35 DEG C mindestens 1 Monat lagerstabil und eignet sich hervorragend zum Vorgerben und Nachgerben von Leder.
Beispiel 5:
55 Teile Phenolsulfonsäure werden mit 25 Teilen Dihydroxydiphenylsulfon, 35 Teilen Wasser und 56 Teilen 30%iger Natronlauge vermischt und dann mit 61,5 Teilen 37%iger FormaldehydIösung versetzt und so lange (ca. 6 Stunden) bei 100 bis 105 DEG C kondensiert, bis eine mit wenig Wasser verdünnte Probe beim Ansäuern mit verdünnter Schwefelsäure bis zu einem pH-Wert von 3,5 klar bleibt.
Die Reaktionsmasse wird dann mit 232,5 Teilen Tetrakis-(hydroxymethyl)-phosphoniumsulfat (25%ig) 3,6 Teilen Ameisensäure (85%ig) und 5-Teilen Schwefelsäure (40%ig) versetzt.
Man erhält eine klare, helle Lösung, die einen pH-Wert von 4,0 bis 5,0 aufweist. Der Trockengehalt beträgt 34 Gew.-%. Die Lösung ist auch bei 35 DEG C mindestens 1 Monat lagerstabil und eignet sich hervorragend zum Vorgerben und Nachgerben von Leder.
Beispiel 6:
100 Teile einer gepickelten Kalbsblösse werden mit 3% des gemäss Beispiel 1 hergestellten Mittels während 3 bis 6 Stunden bei 25 DEG C im rollenden Fass behandelt, wobei mit pulverisiertem Natriumhydrogencarbonat oder Natriumformiat der pH-Wert 6,0 eingestellt wird.
Das so behandelte Leder (Wet-White-Leder) wird entwässert und auf die gewünschte Dicke gefalzt. Dieses Leder ist hervorragend geeignet zur Nachgerbung mit mineralischen, vegetabilen oder synthetischen Gerbstoffen.
Man kann das Leder auch mit dem gleichen, gemäss Beispiel 2 hergestellten Mittel nachgerben und erhält so schwermetallfreies gegerbtes Leder.