DE1619072C2 - Verfahren zur Flammfestausrüstung von Cellulosetextilien oder Papiermaterial - Google Patents
Verfahren zur Flammfestausrüstung von Cellulosetextilien oder PapiermaterialInfo
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Description
Bekanntlich besitzen Aminoplast-Phosphor-Kondensate (Methylol-Phosphor-Polymere), die im Kondensatmolekül
Stickstoffatome enthalten, ausgezeichnete feuerhemmende Eigenschaften. Solche Kondensate
sind besonders geeignet zur Flammfestausrüstung von Textilgut und insbesondere Cellulosetextilgut.
Baumwolle, Kunstseide, Wolle, Jute und Ramie-Fasern sowie Papier und Karton ist ein geeignetes
Substrat, das mit den vorstehend genannten Aminoplast-Phosphor-Kondensaten imprägniert werden
kann (vgl. USA.-Patentschriften 2 809 941, 2 911 322 und 2 993 746). Zu Beginn sind die flammabweisenden
Eigenschaften von Cellulosetextilien, die nach diesen Verfahren flammfest ausgerüstet wurden, sehr gut,
doch hat sich herausgestellt, daß nach mehrmaligem Waschen die Flammfestigkeit abnimmt oder sogar
vollständig verlorengeht.
Zur Verhinderung des Absinkens der Flammfestigkeit ist in der USA.-Patentschrift 3 054 698 beschrieben,
Cellulosetextilien durch Imprägnieren mit wäßrigen Lösungen oder Dispersionen zu behandeln,
die ein Tetra-a-hydroxyorganophosphoniumhalogenid, einem Aminoplastbildner auf der Grundlage
von Methylolmelamin- oder Methylolharnstoffverbindungen, ein Polyvinylchlorid mit einem hohen
Erweichungspunkt von etwa 170 bis 2000C, ein wasserlösliches tertiäres organisches Amin und eine
Harnstoffverbindung enthalten. Die nach diesem Verfahren behandelten Cellulosetextilien haben sowohl
zu Beginn als auch nach mehrmaligem Waschen ausgezeichnete flammabweisende Eigenschaften. Der Griff
und die Waschfestigkeit der Textilien sind erheblich besser als der von Textilien, die mit einer ähnlichen
Imprägnierlösung behandelt wurden, die jedoch nur ein Polyvinylchlorid mit niedrigem Erweichungspunkt
unter etwa 8O0C enthält. In einigen Fällen ist jedoch
der Griff dieser Cellulosetextilien immer noch unerwünscht hart. Bis heute waren Versuche zur Überwindung
dieser Schwierigkeiten und zur Herstellung von Cellulosetextilien mit weicherem Griff ohne gleichzeitige
ungünstige Beeinflussung der Haltbarkeit der Flammfestausrüstung nicht erfolgreich.
Das erfindungsgemäße Verfahren bezweckt es, diese Nachteile zu überwinden und Cellulosetextilien
mit flammabweisenden Eigenschaften, höherer Haltbarkeit und mit weichem. Griff herzustellen.
Somit betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Flammfestausrüstung von Cellulosetextilien oder Papiermaterial
durch Imprägnieren mit wäßrigen Lösungen oder Dispersionen, die ein Tetra-a-hydroxyorganophosphoniumhalogenid,
einen Aminoplastbildner auf der Grundlage von Methylolmelamin- oder
Methylolharnstoffverbindungen, eine Polyvinylhalogenidverbindung, ein wasserlösliches tertiäres organisches
Amin und eine Harnstoffverbindung enthalten, Trocknen und Thermofixieren, welches dadurch gekennzeichnet
ist, daß zum Imprägnieren eine Lösung oder Dispersion verwendet wird, die zusätzlich 2 bis
14 Gewichtsprozent, bezogen auf Gesamtgewicht der Lösung oder Dispersion, eines halogenierten Paraffins &>
mit etwa 16 bis 40 Kohlenstoffatomen und einem Halogengehalt von etwa 20 bis 80% sowie die PoIyvinylhalogenidverbindung
in einer Menge von höchstens 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das halogenierte Paraffin, und gegebenenfalls Antimontrioxyd
enthält.
Gemische von Homo- und Copolymerisaten von Vinylchlorid und Vinylidenchlorid mit 30 bis 50%
Weichmacher, der teilweise aus chlorierten Paraffinen bestehen kann, sowie Antimontrioxyd sind bereits
für die Flammfestausrüstung von Cellulosetextilien bekannt (USA.-Patentschrift 3 014 000). Es kommt
hierbei aber wesentlich darauf an, daß ein Bindemittel mitverwendet wird und ob man erst das
Flammschutzmittel und dann das Bindemittel, beide gleichzeitig oder erst das Bindemittel und dann das
Flammschutzmittel auf die Textilien aufbringt (vgl. österreichische Patentschrift 209 857, insbesondere
Beispiel 6). Im letztgenannten Fall, in dem etwa gleiche Teile Chlorparaffin und Polyvinylchlorid verwendet
wurden, wird gar keine Flammschutzwirkung erzielt. Im Gegensatz zu den bekannten, relativ geringe
Halogenparaffinmengen enthaltenden Gemischen wird erfindungsgemäß mit so hohen Mengen
gearbeitet, daß nicht mehr von einem »Weichmacher« für ein Polyvinylhalogenid gesprochen werden kann,
sondern vielmehr von einem Polyvinylhalogenidzusatz zu einem halogenierten Paraffin. Es ist überraschend,
daß mit den erfindungsgemäß verwendeten geringen Mengen Polyvinylhalogenid eine beständige, waschfeste
Flammfestausrüstung erzielt werden kann, wobei gleichzeitig der Griff weicher wird, zumal andererseits
bekannt war, daß ein Zusatz von weichgemachtem Polyvinylchlorid mit niedrigem Erweichungspunkt
der Imprägnierung nur geringe Waschbeständigkeit verleiht und ein Gemisch aus etwa gleichen Teilen
Polyvinylchlorid, Chlorparaffinen und Antimontrioxyd unter bestimmten Auftragebedingungen praktisch
keine Flammschutzwirkung zeigt.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten wäßrigen Lösungen oder Dispersionen enthalten die
vorgenannten Bestandteile in folgenden Mengen:
Bestandteile Gewichtsprozent
Tetra-a-hydroxyorganophosphonium-
halogenid 6 bis 20
Aminoplastbildner 3 bis 12
Wasserlösliches tertiäres organisches
Amin 1 bis 4
Harnstoffverbindung 3 bis 12
Halogeniertes Paraffin 2 bis 14
Polyvinylhalogenidverbindung 0,02 bis 3,5
Wasser Rest
Der Ausdruck Tetra-a-hydroxyorganophosphoniumhalogenid bedeutet eine Verbindung der allgemeinen
Formel
R-C
OH
ρ®Χθ
in der R Wasserstoff, ein niederer Alkylrest mit 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen, ein niederer halogenierter
Alkylrest mit 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen, ein niederer Alkenylrest mit 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen,
ein halogenierter niederer Alkenylrest mit 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen, ein Arylrest mit
etwa 5 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen, ein halogenierter Arylrest mit etwa 5 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen,
ein Cycloalkylrest mit etwa 3 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen, ein halogenierter Cycloalkylrest
mit etwa 3 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen und X ein Halogenatom, z. B. ein Fluor-, Chlor-, Bromoder
Jodatom, bedeutet. Typische Beispiele für ge-
3 4
eignete Tetra-u-hydroxyorganophosphoniumhaloge- merisat mit einem Gehalt von mindestens 50%
nide sind Tetrahydroxymethylphosphoniumchlorid, Vinylhalogenid, wie Vinylchlorid oder Vinylbromid,
Tetrahydroxymethylphosphoniumbromid, Tetrahy- verwendet. Bevorzugt sind Vinylchloridpolymerisate.
droxyäthylphosphoniumchlorid, Tetra-«-hydroxy- Gegebenenfalls können Vinylchloridrnischpolymeri-
propylphosphoniumchlorid, Tetra-a-hydroxyallyl- 5 sate verwendet werden mit Monomeren, wie Vinyl-
phosphoniumchlorid, Tetra-a-hydroxybenzylphos- acetat, Vinylidenchlorid oder Acrylaten. Bei Verwen-
phoniumchlorid, Tetra-a-hydroxymethylcyclohexyl- dung der Mischpolymerisate sollen diese mindestens
phosphoniumchlorid, Tetra-a-hydroxypropionylphos- 50% und vorzugsweise mindestens 70% Vinylchlorid
phoniumchlorid, Tetra-a-hydroxybutylphosphonium- chemisch gebunden enthalten. Die Polyvinylhalogenid-
chlorid sowie die verschiedenen halogenierten Deri- 10 verbindung kann der Imprägnierlösung als solche
vate dieser Verbindungen, z. B. die chlorierten und oder zusammen mit dem halogenierten Paraffin, vor-
bromierten Derivate, wie Tetrahydroxychlormethyl- zugsweise als Emulsion einverleibt werden,
phosphoniumchlorid und deren Gemische. Die Polyvinylhalogenidverbindung wird in einer
Die Hydroxyorganophosphoniumhalogenidverbin- Menge von höchstens 25 Gewichtsprozent, bezogen
dung kann in monomerer Form oder in teilweise 15 auf das halogenierte Paraffin, verwendet. Die Minkondensierter
bzw. polymerer Form verwendet wer- destmenge der Polyvinylhalogenidverbindung ist dieden,
solange sie nur wasserlöslich ist. Beispielsweise jenige Menge, die dem Imprägniermittel zum Flammkann
man Tetrahydroxymethylphosphoniumchlorid, festausrüsten die gewünschte Haltbarkeit verleiht,
das bevorzugte Hydroxyorganophosphoniumhaloge- ohne den weichen Griff der behandelten Cellulosenid,
erhitzen und es teilweise kondensieren bzw. poly- 20 textilien zu verschlechtern. In einigen Fällen können
merisieren, bevor man es in der Imprägnierlösung löst. Mengen von nur 1 Gewichtsprozent, bezogen auf
Als Aminoplastbildner, welche mit dem Hydroxy- das halogenierte Paraffin, verwendet werden, um
organophosphoniumhalogenid kondensieren, werden diese Ziele zu erreichen. Im allgemeinen verwendet
wasserlösliche, cyclische Aminoplastbildner aus der man jedoch die Polyvinylhalogenidverbindung vor-"
Gruppe der Triazine und der cyclischen Dimethylol- 25 zugsweise in einer Menge von mindestens 5 Ge-
alkylenharnstoffe verwendet. Typische Beispiele für wichtsprozent, bezogen auf das halogenierte Paraffin,
geeignete Triazine sind die Methylolmelamine, wie wobei Mengen im Bereich von etwa 5 bis etwa 15 Ge-
Mono-, Di- und Trimethylolmelamin, modifizierte wichtsprozent, bezogen auf das halogenierte Paraffin,
Methylolmelamine, wie der Trimethyläther des Tri- besonders bevorzugt sind.
methylolmelamine, Triazone, wie Dimethyloltriazon 30 Außer den vorgenannten Bestandteilen können die
und deren Gemische. Typische Beispiele für geeignete wäßrigen Imprägnierlösungen oder-dispersionen noch
cyclische Alkylendimethylolharnstoffe sind Dimethy- Antimontrioxyd in einer Menge von etwa 3 bis etwa
loläthylenhamstoffund Dimethylolpropylenharnstoff. 15 Gewichtsprozent, bezogen auf die wäßrige Im-
Von diesen Aminoplastbildnern ist Trimethylolmel- prägnierlösung oder -dispersion, enthalten. Eine be-
amin bevorzugt, und deshalb wird es nachstehend 35 vorzugte Imprägnierlösung oder -dispersion für das
vorwiegend genannt. erfindungsgemäße Verfahren hat folgende Zusammeri-
Beispiele für Harnstoffverbindungen, die in den setzung:
erfindungsgemäß verwendeten Imprägnierlösungen Bestandteile
oder -dispersionen verwendet werden können, sind „ . , , ., . , , . Gewichtsprozent
Harnstoff/Thioharnstoff.Biuret^thylenharnstoffoder 40 Tetrahydroxymethylphosphonium-
Dicyandiamid. Von diesen Verbindungen sind Harn- „ - °", VV-
Λ £ϊ οV
stoff und Thioharnstoff bevorzugt. Durch Zugabe Tnmethylolmelamm 5,2 bis 8,0
dieser Harnstoffverbindungen zu den Imprägnier- Tnathanolamin 3,3 bis 5,1
lösungen oder -dispersionen kann das Hydroxyorgano- ^f". "'n" "rA ""."," Ί
' bis 5,1
phosphoniumhalogenid in geringeren Mengen ver- 45 Chloriertes Paraffin mit durchwendet
werden, als es sonst notwendig ist. schnittlich 24 Kohlenstoffatomen
Beispiele für wasserlösliche tertiäre organische und einem Chlorgehalt von
Amine sind die niederen Arylamine, wie Triäthyl- _ *° Gewichtsprozent 9,0 bis 3 5
amin, Tributylamin, Trihexylamin, Triäthanolamin, Polyvinylchlorid 1,0 bis 6
Triisopropanolamin und Tripentanolamin. Besonders 5o Antimontrioxyd 6,9 bis 10,5
bevorzugt ist Triäthanolamin. Wasser Kest
Als halogenierte Paraffine werden halogenierte, Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können
unverzweigte oder verzweigte Paraffine mit etwa 16 nicht nur Baumwolle, Kunstseide, Ramie und Jute,
bis 40 Kohlenstoffatomen und mit einem Halogen- sondern auch Papier und Karton flammfest ausgehalt
von etwa 20 bis 80% verwendet. Bevorzugt 55 gerüstet werden. Vorzugsweise wird jedoch das Verwerden
chlorierte unverzweigte oder verzweigte Paraf- fahren zum Flammfestausrüsten von Cellulosetexfine
mit etwa 18 bis 36 Kohlenstoffatomen und einem tilien angewandt, wobei eine erheblich verbesserte
Chlorgehalt von etwa 35 bis 55%- Vorzugsweise wird Waschfestigkeit der Flammfestausrüstung und ein
das halogenierte Paraffin in einem organischen Lö- besserer weicher Griff der Textilien erhalten wird,
sungsmittel, wie Toluol, Leuchtbenzin, Xylol, Naph- 60 Zur Herstellung der Imprägnierlösungen oder -dithalin, Trichloräthylen, Perchloräthylen, Methylen- spersionen werden die verschiedenen Bestandteile mit chlorid oder Petroleum gelöst und mit einem öllös- genügend Wasser versetzt, bis man eine Lösung oder liehen Emulgator versetzt. Diese Lösung kann dann Dispersion oder Emulsion enthält, die etwa 30 bis den wäßrigen Imprägnierlösungen als solche oder 60 Gewichtsprozent Feststoffe enthält. Vorzugsweise nach Herstellung einer wäßrigen Emulsion einverleibt. 65 enthält die Imprägnierlösung oder -dispersion etwa werden. Geeignete Emulgatoren sind nichtionische 40 bis 50 Gewichtsprozent Feststoffe. Der Ausdruck Netzmittel, wie alkylierte Arylpolyätheralkohole. »Feststoffe« schließt sowohl die gelösten als auch die
sungsmittel, wie Toluol, Leuchtbenzin, Xylol, Naph- 60 Zur Herstellung der Imprägnierlösungen oder -dithalin, Trichloräthylen, Perchloräthylen, Methylen- spersionen werden die verschiedenen Bestandteile mit chlorid oder Petroleum gelöst und mit einem öllös- genügend Wasser versetzt, bis man eine Lösung oder liehen Emulgator versetzt. Diese Lösung kann dann Dispersion oder Emulsion enthält, die etwa 30 bis den wäßrigen Imprägnierlösungen als solche oder 60 Gewichtsprozent Feststoffe enthält. Vorzugsweise nach Herstellung einer wäßrigen Emulsion einverleibt. 65 enthält die Imprägnierlösung oder -dispersion etwa werden. Geeignete Emulgatoren sind nichtionische 40 bis 50 Gewichtsprozent Feststoffe. Der Ausdruck Netzmittel, wie alkylierte Arylpolyätheralkohole. »Feststoffe« schließt sowohl die gelösten als auch die
Als Polyvinylhalogenidverbindung wird ein Poly- dispergieren Verbindungen ein. Der Ausdruck »Di-
spersion« umfaßt auch die Emulsion, die beim Vermischen der vorgenannten, in Wasser nicht löslichen
Bestandteile mit Wasser erhalten wird.
Zur Herstellung der wäßrigen Lösungen oder Dispersionen wird vorzugsweise gerührt, um sicherzustellen,
daß sämtliche Bestandteile in der wäßrigen Phase gelöst oder dispergiert sind. Danach wird die
Imprägnierlösung bzw. -dispersion vorzugsweise bei einer Temperatur von unterhalb etwa 300C aufbewahrt, weil dann die Lösung oder Dispersion am
stabilsten und haltbarsten ist. Typische brauchbare Arbeitstemperaturen zur Herstellung der Imprägnierlösung
oder -dispersion liegen bei etwa 18 bis 300C.
Man kann natürlich auch bei etwas höherer oder niedrigerer Temperatur arbeiten, doch kann bei
Temperaturen oberhalb etwa 300C die Haltbarkeit der Imprägnierlösung verkürzt werden. Bei hohen
Außentemperaturen ist es daher zweckmäßig, zum Kühlen der Imprägnierlösung Eis zu verwenden. In
diesen Fällen wurde festgestellt, daß durch Ersatz von etwa 15 bis etwa 25 Gewichtsprozent des Wassers
in der Imprägnierlösung durch Eis die Badtemperatur innerhalb des gewünschten Bereiches gehalten werden
kann, ohne die Konzentration an Feststoffen in der Imprägnierlösung ungünstig zu beeinflussen.
Nach der Herstellung der Imprägnierlösung oder -dispersion kann diese auf Cellulosetextilien und
anderes Cellulosegut nach an sich bekannten Methoden aufgebracht werden, z.B. durch Klotzen, Besprühen,
Aufwalzen oder andere Imprägniermethoden. Im allgemeinen hängt die Art und Weise der Anwendung
der Imprägnierlösung oder -dispersion von der Gestalt des zu behandelnden Cellulosematerials ab.
Bei der Behandlung von Textilien in Form von Meterware ist es zweckmäßig, die Imprägnierlösung
bzw. -dispersion in einem Foulard herzustellen und das Textilgut in der Lösung zu versenken. Danach
wird das Textilgut durch eine Abquetschwalze geführt, um überschüssige Lösung anzutrennen.
Ein wichtiger Faktor bei der Behandlung von Cellulosematerial
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die aufgenommene Menge des Polykondensats.
Diese Menge soll so bemessen sein, daß sowohl befriedigende flammabweisende Eigenschaften als auch
Waschfestigkeit erzielt werden, ohne den Griff des Textilguts ungünstig zu beeinflussen. Dementsprechend
ist die Mindestmenge an aufgenommenem PoIykondensat diejenige Menge, die flammabweisende
Eigenschaften bewirkt. Es wurde festgestellt, daß Mengen des aufgenommenen Polykondensats im
Bereich von etwa 10 bis etwa 35 Gewichtsprozent des behandelten Cellulosematerials befriedigend sind
und Mengen von etwa 14 bis etwa 30 Gewichtsprozent bevorzugt sind. Je nach der Art und dem Gewicht
des zu behandelnden Cellulosematerials ist jedoch die Menge des aufgenommenen Polykondensats
manchmal größer oder geringer.
Die vom behandelten Cellulosematerial aufgenommene Menge an Polykondensat hängt ab von
der aufgenommenen Menge an Imprägnierlösung oder -dispersion während der Imprägnierungsstufe. Daraus
ist ersichtlich, daß die Steuerung der aufgenommenen Menge an Imprägnierlösung ein wichtiger Faktor im
erfindungsgemäßen Verfahren ist. Es wurde festgestellt, daß aufgenommene Mengen an Imprägnierlösung
von etwa 65 bis etwa 100 Gewichtsprozent des behandelten Materials ein flammabweisendes
Fertigprodukt liefern, das die gewünschte Menge an Polykondensat aufgenommen hat. Je nach der Art,
dem Gewicht und der Dichte der zu behandelnden Cellulosematerialien kann jedoch die aufgenommene
Menge an Imprägnierlösung oder -dispersion größer oder auch geringer sein, und trotzdem werden befriedigende
Ergebnisse erhalten.
Nach dem Imprägnieren des Cellulosematerials und nach dem Einstellen der gewünschten Menge an
aufgenommener Imprägnierlösung oder -dispersion wird das Cellulosematerial getrocknet, und die kondensierbaren
Bestandteile werden ausgehärtet. Zum Trocknen und Aushärten des imprägnierten Cellulosematerials
können die verschiedensten Verfahren angewendet werden. Beispielsweise kann man das
imprägnierte Cellulosematerial in einem üblichen Heißluftofen etwa 30 Sekunden bis 15 Minuten bei
Temperaturen zwischen etwa 80 und etwa 170''C trocknen. Die Aushärtung der kondensierbaren Bestandteile
auf dem Cellulosematerial kann in der gleichen Vorrichtung etwa 1 bis 15 Minuten bei
einer Temperatur zwischen etwa 120 und 180° C durchgeführt
werden. Es ist klar, daß auch andere Temperatur- und Zeitbedingungen angewendet werden können,
bei denen aus dem Cellulosematerial sämtliches Wasser abgetrennt wird und die kondensierbaren
Bestandteile ausgehärtet werden. Beispielsweise kann man das imprägnierte Cellulosematerial unter atmosphärischen
Bedingungen über Nacht trocknen lassen und die kondensierbaren Bestandteile härten, oder
man kann das getrocknete Cellulosematerial in einem Infrarotofen etwa 5 bis 12 Sekunden bei einer Temperatur
zwischen etwa 260 und 3700C aushärten.
Nach dem Trocknen und Aushärten wird das mit dem hochmolekularen Kondensationsprodukt ausgerüstete
Cellulosematerial zur Entfernung nicht kondensierter Verbindungen und anderer löslicher Stoffe
in herkömmlicher Weise gewaschen. Das Waschen des behandelten Materials kann durch Tränken mit
einer wäßrigen Seifenlösung bewirkt werden, die eine geringe Menge Natriumcarbonat und/oder Natriumperborat
enthält. Das gewaschene Cellulosematerial wird hierauf in der vorstehend genannten Weise getrocknet.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Cellulosematerialien bzw. Cellulosetextilien
sind dauerhaft flammabweisend, selbst nach wiederholtem Waschen und Bügeln. Die flammabweisenden
Eigenschaften halten während der gesamten Gebrauchszeit der Cellulosetextilien an. Außerdem ist
der Griff der Cellulosetextilien ausgezeichnet, und das Gewebe ist sowohl weich als auch schmiegsam.
Das Polykondensat, mit welchem die Cellulosetextilien imprägniert sind, ist das Reaktionsprodukt der Bestandteile
der Imprägnierlösung bzw. -dispersion, und es enthält diese Bestandteile in folgenden Mengen:
... Gewichtsprozent der
Bestandteile Bestandteile im Kondensat
Tetra-a-hydroxyorganophospho-
niumhalogenid 10 bis 40
Aminoplastbildner 6 bis 30
Wasserlösliches tertiäres
organisches Amin 4 bis 20
Harnstoffverbindung 4 bis 20
Halogeniertes Paraffin 10 bis 35
Polyvinylhalogenidverbindung 1 bis 9
Gegebenenfalls Sb2O3 8 bis 35
7 8
Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfin- Gewichtsteile
dung. Mengenangaben beziehen sich auf Gewichts- Triäthanolamin 132
prozent. Die flammabweisenden Eigenschaften wurden Tetrahydroxymethylphosphonium-
nach der Methode der American Association of Textile chlorid 436
Chemists and Colorists, Prüfnorm AATCC Base 5 Harnstoff 132
34-1952 geprüft. Die Zerreißfestigkeit wurde nach Alkylierter Arylpolyätheralkohol 16
der Prüfnorm CCCT-1916, 5100 bestimmt. Außer- . ..
dem wurde die Steifigkeit mit einem Gurley-Steifig- D . ,„ ., Losung ΰ
keitsprüfgerät gemessen. Bestandteile Gewichtsteile
Chloriertes Paraffin, enthaltend durch- , :
B e i s ρ i e 1 1 schnittlich 24 C-Atome und 50%
Es werden folgende Lösungen durch Vermischen Chlor 370
der angegebenen Bestandteile in den angegebenen Xylol .... 200
Mengen hergestellt. Petroleum 30
Alkylierter Arylpolyätheralkohol
Lösung A 5 (Emulgator) 20
Bestandteile Gewichtsteilc ,.. , T.. , .
Mit den vorgenannten Losungen werden mehrere
Wasser 2008 Imprägnierdispersionen hergestellt. Die verwendeten
Trimethylolmelamin 200 Mengen sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.
Bestandteile
Lösung A
Lösung B
Polyvinylchlorid, 50%ige
wäßrige Dispersion
wäßrige Dispersion
Antimontrioxyd
Gewichtsprozent Polyvinylchlorid, bezogen auf
chloriertes Paraffin
chloriertes Paraffin
Proben von 227 g schwerem Segeltuch aus Baumwolle werden mit den vorgenannten Imprägnierlösungen
getränkt, und anschließend werden die Proben durch Abquetschwalzen geführt, um überschüssige
Lösung abzutrennen. Die Feuchtigkeitsaufnahme des Segeltuchs beträgt zwischen 70 und
75 Gewichtsprozent. Die Tuchproben werden dann 2V2 Minuten bei 1200C getrocknet und 2 Minuten
bei etwa 165° C gehärtet. Danach werden die Proben
B | C | Gewichtsteile | E | F | |
A | 290 | 290 | D | 290 | 290 |
290 | 48,0 | 51,0 | 290 | 57,5 | 61,0 |
0 | 16,0 | 13,0 | 54,5 | 6,5 | 3,0 |
64,0 | 26 | 26 | 9,5 | 26 | 26 |
26 | 25 | 20 | 26 | 10 | 5 |
. 100 | 15 | ||||
290
64,0
64,0
0
26
26
mit einer wäßrigen Seifenlösung gewaschen, die 0,2 Gewichtsprozent
Natriumcarbonat und etwa 0,2 Gewichtsprozent Natriumperborat enthält. Hierbei werden
nicht kondensierte Stoffe aus dem Gewebe abgetrennt. Anschließend werden die Proben getrocknet
und ihre Zerreißfestigkeit, Steifigkeit und Verkohlungslänge gemessen. Es werden folgende Ergebnisse
erhalten.
A | B | C | D | E | F | G | Unbehan- | |
deltes | ||||||||
Tuch | ||||||||
Aufgenommenes PoIy- | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 17 | 14 | |
kondensat, °/0 | ||||||||
Zerreißfestigkeit | 2110 | 1700 | 1750 | 1930 | 1860 | 1720 | 1680 | |
(im Schuß), kg/m | 2000 | |||||||
Steifigkeit nach Gurley | 160 | 155 | 131 | 138 | 125 | 120 | 104 | |
(in der Kette), mg | 94 | |||||||
Verkohlungslänge nach | 76,2 | 88,8 | 81,3 | 96,5 | 88,9 | 88,9 | 88,9 | |
dem Waschen, mm | brennt | |||||||
Verkohlungslänge nach | 83,8 | 91,4 | 83,8 | 88,9 | 86,3 | 86,3 | brennt*) | |
fünf Kochzyklen, mm .. | brennt | |||||||
*) Brennt nach zwei Kochzyklen.
Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, daß bei Verwendung von Imprägnierlösungen ohne
chloriertes Paraffin zwar ausgezeichnete und beständige fiammabweisende Eigenschaften erhalten
werden, das Gewebe jedoch unerwünscht steif ist, was sich aus der hohen Steifigkeit nach Gurley
ergibt (Versuch A). Wenn andererseits die Imprägnierlösung kein Polyvinylchlorid, sondern nur chloriertes
Paraffin enthält, ist zwar der Griff des Gewebes erheblich verbessert, was sich durch die geringere
Steifigkeit zeigt, doch ist die Haltbarkeit der Flammfestausrüstung erheblich verringert, was sich daraus
409 647/41
ergibt, daß das behandelte Gewebe im Verkohlungstest bereits nach zwei Waschzyklen brennt. Wenn
dagegen die Imprägnierlösung höchstens 25% und vorzugsweise etwa 5 bis 15% Polyvinylchlorid enthält,
bezogen auf das chlorierte Paraffin, so wird eine dauerhafte Flammfestausrüstung und gleichzeitig
weicher und verbesserter Griff erhalten.
Durch Vermischen der nachstehend genannten Bestandteile in den angegebenen Mengen wird eine
Emulsion hergestellt. Die Bestandteile werden in der angegebenen Reihenfolge zugesetzt.
Bestandteile Gewichtsteile
Chloriertes Paraffin, enthaltend durchschnittlich 26 C-Atome und 46%
Chlor 165,0
Alkylierter Arylpolyätheralkohol 10,0
Xylol 49,5
Polyvinylchlorid, 55%ige wäßrige Dispersion 33,0
Wasser 72,5
Mit dieser Emulsion wird folgende Imprägnierflotte durch Vermischen der nachstehend genannten
Bestandteile in den angegebenen Mengen hergestellt. Die Bestandteile werden in der angegebenen Reihenfolge
zugegeben.
Bestandteile Gewichtsteile
Wasser 406
Trimethylolmelamin 62
Triäthanolamin 40
80%ige wäßrige Dispersion von Tetra-
hydroxymethylphosphoniumchlorid... 137
Harnstoff 40
Alkylierter Arylpolyätheralkohol 6
Emulsion 228
Antimontrioxyd 81
In dieser wäßrigen Dispersion werden Proben von 227 g schwerem Baumwollsatin getränkt. Danach
werden die Proben durch Abquetschwalzen geführt, bis die Feuchtigkeitsaufnahme 83 Gewichtsprozent
beträgt. Das imprägnierte Gewebe wird dann getrocknet, und die kondensierbaren Harzbestandteile
werden gehärtet. Danach wird das Gewebe gewaschen und gemäß Beispiel 1 getrocknet und geprüft. Die
aufgenommene Menge an Kondensat beträgt 27 Gewichtsprozent. Das behandelte Gewebe wird dann
Ein Kochzyklus setzt sich zusammen
ίο 1 stündigen Kochen der Probe in einer
ίο 1 stündigen Kochen der Probe in einer
dem Verkohlungstest unterworfen, und es werden folgende Ergebnisse erhalten:
Verkohlungslänge, anfänglich 88,9 mm
Nach fünf Kochzyklen 78,7 mm
Nach neun Kochzyklen 104,1 mm
Nach dreizehn Kochzyklen 111,7 mm
Nach siebzehn Kochzyklen 111,7 mm
aus dem
g wäßrigen
Lösung, die etwa 0,2% Seife und etwa 0,2% Natriumcarbonat enthält, und anschließendem Spülen in
klarem Wasser.
Ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn im Verfahren des vorstehenden Beispiels an Stelle von Harnstoff Thioharnstoff, Biuret, Äthylenharnstoff oder Dicyandiamid und an Stelle von Triäthanolamin Triäthylamin, Tributylamin, Tripropanolamin und an Stelle von Polyvinylchlorid Mischpolymerisate von Vinylchlorid mit Vinylidenchlorid oder Vinylacetat mit einem Gehalt von mindestens 50% Vinylchlorid sowie an Stelle von Trimethylolmelamin Dimethylolmelamin, Dimethyloltriazon oder Dimethylolpropylenharnstoff verwendet werden.
Ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn im Verfahren des vorstehenden Beispiels an Stelle von Harnstoff Thioharnstoff, Biuret, Äthylenharnstoff oder Dicyandiamid und an Stelle von Triäthanolamin Triäthylamin, Tributylamin, Tripropanolamin und an Stelle von Polyvinylchlorid Mischpolymerisate von Vinylchlorid mit Vinylidenchlorid oder Vinylacetat mit einem Gehalt von mindestens 50% Vinylchlorid sowie an Stelle von Trimethylolmelamin Dimethylolmelamin, Dimethyloltriazon oder Dimethylolpropylenharnstoff verwendet werden.
Claims (2)
1. Verfahren zur Flammfestausrüstung von Cellulosetextilien oder Papiermaterial durch Imprägnieren
mit wäßrigen Lösungen oder Dispersionen, die ein Tetra-a-hydroxyorganophosphoniumhalogenid,
einen Aminoplastbildner auf der Grundlage von Methylolmelamin- oder Methylolharnstoffverbindungen,
eine Polyvinylhalogenidverbindung, ein wasserlösliches tertiäres organisches Amin und eine Harnstoffverbindung enthalten,
Trocknen und Thermofixieren, dadurch gekennzeichnet, daß zum Imprägnieren
eine Lösung oder Dispersion verwendet wird, die zusätzlich 2 bis 14 Gewichtsprozent, bezogen auf
Gesamtgewicht der Lösung oder Dispersion, eines halogenierten Paraffins mit etwa 16 bis 40 Kohlenstoffatomen
und einem Halogengehalt von etwa 20 bis 80% sowie die Polyvinylhalogenidverbindung
in einer Menge von höchstens 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das halogenierte Paraffin,
und gegebenenfalls Antimontrioxyd enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein chloriertes unverzweigtes oder
verzweigtes Paraffin mit etwa 18 bis 36 Kohlenstoffatomen und einem Chlorgehalt von etwa 35
bis 55% verwendet wird.
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