DE3913692A1 - Triacetinhaltige textile gleitmittel - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft triacetinhaltige textile Gleitmittel, ein
Verfahren zur Reduzierung der Viskosität textiler Gleitmittel sowie
die Verwendung von Triacetin als Stellmittel in textilen Gleitmitteln.
Bei der Herstellung von synthetischen Fasermaterialien wird unmittelbar
nach der Bildung der Filamente die Oberfläche der Fäden mit
sogenannten Faserpräparationen behandelt ("Chemiefasern/Textil-Industrie"
1977, 328-335). Es ist allgemein bekannt,
daß ohne eine solche Präparierung Synthesefasern weder hergestellt
noch in der textilen Weiterverarbeitung verwendet werden können.
Das Aufbringen eines Glättemittels ist notwendig, weil die ursprüngliche
Oberfläche der meisten polymeren Fasermaterialien hohe
Reibungskräfte verursacht, so daß durch die ständigen Kontakte mit
beispielsweise Leitorganen während der Herstellungs- und Verarbeitungsprozesse
ein Abscheuern der Fasern erfolgt, was letztlich zu
Filament- oder Garnbrüchen führen kann. Des weiteren nehmen polymere
Filamentmaterialien im allgemeinen nur wenig Wasser auf. Sie
neigen daher dazu, zu isolieren und elektrische Aufladungen
hervorzurufen. Selbst wenn die Fasern mit einem Glättemittel versehen
sind, können trotzdem noch durch Reibung elektrostatische
Aufladungen entstehen und das Abstoßen eines Filaments vom anderen
kann den Verarbeitungsprozeß erschweren, wenn nicht sogar unmöglich
machen.
Schmälzen sollen eine optimale Garnherstellung aus losen oder vorgeordneten
Fasermaterialien gewährleisten und müssen daher insbesondere
die Haft- und Gleiteigenschaften von Synthesestapelfasern,
Naturfasern und/oder Mischungen von natürlichen und synthetischen
Fasermaterialien verbessern (Chwala/Anger: "Handbuch der Textilhilfsmittel",
Kap. 3.7, Verlag Chemie, Weinheim 1977).
Viele Faserpräparationen und Schmälzen, die als Hauptwirksubstanzen
Glättmittel, Antistatika und/oder Emulgatoren enthalten, sind
fest, pastös oder zähflüssig. Da aus verarbeitungstechnischen
Gründen flüssigen Faserpräparationen und Schmälzen der Vorzug gegeben
wird, werden Faserpräparationen und Schmälzen mit Stellmitteln
(Verdünnungsmitteln) in eine flüssige Form überführt. Je höher
der für die gewünschte Viskosität benötigte Gehalt an Stellmitteln
ist, um so mehr nimmt jedoch die Wirksamkeit, insbesondere die
Gleitmittelwirksamkeit, der Präparationen und Schmälzen ab. Üblicherweise
werden als Stellmittel Glykole und/oder Alkylglykole
eingesetzt, die jedoch hinsichtlich ihrer Toxikologie
nicht unbedenklich sind.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand daher in der
Entwicklung von Faserpräparationen und Schmälzen, die eine für die
Applikation geeignete Viskosität besitzen, die die Gelneigung von
Faserpräparationen und Schmälzen verhindern, zumindest jedoch erheblich
reduzieren und die Fasermaterialien ausgezeichnete Glätteeigenschaften
und eine sehr gute Antistatik verleihen. Des weiteren
wird an die zu entwickelnden Faserpräparationen und Schmälzen die
Bedingung gestellt, physiologisch unbedenklich zu sein.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die an die Faserpräparationen
und Schmälzen gestellten hohen Anforderungen von
triacetinhaltigen Faserpräparationen und Schmälzen erfüllt werden.
Gegenstand der Erfindung sind dementsprechend textile Gleitmittel
auf Basis von Glättemitteln, Antistatika und/oder Emulgatoren,
welche dadurch gekennzeichnet sind, daß diese als Stellmittel
Triacetin enthalten.
Weiterer Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zur Reduzierung der
Viskosität textiler Gleitmittel, welches dadurch gekennzeichnet
ist, daß textile Gleitmittel auf Basis von Glättemitteln,
Antistatika und/oder Emulgatoren mit Triacetin vermischt werden.
Ferner ist die Verwendung von Triacetin als Stellmittel in textilen
Gleitmitteln Erfindungsgegenstand.
Der Begriff "textile Gleitmittel" umfaßt insbesondere Faserpräparationen
und Avivagemittel, beispielseweise Schmälzen ("Ullmanns
Encyclopädie der technischen Chemie", Band 23, Seiten 5-6, Verlag
Chemie Weinheim 1983).
Das erfindungsgemäß einzusetzende Triacetin kann in an sich bekannter
Weise, beispielsweise gemäß EP 33 929 durch Umsetzung von
Glycerin mit Essigsäure und Essigsäureanhydrid, gegebenenfalls in
Anwesenheit von Katalysatoren, hergestellt werden.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen textilen Gleitmittel, insbesondere
Faserpräparationen und Schmälzen werden Glättemittel
und/oder Antistatika und/oder Emulgatoren und/oder gegebenenfalls
weitere Additive und/oder gegebenenfalls Wasser bei 18 bis 25°C
mit Triacetin vermischt. Bevorzugt werden textile Gleitmittel, die
35 bis 95 Gew.-% Glättemittel, Emulgatoren, Antistatika und/oder
Netzmittel
1 bis 40 Gew.-% Triacetin
5 bis 10 Gew.-% Additive, z. B. pH-Wert-Regulantien, Fadenschlußmittel, Bakterizide und/oder Korrosionsschutzmittel und
0 bis 50 Gew.-% Wasser
1 bis 40 Gew.-% Triacetin
5 bis 10 Gew.-% Additive, z. B. pH-Wert-Regulantien, Fadenschlußmittel, Bakterizide und/oder Korrosionsschutzmittel und
0 bis 50 Gew.-% Wasser
enthalten. Textile Gleitmittel mit
35 bis 95 Gew.-% Glättemitteln, Emulgatoren, Antistatika und/oder
Netzmitteln
5 bis 30 Gew.-% Triacetin
0 bis 10 Gew.-% Additiven und
0 bis 30 Gew.-% Wasser
5 bis 30 Gew.-% Triacetin
0 bis 10 Gew.-% Additiven und
0 bis 30 Gew.-% Wasser
werden besonders bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen textilen Gleitmittel können als Glättemittel,
beispielsweise Mineralöle, Fettsäureester mit 8 bis 22 C-Atomen im
Fettrest und 1 bis 22 C-Atomen im Alkoholrest, beispielsweise Palmitinsäuremethylester,
Isobutylstearat und/oder Talgfettsäure-2-ethylhexylester,
Polyolcarbonsäureester, beispielsweise Kokosfettsäureester
von Glycerin und/oder alkoxylierten Glycerinen,
Silikone, beispielsweise Dimethylpolysiloxan und/oder
Polyalkylenglykole, beispielsweise Ethylenoxid/Propylenoxid-Mischpolymere
mit mittleren Molekulargewichten zwischen 600
und 6000 (Chemiefasern/Textil-Industrie 1977, 335) enthalten. Als
Emulgatoren, Netzmittel und/oder Antistatika kommen anionische,
kationische und/oder nichtionische Tenside in Betracht, wie Mono-
und/oder Diglyceride, beispielsweise Glycerinmono- und/oder Glycerindioleat,
alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte und/oder
propoxylierte Fette, Öle, Fettalkohole mit 8 bis 24 C-Atomen
und/oder C8-18-Alkylphenole, beispielsweise Rizinusöl mit 25 Mol
Ethylenoxid (EO) und/oder C16-18-Fettalkohol mit 8 Mol Propylenoxid
und 6 Mol EO, gewünschtenfalls alkoxylierte C8-24-Fettsäuremono-
und/oder -diethanolamide, beispielsweise gegebenenfalls
ethoxyliertes Ölsäuremono- und/oder -diethanolamid, Talgfettsäuremono-
und/oder -diethanolamid und/oder Kokosfettsäuremono-
und/oder diethanolamid, Alkali- und/oder Ammoniumsalze
alkoxylierter, vorzugsweise ethoxylierter und/oder propoxylierter,
gegebenenfalls endgruppenverschlossener C8-22-Alkyl- und/oder
C8-22-Alkenylalkoholsulfonate, Umsetzungsprodukte aus gegebenenfalls
alkoxylierten C8-22-Alkylalkoholen mit Phosphorpentoxid oder
Phosphoroxychlorid in Form ihrer Alkali-, Ammonium- und/oder Aminsalze,
beispielsweise Phosphorsäureester von ethoxyliertem
C12/14-Fettalkohol, neutralisiert mit Alkanolaminen, Alkali-
und/oder Ammoniumsalze von C8-22-Alkylsulfosuccinaten, beispielsweise
Natriumdioctylsulfosuccinat und/oder Aminoxiden, beispielsweise
Dimethyldodecylaminoxid. Bei dieser beispielhaften Aufzählung
von Glättemitteln, Emulgatoren, Antistatika und/oder Netzmitteln
muß berücksichtigt werden, daß eine Vielzahl der genannten Substanzen
nicht nur eine Funktion, sondern mehrere Funktionen besitzen:
Beispielsweise kann ein Glättemittel gleichzeitig auch als
Antistatikum und/oder als Emulgator wirken.
Als fakultative Bestandteile enthalten die erfindungsgemäßen
triacetinhaltigen textilen Gleitmittel Fadenschlußmittel, z. B.
Polyacrylate, Fettsäuresarcoside und/oder Mischpolymerisate mit
Maleinsäureanhydrid (Melliand Textilberichte 1977, 197) und/oder
Polyurethane gemäß DE 38 30 468, pH-Wert-Regulatien, beispielsweise
C1-4-Carbonsäuren und/oder C1-4-Hydroxycarbonsäuren, wie Essigsäure
und/oder Glykolsäure, Alkalihydroxide, wie Kaliumhydroxid
und/oder Amine wie Triethanolamin, Bakterizide und/oder Korrosionsschutzmittel.
Üblicherweise werden triacetinhaltige Schmälzen auf Synthesestapelfasern,
Naturfasern oder Mischungen aus natürlichen und synthetischen
Fasermaterialien aufgesprüht. Die Auftragsmenge der
Schmälzen in unverdünnter Form oder in Mischung mit Wasser liegt
zwischen 0,1 und 3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Fasermaterialien.
Die Applikation triacetinhaltiger Faserpräparationen erfolgt in
bekannter Weise unmittelbar nach Austritt der Kapillaren aus der
Spinndüse. Die Faserpräparationen, die eine Temperatur zwischen 18
und 60°C haben, werden mit Hilfe von Auftragswalzen oder mittels
Dosierpumpen über geeignete Applikatoren aufgebracht. Die Auftragsmenge
der Faserpräparationen in unverdünnter Form oder in Form
wäßriger Emulsionen liegt zwischen 0,3 und 2 Gew.-%, bezogen auf
das Gewicht der Fadenbündel. Nach der Behandlung mit den Präparationen
werden die Fadenbündel auf Spinnspulen aufgewickelt.
Die wäßrigen Emulsionen triacetinhaltiger Faserpräparationen enthalten
üblicherweise 5 bis 30 Gew.-% der unverdünnten Faserpräparation.
Aufgrund ihrer niedrigen Viskosität werden die erfindungsgemäßen
Faserpräparationen vorzugsweise unverdünnt auf polymere Filamentmaterialien,
beispielsweise Polypropylen-, Polyester- und/oder
Polyamidfilamente appliziert.
Im Vergleich zu den bekannten, stellmittelhaltigen textilen Gleitmitteln
hat die Verwendung von Triacetin als Stellmittel in textilen
Gleitmitteln keinen negativen Einfluß auf die glättende und
antistatische Wirksamkeit solcher textiler Gleitmittel. Ferner bewirkt
Triacetin, das toxikologisch und ökologisch unbedenklich ist,
eine deutliche Reduzierung der Gelneigung von textilen Gleitmitteln.
Die Viskositäten wurden mittels eines Ubelhode-Viskosimeters bestimmt.
Es wurden Faserpräparationen folgender Zusammensetzung verwendet:
90 Gew.-% Kokosfettsäuremonoester von mit 10 Mol EO ethoxyliertem
Glycerin
10 Gew.-% Triacetin
10 Gew.-% Triacetin
Die Viskosität der Präparation betrug bei 20°C 146 mm²/s, die
Viskosität einer 20-gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20°C 31 mm²/s.
80 Gew.-% Kokosfettsäuremonoester von mit 10 Mol EO ethoxyliertem
Glycerin
20 Gew.-% Triacetin
20 Gew.-% Triacetin
Die Viskosität der Präparation betrug bei 20°C 115 mm²/s, die
Viskosität einer 20-gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20°C 23 mm²/s.
70 Gew.-% Kokosfettsäuremonoester von mit 10 Mol EO ethoxyliertem
Glycerin
30 Gew.-% Triacetin
30 Gew.-% Triacetin
Die Viskosität der Präparation betrug bei 20°C 90 mm²/s, die
Viskosität einer 20-gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20°C 7,5 mm²/s.
100 Gew.-% Kokosfettsäuremonoester von mit 10 Mol EO ethoxyliertem
Glycerin.
Die Viskosität betrug bei 20°C 187 mm²/s, die Viskosität einer
20-gew.-%igen wäßrigen Emulsion bei 20°C 73 mm²/s.
Auf präparationsfreiem Polypropylenmultifilament (142 dtex) wurden
die unverdünnten Spinnpräparationen A bis D, die eine Temperatur
von 20°C hatten, über eine Dosierpumpe aufgetragen (Ölauflage: 0,5 Gew.-%).
Bei der Auswertung der Versuche wurden folgende Parameter bestimmt:
Dynamische Reibungskoeffizienten gegen Stahl bei einer Geschwindigkeit
von 100 m/min, gemessen am Rothschild F-Meter (Klima: 20°C,
65% relative Feuchte)
elektrostatische Aufladung an Stahl bei einer Geschwindigkeit von 100 m/min, gemessen an Eltex Induktivvoltmeter (Klima: 20°C, 65% relative Feuchte)
elektrostatische Aufladung an Stahl bei einer Geschwindigkeit von 100 m/min, gemessen an Eltex Induktivvoltmeter (Klima: 20°C, 65% relative Feuchte)
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.
Claims (5)
1. Stellmittelhaltige textile Gleitmittel auf Basis von Glättemitteln,
Antistatika und/oder Emulgatoren dadurch gekennzeichnet,
daß diese als Stellmittel Triacetin enthalten.
2. Textile Gleitmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß diese 1 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-%
Triacetin enthalten.
3. Verfahren zur Reduzierung der Viskosität textiler Gleitmittel,
dadurch gekennzeichnet, daß textile Gleitmittel auf Basis von
Glättemittel, Antistatika und/oder Emulgatoren mit Triacetin
vermischt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß textile
Gleitmittel mit - bezogen auf die Gesamtpräparation - 1 bis 40
Gew.-%, vorzugsweise mit 5 bis 30 Gew.-% Triacetin vermischt
werden.
5. Verwendung von Triacetin als Stellmittel in textilen Gleitmitteln.
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