PRODUCT AND PROCESS FOR THE FLAME RETARDANT TREATMENT OF TEXTILE MATERIAL CONTAINING POLYACRYLIC FIBRES

Abstract: 1. Process for the flame-resistant finishing of textile materials containing polyacrylnitrile fibres by impregnation of the washed and dried textile materials with a dispersion and subsequent drying at 100 degrees C and heat treatment at 160 degrees C, characterized in that the dispersion contains 30-60 parts by weight of a hardenable or gellable binder, 15-40 parts by weight of N,N-ethylene-bis-tetrabromophthalimide, 10-20 parts by weight of antimony trioxide, 0,5-1 part by weight of a dispersing agent, and water or an organic solvent as the dispersion medium.

Description: Mittel und Verfahren für die flammhemmende Ausrüstung von Polyacrylnitrilfasern enthaltendem Textilmaterial Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Mittel in Form einer Dispersion für die flammhemmende Ausrüstung von Polyacrylnitrilfasern enthaltendem Textilmaterial, auf ein Verfahren zur Herstellung des Mittels und auf die Verwendung des Mittels, bevorzugt für pennanente flam*hYnEnde und wasserabweisende Ausrüstung von Storen- und Markisengeweben. Neben anderen bewährten Einsatzgebieten werden Chemiefasern aus Polyacrylnitril (PAN) aufgrund ihrer hervorragenden Licht- und Wetterbeständigkeit für die Herstellung von Geweben für Sonnenstoren, Markisen, Zelten, Tropen beXzidung, Regenmäntel und von Gardinen, allein oder im Gemisch mit anderen natürlichen und/oder Chemiefasern, bevorzugt. Für die meisten derartigen Verwendungszwecke werden heute neben guten textilen Eigenschaften auch flammhemmende Eigenschaften bzw. schlechte Brenn- oder Entflammbarkeit verlangt. Insbesondere bei textilen Flächengebilden, die in öffentlichen Bauten, wie Krankenhäusern, Schulen, Verwal tungsgebäuden und dergleichen zum Einsatz gelangen, ist die flammhemmende Wirkung vorteilhaft. Dies gilt insbesondere für Sonnenstoren- und Markisengewebe. Es ist selbstverständlich, dass gerade bei derartigen Geweben, die ständig sämtlichen Witterungseinflüssen ausgesetzt sind, die flammhemmende Wirkung bzw. schlechte Entflamm- und Brennbarkeit, permanent und wetterbeständig sein muss. Storen- und Markisengewebe auf Basis von PAC-Fasern sind zwar auf dem Markt bereits erhältlich, vermögen die gestellten Anforderungen jedoch nicht vollständig zu befriedigen, da sie einerseits nicht das gewünschte Ausmass einer flammhemmenden Wirkung aufweisen und andererseits durch die flammhemmende Ausrüstung einen wesentlichen Teil ihres textilen Aussehens verloren haben. Dem Fachmann aus der Textilveredlung und insbesondere auch dem Hersteller von Textilveredlungsmitteln ist es bekannt, dass es bisher nicht möglich war,. zur Hauptsache aus PAN-Fasern bestehende Textilmaterialien unter Erhaltung ihrer textilen Eigenschaften permanent flammhemmend auszurüsten, wobei sogar eine derartige nicht-permanente Ausrü- stung nur in beschränktem Ausmass möglich ist. Aus den bereits erwähnten Gründen besteht jedoch erhebliches Interesse an einer permanenten flammhemmenden Ausrüstung von PAN-Fasern enthaltenden Textilmaterialien, die in der Textilveredlungsindustrie unter Einsatz der dort be reits vorhandenen Einrichtung auf einfache Art und unter Erhaltung der textilen Eigenschaften des behandelten Textilmaterials appliziert werden kann. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mittel zu schaffen, dessen Verwendung die Lösung der gestellten Aufgabe ermöglicht. Es wurde nun gefunden, dass eine Kombination von Antimontrioxid mit bestimmten licht- und wetterechten organischen Verbindungen in einem härt- oder gelierbaren Bindemittel eine nachträgliche flammhemmende Ausrüstung von PAN Fasern enthaltendem Textilmaterial ermöglicht, durch welche die textilen Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden und die gute und permanente flammhemmende Eigenschaften ergibt. Das erfindungsgemässe Mittel ist im Patentanspruch 1 und das Verfahren zur Herstellung des Mittels ist im Patentanspruch 4 definiert. Die besten Effekte einer permanent flammhemmenden Ausrüstung unter Verwendung des erfindungsgemässen Mittels werden auf Textilmaterialien aus Fasergemischen erzielt, die zur Hauptsache PAN-Fasern und daneben natürliche und/oder andere Chemiefasern enthalten. Hierfür bevorzugte Mischungskomponenten. sind Baumwolle als natürliche Faser und von den Chemiefasern PES-, PA- und insbesondere halogenhaltige PAM Fasern, wie "Dralon" C1."Acrilan" SEF und "Dolann spez. Das erfindungsgemässe Mittel ermöglicht inAbhängig- keit von dessen Anwendungskonzentration die Erzielung einer flammhemmenden Ausrüstung, die den europäischen Normen, beispielsweise SNV 198 898. und -DIN 4102 B2, entspricht. Es hat sich gezeigt, dass die bei konventionellen Verfahren zur flammhemmenden Ausrüstung häufig auftretenden Nachteile, wie Herabsetzung der Licht- und Wetterechtheit des behandelten Textilmaterials, erhöhte Korrosionsgefahr und dergleichen, bei Verwendung des erfindungsgemässen Mittels nicht auftreten. Zusätzliche, heute im allgemeinen übliche Anforderungen, wie wasserabweisende, fungizide und bakterizide Ausrüstung, mit oder ohne gleichzeitige Füllung und/oder Anfärbung mit organischen und/oder anorganischen Pigmenten, können durch Kombination der entsprechenden Mittel mit dem erfindungsgemässen Mittel bei dessen Verwendung für die flammhemmende Permanentausrüstung ohne weiteres erfüllt werden. Die flammhemmende Wirkung des erfindungsgemässen Mittels ergibt sich aus der Kombination von Antimontrioxid mit einer licht- und wetterechten organischen Halogenverbindung, wie N,N-Aethylen-bis-tetrabrom-phthalimid oder Dekabrom diphenyloxid. Die permanente Wirkung bzw. Beständigkeit der fIamm- hemmenden Ausrüstung ergibt sich aus der Verwendung eines durch eine Wärmebehandlung bei 1600C härt- oder gelierbaren Bindemittels. Bei härtbaren Bindemitteln kann die Härtung durch Vernetzung, Kondensation, physikalische-Trocknung oder Vulkanisation erfolgen. Bevorzugte Bindemittel sind solche auf Basis einer Dispersion eines Acrylharzes, wie "Primal" von Rohm und Haas, oder eines Vinylidenchlorids, wie "Diofan der BASF. Ein bevorzugtes Dispergiermittel ist beispielsweise das Natriumsalz eines Copolymers von- Diisobutyl: und Maleinsäure. Falls Permanent-Hydrophobierungsmittel mitverwendet werden sollen, ist hierfür beispielsweise eine Lösung auf Basis von Fluorkohlenwasserstoff oder von Siliconen geeignet. Für die Mitverwendung geeignete Pigmente sind-beispiels weise "Unispers" und "Oremasin" von Ciba-C-sgy. Für die Herstellung des erfindungsgemässen Mittels in Form einer wässrigen Dispersion ist die Verwendung von enthärtetem Wasser als Dispersionsmedium von Vorteil. Bei Verwendung eines organischen Lösungsmittels als Dispersionsmedium sind beispielsweise Ketone oder aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe, einzeln oder im Gemisch untereinander, geeignet. Bei der Herstellung des erfindungsgemässen Mittels ist ausserdem die in den Patentansprüchen 6 - 8 angegebene Reihenfolge der Zugabe und Verarbeitung der einzelnen Xomponenten unbedingt einzuhalten. Das Vermahlen und Vordispergieren der organischen Halogenverbindung und des -Antimontrio- xids in Gegenwart des Dispergiermittels in der Gesamtmenge des für die jeweilige Ausführungsform des Mittels zum Einsatz gelangenden Dispersionsmediums im ersten Verfahrensschritt bis zu einer Korngrösse von höchstens 1 um kann in einer Kugel-, Kolloid- oder Perlreibmühle erfolgen. Im zweiten Verfahrensschritt wird die im ersten Verfahrensschritt erhaltene Vordiqrsion vorgelegt und das Bindemittel langsam zugegeben und eingerührt, wobei zwearissig ein normales Rtährwerk geringer Tourenzahl zum Einsatz gelangt. Das Rühren wird fortgesetzt, bis eine homogene Dis persion erzielt ist. Falls Pigmente, Penmanent-Hydrophobiew rungsmittel und gegebenenfalls weitere Zusatzmittel mitverwendet werden sollen, müssen diese in der angegebenen Reihenfolge unter langsamer Zugabe in die nach Zusatz des Bindemittels erhaltene homogene Dispersion eingerührt und so lange gerührt werden, bis wiederum eine homogene Dispersion erzielt ist. Für einen Ansatz von 100 kg der Imprägnierflotte wird hierbei eine Rührdauer von etwa 10 min benötigt. Eine solcherart hergestellte Imprägnierf lotte kann für die Imprägnierung und flammhemmende Ausrüstung von beliebigen, zur Hauptsache PAN-Fasern enthaltenden Textilmaterialien, wie lose Fasern, Garne, Gewebe, Gewirke, Nonwovens, nach dem im Patentanspruch 7 definierten Verfahren auf bekannte Xrt zum Einsatz gelangen. Besonders bevorzugt wird die Verwendung des erfin dungsgemassen Mittels für permanente flammhemmende und wasserabweisende Ausrüstung von Gewebe für Sonnenstoren und Markisen. Im nachstehenden wird eine derartige Ausrstungsbe- handlung eines Gewebes aus gleichen Gewichtsanteilen PANund PAM-Fasern beispielsweise erläutert: Das Ausgangsgewebe wird auf gebräuchliche Art bei 70 - 80 C alkalisch oder sauer ausgewaschen und auf einer Spannrahme bei etwa 100 0C getrocknet. Anschliessend wird das gewaschene und getrocknete Gewebe mittels eines 2- oder 3-Walzen-Foulards mit einer wie vorstehend beschrieben hergestellten Imprägnierflotte in Form einer homogenen Dispersion der nachstehenden Zusammensetzung imprägniert, auf der Spannrahme bei 100 C getrocknet und danach einer Wärmebehandlung bei 160 0C unterzogen. Das nun permanent flammhemmend und wasserabweisend ausgerüstete Gewebe kann dann aufgerollt und der Weiterverarbeitung zu Sonnenstoren oder Markisen zugeführt werden. Die Imprägnierflotte enthielt die nachstehend angeführten Komponenten, die in den angegebenen Mengenanteilen wie folgt zu einer homogenen wässrigen Dispersion verarbeitet wurden, wobei die Mengenanteile der einzelnen Komponenten in Gewichtsteilen (T) ausgedrückt sind: 26 T der licht- und wetterechten organischen Halo genverbindung N, N-Aethylen-bis-tetrabromphthalimid und 15 T Antimontrioxid wurden in Gegenwart von 1 .T des Natriumsalzes eines Copolymers von Diisobutyl und Maleinsäure als Dispergiermittel und von 24: T enthärtetem Wasser in einer Kolloidmühle auf eine Korngrösse von etwa 0,9 ttm gemahlen, wobei eine wässrige Dispersion erhalten wurde. Die erhaltene wässrige Vordispersion wurde in einem Behälter mit einem gewöhnlichen, mit niedriger .Tourenzahl angetriebenen Ankerrührer vorgelegt,und unter Rühren wurden als Bindemittel 40 T einer wässrigen Acrylharzdispersion "Primal" langsam zugegeben,und das Rühren wurde bei niedriger Tourenzahl so lange fortgesetzt, bis eine homogene Dispersion erhalten wurde. In die erhaltene Dispersion wurden dann nacheinander und unter fortgesetztem Rühren bei niedriger Tourenzahl und langsamer Zugabe zuerst 3 T eines feindispersen wässrigen Pigmentteigs "Unispers" und danach 5 T eines Permanent Hydrophobierungsmittels in Form einer Lösung von Fluorkohlenwasserstoff eingerührt,und das Rühren bei niedriger Tourenzahl wurde so lange fortgesetzt, bis eine homogene wässrige Dispersion vorlag. Der flammhemmende Effekt des solchermassen ausgerüsteten Gewebes erfüllte die Anforderungen der Prüfnorm der SNV 198 898.

Claims: Patentansprüche 1. Mittel in Form einer Dispersion für die flammhemmende Ausrüstung von Polyacrylnitrilfasern enthaltendem Textilmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass es 30 - 60 Gewichtsteile eines härt- oder gelierbaren Bindemittels, 15 - 40 Gewichtsteile einer licht- und wetterechten organischen Halogenverbindung, 10 - 20 Gewichtsteile Antimontrioxid und 0,5 - 1 Gewichtsteil eines Dispergiermittels, und als Dispersionsmedium Wasser oder ein organisches Lösungsmittel enthält. 2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich 2 - 5 Gewichtsteile organisches oder anorganisches Pigment oder ein Gemisch solcher Pigmente enthält. 3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, dass es zusätzlich 3 - 6 Gewichtsteile eines Permanent Hydrophobierungsmittels enthält. 4. Mittel nach einem der vorangehenden- Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Dispersionsmedium entweder enthärtetes Wasser oder ein Keton oder einen aromatischen oder aliphatischen Kohlenwasserstoff oder ein Gemisch solcher Kohlenwasserstoffe enthält. 5. Mittel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein durch Vernetzung, Kondensation, physikalische Trocknung oder Vulkanisation härtbares Bindemittel enthält. 6. Verfahren zur Herstellung eines Mittels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in einem ersten Verfahrensschritt die organische Halogenverbindung und das Antimontrioxid in Gegenwart des Dispergiermittels im gesamten, den Restanteil des Mittels ausmachenden Mengenanteil des Dispersionsmediums bis zu einer Korngrösse von höchstens 1 m mahlt und dispergiert, und dass man der erhaltenen Vordispersion unter Rühren bei niedriger Tourenzahl zumindest das Bindemittel langsam zusetzt und bei niedriger Tourenzahl bis zur Erzielung einer homogenen Dispersion weiter rührt. 7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man im zweiten Verfahrens schritt in die Bindemittel enthaltende Dispersion organisches oder anorganisches Pigment bei niedriger Tourenzahl einrührt und das Rühren bis zur Erzielung einer homogenen Dispersion weiterführt. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass man im zweiten Verfahrens schritt in die Bindemittel und gegebenenfalls -Pigment oder ein Pigmentgemisch enthaltende Dispersion ein Permanent-Hydrophobierungsmittel bei niedriger Tourenzahl einrührt und das Rühren bis zur Erzielung einer hompgenen Dispersion weiterführt. 9. Verwendung eines Mittels nach Anspruch 1 für die flammhemmende Ausrüstung von Polyacrylnitrilfasern enthaltenden Textilmaterialien, dadurch gekennzeichnet, dass man das gewaschene und getrocknete Textilmaterial mit dem Mittel imprägniert, bei 100 C trocknet und danach einer Wärme- behandlung bei 1600C unterzieht. 10. Verwendung nach Anspruch 9 für die flammhemmende Ausrüstung-von flächenförmigen, neben mindestens 50 Gew.% Polyacrylnitrilfasern Baumwolle und/oder andere, r nsbeson- dere halogenhaltige Chemiefasern enthaltenden Textilmate- rialien. 11. Verwendung nach Anspruch 9 oder 10 eines nach Anspruch 8 hergestellten Mittels für permanente flammhemmende und wasserabweisende Ausrüstung von Storen- und Markisengeweben.

Inventors: HAGENS, GERRIT, NOLD, HEINZ GEORG
Applicants: GEISER A.G. TENTA-WERKE, LAUTERBURG & CIE. AG BUNT- UND LEINENWEBEREI
Application year: 1981
Main classification: D06M11
IPC codes: D06M13, D06M11