СПОСОБ КРАШЕНИЯ ВОЛОКНА ИЗ АРОМАТИЧЕСКОГО ПОЛИАМИДА Российский патент 1994 года по МПК D01F1/06 D06P3/12 

Изобретение относится к области технологии получения окрашенного полиамидного волокна, в частности к способу крашения волокна из полипарафенилентерефталамида и его сополимеров.

Известен способ получения окрашенных капроновых волокон из Е-капролактама, заключающийся в том, что в Е-капролактам в процессе полимеризации вводят азоамины. Сформованное волокно затем диазотируют (для получения из азоамина диазосоставляющей) и проводят сочетание с соответствующей азосоставляющей [1] .

Известен способ крашения ткани из волокна Кевлар путем ее обработки непротонным диполярным растворителем с последующим крашением катионными или анионными красителями [2] . Использование органических растворителей значительно осложняет и повышает стоимость процесса крашения.

Для крашения волокон из ароматических полиамидов в свежесформованном или гелеобразном состоянии [2] используют катионные или анионные, т. е. водорастворимые красители [3] .

В гелеобразном состоянии структура волокна доступна для проникновения в нее молекул красителя и это позволяет использовать традиционные технологии крашения текстильных материалов для получения окраски широкой цветовой гаммы. Однако использование водорастворимых красителей, часто обладающих невысоким сродством к гидрофобному ароматическому полиамидному волокну, снижает устойчивость получаемой окраски к мокрым обработкам. Для повышения интенсивности окраски и ее устойчивости проводят предварительную обработку волокна в гелеобразном состоянии водорастворимыми полимерами с последующим крашением катионными или анионными красителями в присутствии органического растворителя [4] . Все это также осложняет технологию крашения волокна.

Получение ярких, насыщенных окрасок, отличающихся высокой устойчивостью к физико-химическим воздействиям, возможно при использовании нерастворимых в воде красителей. Одним из таких красителей является нерастворимый гидроксиазокраситель, образующийся путем синтеза непосредственно на волокне. Нерастворимые гидроксиазокрасители широко применяют при крашении и печатании целлюлозных и гидратцеллюлозных волокнистых материалов. Окраски, получаемые с помощью этих красителей, отличаются яркостью и многообразием оттенков, хорошей устойчивостью к различным видам воздействий [5] .

Для получения на волокнистом материале нерастворимых гидроксиазокрасителей текстильный материал пропитывают раствором азосоставляющей, а затем пропускают через раствор диазосоставляющей, при этом в результате реакции азосочетания в волокне образуется нерастворимый азокраситель.

В качестве азосоставляющих применяют азотолы, представляющие собой арилиды 3-гидроксинафталинкарбоновой-2-кислоты. В качестве диазосоставляющей используют диазоли, представляющие собой соли диазония с различными компенсирующими анионами или двойные соли диазония с солями тяжелых металлов.

Реакция азосочетания протекает при невысокой температуре (от 0 до 25-30^оС) с высокой скоростью в течение 1-3 мин, при рН 6-11, в зависимости от природы используемых азо- и диазокомпонентов.

Нерастворимые гидроксиазокрасители используют для крашения ацетатных и синтетических волокон. Плотная структура и гидрофобный характер этих волокон не позволяют использовать традиционную схему образования нерастворимых пигментов на этих волокнах. Для крашения данных волокон используют так называемые "азоацетаты", представляющие собой механические смеси тонкодиспергированных азотолов и азоаминов. При крашении на текстильный материал наносят суспензию азоацетата, затем материал обрабатывают нитритом натрия, в результате чего происходит диазотирование азоамина и сочетание образующейся формы диазония с азотолом с образованием азопигмента.

Данный способ крашения синтетических материалов не нашел широкого применения на практике вследствие необходимости использования специальных выпускных форм - азоацетатов, а также проведения в процессе крашения реакции диазотирования, сопровождающейся выделением окислов азота, значительно ухудшающих санитарно-гигиенические условия труда.

Наиболее близким к изобретению является способ крашения волокна из ароматического полиамида формованием из сернокислотного раствора полимера, содержащего красящее вещество (пигмент органического красителя). Волокно промывают и сушат [6] .

Несмотря на высокие показатели устойчивости окраски, данный способ нецелесообразно использовать при выпуске небольших партий окрашенного волокна, так как возникают проблемы загрязнения коммуникаций окрашенным раствором и неизбежно получение партий волокна, окрашенного с различной интенсивностью.

Цель изобретения - повышение окрашенного ароматического полиамидного волокна с постоянной интенсивностью окраски при выпуске больших партий волокна.

Поставленная цель достигается тем, что в раствор ароматического полиамида в серной кислоте вводят 0,5-2,0% от массы полимера азосоставляющую - азотол, формуют волокно. Свежесформованное волокно промывают до рН 6,5-7,0 и обрабатывают раствором диазосоставляющей - диазолом концентрацией 5-40 г/л в течение 3-300 с при комнатной температуре и рН 5-10.

Затем волокно промывают горячей водой, раствором поверхностно-активного вещества (ПАВ), горячей водой и сушат. Получают окраски широкой гаммы цветов с высокой устойчивостью к физико-химическим воздействиям и свету. Физико-механические и термические свойства волокна не ухудшаются.

Изобретение иллюстрируется нижеприведенными примерами.

П р и м е р 1. Навеску азотола A (1% от массы полимера) растворяют в серной кислоте с концентрацией 99,8% , затем в полученный раствор добавляют полипарафенилентерефталамид с η_уд. = 4,0 и проводят растворение при 50^оС в течение 5 ч. Из полученного раствора формуют в осадительную ванну, содержащую 20% H₂SO₄ и 80% воды при 40^оС. Свежесформованное волокно промывают водой до рН 7,0 и обрабатывают в течение 30 с раствором диазоля алого Ж с концентрацией 20 г/л, рН 5,0, при температуре 20^оС. Затем волокно промывают горячей водой, раствором ПАВ (синтанол ДС-10) с концентрацией 0,5 г/л, снова горячей водой и сушат. Полученная окраска устойчива к физико-химическим воздействиям и свету.

П р и м е р 2. Навеску азотола A (0,5% от массы полимера) растворяют при комнатной температуре в серной кислоте с концентрацией 99,8% , в течение 5 мин. Добавляют расчетное количество серной кислоты, сополипарафенилентерефталамида (ТУ 6-05-5144-86, изв. N 1) с η_уд. = 6,0. Раствор нагревают до 85^оС при перемешивании в течение 3 ч и 2 ч перемешивают без нагревания. 12% -ный раствор полимера с вязкостью 3000 П при 25^оС формуют при 45^оС в осадительную ванну, содержащую 20% серной кислоты. Волокно промывают до рН 7,0 и обрабатывают раствором диазоля черного С с концентрацией 40 г/л при температуре 22^оС и рН 9,5, в течение 300 с. Окрашенное волокно имеет прочность 40 сН/текс, удлинение 10% . Полученная окраска устойчива к физико-химическим воздействиям и свету.

П р и м е р 3. Навеску азотола ОА (1% от массы полимера) растворяют при комнатной температуре в серной кислоте с концентрацией 99,8% . Вводят расчетное количество серной кислоты и полимера с η_уд. = 7,0, раствор нагревают до 90^оС, перемешивают в течение 3 ч. Далее раствор перемешивают без нагревания в течение 2 ч. Получают раствор полимера с концентрацией 12% и вязкостью 3000 П при 25^оС. Волокно формуют, как в примере 2. Промывают до рН 6 и обрабатывают раствором диазоля розового О с концентрацией 30 г/л при рН 6,5, температуре 25^оС в течение 30 с. Окрашенное волокно промывают и сушат. Полученное волокно имеет прочность 45 сН/текс, удлинение 9% . Устойчивость окраски к физико-химическим воздействиям (сухому и мокрому трению, стирке, поту и т. д. ) 5 баллов, к свету - 6 баллов.

П р и м е р 4. Навеску азотола ОА (2% от массы полимера) растворяют при комнатной температуре в серной кислоте концентрацией 99,5% в течение 5 мин. Добавляют расчетное количество полимера - сополипарафенилентерефталамида с η_уд. = 7,0, как в примере 2, серной кислоты с концентрацией 99,5% и перемешивают в течение 3 ч при температуре 55^оС. Полученный раствор полимера концентрацией 12% с вязкостью 3500 П (при 25^оС) формуют в осадительную ванну, содержащую 20% серной кислоты при 40^оС. Волокно промывают до рН 6,5-7,0 и обрабатывают раствором диазоля синего О концентрацией 20 г/л при температуре 20^оС и рН 10,0 в течение 200 с. Окрашенное волокно промывают и сушат. Полученное волокно имеет прочность 50-55 сН/текс, удлинение 11,5% . Устойчивость окраски к свету 6 баллов, к физико-химическим воздействиям - 5 баллов, т. е. полученная окраска характеризуется высокой устойчивостью к физико-химическим воздействиям и свету.

П р и м е р 5. Навеску азотола ОА (0,5% от массы полимера) растворяют при комнатной температуре в серной кислоте с концентрацией 99,8% . В полученный раствор добавляют смесь сополиамида, как в примере 2, и алифатического полиамида (ОСТ 6-06-С9-83) (3% от массы ароматического сополиамида), раствор нагревают до 90^оС, перемешивают в течение 3 ч. Крашение осуществляют аналогично примеру 4, но в качестве диазоля используют диазоль фиолетовый К, рН 6,5 и время обработки 30 с. Волокно характеризуется устойчивостью к свету, химическим воздействиям, как и в примере 4.

П р и м е р 6. Крашение осуществляют аналогично примеру 5 с той лишь разницей, что алифатического полиамида (ОСТ 6-06-С9-83) добавляют 20% от массы ароматического сополиамида.

Полученное волокно имеет прочность 35 сН/текс, удлинение 7% . Устойчивость окраски к свету 5-6 баллов, к физико-химическим воздействиям - 5 баллов. (56) Авторское свидетельство СССР N 164244, кл. D 06 P 3/28, опублик. 1964.

2. Заявка Японии N 61-138780, кл. D 06 P 3/27, опублик. 1986.

3. Заявка ФРГ N 2438546, кл. D 01 F 11/08, опублик. 1978.

4. Заявка Японии N 63-235521, кл. D 01 F 11/08, опублик. 1988.

5. Мельников Б. Н. , Виноградова Г. И. Применение красителей, М. : Химия, 1986.

6. Европейский патент ЕПВ N 295672, кл. D 01 F 6/60, опублик. 1988 (прототип).

Использование: текстильная промышленность. Сущность изобретения: волокно формуют из сернокислотного раствора ароматического полиамида, содержащего 0,5 - 2,0% от массы последнего азотола. Свежесформованное волокно отмывают до рН 6,5 - 7,0. Затем отрабатывают раствором диазоля 5 - 40 г/л при комнатной температуре, рН 5 - 10 в течение 3 - 300 с. Промывают водой и сушат.

1. СПОСОБ КРАШЕНИЯ ВОЛОКНА ИЗ АРОМАТИЧЕСКОГО ПОЛИАМИДА формованием из сернокислотного раствора полимера, содержащего красящее вещество, промывкой и сушкой, отличающийся тем, что в качестве красящего вещества используют 0,5 - 2,0% азотола от массы полимера, свежесформованное волокно отмывают до рН 6,5 - 7,0 и обрабатывают раствором диазоля с концентрацией 5-40 г/л при комнатной температуре и рН 5-10 в течение 3-300 с. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве ароматического полиамида используют сополипарафенилентерефталамид или его смеь с 3-20% алифатического полиамида.