СОСТАВ ДЛЯ АНТИСТАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ ХИМИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА Российский патент 1995 года по МПК D06M13/46 D06M101/16 

Изобретение относится к бытовой химии, а именно к составам для придания антистатических свойств текстильным изделиям, содержащим химические волокна.

Известно, что также изделия в процессе эксплуатации электризуются в результате накопления поверхностного статического электричества, отрицательно влияющего на здоровье человека. Одним из методов борьбы со статическим электричеством является нанесение на поверхность изделий электропроводящих веществ, в частности, поверхностно-активных веществ.

Известен, например, состав для антистатической обработки текстильных изделий в виде водного раствора смеси неионогенного препарата ОС-20 на основе оксиэтилированных высших жирных спиртов С₁₄-С₂₀ и полиэтиленгликоля мол. м. 5000 при их массовом соотношении, соответственно, 1:1 [1]. Однако даже при концентрации такой смеси в растворе 24-36 мас.% эффективность антистатического действия состава невысока и характеризуется удельным поверхностным электрическим сопротивлением химических волокон 5˙10¹⁰ - 9˙10¹¹ Ом/см². Высокая концентрация активных веществ в составе и целевых добавок отрицательно сказывается на потребительских и гигиенических свойствах изделий.

Широко известно также использование в качестве антистатиков в составах аналогичного назначения четвертичных аммониевых солей, содержащих в качестве заместителей у атома азота длинноцепочечные углеводородные радикалы и по крайней мере один радикал с короткой углеводородной цепью. Количество длинноцепочечных алифатических радикалов в молекуле аммониевой соли влияет на водорастворимость и антистатические свойства соли. Известен состав для антистатической обработки текстильных материалов, содержащих химические волокна, в виде водного или водно-спиртового раствора четвертичной аммониевой соли, содержащей при атоме азота два углеводородных заместителя с общим содержанием в них атомов углерода, равным или более 22, и два углеводородных радикала с общим числом от 1 до 18, преимущественно, от 1 до 3. Например, диоктадецилметиламмонийхлорид [2]. Однако в связи с недостаточным антистатическим действием таких четвертичных аммониевых солей для повышения эффективности действия в состав дополнительно вводят неорганические электролиты, что приводит к нежелательному повышению жесткости раствора. Кроме того, в результате гидролиза входящих в этот состав солей образуются соединения, обладающие коррозионным действием по отношению к металлической поверхности. Адсорбция таких соединений и солей жесткости на поверхности текстильных изделий ухудшает их потребительские свойства. Сложен и процесс приготовления состава, включающий получение пасты на основе четвертичной аммониевой соли и водно-спиртового растворителя, плавление пасты на водяной бане, смешение с неорганическим электролитом, гомогенизацию на коллоидной мельнице, удаление избытка растворителя под вакуумом, повторное плавление и разбрызгивание на частицы силикатного наполнителя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является состав для антистатической обработки пряжи из полиакрилонитрильного волокна в виде водного раствора антистатика - галогенидов аммония, содержащих в качестве заместителей у атома азота три алифатических радикала С₁-C₄ и один алифатический радикал С₁₂-С₁₈ [3]. Этот состав обеспечивает высокий эффект антистатической обработки изделий. Однако, в процессе эксплуатации изделий их антистатические свойства быстро снижаются.

Задачей изобретения является повышение устойчивости эффекта антистатической обработки.

Данная задача решается составом для антистатической обработки текстильных материалов, содержащих химические волокна, в виде водного раствора антистатика - четвертичной аммониевой соли, причем по изобретению в качестве четвертичной аммониевой соли состав содержит формиат или ацетат триметилоктадециламмония или диметилэтилоктадециламмония с концентрацией в растворе 0,01-10,0 мас.%.

Названные четвертичные аммониевые соли входят в состав поверхностно-активного препарата "Тетрамикс" (ТУ 6-47-09-90).

Было обнаружено, что сочетание определенных углеводородных заместителей у атома азота четвертичной аммониевой соли, а именно длины их алифатической цепочки и природы солеобразующего аниона позволяет обеспечить устойчивость эффекта антистатической обработки в условиях эксплуатации текстильного материала ввиду повышенной адсорбции таких солей волокном и более прочной связи с химическими волокнами. При этом отработанные растворы содержат значительно меньшее остаточное количество этих солей, что способствует решению проблемы очистки сточных вод. К тому же, высокие антистатические свойства и мягкий гриф текстильных материалов и изделий из них достигается уже при низких концентрациях антистатика. Антистатики низкотоксичны (относятся к 3-му классу опасности), легко биологически разлагаются, обладают бактерицидными свойствами, технологичны в приготовлении состава и при обработке материалов.

Составы готовят растворением соответствующей четвертичной аммониевой соли в воде. В качестве целевых добавок состав может содержать оптические отбеливатели, например, белофор ОЛА; отдушки, такие как "Апельсин", "Буратино", "Ароматное"; и красители, такие как краситель прямой ярко-голубой светопрочный, краситель прямой синий светопрочный. Кроме того, в качестве загустителя состав может содержать моноэтаноламиды синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₁₆.

Текстильные изделия выдерживают в этих составах 5-10 мин. Модуль ванны 1:50. Затем изделия отжимают и высушивают.

В таблице приведены показатели антистатического действия состава на различных по природе химических волокнах в сравнении с прототипом.

П р и м е р 1. 0,1 г триметилоктадециламмоний формиата растворяют в 999,9 г воды. Получают раствор с концентрацией антистатика 0,01 мас.%. Образцы полиэфирной, полиамидной и акриловой ткани массой 20 г выдерживают в полученном растворе 10 мин. Затем образцы отжимают, высушивают, проглаживают при 100-130^oC, кондиционируют в течение 60 сут при температуре 20^oC и относительной влажности воздуха 65±5% в эксикаторе над насыщенным 35,9%-ным раствором серной кислоты как до, так и после проглаживания.

Составы по примерам 2-19 таблицы готовят аналогично.

Антистатическое действие составов и его длительность определяют с помощью тераометра Е6-13А и оценивают по изменению удельного поверхностного электрического сопротивления ( ρ_s ) образцов тканей после кондиционирования при комнатной температуре в течение 60 сут. Длительность антистатического действия составов при повышенной температуре оценивают по изменению ρ_s образцов обработанных тканей после проглаживания утюгом при 100-130^oC и последующего кондиционирования в течение 60 сут. В аналогичных условиях испытывают образцы по прототипу.

Результаты испытаний приведены в таблице. Как видно из данных, состав по изобретению обеспечивает более высокую длительность антистатического действия. Эффект антистатического действия сохраняется в течение 60 сут, т.к. уд. поверхностное электрическое сопротивление тканей из химических волокон сохраняется на уровне 3˙10⁶ - 1˙10¹⁰ Ом/см², а также после проглаживания и хранения в течение 60 сут оно незначительно повышается до 3,5˙10⁷ - 8˙10¹⁰ Ом/см². В то же время эффект антистатического действия состава по прототипу почти полностью исчезает.

Таким образом, изобретение позволяет снизить вредное действие статического электричества на текстильных изделиях, содержащие химические волокна в течение длительного времени эксплуатации изделий; понизить содержание поверхностно-активных веществ в сточных водах и загрязнение окружающей среды благодаря пониженной концентрации антистатиков в составе и их высокой адсорбционной способности; повысить износостойкость текстильных изделий, содержащих химические волокна, обеспечить освежение и обновление их внешнего вида и облегчить их глажение;
повысить гигиенические свойства текстильных изделий, т.к. эти составы обладают бактерицидными свойствами.

Использование: в бытовой химии. Сущность изобретения: состав для антистатической обработки текстильных материалов, содержащих химические волокна, содержит формиат или ацетат триметилоктадециламмония или диметилэтилоктадециламмония в виде 0,01 - 10,00%-ного водного раствора. Удельное поверхностное электрическое сопротивление тканей из полиэфирного, полиамидного и полиакрилонитрильного волокна после обработки составом и кондиционирования при 20°С в течение 60 сут 3·10⁶- 1,0·10¹⁰ Ом/см², а после обработки, проглаживания при 100 - 130°С и кондиционирования в течение 60 сут 3·10⁷- 1,0·10¹⁰ Ом/см². 1 табл.

СОСТАВ ДЛЯ АНТИСТАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ ХИМИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА, в виде водного раствора антистатика - четвертичной аммониевой соли, отличающийся тем, что в качестве четвертичной аммониевой соли он содержит формиат или ацетат триметилоктадециламмония или диметилэтилоктадециламмония с концентрациец в растворе 0,01 - 10,00 мас.%.