ИНДИКАТОРНЫЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ РАСПОЗНОВАНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1995 года по МПК G01N33/36 

Изобретение относится к индикаторному материалу и к способу распознавания полиэтилентерефталатных материалов.

Поскольку в последние годы ассортимент синтетических текстильных и нетекстильных материалов расширяется и совершенствуется в значительной степени за счет применения полиэтилентерефталатного полимера и все большее значение приобретают многокомпонентные смеси волокон различной химической природы, то количественный и качественный анализы таких материалов стали практической необходимостью для перерабатывающих отраслей промышленности, например при отделке текстильных материалов, в том числе при закупке волокон на предприятиях химчистки, особенно при перекраске изделий.

Для этих целей требуется создание индикаторного материала, обеспечивающего простой и быстрый метод распознавания полимера.

В исследовательской практике широко известны индикаторные материалы, представляющие собой подложку с нанесенным на нее индикаторным слоем.

Так, известна индикаторная полоса для определения содержимого в жидкостях организма, содержащая основу, пропитанную окрашенным раствором [1] Основа может представлять собой фильтровальную бумагу, пропитанную, например, индикаторным раствором, содержащим 0,08 г метилпрота, 1,00 г бромтимолсинего и остальное метанол. Такая индикаторная полоса применяется для определения рН.

Однако такой индикаторный материал не пригоден для распознавания полиэтилентерефталатных волокон.

Известны также индикаторные ленты, представляющие собой полиэтилентерефталатную пленку (основа), на которую наносят индикаторный состав [2]
В качестве индикаторного состава для определения, например, сероводорода применяют состав, включающий: уксуснокислый свинец, глицерин и уксусную кислоту. Однако этот состав также не может быть применен для распознавания полиэтилентерефталатных волокон.

Цель изобретения создание индикаторного материала, включающего подложку и нанесенный на нее чувствительный слой, который бы служил для распознавания полиэтилентерефталатных волокон.

Для решения этой задачи предложен индикаторный материал, содержащий в качестве чувствительного слоя 2,2'-бистионафтениндиго (КИ-Кубовый красный 41). Основой такого индикаторного материала может быть бумага, пленка, ткань, нетканый материал. Для облегчения идентификации образца неизвестного состава основа может быть выполнена из полиэтилентерефталата и представлять собой полиэтилентерефталатную бумагу (т.н. синтетическую бумагу), нетканый термоскрепленный материал, ткань, пленку.

2,2'-бистионафтениндиго может быть нанесено на основу (подложку) известными полиграфическими способами: офсетным, глубоким, трафаретным, а также способами, принятыми в текстильной промышленности: печатью водными загущенными красками, пропиткой суспензией, поливом красочных составов на пленочные материалы, напылением на подложку в вакууме, напылением газодинамическим способом.

Существуют различные способы распознавания химических материалов, в том числе волокнистых: по поведению при сжигании, по растворимости в органических растворителя [3] по морфологической структуре, по температуре плавления, по равновесной влажности, по плотности [4] по накрашиваемости и характерным цветным реакциям [5]
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ распознавания химических волокон с помощью окрашивающих реагентов, в частности с применением красителей-прямых, кислотных, дисперсных, основных или их смесей [5]
Так, ацетатные и триацетатные волокна идентифицируют крашением волокон из водной ванны дисперсными красителями при перемешивании, например, 1-метиламино-4-гидроксиэтиламино-антрахиноном (КИ Дисперсный синий 3) в течение 30 мин при 60^оС, промывке окрашенного образца в воде, сушке. Ацетатное волокно окрашивается в интенсивный синий цвет с красным оттенком, триацетатное волокно закрашивается слабо.

Описанный способ можно использовать и для распознавания полиэтилентерефталатного волокна, которое в этих условиях окрашивается еще слабее, чем триацетатное волокно.

Недостатком описанного способа является сложность распознавания, большая длительность способа.

Сложность распознавания заключается в необходимости приготовления водных растворов красителей, длительном перемешивании в красильной ванне (до 60 мин), промывке, сушке. Весь процесс занимает до 2 ч.

Цель изобретения создание простого и не длительного способа распознавания полиэтилентерефталатных волокон.

Эта задача решается путем окрашивания идентифицируемого материала посредством его контактирования с индикаторным материалом, выполненным из подложки с нанесенным на нее 2,2'-бистионафтениндиго при температуре 190-240^оС с выдержкой в течение 5-180 с.

При температуре ниже 190^оС не достигается интенсивность окраски, а температура выше 240^оС невыгодна технологически, так как не наблюдается увеличения интенсивности окраски. При выдержке менее 5 с не достигается необходимая интенсивность окраски, а выдержка более 180 с технологически не оправдана, так как не дает увеличения интенсивности окраски.

Контактирование испытуемого образца с индикаторным материалом может быть осуществлено с использованием термопресса любой известной модификации (прессы фирмы МОНТИ, Италия, фирмы КАНИГИССЕР, ФРГ, Флисатетст 8, фирмы ОРИГИНАЛ ХАНАУ, ФРГ, бытовой утюг и т.д.).

После термообработки под прессом (в контакте с индикаторным материалом) оценивают окраску идентифицируемого образца. Ярко-розовая окраска и красная люминесценция свидетельствуют о наличии в образце полиэтилентерефталатного полимера. По интенсивности люминесценции и яркости окраски можно судить о количественном содержании полиэтилентерефталата. Оценку окраски можно проводить как визуально, так и с помощью объективных методов, в частности спектральных, в т.ч. цветометрии.

Применение индикатора, в котором основой служит полиэтилентерефталатный материал, значительно облегчает выявление волокнистого состава идентифицируемого образца: после термообработки такого образца в контакте с индикатором получают ярко-розовый с интенсивной люминесценцией индикаторный материал и окрашенный идентифицируемый материал, при сравнении которых даже неподготовленному наблюдателю легко определить по разнице в цвете наличие полиэтилентерефталата в образце.

П р и м е р 1. Готовят печатную краску, содержащую 20-25% 2,2'-бистионафтениндиго (остальное лак, масло, алкид и прочие добавки). Методом офсетной печати наносят 2,2'-бистионафтениндиго на подложку из целлюлозного материала.

Полученный таким образом материал используют для идентификации полиэтилентерефталатного волокна.

П р и м е р 2. Готовят печатную краску, содержащую до 20% концентрированной пасты 2,2'-бистионафтениндиго (остальное-загуститель и прочие необходимые добавки). Методом трафаретной печати наносят 2,2'-бистионафтениндиго на подложку, представляющую собой полиэтилентерефталатную бумагу. Полученный материал используют в качестве индикаторного материала.

П р и м е р 3. Образец подготовленной ткани из полиэтилентерефталатного волокна приводят в контакт с индикаторным материалом по примеру 1 под термопрессом фирмы МОНТИ (Италия) при 240^оС в течение 5 с. Ткань окрашивается в ярко-розовый цвет с красной люминесценцией. Характеристики цвета в системе СIELAB приведены в таблице.

П р и м е р 4. Образец полиэтилентерефталатной пленки приводят к контакт с индикаторным материалом по примеру 2 под термопрессом "Фиксатест" фирмы ОРИГИНAЛ ХАНАУ" (ФРГ) при 190^оС в течение 180 с. Образец индикаторного материала и полиэтилентерефталатной пленки окрашивается в одинаковый ярко-розовый цвет с интенсивной люминесценцией.

Инструментально измеренные характеристики цвета приведены в таблице.

П р и м е р 5. Образец полиэтилентерефталатного материала приводят в контакт с индикаторным материалом по примеру 1 под термопрессом фирмы МОНТИ при 150^оС в течение 70 с. Получают материал ярко-розовой окраски с интенсивной люминесценцией. Характеристики цвета приведены в таблице.

П р и м е р 6. Образец ткани из смешанных волокон (хлопок-полиэтилентерефталат) обрабатывают в соответствии с технологией, описанной в примере 3.

Характеристики цвета приведены в таблице.

П р и м е р 7 (сравнительный). Образец хлопчато-бумажной ткани обрабатывают в условиях примера 4. Получают материл со слабой грязно-розовой окраской без люминесценции. Характеристика цвета приведена в таблице.

П р и м е р ы 8-11 (сравнительные). Образцы вискозной, ацетатной, триацетатной ткани и полиамидного трикотажа обрабатывают в условиях примера 3.

Визуальные и инструментальные оценки цвета обработанных образцов приведены в таблице.

Как видно из вышеприведенных примеров, предлагаемый индикаторный материал и способ распознавания полиэтилентерефталатных материалов с его применением обеспечивают простой, быстрый и надежный способ распознавания полиэтилентерефталатных материалов, что необходимо для перерабатывающих отраслей промышленности, а также на предприятиях бытового обслуживания.

Использование: для распознавания текстильных и нетекстильных полимерных, в частности полиэтилентерефталатных материалов. Сущность изобретения: индикаторный материал содержит основу с чувствительным реагентом. Основой может служить временная термопереводная подложка. В качестве чувствительного реагента используют 2,2¹ бистионафтениндиго. Идентифицируемый материал - полиэтилентерефталат, подвергают контакту с индикаторным материалом при нагревании до окрашивания материала с интенсивной люминесценцией. 2 с.п. ф-лы, 1 табл.

1. Индикаторный материал, выполненный из подложки и нанесенного на нее чувствительного слоя, отличающийся тем, что в качестве чувствительного слоя он содержит 2,2′ -бистионафтениндиго. 2. Способ распознавания полиэтилентерефталатных материалов путем окрашивания идентифицируемого материала при нагревании, отличающийся тем, что окрашивание осуществляют посредством контактирования идентифицируемого материала с индикаторным материалом, выполненным из подложки с нанесенным на нее 2,2′ -бистионафтениндиго, при 190 240^oС с выдержкой в течение 5 180 с.