СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКРАШЕННОГО В МАССЕ АЦЕТАТНОГО ИЛИ ТРИАЦЕТАТНОГО ВОЛОКНА Российский патент 1996 года по МПК D06P3/42 D06P3/48 

Изобретение относится к области красильно-отделочного производства, в частности к получению флуоресцентных окрашенных ацетатных и триацетатных волокон.

Известен способ крашения и печатания текстильных материалов из полиэфирных волокон с использованием в качестве красителя соединение общей формулы I

где R- углеводородный радикал, в состав которого входят несолюбелизирующиеся заместители /I/.

Применение этого красителя для окрашивания полиэфирных волокон позволяет получать ярко-желтую окраску, обладающую высокой прочностью к свету, промывке и термообработке.

Способ крашения полиэфирных волокон заключается в том, что в ванну, нагретую до 30^oС и содержащую 1-2 г/л диспергатора, вводят переносчик, предварительно растворенный или эмульгированный в количестве 0,5-5 г/л. Концентрация переносчика составляет 3-5 г/л. Модуль ванны 50. Подготовленный к крашению образец погружают в ванну с переносчиком и диспергатором и обрабатывают 10 минут. Затем в ванну вводят 2% красителя формулы I, предварительно затертого в пасту с раствором диспергатора, после чего подогревают ванну до 100^oС и красят в течение 1 часа. Окрашенный образец промывают теплой и холодной водой.

Недостатком этого способа получения флуоресцентного окрашенного волокна является то, что при его использовании образуется большое количество вредных промышленных стоков, длительность и многостадийность процесса. Кроме того, флуоресцентное окрашенное волокно, полученное по этому способу, обладает недостаточной степенью устойчивости к мокрым обработкам, действию органических растворителей и светостойкостью.

Известен также способ крашения гидрофобных волокон полиэфирных или ацетатных в яркие зеленоватые цвета с высокими прочностями окраски /2/. В качестве флуоресцентного красителя используют соединение общей формулы II:

X¹ и X² H или -ОС₂Н₄ОR, -ОС₃Н₆ОR, -ОС₄Н₈ОR, -ОС₂Н₄ОС₂Н₄R и ОС₃Н₆ОС₃Н₆ОR; R может быть фенил, H низший алкил.

Способ крашения гидрофобных волокон заключается в следующем: в ванну, нагретую до 30^oС и содержащую 1-2 г/л диспергатора, вводят переносчик, предварительно растворенный или эмульгированный в количестве 0,5-5 г/л. В качестве переносчика используются хлорированные ароматические соединения, ортофенил фенол, ароматические простые эфиры или эфиры салициловой кислоты. Для каждого переносчика существует оптимальная концентрация, приводящая к максимуму выбирания красителя. Обычно концентрация переносчика составляет 3-5 г/л. Модуль ванны 50. Подготовленный к крашению образец погружают в ванну с переносчиком и диспергатором и обрабатывают 10 минут. Затем в ванну вводят 2% красителя формулы II, предварительно затертого в пасту с раствором диспергатора, после чего подогревает ванну до 100^oС и красят в течение 1 часа. Окрашенной образец слегка расхолаживают, промывают горячей водой и подвергают восстановительной обработке с целью более полного удаления переносчика и незакрепившегося красителя. Восстановительная обработка протекает в ванне, содержащей 2 г/л гидросульфита натрия, 2 мг/л 40%-ного едкого натрия, 0,3 г/л диспергатора, при 70^oС в течение 10-15 минут. Затем образец промывают теплой и холодной водой.

Недостатком этого способа получения флуоресцентного окрашенного волокна является то, что при использовании образуется большое количество вредных промышленных стоков, содержащих диспергатор, переносчик, несвязавшийся с волокном краситель и другие компоненты, длительность и многостадийность процесса. Кроме того, флуоресцентное окрашенное волокно, полученное по этому способу, обладает недостаточной степенью устойчивости к мокрым обработкам, к действию органических растворителей и светостойкостью.

Известно, что искусственные и синтетические волокна могут быть получены в окрашенном виде непосредственно при производстве химических волокон /3/. Совмещение формирования волокон из их растворов с процессом крашения, получившее название "крашение в массе", имеет существенные преимущества по сравнению со способом крашения из водной ванны. Поскольку краситель равномерно распределяется в полимере еще до образованиям нити, получаемые окраски отличаются исключительной устойчивостью ко всем видам физико-химических воздействий и высокой равнотой. Способ крашения волокон в массе прост в применении. При этом уменьшается расход красящих веществ, исключаются многостадийные процессы и специальное оборудование, отсутствуют промышленные стоки.

Для крашения в массе ацетатных волокон обычно используют красители, растворимые в ацетоне, так как волокно формуют из ацетоно-водных или ацетоно-спиртовых растворов. Ацетонорастворимые красители представляют собой металлосодержащие комплексы некоторых азокрасителей состава 1:2, в которых отсутствуют группы, придающие красящим веществам растворимость в воде. Такие красители обладают высокой растворимостью в ацетоне (до 200 г/л) и смеси метиленхлорида и спирта, которая используется для приготовления формовочного раствора для получения триацетатного волокна.

Способ получения окрашенных в массе ацетатных и триацетатных нитей заключается в следующем: в смесителе краситель смешивается с раствором вторичного ацетата целлюлозы или триацетилцеллюлозы. После тщательного перемешивания окрашенный раствор фильтруют, обезвоздушивают и направляют на формовочную машину для формования. Расход красителя составляет 2-3,5% от массы полимера.

Целью изобретения является получение флюоресцентных окрашенных волокон с повышенной светостойкостью, степенью устойчивости к мокрым обработкам и к действию органических растворителей.

Поставленная цель достигается тем, что известный способ получения окрашенного ацетатного и триацетатного волокна, включающий введение в смеситель красителя одновременно с рабочим раствором вторичного ацетата целлюлозы или триацетилцеллюлозы, перемешивание, фильтрацию, обезвоздушивание и формование волокна на формовочной машине. Согласно изобретению в формовочный раствор в качестве флуоресцентного красителя вводится соединение общей формулы III:

где X H, Cl,
в количестве 0,3-0,7% от массы полимера.

Предлагаемый способ получения флуоресцентного окрашенного волокна, флуоресцирующего в области 505 нм, реализуется при следующем составе формовочного раствора, мас.

Для получения ацетатного волокна
Вторичный ацетат целлюлозы 23,960 25,980
Флуоресцентный краситель 0,072 0,182
Ацетон 70,910 72,907
Вода 2,955-3,038
Для триацетатного волокна
Триацетилцеллюлоза 18,975-21,985
Флуоресцентный краситель 0,057-0,154
Метиленхлорид 70,871-73,668
Этанол 7,009-7,286.

В таблице 1 приведена светостойкость триацетатных волокон, полученных по предлагаемому способу. Исследование светостойкости окрашенных флуоресцентных волокон осуществлялось измерением интенсивности флуоресценции исходного образца и образца, облученного лампой ПРК-2, в которой в качестве источника освещения использована ртутная лампа.

Аналогичные результаты получены и при исследовании на светостойкость ацетатных волокон.

В таблице 2 приведены результаты исследования на светостойкость флуоресцентного окрашенного волокна ацетатного и триацетатного, полученных по предлагаемому способу, в зависимости от концентрации флуоресцентного красителя. Исследования проводились на приборе искусственной свето-погоды "Ксенотест-450".

В таблице 3 приведены результаты исследования степени устойчивости к мокрым обработкам и к действию органических растворителей флуоресцентного окрашенного ацетатного и триацетатного волокна, полученного по предлагаемому способу.

Ниже приведены конкретные примеры реализации способа получения флуоресцентного окрашенного волокна.

Пример 1.

В смеситель при приготовлении формовочного раствора загружают 25,2-ный водно-ацетоновый раствор вторичного ацетата целлюлозы и 0,1 от массы полимера 1,8-нафтоилен-1¹, 2¹-бензимидазола. Для полного растворения красителя формовочный раствор подвергается тщательному перемешиванию и фильтруется на рамных фильтр-прессах, после чего подвергается обезвоздушиванию и подается на формовочную машину. Формовочный раствор содержит компоненты при следующем соотношений, мас.

Вторичный ацетат целлюлозы 25,194
1,8-Нафтоилен-11,21-бензимидазол 0,025
Вода 2,990
Ацетон 71,791
Пример 2.

Аналогично примеру 1, только 1,8-нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазол берут в количестве 0,3% от массы полимера при следующем соотношении компонентов формовочного раствора, мас.

Вторичный ацетат целлюлозы 25,181
1.8-Нафтоилен-11.21-бензимидазол 0,076
Вода 2,988
Ацетон 71,755.

Пример 3.

Аналогично примеру 1, только вместо 1,8-нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазола берут 4/5/-хлор-1,8-нафтоилен-1¹, 2¹-бензимидазол в количестве 0,5 от массы полимера при следующем соотношении компонентов формовочного раствора, мас.

Вторичный ацетат целлюлозы 25,168
4/5/-Хлор-1.8-нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазол 0,126
Вода 2,986
Ацетон 71,720
Пример 4.

Аналогично примеру 3, только 4/5/-хлор-1.8-нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазол берут в количестве 0,8% от массы полимера при следующем соотношении компонентов формовочного раствора, мас.

Вторичный ацетат целлюлозы 25,156
4/5/-Хлор-1,8-нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазол 0,176
Вода 2,985
Ацетон 71,684
Пример 5.

Аналогично примеру 3, только 3/5/-хлор-1.8-нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазол берут в количестве 0,8 от массы полимера при следующем соотношении компонентов формовочного раствора, мас.

Вторичный ацетат целлюлозы 25,149
4/5/-Хлор-1.8-нафтоилен-1¹,2-бензимидазол 0,202
Вода 2,984
Ацетон 71,665.

Пример 6.

Аналогично примеру 1, только для приготовления прядильного раствора загружают 20,65 -ный метиленхлоридно-этанольный раствор триацетилцеллюлозы, а вместо 1.8-нафтоилен-1¹, 2¹-бензимидазола берут 4/5/-хлор-1.8-нафтоилен-1¹, 2¹-бензимидазол при следующем соотношении компонентов формовочного раствора, мас.

Триацетилцеллюлоза 20,646
4/5/-Хлор-1.8-нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазол 0,021
Метиленхлорид 72,193
Этанол 7,140
Пример 7.

Аналогично примера 6, только 4/5/-хлор-1.8-нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазол берут в количестве 0,3 от массы полимера при следующем соотношении компонентов формовочного раствора, мас.

Триацетилцеллюлоза 20,638
4/5/-Хлор-1,8-нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазол 8,062
Метиленхлорид 72,164
Этанол 7,136
Пример 8.

Аналогично примеру 6, только вместо 4/5/-хлор-1.8-нафтоилен-1¹, 2¹-бензимидазола берут 1.8-нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазол в количестве 0,5 от массы полимера при следующем соотношении компонентов формовочного раствора, мас.

Триацетилцеллюлоза 20,629
1,8-нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазола 0,103
Метиленхлорид 72,133
Этанол 7,135
Пример 9.

Аналогично примеру 8, только 1.8-нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазол берут в количестве 0,7 от массы полимера при следующем соотношении компонентов формовочного раствора, мас.

Триацетилцеллюлоза 20,620
1.8-Нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазол 0,144
Метиленхлорид 72,104
Этанол 7,132.

Пример 10.

Аналогично примеру 8, только 1.8-нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазол берут в количестве 0,8 от массы полимера при следующем соотношении компонентов прядильного раствора, мас.

Триацетилцеллюлоза 20,616
1,8-Нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазол 0,165
Метиленхлорид 72,089
Этанол 7,130.

Возможность реализации способа получения флуоресцентного окрашенного ацетатного и триацетатного волокна подтверждается исследованием окрашенных флуоресцентных волокон (табл.2 и З).

Пример 11.

Аналогично примеру 2, только берут 24,0%-ный водно-ацетоновый раствор вторичного ацетата целлюлозы при следующем соотношении компонентов формовочного раствора, мас.

Вторичный ацетат целлюлозы 23,583
1.8-Нафтоилен-1.2 -бензимидазол 0,072
Вода 3,038
Ацетон 72,907
Пример 12.

Аналогично примеру 2, только берут 26,0%-ный водно-ацетоновый раствор вторичного ацетата целлюлозы при следующем соотношении компонентов формовочного раствора, мас.

Вторичный ацетат целлюлозы 25,980
1.8-Нафтоилен-1.2-бензимидазол 0,078
Вода 2,957
Ацетон 70,985
Пример 12.

Аналогично примеру 7, только берут 19,0%-ный метиленхлоридно-этанольный раствор триацетилцеллюлозы при следующем соотношении компонентов формовочного раствора, мас.

Триацетилцеллюлоза 18,989
4/5/-Хлор-1,8-нафтоилен-1,2-бензимидазол 0,057
Метиленхлорид 73,668
Этанол 7,286
Пример 14.

Аналогично примеру 7, только берут 22,0%-ный метилхлоридно-этанольный раствор триацетилцеллюлозы при следующем соотношении компонентов формовочного раствора, мас.

Триацетилцеллюлоза 21,985
4/5/-Хлор-1.8-нафтоилен-1¹,2¹-бензимидазол 0,066
Метиленхлорид 70,934
Этанол 3,015 ТТТ1 ТТТ2

Сущность изобретения: способ получения окрашенного в массе ацетатного или триацетатного волокна, флуоресцирующего в области 505 нм состоит в том, что в формовочный раствор полимера вводят флуоресцентный краситель общей формулы, приведенной в тексте описания, где X = H, CI, в количестве 0,3-0,7% от массы полимера. Полученная окраска обладает высокой светостойкостью, устойчивостью к мокрым обработкам и органическим растворителям. 3 табл.

Способ получения окрашенного в массе ацетатного или триацетатного волокна путем введения в формовочный раствор полимера вторичного ацетата целлюлозы или триацетатцеллюлозы, красителя с последующим формованием волокна, отличающийся тем, что в качестве красителя используют флуоресцентный краситель ряда 1,8-нафтоилен-1,2 -бензимидазола общей формулы

где X-H, Cl в количестве 0,3-0,7 от массы полимера.