КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ГИДРОФОБИЗАЦИИ ВОРСОВЫХ КОЖ, МЕХОВОГО ВЕЛЮРА, ШУБНОЙ ОВЧИНЫ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИХ Российский патент 2001 года по МПК C14C9/00 

Изобретение относится к легкой промышленности и бытовой химии, а именно к производству композиций, предназначенных для дополнительной гидрофобизующей обработки жированных ворсовых кож (одежного и обувного велюра, замши и т. п.), мехового велюра и шубной овчины, а также для химической чистки и повседневного ухода за кожевенно-меховыми изделиями.

Известна композиция, включающая парафин, воск, полиэтилсилоксановую жидкость и катализатор - тетрабутоксититан и др. (А.С. СССР N 1594196, кл. C 09 G 1/10 - аналог), предназначенная для улучшения водоотталкивающих свойств кожаных изделий. Эта композиция нетехнологична (сложна по составу и способу приготовления, расслаивается при хранении), ухудшает внешний вид ворсовых кож, а показатель гидрофобности, оцененный величиной краевого угла смачивания (G), не превышает 89^o, т.е. эффективное водоотталкивание, при котором величина G должна быть существенно выше 90^o, не достигается.

Известна также композиция, содержащая парафин, полиэтилен, полиметилсилоксановую жидкость и др. (А.В. СССР N 1654322, кл. C 09 G 1/10 - аналог). Недостатками данной композиции также являются нетехнологичность, неудовлетворительные гигиенические свойства кож (низкие показатели воздухо- и паропроницаемости, гигроскопичности); кроме того, образующаяся пленка резко ухудшает органолептические свойства ворсовых кож (имеет место разнооттеночность и местное лощение поверхности) и повышает жесткость кожевой ткани.

Наиболее близкой по технической сущности и эффекту, достигаемому в заявляемом изобретении, является композиция, содержащая парафин, масло минеральное, политерпены и дибутилфталат, выравнивающий окраску ворсовой поверхности кожевой ткани (А.С. СССР N 1652354, кл. C 14 C 9/00, 9/02 - прототип). Недостатками прототипа являются невысокая водоотталкивающая способность композиции и низкие показатели гигиенических свойств кожаных и меховых материалов и изделий, прошедших гидрофобизующую обработку.

Цель заявляемого изобретения - повышение качества композиции, позволяющее улучшить водоотталкивающие свойства ворсовых кож, мехового велюра, шубной овчины и изделий из них при одновременном обеспечении высоких показателей паро- и воздухопроницаемости, гигроскопичности и максимальной сорбции влаги материалом из пододежного и внутриобувного пространства, а также сохранении низкого уровня жесткости кожевой ткани.

Для достижения указанной цели согласно изобретению в композицию, содержащую парафин, масло минеральное и сложный эфир o-фталевой кислоты, вводится силансодержащий алкилорганодисперсный наполнитель при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
Парафин - 12-23
Масло минеральное - 62-71
Сложный эфир o-фталевой кислоты - 11-16
Силансодержащий алкилорганодисперсный наполнитель - 1-4
В качестве парафина использовали парафин технический высокоочищенный гомогенизированный марки Б (ТУ 6-09-4112-88) и парафины нефтяные твердые высокоочищенные марок А и Б (ГОСТ 23683-89) с температурой плавления 52-54^oC.

В качестве минерального масла применялись масла индустриальные марой И-8А и И-12А (ГОСТ 20799-88), а также масло-мягчитель марки МП-75 (ТУ 38-101952-83).

В качестве сложного эфира o-фталевой кислоты служили дибутилфталат и ди-2-этилгексилфталат (диоктилфталат) (ГОСТ 8728-88).

Силансодержащим алкилорганодисперсным наполнителем служил ультратонкий наполнитель марки НВДМ-8 (ТУ 2169-001-0470693-93), получаемый путем химической модификации поверхности частиц диоксида кремния алкилхлорсиланами в парогазовом потоке. По внешнему виду это сыпучий белый порошок с насыпной плотностью 0,11 г/см³; содержание метилсилильных групп составляет 0,92 ммоль/г продукта, содержание гидроксильных групп - 0,51 ммоль/г. Указанный наполнитель отличается высокой термо-, свето- и атмосферостойкостью, биологически безвреден и негорюч.

Использование для приготовления гидрофобизующей композиции в качестве модифицирующей добавки согласно изобретению силансодержащего алкилорганодисперсного наполнителя не вызывает технологических затруднений при его дозировании и смешивании с др. компонентами. Высокая степень дисперсности систем (размер частиц наполнителя - менее 0,1 мкм - близок к коллоидным) обусловливает высокую седиментационную и агрегативную устойчивость композиции в виде расплава и в среде органического растворителя; системы не расслаиваются при хранении, что свидетельствует о высокой технологичности заявляемой композиции.

Применение указанного наполнителя обеспечивает улучшение качества изделий из ворсовых кож, мехового велюра и шубной овчины за счет повышения показателей водоотталкивающих свойств этих натуральных материалов без ухудшения в результате гидрофобизации их органолептических и эргономических (мягкость, гигиенические показатели, экологическая чистота) свойств.

Изобретение иллюстрируется примерами 1-7. Сравнительным примером служит известная композиция, полученная с применением политерпенов (ТУ 81-0519-78), согласно прототипу, но в отличие от последнего дибутилфталат заменен на другой более высокомолекулярный представитель сложных эфиров o-фталевой кислоты - диоктилфталат, а масло индустриальное И-8А - на другое минеральное масло-мягчитель МП-75 (пример 1). В примерах 2 - 7 приведены составы и свойства композиций и материалов, получаемых с применением силансодержащего алкилорганодисперсного наполнителя.

Известную композицию и композиции 1 - 7 готовили по следующей методике. В емкость из эмалированной или нержавеющей стали с электрическим обогревателем закрытого типа загружали расчетное количество парафина. После его полного расплавления при температуре 60-70^oC вводили при тщательном перемешивании необходимые количества минерального масла, эфира фталевой кислоты и политерпенов (известный состав и пример 1) или силансодержащего наполнителя (примеры 2 - 7).

Пример приготовления оптимального варианта гидрофобизующей композиции (пример 5).

В емкость из нержавеющей стали с электрообогревателем закрытого типа загружали 20 г парафина. После полного расплавления парафина при температуре 60-70^oC и при постоянном перемешивании добавляли 64 г минерального масла МП-75, 13 г диоктилфталата и 3 г силансодержащего наполнителя марки НВДМ-8.

Рецептура всех вариантов гидрофобизующих композиций, а также известного состава представлена в табл. 1. Методика их приготовления не отличается от примера 5.

Композиции 1 - 7 и известный состав наносили на образцы ворсовых кож, мехового велюра и шубной овчины, выработанные по типовым методикам, не предусматривающим специальной гидрофобизующей обработки в процессе выделки, или на изделия из указанных материалов после их предварительной химической чистки, а также при повседневном уходе за одеждой или обувью из этих материалов.

Гидрофобизующую обработку предлагаемыми композициями и известным составном проводили с помощью лабораторной установки, имитирующей барабан машины химической чистки, по следующей методике. В емкость наливали органический растворитель (перхлорэтилен, уайт-спирит), добавляли расчетное количество заявляемой гидрофобизующей композиции или известного состава и тщательно перемешивали. Концентрация получаемого препарата зависела от вида обрабатываемого материала, для свиного спилка она составляла 75 г/л, во всех остальных случаях - 40 г/л. Пропитку образцов проводили при модуле ванны 8 в течение 8 - 10 мин вращения барабана. Затем образец слегка отжимали между листами фильтровальной бумаги с помощью плюсовки и сушили при температуре 45-50^oC в течение 40-50 мин в вытяжном шкафу. Расход гидрофобизующей композиции во всех случаях не превышал 96 г/кг обрабатываемого материала.

Предварительную химическую чистку образцов проводили в среде перхлорзтилена в той же лабораторной установке по режиму: модуль ванны 7, продолжительность 4 - 6 мин.

Дополнительный вариант использования заявляемой композиции заключается в односторонней поверхностной гидрофобизующей обработке лицевой стороны материала или изделия (одежды, обуви) из ворсовых кож, мехового велюра и шубной овчины. Данный вариант гидрофобизации может быть рекомендован для применения не только в производственных, но и в бытовых условиях для повседневного ухода за кожаными и меховыми изделиями для обеспечения постоянно высоких показателей водозащитных и гигиенических свойств. Методика проведения операции следующая. Композицию готовили аналогично описанному выше по одному из оптимальных вариантов рецептуры (примеры 4 и 5). В специальную емкость с мешалкой наливали органический растворитель (перхлорэтилен, уайт-спирит), добавляли расчетное количество гидрофобизующей композиции и при постоянном перемешивании в течение 5 мин готовили однородный состав с концентрацией 40 - 45 г/л. Полученный препарат равномерно распределяли по гидрофобизуемой поверхности с помощью пульверизующего устройства при расходе гидрофобизующей композиции 15-20 г/м кв.

Органолептическая оценка гидрофобизованных образцов показала отсутствие изменения их цвета и жесткости. Изменений линейных размеров образцов (усадки или притяжки) также не обнаружено. Результаты остальных испытаний обобщены в табл. 2.

Из представленных данных следует, что предлагаемая композиция для гидрофобизации ворсовых кож, мехового велюра и шубной овчины, обладая хорошими технологическими свойствами, не ухудшает органолептические свойства гидрофобизованных материалов, позволяет улучшить показатели их водоотталкивающих свойств (по сравнению с прототипом водоупорность возрастает почти на 80%) без увеличения жесткости кожевой ткани и существенно повысить уровень показателей гигиенических свойств (гигроскопичности - почти в 2 раза, максимальной сорбционной емкости водяных паров - на 12,5%, паропроницаемости - на 43%, воздухопроницаемости - почти в 2 раза); т.е. в результате использования предложенной гидрофобизующей композиции практически сохраняется уровень гигиенических показателей, характерный для кожаных и меховых материалов и изделий, не прошедших стадию дополнительной гидрофобизации.

Композиция относится к кожевенно-меховой промышленности и бытовой химии, в частности к композициям, применяемым для гидрофобизующей обработки ворсовых кож, мехового велюра и шубной овчины, а также при химической чистке и повседневном уходе за кожевенно-меховыми изделиями. Состав содержит парафин, масло минеральное, сложный эфир о-фталевой кислоты и силансодержащий алкилорганодисперсный наполнитель. Изобретение позволяет улучшить водоотталкивающую способность композиции при одновременном обеспечении высоких показателей гигиенических свойств и низкой жесткости кожевой ткани кожевенно-меховых изделий. 2 табл.

Композиция для гидрофобизации ворсовых кож, мехового велюра и шубной овчины, включающая парафин, масло минеральное и сложный эфир о-фталевой кислоты, отличающаяся тем, что дополнительно содержит силансодержащий алкилорганодисперсный наполнитель при следующем соотношении компонентов в смеси, мас.%:
Парафин - 12 - 23
Масло минеральное - 62 - 71
Сложный эфир о-фталевой кислоты - 11 - 16
Силансодержащий алкилорганодисперсный наполнитель - 1 - 4р