ЗАКРЕПЛЯЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ ТКАНЕЙ ПИГМЕНТАМИ Российский патент 2002 года по МПК D06P1/46 D06P1/48 D06P1/44 

Изобретение относится к красильно-отделочному производству, в частности к печати тканей пигментами.

Общеизвестно, что пигментами можно печатать любые ткани независимо от волокнистого состава (Кричевский Г. Е. Химическая технология текстильных материалов. Т. 2 - М., 2001, с. 415-430). Ткани различного состава печатают пигментами с использованием печатных красок, содержащих пигментный краситель и закрепляющую композицию. Эта композиция содержит эмульсию синтетического связующего для фиксации пигмента на текстильном материале, сшивающий агент для обеспечения необходимой прочности фиксации, загуститель для придания краске нужной консистенции, а также различные целевые вспомогательные вещества.

В зависимости от потребительских требований, предъявляемых к напечатанным тканям, и характера рисунка в качестве компонентов композиции могут быть использованы различные вещества. Например, для получения белоземельных рисунков с небольшой площадью покрытия, а также для тканей неодежного ассортимента, допускающих недостаточно мягкий гриф, используют закрепляющие композиции, содержащие в качестве связующего поливинилацетатную эмульсию, в качестве сшивающего агента - предконденсаты термореактивных смол, а в качестве загустки - крахмальную загустку. Эти композиции обеспечивают хорошую прочность печати, относительно легко смываются с кирзы и имеют более низкую стоимость, чем импортные закрепляющие композиции.

Однако эти композиции на основе эмульсий ПВА нельзя использовать для тканей одежного и бельевого ассортимента с большой площадью печати, так как при этом напечатанные ткани имеют жесткий гриф и повышенное содержание формальдегида.

В настоящее время при печати тканей одежного ассортимента широко применяются пигментные закрепляющие композиции, являющиеся разработками ведущих зарубежных фирм (Текстильная химия, Специальный выпуск РСХТК, 1996, 1 (8), с. 20-21, 22-25, 27). Эти композиции обеспечивают насыщенность цвета и мягкий гриф печатного рисунка.

Известна также композиция фирмы "BASF", Германия (Техническая информация фирмы "BASF" TI/T 192, октябрь 1988 г.).

В таблице 1 приведены составы наиболее широко используемых композиций ведущих фирм-производителей. Эти композиции в качестве связующего содержат водную эмульсию синтетических (со)полимеров (полиакрилатов, полибутадиена, полистирола и др. ). Однако наиболее часто в качестве связующих используют (со)полимеры акрилового ряда, которые обеспечивают наибольшую прочность печати. В качестве загустителей пигментные композиции содержат редкосшитые поликислоты (полиакриловую или полиметакриловую), а в качестве сшивающего агента - модифицированные мочевино- или меламиноформальдегидные смолы, дающие минимальное содержание формальдегида на ткани. При необходимости такие композиции могут также содержать различные целевые добавки: пеногасители, эмульгаторы, мягчители, щелочные или кислотные агенты.

Все эти композиции дают мягкую и прозрачную пленку на ткани, чем обеспечивают хорошую чистоту цвета и мягкий гриф печатных рисунков, но они дороги, дают низкую прочность печати к сухому трению и обладают плохой смываемостью с кирзы и оборудования.

Известна закрепляющая композиция фирмы СНТ, Германия (Текстильная химия Специальный выпуск РСХТК, 1996, 1 (8), с. 19 - прототип), содержащая на 1 кг:
- в качестве связующего - Тубифаст AF 85 - 90 г (на основе акрилата);
- в качестве сшивающего агента - Тубификс ML 50 - 5 г (на основе полноэфирной смолы меламинового формальдегида); и Тубификс 3220/3 - 5 г;
- в качестве синтетического загустителя - Тубивис SNP 110S - 10 г или Тубивис 14 - 18 г,
а также вспомогательные вещества - СНТ-пеногаситель BS - 2 г, эмульгатор - Тубигат 018 - 10-20 г, мягчитель - Тубисофт SEM - 6 г, фиксатор - Тубификс 3220/3 - 5 г и воду до 1000 г.

Однако печатный рисунок, полученный с использованием этой закрепляющей композиции, имеет низкую прочность к сухому трению. К тому же стоимость такой композиции велика и, кроме того, пигментная краска на ее основе плохо смывается с кирзы и оборудования. Это ведет к непроизводительным затратам рабочего времени на останов машин и их отмывку специальными моющими средствами.

Таким образом, не известна относительно дешевая закрепляющая композиция для печати пигментами, которая бы одновременно обеспечивала мягкий гриф, более высокую прочность окраски к сухому трению и относительно легкую смываемость с кирзы и оборудования.

Изобретательская задача состояла в поиске закрепляющей композиции для печати тканей пигментами, включающей связующее на основе полимеров акрилового ряда, сшивающий агент на основе модифицированных мочевино- или меламиноформальдегидных смол, акриловый загуститель и воду, которая обеспечивала бы повышение прочности окраски к сухому трению, имела бы меньшую стоимость и более высокую смываемость с кирзы и оборудования без ухудшения других показателей качества печати.

Поставленная задача решена закрепляющей композиции для печати тканей пигментами, включающей связующее на основе акрилатов, сшивающий агент на основе модифицированных мочевино- или меламиноформальдегидных смол, акриловый загуститель и воду, которая дополнительно содержит загустку на основе крахмала, обработанного составом, содержащим дикарбоновую кислоту с числом метиленовых групп 0 - 4 и сульфат или хлорид марганца или магния при следующем содержании компонентов загустки, г/кг:
Крахмал - 60-70
Дикарбоновая кислота - 0,12-0,30
Сульфат или хлорид магния или марганца - 0,30-0,55
Вода - До 1000
при следующем содержании компонентов композиции, г/кг:
Связующее на основе акрилатов - 25-40
Сшивающий агент на основе модифицированных мочевино- или меламиноформальдегидных смол - 7-9
Акриловый загуститель - 6-10
Загустка - 550-660
Вода - До 1000
Изобретение позволяет получить следующие преимущества:
- повысить прочность окрасок к сухому трению;
- снизить содержание дорогостоящих импортных препаратов в составе закрепляющей композиции;
- снизить налипаемость пигментной краски на кирзе и оборудовании.

Снижение расхода дорогостоящих импортных препаратов позволяет снизить себестоимость напечатанных тканей. Улучшение смываемости краски с кирзы и оборудования позволяет снизить простои машин, связанные с необходимостью их останова для периодической промывки специальными средствами.

Для печати пигментами могут быть использованы любые ткани, например хлопчатобумажные, целлюлозно-синтетические и синтетические.

Для приготовления закрепляющей композиции можно использовать следующие вещества.

В качестве связующего можно использовать любые эмульсии (со)полимеров акрилового ряда, т.е. полученные путем (со)полимеризации производных акриловой (метакриловой) кислоты.

В качестве сшивающего агента можно использовать модифицированные мочевино- и меламиноформальдегидные смолы.

В качестве загустителя - редкосшитые полиакриловые или метакриловые кислоты.

В случае необходимости в композицию можно добавить традиционно применяемые вспомогательные вещества - пеногаситель, мягчитель, эмульгатор и другие.

Для приготовления крахмальной загустки используют:
Крахмал кукурузный или маисовый
Дикарбоновые кислоты:
кислота этандиовая ГОСТ 22180-76
кислота пропандиовая ТУ 6-09-2608-77
кислота бутандиовая
кислота пентандиовая ГОСТ 17153-71
кислота гександиовая ТУ 6-09-14-12381-76;
Сульфаты и хлориды магния и марганца марки "ч".

Загустку на основе крахмала готовят следующим образом.

В воду засыпают дикарбоновую кислоту, затем соль металла и размешивают. В полученный раствор засыпают крахмал и перемешивают суспензию в течение 30 мин без нагрева, после чего нагревают суспензию до клейстеризации и варят 20-30 мин, затем охлаждают.

Закрепляющую композицию готовят следующим образом.

Загуститель в расчетном количестве помещают в емкость, добавляют воду и, как обычно, дают набухнуть. Затем вводят остальные компоненты и перемешивают с помощью высокоскоростной мешалки до состояния гомогенности. Затем в готовую композицию вводят пигмент. В таблице 2 приведены варианты композиции со связующими разных классов связующих,при различном количественном содержании всех компонентов и показатели качества печати для этих вариантов и для прототипа.

Интенсивность окраски определяли по известной методике (Лабораторный практикум по ХТВМ//под ред. Г.Е. Кричевского М., 1995, с. 310).

Показатель мягкости определяли методом консоли. Прочность к стирке и сухому трению определяли по ГОСТ 9733.4-83 и ГОСТ 9733.27-83 соответственно.

Смываемость композиции с кирзы определяли на лабораторном стенде по скорости полного удаления шаблонного отпечатка краски при заданной скорости потока смывающей воды.

Показатели печати в таблице 2 приведены для пигмента имперона фиолетового (20 г/кг краски) для различных составов закрепляющих композиций, приготовленных на основе импортных препаратов (фирм "3V Sigma", "CHT", "Bayer", "BASF"). Из данных таблицы следует, что прочность окрасок к сухому трению увеличивается на 1 балл, содержание дорогостоящих импортных препаратов (связующего и загустителя) в предлагаемых композициях снижено в среднем в 2-3 раза. При этом качество печати по основным показателям не ухудшается, а смываемость краски с кирзы ускоряется в среднем в 2 раза.

Описывается закрепляющая композиция для печати тканей пигментами, включающая связующее на основе акрилатов, сшивающий агент на основе модифицированных мочевино- или меламиноформальдегидных смол, акриловый загуститель, воду и загустку на основе крахмала, обработанного составом, содержащим дикарбоновую кислоту с числом метиленовых групп 0 - 4, сульфат или хлорид магния или марганца и воду. Предложенная композиция позволяет повысить прочность окраски к сухому трению, снизить количество труднодоступных связующего и загустителя в 2-3 раза, ускорить смываемость печатной краски с кирзы и оборудования в среднем в 2 раза без снижения основных показателей печати. 2 табл.

Закрепляющая композиция для печати тканей пигментами, включающая связующее на основе акрилатов, сшивающий агент на основе модифицированных мочевино- или меламиноформальдегидных смол, акриловый загуститель и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит загустку на основе крахмала, обработанного составом, содержащим дикарбоновую кислоту с числом метиленовых групп 0 - 4, и сульфат или хлорид магния или марганца при следующем содержании компонентов загустки, г/кг:
Крахмал - 60-70
Дикарбоновая кислота - 0,12-0,30
Сульфат или хлорид магния или марганца - 0,30-0,55
Вода - До 1000
при следующем соотношении компонентов композиции, г/кг:
Связующее на основе акрилатов - 25-40
Сшивающий агент на основе модифицированных мочевино- или меламиноформальдегидных смол - 7-9
Акриловый загуститель - 6-10
Загустка - 550-660
Вода - До 1000