ТЕКСТИЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ, ИМЕЮЩИЙ ВОДООТТАЛКИВАЮЩУЮ АППРЕТУРУ, И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2019 года по МПК D06M13/02 D06M13/224 D06M13/328 

Настоящее изобретение относится к текстильному материалу, имеющему водоотталкивающую аппретуру, и к способу его получения.

Известны текстильные материалы, имеющие водоотталкивающую аппретуру.

Описание патента США № 3480379 описывает твердую водоотталкивающую композицию, содержащую

(a) меламиновое производное, где все 6 атомов H трех групп NH₂ замещены (CH₂OR)_x и (CH₂O₂CR¹)_y, где R представляет собой C₁-C₆ алкильную группу, R¹ представляет собой алифатическую углеводородную группу, имеющую 11-23 атомов C, y представляет собой целое число от 2 до 5 и x+y=6,

(b) воск и

(c) поверхностно-активное вещество формулы R²N(R³)₂·HO₂CR⁴, где

R² представляет собой C₁₂-C₁₈ алкильную группу,

R³ представляет собой C₁-C₄ алкильную группу и

R⁴CO₂H представляет собой карбоновую кислоту, имеющую, по меньшей мере, 1 атом C, и где соль R²N(R³)₂·HO₂CR⁴ содержит не более 25 атомов C.

Описание патента DE 870 544 описывает способ получения водоотталкивающей аппретуры на волокнистых материалах, где волокнистые материалы обрабатывают растворами производных метилоламинотриазинов, содержащих, по меньшей мере, один алифатический остаток с 4 атомами C и другие гидрофобные соединения, такие как парафин, воски, такие как пчелиный воск, или жирные вещества, например, сложные эфиры жирных кислот с более высокой молекулярной массой, таких как монтановая кислота, в органических растворителях, при необходимости, с добавлением кислотных или выделяющих кислоту катализаторов, и после удаления растворителя, при необходимости, указанный обработанный волокнистый материал подвергается термической обработке, предпочтительно, при 125-150°C.

Термин ʺпарафинʺ, в соответствии с ʺRÖMPP CHEMIE LEXIKONʺ, 9^th ed., vol. 4 (1991), page 3216, относится к твердой, полутвердой или жидкой смеси рафинированных насыщенных алифатических углеводородов. Твердый парафиновый воск представляет собой твердый парафин, твердую кристаллическую массу, имеющую температуру отверждения 50-62°C на роторном термометре. Для полутвердых сортов парафинов, имеющих температуру плавления 45-65°C, известны такие обозначения, как мягкий парафиновый воск, а для сортов, имеющих температуру плавления 38-60°C, известны такие обозначения, как нефтяной вазелин. Жидкие формы парафинов часто классифицируются в области промышленности как минеральные масла, и все месте, они называются парафиновым маслом или белым маслом. Некоторые фракции парафинов рассматриваются как воски.

Термин ʺвоскʺ, в соответствии с ʺRÖMPP CHEMIE LEXIKONʺ, 9^th ed., vol. 6 (1992), page 4972, относится к веществам, которые обычно демонстрируют, среди прочего, следующие свойства: замешиваемость при 20°C, твердость от прочного до хрупкого состояния, кристалличность от крупной до мелкодисперсной, плавление выше 40°C без деградации. В соответствии с ʺRÖMPP CHEMIE LEXIKONʺ, 9^th ed., vol. 1 (1989), page 412, пчелиный воск представляет собой воск, полученный из пчелиных сот и имеющий температуру плавления 61-68°C. Пчелиный воск состоит из церина, смеси церотиновой кислоты (перцеротиновой кислоты; C₂₅H₅₁-COOH; температура плавления=88°C) и меллисиновой кислоты (трикотановой кислоты; H₃C-(CH₂)₂₈-COOH; температура плавления=93,4-94°C) и из смеси сложных эфиров, называемой мирицин, содержащей примерно 70 сложных эфиров C₁₆-C₃₆ кислот и C₂₄-C₃₆ спиртов.

Термин ʺжирные веществаʺ относится к ʺжирамʺ, которые состоят, в соответствии с ʺRÖMPP CHEMIE LEXIKONʺ, 9^th ed., vol. (1990), page 1339, в основном из смешанных глицероловых сложных эфиров высших жирных кислот. Монтановая кислота (H₃C-(CH₂)₂₆-COOH) имеет температуру плавления 78°C. Следовательно, сложные эфиры монтановой кислоты с высшими жирными кислотами имеют температуру плавления выше 78°C.

Рассмотренная и опубликованная заявка на патент Германии DE 1 017 133 описывает способ получения водоотталкивающих волокнистых материалов посредством

i) импрегнирования волокнистых материалов в импрегнационной ванне, где в качестве импрегнационной ванны используют водную эмульсию, содержащую

- 10 частей парафина на 10 частей продукта конденсации простого метилового эфира сильно этерифицированного метилолмеламина, эстерифицированного с помощью 2 молей стеариновой кислоты, и диглицерида стеариновой кислоты и, кроме того,

- 18 частей ацетата третичного основного продукта конденсации простого метилового эфира сильно этерифицированного метилолмеламина, стеариновой кислоты и триэтаноламина, а также малые количества катализатора отверждения,

ii) сушки импрегнированных волокнистых материалов и

iii) отверждения продуктов конденсации обычным образом, то есть посредством термической обработки, например, при 120-150°C в течение 5-15 минут.

В особенности текстильные материалы из арамидных волокон, предназначенные для использования в баллистических применениях, требуют водоотталкивающей аппретуры для достижения необходимого защитного воздействия, выраженного с помощью величины v₅₀. Известно использование для этой цели аппретурных материалов, которые содержат акрилатные полимеры с перфторалкильными группами, имеющими структуру CF₃-(CF₂)_x-CF₂-, при x≥6.

EP 1 396 572 A1 описывает способ получения арамидного волокна, имеющего водоотталкивающую аппретуру, включающий стадии:

a) получения арамидной пряжи,

b) нанесения гидрофобного агента, предпочтительно, содержащего атомы фтора и углерода, на арамидную пряжу,

где акрилатные полимеры с перфторалкильными группами, имеющими структуру CF₃-(CF₂)_x-CF₂-, при x≥6, являются особенно предпочтительными,

c) сушки арамидной пряжи, полученной на стадии b),

d) получения тканого материала из арамидной пряжи, полученной на стадии c), и

e) термической обработки указанного тканого материала.

Текстильные материалы из арамидных волокон, снабженные аппретурой, содержащей атомы фтора и углерода, такие как акрилатные полимеры с перфторалкильными группами, имеющими структуру CF₃-(CF₂)_x-CF₂-, при x≥6, показывают высокое водоотталкивающее воздействие и, таким образом, необходимое баллистическое защитное воздействие. Однако по экологическим причинам, пользователи требуют все чаще, чтобы аппретуры на текстильных материалах из арамидных волокон вообще не содержали фтора.

Следовательно, одной из целей настоящего изобретения является создание текстильного материала из арамидных волокон, где аппретура вообще не содержит фтора, но является, по меньшей мере, такой же водоотталкивающей как и известные аппретуры, содержащие акрилатные полимеры с перфторалкильными группами, имеющими структуру CF₃-(CF₂)_x-CF₂-, при x≥6, и где текстильный материал из арамидных волокон, аппертированный с помощью такой водоотталкивающей аппретуры, демонстрирует, по меньшей мере, такое же антибаллистическое воздействие как и текстильный материал из арамидных волокон, аппретированный с помощью известной аппретуры из акрилатных полимеров с перфторалкильными группами, имеющими структуру CF₃-(CF₂)_x -CF₂-, при x≥6.

Эта цель неожиданно достигается с помощью текстильного материала, содержащего арамидные волокна и имеющего водоотталкивающую аппретуру, где водоотталкивающая аппретура содержит смесь компонента A, компонента B и компонента C, где

- компонент A представляет собой продукт реакции алифатической карбоновой кислоты с метилолмеламином,

- компонент B представляет собой парафиновый воск и

- компонент C представляет собой сложноэфирный воск C1 и/или другой парафиновый воск C2.

Неожиданно, текстильный материал, содержащий арамидные волокна, например, тканый материал, изготовленный из арамидных волокон, который обрабатывается с помощью водоотталкивающей аппретуры по настоящему изобретению, показывает, по меньшей мере, такое же воздействие гидрофобизации (измеренное как поглощение воды в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993)) и такие же величины v₅₀ при сухом и влажном обстреле по сравнению с имеющим идентичную конструкцию текстильным материалом, содержащим арамидные волокна, например, по сравнению с тканым материалом из арамидных волокон, аппретированным, однако, с помощью известной аппретуры, содержащей акрилатные полимеры с перфторалкильными группами, имеющими структуру CF₃-(CF₂)_x-CF₂-, при x≥6, хотя водоотталкивающая аппретура по настоящему изобретению предпочтительно вообще не содержит фтора, то есть предпочтительно, является не содержащей фтора.

Кроме того, неожиданно обнаружено, что гидрофобизация, то есть, водоотталкивающее воздействие текстильного материала по настоящему изобретению, имеющего аппретуру, содержащую смесь компонента A, компонента B и компонента C, где

- компонент A представляет собой продукт реакции алифатической карбоновой кислоты с метилолмеламином,

- компонент B представляет собой парафиновый воск и

- компонент C представляет собой сложноэфирный воск C1 и/или другой парафиновый воск C2, значительно больше чем воздействие гидрофобизации текстильного материала, имеющего аппретуру, содержащую либо только компоненты A и B, либо только компонент C.

Причины синергического увеличения гидрофобизации текстильного материала по настоящему изобретению из-за совместного действия

- продукта реакции алифатической карбоновой кислоты с метилолмеламином

- парафинового воска и

- сложноэфирного воска C1 и/или другого парафинового воска C2 неизвестны даже автору изобретения.

В контексте настоящего изобретения, термин ʺарамидные волокнаʺ предпочтительно означает волоконную пряжу, которую получают из арамидов, то есть из ароматических полиамидов, где, по меньшей мере, 85% амидных связей (-CO-NH-) присоединены непосредственно к двум ароматическим кольцам. Для настоящего изобретения, особенно предпочтительные ароматические полиамиды представляют собой п-арамиды, в частности, поли-п-фенилентерефталамид, гомополимер, полученный в результате эквимолярной полимеризации мономеров п-фенилендиамина и терефталоилдихлорида. Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, арамидные волокна, которые содержит текстильный материал по настоящему изобретению, представляют собой п-арамидные волокна, в частности, поли-п-фенилентерефталамидные волокна, а особенно предпочтительно, поли-п-фенилентерефталамидную волоконную пряжу, которая доступна под торговым наименованием TWARON^® от Teijin Aramid GmbH (Germany). Кроме того, арамидная пряжа, которая является пригодной для текстильного материала по настоящему изобретению, в частности, арамидная волоконная пряжа, состоит из ароматических coполимеров, для получения которых мономеры п-фенилендиамина и/или терефталоилдихлорида частично или полностью замещаются другими ароматическими диаминами и/или дихлоридами дикарбоновых кислот.

В предпочтительном варианте осуществления текстильного материала по настоящему изобретению, текстильный материал содержит, по отношению к его массе, 0,8-4,0% масс сухого вещества, более предпочтительно, 1,4-3,0% масс сухого вещества, а наиболее предпочтительно, 1,6-2,3% масс сухого вещества водоотталкивающей аппретуры. Термин ʺсухое веществоʺ представляет собой сумму всех веществ, содержащихся в водоотталкивающей аппретуре, которые остаются на текстильном материале и в нем после сушки текстильного материала, обработанного водоотталкивающей аппретурой, по отношению к содержанию воды для примерно равновесной влажности ткани при стандартной атмосфере DIN EN ISO 139/A1 (May 2008), то есть при температуре 20,0±2,0°C и при относительной влажности 65±4,0%.

В другом предпочтительном варианте осуществления текстильного материала по настоящему изобретению, текстильный материал представляет собой тканый материал, вязаную ткань или одноосный или многоосный композит. Если текстильный материал по настоящему изобретению представляет собой тканый материал, термин тканый включает все типы ткацкого переплетения, такие как гладкое переплетение, атласное переплетение, переплетение "панама", саржевое переплетение, и тому подобное. Предпочтительно, тканый материал имеет гладкое переплетение.

В другом предпочтительном варианте осуществления текстильного материала по настоящему изобретению, тканый материал, вязаная ткань или одноосный или многоосный композит содержит волокна из п-арамида.

В особенно предпочтительном варианте осуществления текстильного материала по настоящему изобретению, тканый материал, вязаная ткань или одноосный или многоосный композит состоит из волокон п-арамида, где указанные волокна

- в особенно предпочтительном варианте осуществления, представляют собой многонитевую пряжу, которая, наиболее предпочтительно, состоит из поли(п-фенилентерефталамида), а

- в другом особенно предпочтительном варианте осуществления, представляет собой штапельную пряжу, которая, наиболее предпочтительно, состоит из поли(п-фенилентерефталамида).

Многонитевая пряжа и штапельная пряжа, рассмотренные выше, доступны под торговым наименованием TWARON^® от Teijin Aramid GmbH, Germany.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления, водоотталкивающая аппретура текстильного материала по настоящему изобретению состоит из смеси компонентов A, B и C, при этом является особенно предпочтительным, чтобы ни один из компонентов, рассмотренных выше, не содержал фтора.

В другом предпочтительном варианте осуществления, водоотталкивающая аппретура текстильного материала по настоящему изобретению состоит из водной эмульсии компонентов A, B и C, при этом особенно предпочтительным, чтобы ни один из компонентов, рассмотренных выше и ни одно из вспомогательных веществ, таких как эмульгаторы, используемые при приготовлении эмульсии, не содержало фтора.

В другом предпочтительном варианте осуществления текстильного материала по настоящему изобретению, продукт реакции, составляющий компонент A водоотталкивающей аппретуры, получают посредством взаимодействия алифатической карбоновой кислоты с метилолмеламином, где алифатическая карбоновая кислота имеет структуру формулы CH₃-(CH₂)_n-COOH, где n представляет собой целое число в пределах от 15 до 25, особенно предпочтительно, от 18 до 22, более предпочтительно, от 19 до 21, а наиболее предпочтительно оно составляет 20 (бегеновая кислота).

Особенно предпочтительно, взаимодействие указанной алифатической карбоновый кислоты с указанным метилолмеламином состоит в эстерификации, так что продукт реакции, составляющий компонент A водоотталкивающей аппретуры текстильного материала по настоящему изобретению, представляет собой сложный эфир. Кроме того, является особенно предпочтительным, чтобы метилолмеламин представлял собой моно-, ди-, три-, тетра-, пента- или гексаметилолмеламин.

В другом особенно предпочтительном варианте осуществления, продукт реакции, составляющий компонент A водоотталкивающей аппретуры текстильного материала по настоящему изобретению, может поперечно сшиваться при повышенной температуре, например в пределах примерно от 150 примерно до 175°C, особенно предпочтительно, в пределах примерно от 153 до 172°C. Поперечная сшивка может представлять собой поперечную сшивку продукта реакции самого с собой и/или с химически активными группами волокон, составляющих текстильный материал по настоящему изобретению, на который наносится указанная водоотталкивающая аппретура, и/или с другими компонентами водоотталкивающей аппретуры, которые могут присутствовать.

В другом предпочтительном варианте осуществления текстильного материала по настоящему изобретению, парафиновый воск, составляющий компонент B водоотталкивающей аппретуры, имеет некоторую температуру плавления T_B, а другой парафиновый воск компонента C имеет температуру плавления T_C2, где T_C2 ниже чем T_B.

В другом предпочтительном варианте осуществления текстильного материала по настоящему изобретению, температура плавления T_C2 другого парафинового воска на 3-7°C ниже, особенно предпочтительно, на 4-6°C ниже, а наиболее предпочтительно, на 5°C ниже, чем температура плавления T_B парафинового воска.

В другом предпочтительном варианте осуществления текстильного материала по настоящему изобретению,

- парафиновый воск, содержащийся в водоотталкивающей аппретуре, представляет собой, по меньшей мере, один насыщенный углеводород, имеющий температуру плавления T_B в пределах от 55 до 65°C, где, по меньшей мере, один насыщенный углеводород предпочтительно представляет собой, по меньшей мере, один алкан, например, гексакозан (C₂₆H₅₄; T_B=56,4°C), гептакозан (C₂₇H₅₆; T_B=59,5°C), октакозан (C₂₈H₅₈; T_B=64,5°C) или нонакозан (C₂₉H₆₀; T_B=63,7°C) или смесь, по меньшей мере, двух только что рассмотренных алканов, а

- другой парафиновый воск C2, содержащийся в водоотталкивающей аппретуре, представляет собой, по меньшей мере, один насыщенный углеводород, имеющий температуру плавления T_C2 в пределах от 50 до 60°C, где указанный, по меньшей мере, один насыщенный углеводород предпочтительно представляет собой алкан, например, тетракозан (C₂₄H₅₀; T_C2=52°C), пентакозан (C₂₅H₅₂; T_C2=54°C), гексакозан (C₂₆H₅₄; T_C2=56,4°C) или гептакозан (C₂₇H₅₆; T_C2=59,5°C) или смесь, по меньшей мере, двух только что рассмотренных алканов, однако, всегда предлагается, чтобы T_C2 другого парафинового воска C2 была на 3-7°C ниже, предпочтительно, на 3-5°C ниже, более предпочтительно, на 4-6°C ниже, а особенно предпочтительно, на 5°C ниже, чем температура плавления T_B парафинового воска.

В особенно предпочтительном варианте осуществления текстильного материала по настоящему изобретению, парафиновый воск, содержащийся в водоотталкивающей аппретуре, имеет температуру плавления T_B в пределах от 58 до 62°C. Особенно предпочтительно, парафиновый воск содержащийся в водоотталкивающей аппретуре, имеет температуру плавления T_B примерно 60°C.

В другом особенно предпочтительном варианте осуществления текстильного материала по настоящему изобретению, другой парафиновый воск C2, содержащийся в водоотталкивающей аппретуре, имеет температуру плавления T_C2 в пределах от 53 до 57°C. Особенно предпочтительно, другой парафиновый воск C2, содержащийся в водоотталкивающей аппретуре, имеет температуру плавления T_C2 примерно 55°C.

Сложноэфирный воск C1 компонента C может быть получен посредством эстерификации кислоты синтетического воска с помощью синтетического спирта или посредством coполимеризации олефина с ненасыщенным сложным эфиром.

В другом предпочтительном варианте осуществления текстильного материала по настоящему изобретению, сложноэфирный воск C1, содержащийся в водоотталкивающей аппретуре, имеет температуру плавления T_C1 в пределах от 50 до 60°C, особенно предпочтительно, в пределах от 53 до 57°C, а наиболее предпочтительно, она равна примерно 55°C.

В другом предпочтительном варианте осуществления текстильного материала по настоящему изобретению, водоотталкивающая аппретура содержит смесь компонентов A, B и C, где компонент C содержит сложноэфирный воск C1 и другой парафиновый воск C2. Особенно предпочтительным является, чтобы аппретура содержала водную эмульсию компонентов A, B и C, и, в частности, чтобы она содержала водную эмульсию компонентов A, B, C1 и C2.

В другом предпочтительном варианте осуществления текстильного материала по настоящему изобретению, водоотталкивающая аппретура содержит компоненты A и B при массовом процентном отношении w_A+B и компонент C при массовом процентном отношении w_C, где отношение w_A+B: w_C находится в пределах от 70:30 до 30:70, более предпочтительно, от 60:40 до 40:60, и где отношение w_A+B: w_C, наиболее предпочтительно, составляет 50:50, синергическое увеличение гидрофобизации текстильного материала по настоящему изобретению, описанного выше, осуществляется как при равных, так и при неравных массовых процентных отношений w_A+B и w_C. Однако, если применяются неравные массовые процентные отношения, является предпочтительным, чтобы отношение w_A+B: w_C находилось в пределах от 70:30 до 30:70.

В другом предпочтительном варианте осуществления текстильного материала по настоящему изобретению, компоненты A и/или B водоотталкивающей аппретуры дополнительно содержат, по меньшей мере, один амин, имеющий формулу CH₃-(CH₂)_m-N(CH₃)₂, где m предпочтительно представляет собой целое число в пределах от 12 до 20, более предпочтительно, в пределах от 14 до 18. Например, m равно 15 (цетилдиметиламин) или 17 (диметилстеариламин). Смесь цетилдиметиламина и диметилстеариламина является особенно предпочтительной.

В другом предпочтительном варианте осуществления текстильного материала по настоящему изобретению, компонент C водоотталкивающей аппретуры дополнительно содержит соль циркония, уксусную кислоту и изопропанол.

Текстильный материал по настоящему изобретению, содержащий арамидные волокна, предпочтительно, состоящий из арамидных волокон, получают с помощью способа, включающего следующие стадии:

a) обеспечение текстильного материала, содержащего арамидные волокна, предпочтительно, состоящего из арамидных волокон, в частности, из п-арамидных волокон,

b) аппретирование текстильного материала с помощью водной водоотталкивающей аппретуры и

c) сушку текстильного материала с аппретурой, отличающегося тем, что

- аппретура, используемая на стадии b), содержит смесь компонента A, компонента B и компонента C, где

- компонент A представляет собой продукт реакции алифатической карбоновой кислоты с метилолмеламином,

- компонент B представляет собой парафиновый воск и

- компонент C представляет собой сложноэфирный воск C1 и/или другой парафиновый воск C2, и

- высушенный материал, полученный на стадии c), не подвергается дополнительной термической обработке.

Относительно терминов ʺтекстильный материалʺ, ʺарамидные волокнаʺ и компонентов A, B и C, к ним относится то же самое, с учетом необходимых изменений, что утверждается при описании текстильного материала по настоящему изобретению.

Неожиданно, обнаружено, что текстильный материал, полученный с помощью способа, рассмотренного выше, этот способ также является частью настоящего изобретения, уже оказывает свое полное водоотталкивающее воздействие после стадии сушки c).

В противоположность этому, текстильный материал, содержащий арамидные волокна, например, тканый материал из арамидных волокон, имеющий аппретуру, описанную в EP 1 396 572 A1, с акрилатными полимерами с перфторалкильными группами, имеющими структуру CF₃-(CF₂)_x-CF₂-, при x≥6, требует дополнительной термической обработки после сушки. Только после этой обработки перфторалкильные группы в боковых цепях полимеров выпрямляются таким образом, что полное водоотталкивающее воздействие осуществляется только при этой выпрямленной конформации перфторалкильных групп. Способы получения водоотталкивающей аппретуры для волокнистых материалов, описанные в описании DE 870 544 и в рассмотренной и опубликованной заявке на патент DE 1 017 133, также требуют дополнительной термической обработки после сушки волокнистых материалов, импрегнированных материалами для аппретуры, описанными там.

При обработке текстильного материала, содержащего арамидные волокна, например, тканого материала, состоящего из арамидных волокон, с помощью водоотталкивающей аппретуры, используемой в соответствии с настоящим изобретением, однако, дополнительная термическая обработка, описанная выше, исключается, при этом аппретура текстильных материалов, содержащих арамидные волокна, например, тканых материалов из арамидных волокон, становится более простой и экономичной.

Кроме того, во время получения текстильного материала, содержащего арамидные волокна, например, тканого материала, состоящего из арамидных волокон, и перед нанесением водоотталкивающей аппретуры по настоящему изобретению, можно обойтись без стадии защиты ременным покрытием, которая описана в Сравнительном примере 1 настоящей заявки и которая является необходимой, если текстильный материал, содержащий арамидные волокна, должен обрабатываться с помощью водоотталкивающей аппретуры, содержащей акрилатные полимеры с перфторалкильными группами, имеющими структуру CF₃-(CF₂)_x-CF₂-, при x≥6. При этом, аппретирование текстильных материалов, содержащих арамидные волокна, например, тканые материалы, состоящие из арамидных волокон, становится еще более простым и экономичным.

Относительно предпочтительных вариантов осуществления компонентов A, B и C в смеси, используемой на стадии b) способа по настоящему изобретению, к ним относится, с необходимыми изменениями, то, что уже определено при описании водоотталкивающей аппретуры, используемой по настоящему изобретению.

Для приготовления смеси, используемой на стадии b) способа по настоящему изобретению, можно использовать первую предварительную смесь, содержащую компоненты A и B. Предпочтительно, первая предварительная смесь представляет собой водную эмульсию, предпочтительно содержащую 20-30% масс, более предпочтительно, содержащую 23-27% масс, а особенно предпочтительно, содержащую 25% масс A+B.

Кроме того, вторая предварительная смесь, содержащая компонент C, то есть, сложноэфирный воск C1 и, необязательно, другой парафиновый воск C2, может использоваться для получения смеси, используемой на стадии b) способа по настоящему изобретению. Предпочтительно, вторая предварительная смесь представляет собой водную эмульсию, предпочтительно содержащую 25-35% масс, более предпочтительно, содержащую 28-32% масс, а особенно предпочтительно, содержащую 30% масс C.

Сушка текстильного материала с аппретурой на стадии c) способа по настоящему изобретению предпочтительно осуществляется при температуре сушки в пределах от 130 до 180°C, особенно предпочтительно, в пределах от 140 до 170°C, в течение периода сушки, предпочтительно находящегося в пределах от 60 до 240 секунд, особенно предпочтительно, в пределах от 90 до 180 секунд.

Кроме того, настоящее изобретение относится к композиции водоотталкивающей аппретуры, содержащей смесь

- продукта реакции алифатической карбоновой кислоты с метилолмеламином,

- и компонента, выбранного из группы, состоящей из

(1) сочетания парафинового воска, имеющего температуру плавления 55-65°C, и сложноэфирного воска, имеющего температуру плавления 50-60°C,

(2) сочетания первого парафинового воска, имеющего температуру плавления 55-65°C, и второго парафинового воска, имеющего температуру плавления 50-60°C, где температура плавления второго парафинового воска на 3-7°C ниже чем температура плавления первого парафинового воска, и

(3) сочетания первого парафинового воска, имеющего температуру плавления 55-65°C, сложноэфирного воска, имеющего температуру плавления 50-60°C, и второго парафинового воска, имеющего температуру плавления 50-60°C, где температура плавления второго парафинового воска на 3-7°C ниже чем температура плавления первого парафинового воска.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления композиции водоотталкивающей аппретуры в соответствии с настоящим изобретением, продукт реакции компонента A водоотталкивающей аппретуры получают посредством взаимодействия алифатической карбоновой кислоты с метилолмеламином, где алифатическая карбоновая кислота имеет структуру формулы CH₃-(CH₂)_n-COOH, где n представляет собой целое число в пределах от 15 до 25.

В другом предпочтительном варианте осуществления композиции водоотталкивающей аппретуры в соответствии с настоящим изобретением, водоотталкивающая аппретура представляет собой водную эмульсию.

В другом предпочтительном варианте осуществления композиции водоотталкивающей аппретуры в соответствии с настоящим изобретением, водоотталкивающая аппретура дополнительно содержит, по меньшей мере, один амин формулы CH₃-(CH₂)_m-N(CH₃)₂, где m представляет собой целое число в пределах от 12 до 20.

В другом предпочтительном варианте осуществления композиции водоотталкивающей аппретуры в соответствии с настоящим изобретением, водоотталкивающая аппретура дополнительно содержит соль циркония, уксусную кислоту и изопропанол.

Настоящее изобретение теперь будет описываться более подробно в следующих (сравнительных) примерах:

Сравнительный пример 1

a) Получение арамидной пряжи

Поли-п-фенилентерефталамидная волоконная пряжа (TWARON^®, type 2040, 930 дтекс f1000 t0) отделывается в процессе ее получения, после промывки и перед сушкой, с помощью Leomin OR (Clariant, Germany). Высушенное волокно содержат 0,6-0,8% масс твердых продуктов Leomin OR.

b) Получение тканого материала

Пряжа, полученная на стадии a), перерабатывается в тканый материал с помощью L (гладкого) переплетения 1/1, имеющего 10,5 нитей/см в направлениях основы и утка и массу на единицу площади 200 г/м².

c) Получение тканого материала а для аппретирования водоотталкивающим агентом, содержащим акрилатные полимеры с перфторалкильными группами, имеющими структуру CF₃-(CF₂)_x-CF₂-, при x≥6.

На стадиях, описанных далее, тканый материал, полученный на стадии b), предварительно промывается (смотри стадии 1) - 5)), повторно промывается (смотри стадии 6) - 10)), прополаскивается (смотри стадии 11) - 14)), и защищается временным покрытием и сушится (смотри стадии 15) - 24)).

1) Вставка тканого материала, доставленного в форме рулонов, в джиггер;

2) Заполнение джиггера свежей водой;

3) Нагрев свежей воды до 80°C;

4) Предварительная промывка в 2 прохода, где каждый проход состоит из

4₁) Развертывание тканого материала из рулона,

4₂) Подача тканого материала через смесь поверхностно-активное вещество/вода,

4₃) Намотка тканого материала на дополнительный рулон,

4₄) Развертывание тканого материала из дополнительного рулона,

4₅) Подача тканого материала через смесь поверхностно-активное вещество/вода,

4₆) Намотка тканого материала на рулон;

5) Удаление промывочной воды из джиггера;

6) Заполнение джиггера свежей водой;

7) Нагрев свежей воды до 80°C;

8) Добавление поверхностно-активного вещества Kieralon OLB conc. (BASF) при концентрации 1 г/л по отношению к свежей воде;

9) Повторная промывка в 10 проходов, где каждый проход состоит из указанных выше стадий 4₁-4₆;

10) Удаление промывочной воды из джиггера;

11) Заполнение джиггера свежей водой;

12) Нагрев свежей воды до 80°C;

13) Промывка в 3 прохода, где каждый проход состоит из стадии соответствующих рассмотренным выше стадиям 4₁-4₆;

14) Удаление воды от полоскания;

15) Заполнение джиггера свежей водой;

16) Нагрев свежей воды до 80°C;

17) Добавление маскирующего агента Erional RF (Huntsman, Germany) при концентрации 3 г/л по отношению к свежей воде;

18) 10 проходов защиты временным покрытием, где каждый проход состоит из стадий, соответствующих рассмотренным выше стадиям 4₁-4₆;

19) Удаление воды, содержащейся в маскировочном агенте, из джиггера;

20) Заполнение джиггера свежей водой;

21) Нагрев свежей воды до 80°C;

22) Полоскание в 4 прохода, где каждый проход состоит из стадий, соответствующих рассмотренным выше стадиям 4₁-4₆;

23) Удаление рулона с тканым материалом из джиггера;

24) Прохождение материала через сушильную печь при 170°C при времени удерживания тканого материала в печи приблизительно 60 секунд;

d) Аппретирование тканого материала водоотталкивающим агентом, содержащим акрилатные полимеры с перфторалкильными группами, имеющими структуру CF₃-(CF₂)_x-CF₂-, при x≥6,

Тканый материал, полученный после стадии 24) c) подается через ванну при комнатной температуре, эта ванна состоит из воды и из 60 г/л Oleophobol SL, 30 г/л Oleophobol SM, и 10 г/л Phobol XAN (все они от Huntsman, Germany), по отношению к воде. Затем тканый материал выжимается, сушится при 130°C в течение 75 секунд и термически обрабатывается в течение 95 секунд при температуре 190°C.

Тканый материал содержит примерно 0,75% масс сухого вещества, содержащегося в Oleophobol SL, Oleophobol SM и Phobol XAN, по отношению к его массе, в качестве водоотталкивающей аппретуры при равновесной влажности в стандартной атмосфере DIN EN ISO 139/A1 (May 2008), то есть при температуре 20,0±2,0°C и при относительной влажности 65±4,0%.

Поглощение воды тканого материала с аппретурой, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), составляет 4,5% масс через 10 минут и 11,5% масс через 60 минут (смотри таблицу 1).

e) Антибаллистические характеристики

22 слоя тканого материала, полученного на стадии d), пакетируются в виде пакета. Пакет обстреливают, используя пули патрона типа 9 мм DM 41, и определяют величину v₅₀. Величина v₅₀ для пакета в сухом состоянии составляет 474±9 м/сек (смотри таблицу 1).

22 других слоя из тканого материала, полученного из стадии d), пакетируются в виде сухого пакета. Для определения поглощения воды W сухого пакета тканого материала, пакет материала сшивают вместе, позволяют стоять в воде в течение 1 час и осушают в течение 3 минут, подвесив вертикально. Пакет материала взвешивают до и после увлажнения, и вычисляют W=(w_before-w_after)/w_before·100%, где w_before представляет собой массу пакета материала до, а w_after представляет собой массу пакета материала после увлажнения и удаления воды. Поглощение воды перед влажным обстрелом составляет 30% масс (смотри таблицу 1).

После этого, пакет обстреливают с использованием пуль патрона типа 9 мм DM 41, и определяют величину v₅₀. Величина v₅₀ пакета во влажном состоянии составляет 414±6 м/сек (смотри таблицу 1).

14 других слоев тканого материала, полученного на стадии d) пакетируются в виде пакета. Пакет бомбардируют осколками типа фрагментации 1,1 г FSP (поражающими элементами типа "осколочный имитатор"), и определяют величину v₅₀. Величина v₅₀ для пакета в сухом состоянии составляет 483±9 м/сек (смотри таблицу 1).

14 других слоев тканого материала, полученного на стадии d), насыщаются водой и пакетируются в виде пакета. Пакет бомбардируют осколками типа фрагментации 1,1 г FSP, и определяют величину v₅₀. Величина v₅₀ для пакета во влажном состоянии составляет 468±11 м/сек (смотри таблицу 1).

Пример 1

a) Получение арамидной пряжи

Поли-п-фенилентерефталамидную волоконную пряжу (Twaron Type 2040, 930 дтекс, f1000 t0) получают как на стадии a) Сравнительного примера 1.

b) Получение тканого материала

Из арамидной пряжи, полученной на стадии a), получают тканый материал таким же путем как на стадии b) Сравнительного примера 1.

c) Получение тканого материала для аппретирования с помощью водоотталкивающего агента по настоящему изобретению

Для получения тканого материала для аппретирования с помощью водоотталкивающего агента по настоящему изобретению, тканый материал предварительно промывается (смотри стадии 1) - 5)), повторно промывается (смотри стадии 6) - 10)), прополаскивается (смотри стадии 11) - 13)) как на стадии c) Сравнительного примера 1, но не защищается временным покрытием. Это означает, что тканый материал сушится после стадии 13) как на стадии 24).

d) Аппретирование тканого материала водоотталкивающим агентом, содержащим парафиновый воск, имеющим температуру плавления примерно 60°C, продукт реакции бегеновой кислоты с метилолмеламином, парафиновый воск, имеющий температуру плавления примерно 55°C, и сложноэфирный воск, имеющий сходную температуру плавления.

Высушенный тканый материал подается через ванну при комнатной температуре, эта ванна содержит водную смесь равных частей 100 г/л Repellan HY-N и 100 г/л Repellan-BD (оба доступны от Pulcra Chemicals GmbH, Germany).

Repellan HY-N поставляется как 25% масс водная эмульсия, содержащая парафиновый воск, имеющий температуру плавления примерно 60°C, продукт реакции бегеновой кислоты и метилолмеламина и, в дополнение к этому, диметилстеариламина и цетилдиметиламина.

Repellan BD поставляется как 30% масс водная эмульсия, содержащая парафиновый воск, имеющий температуру плавления примерно 55°C, сложноэфирный воск, имеющий сходную температуру плавления, и, в дополнение к этому, соль циркония, уксусную кислоту и изопропанол.

После того, как он покидает ванну, тканый материал сушат при 170°C в течение 120 секунд. Дополнительной термической обработки не нужно, и поэтому она не имеет места.

Тканый материал содержит, по отношению к его массе, 1,9% масс сухого вещества, содержащегося в Repellan HY-N и Repellan BD, в качестве водоотталкивающей аппретуры. Поглощение воды тканого материала с аппретурой, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), составляет 2,6% масс через 10 минут и 4,7% масс через 60 минут (смотри таблицу 1).

e) Антибаллистические свойства

22 слоя тканого материала, обработанного водоотталкивающим агентом по настоящему изобретению, пакетируются в виде пакета. Пакет обстреливают с использованием пуль патрона типа 9 мм DM 41, и определяют величину v₅₀. Величина v₅₀ для пакета в сухом состоянии составляет 475±4 м/сек (смотри таблицу 1).

22 других слоя тканого материала, обработанного водоотталкивающим агентом, описанным на стадии d), пакетируются в виде сухого пакета. Для определения поглощения воды W сухого пакета тканого материала, пакет материала сшивают вместе, позволяют стоять в воде в течение 1 часа и осушают в течение 3 минут, подвесив вертикально. Пакет материала взвешивают до и после увлажнения, и вычисляют W=(w_before-w_after)/w_before·100%, где w_before представляет собой массу пакета материала до и w_after представляет собой массу пакета материала после увлажнения и удаления воды. Поглощение воды перед влажным обстрелом составляет 15% масс (смотри таблицу 1).

После этого, пакет обстреливают с использованием пуль патрона типа 9 мм DM 41, и определяют величину v₅₀. Величина v₅₀ пакета во влажном состоянии составляет 422±18 м/сек (смотри таблицу 1).

14 других слоев тканого материала, обработанного водоотталкивающим агентом по настоящему изобретению, пакетируются в виде пакета. Пакет бомбардируют осколками типа фрагментации 1,1 г FSP, и определяют величину v₅₀. Величина v₅₀ пакета в сухом состоянии составляет 470±8 м/сек (смотри таблицу 1).

14 других слоев тканого материала, обработанного водоотталкивающим агентом по настоящему изобретению, пакетируются в виде сухого пакета. Для определения поглощения воды W сухого пакета тканого материала, пакет материала сшивают вместе, позволяют стоять в воде в течение 1 часа, и осушают в течение 3 минут, подвесив вертикально. Пакет материала взвешивают до и после увлажнения, и вычисляют W=(w_before-w_after)/w_before·100%, где w_before представляет собой массу пакета материала до и w_after представляет собой массу пакета материала после увлажнения и удаления. Поглощение воды перед влажным обстрелом составляет 15% масс (смотри таблицу 1).

После этого, пакет бомбардируют осколками типа фрагментации 1,1 г FSP, и определяют величину v₅₀. Величина v₅₀ пакета во влажном состоянии составляет 459±16 м/сек (смотри таблицу 1).

Сравнительный пример 2

Сравнительный пример 2 осуществляют как Пример 1, но с тем отличием, что ванна на стадии d) представляет собой водную эмульсию, содержащую 200 г/л Repellan HY-N (Pulcra Chemicals GmbH, Germany).

Сравнительный пример 3

Сравнительный пример 3 осуществляют как Пример 1, но с тем отличием, что ванна на стадии d) представляет собой водную эмульсию, содержащую 200 г/л Repellan BD (Pulcra Chemicals GmbH, Germany).

Результаты примера 1 и Сравнительных примеров 1-3 приведены в таблице 1. Здесь

- ʺпоглощение H₂O через 10 или 60 минʺ представляет собой поглощение воды для аппертурированного и сухого тканого материала, измеренное через 10 или 60 мин, соответственно,

- ʺv₅₀ (сухая)ʺ представляет собой величину v₅₀ для пакета аппертурированного и сухого тканого материала, то есть пакета материала при равновесной влажности при температуре 20±2°C и относительной влажности 65,0±4%,

- ʺv₅₀ (влажная)ʺ представляет собой величину v₅₀ для пакета аппертурированного материала, насыщенного водой

- ʺ9 мм DM 41ʺ представляет собой пулю патрона, имеющего спецификацию 9 мм DM 41,

- ʺ1,1 г FSPʺ представляет собой фрагмент амуниции, имеющей спецификацию 1,1 г FSP, и

- ʺпоглощение H₂O перед влажным обстреломʺ представляет собой поглощение воды пакета сухого и аппертурированного материала перед влажным обстрелом.

Таблица 1

Сравнитель-ный пример 1: Oleophobol SL+Oleophobol SM+Phobol XAN Пример 1: Repellan HY-N+Repellan BD Сравнитель-ный пример 2: Repellan HY-N Сравнитель-ный пример 3: Repellan BD Поглощение H₂O тканого материала через 10 мин
[%] 4,5 2,6 8,5 4,9 Поглощение H₂O для тканого материала через 60 мин [%] 11,5 4,7 10,8 9,6 v₅₀ (сухая) для пакета
из 22 тканых материалов, 9 мм DM 41 [м/сек] 474 ± 9 475 ± 4 469 ± 4 - Поглощение H₂O для пакета из 22 тканых материалов перед влажным обстрелом
[%] 30 15 27 - v₅₀ (влажная) для пакета
из 22 тканых материалов, 9 мм DM 41
[м/сек] 414 ± 6 422 ± 18 285 ± 16 - v₅₀ (сухая) для пакета из 14 тканых материалов,
1,1 г FSP [м/сек] 483 ± 9 470 ± 8 469 ± 12 - Поглощение H₂O для пакета из 14 тканых материалов перед влажным обстрелом
[%] - 15 20 - v₅₀ (влажная) для пакета из 14 тканых материалов,
1,1 г FSP [м/сек] 468 ± 11 459 ± 16 479 ± 8 -

Таблица 1 показывает, что тканые материалы, содержащие аппретуру из смеси равных частей Repellan HY-N и Repellan BD, демонстрируют значительно более низкое поглощение воды, чем тканые материалы, содержащие аппретуру из смеси (Oleophobol SL+Oleophobol SM+Phobol XAN). Когда эти тканые материалы наслаиваются с образованием пакета, тканые материалы, содержащие аппретуру из смеси равных частей Repellan HY-N и Repellan BD, демонстрируют величины v₅₀, сходные, в пределах ошибок определения v₅₀, с пакетами материалов, содержащих аппретуру из смеси (Oleophobol SL+Oleophobol SM+Phobol XAN).

Все эти результаты являются еще более неожиданными, поскольку аппретуру материалов с помощью Repellan HY-N и Repellan BD осуществлять значительно легче

- во время получения материала, на который должна наноситься аппретура, из-за отсутствия защиты ременным покрытием

- а также после сушки аппертурированного материала, из-за отсутствия дополнительной термической обработки.

Сравнение примера 1 со Сравнительным примером 2 показывает, что через 10 минут поглощение H₂O для тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной смеси равных частей 100 г/л Repellan HY-N и 100 г/л Repellan BD, составляет только 2,6%, и таким образом, оно в 8,5:2,6=3,3 раза ниже чем для тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной эмульсии 200 г/л Repellan HY-N.

Сравнение примера 1 со Сравнительным примером 3 показывает, что через 10 минут поглощение H₂O для тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной смеси равных частей 100 г/л Repellan HY-N и 100 г/л Repellan BD, составляет только 2,6%, и таким образом, оно в 4,9:2,6=1,9 раза ниже чем для тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной эмульсии 200 г/л Repellan BD.

Сравнение примера 1 со Сравнительным примером 2 показывает, что через 60 минут поглощение H₂O тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной смеси равных частей 100 г/л Repellan HY-N и 100 г/л Repellan BD, составляет только 4,7% и таким образом оно в 10,8:4,7=2,3 раза ниже чем для тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной эмульсии 200 г/л Repellan HY-N.

Сравнение примера 1 со Сравнительным примером 3 показывает, что через 60 минут поглощение H₂O тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной смеси равных частей 100 г/л Repellan HY-N и 100 г/л Repellan BD, составляет только 4,7%, и таким образом, оно в 9,6:4,7=2,0 раза ниже чем для тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной эмульсии 200 г/л Repellan BD.

Таким образом, сравнение гидрофобизации, достигаемой в Примере 1, с гидрофобизацией, достигаемой в Сравнительных примерах 2 и 3, показывает, что

- парафиновый воск, содержащийся в Repellan HY-N, с температурой плавления примерно 60°C и продукт реакции бегеновой кислоты с метилолмеламином и

- парафиновый воск, содержащийся в Repellan BD, с температурой плавления примерно 55°C и сложноэфирный воск со сходной температурой плавления синергически воздействуют на степень гидрофобизации, которая становится значительно больше чем гидрофобизация, достигаемая с помощью такого же количества одного только Repellan HY-N или Repellan BD.

Синергическое воздействие указанных компонентов гидрофобизации также можно отметить для большего антибаллистического воздействия при обстреле с помощью патронов спецификации 9 мм DM 41: пакет тканых материалов, гидрофобизированных с помощью водной смеси равных частей 100 г/л Repellan HY-N и 100 г/л Repellan BD, демонстрирует антибаллистическое воздействие с v₅₀=422±18 [м/сек], то есть, оно в (422:285)=1,5 раза больше чем антибаллистическое воздействие пакета тканых материалов, гидрофобизированных с помощью водной эмульсии 200 г/л Repellan HY-N. Кроме того, поглощение воды перед влажным обстрелом для 15% в (27:15)=1,8 раза ниже. Перед обстрелом с помощью осколков спецификации 1,1 г FSP, поглощение воды для 15% в (20:15)=1,3 раза ниже.

Величины v₅₀ для пакетов тканых материалов, в которых тканые материалы гидрофобизированы с помощью эмульсии 200 г/л Repellan BD, не измеряются. Однако из-за того факта, что эти тканые материалы имеют худшую гидрофобизацию по сравнению с ткаными материалами примера 1, можно предположить, что величины v₅₀ для пакетов этих тканых материалов ниже чем 422±18 [м/сек].

Пример 2

a) Получение арамидной пряжи

Поли-п-фенилентерефталамидную волоконную пряжу (Twaron Type 2040, 930 дтекс, f1000 t0) получают как на стадии a) Сравнительного примера 1.

b) Получение тканого материала

Из арамидной пряжи, полученной на стадии a), получают тканый материал таким же путем как на стадии b) Сравнительного примера 1.

c) Получение тканого материала для аппретуры водоотталкивающим агентом по настоящему изобретению

Для получения тканого материала для аппретуры водоотталкивающим агентом по настоящему изобретению, тканый материал предварительно промывается (смотри стадии 1) - 5)), повторно промывается (смотри стадии 6) - 10)), как на стадии c) Сравнительного примера 1, а затем способом отличным от сравнительного примера 1 опыляются водой в 4 прохода распыления, но не защищается временным покрытием. Это означает, что рулон с тканым материалом удаляется после стадии 13) как на стадии 24), и что тканый материал сушится как на стадии 24.

d) Аппретирование тканого материала водоотталкивающим агентом, содержащим парафиновый воск, имеющий температуру плавления примерно 60°C, продукт реакции бегеновой кислоты с метилолмеламином, парафиновый воск, имеющий температуру плавления примерно 55°C, и сложноэфирный воск, имеющий сходную температуру плавления.

Высушенный тканый материал вводится через ванну при комнатной температуре, эта ванна содержит водную смесь равных частей 80 г/л Repellan HY-N и 80 г/л Repellan-BD (оба они доступны от Pulcra Chemicals GmbH, Germany), и эта ванна демонстрирует значения pH 4.

Тканый материал, который после того, как он покидает ванну, показывает поглощение жидкости 36%, сушится при 170°C в течение 120 секунд. Дополнительная термическая обработка не нужна, и поэтому она не имеет места.

Тканый материал содержит, по отношению к его массе, 1,52% масс сухого вещества, содержащегося в Repellan HY-N и Repellan BD, в качестве водоотталкивающей аппретуры. Поглощение воды тканого материала с аппретурой через 10 минут, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), составляет 3,31% масс. Отталкивающее воздействие, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), достигает степени 4 по шкале от 1 до 5 (смотри ссылочные фотографии на иллюстрации 1 DIN EN 29 865 (November 1993). Жесткость тканого материала с аппретурой измеряют в соответствии с ASTM D4032-8, и она составляет до 22,3 Н.

Сравнительный пример 4

Сравнительный пример 4 осуществляют как Пример 2, но с тем отличием, что ванна на стадии d) представляет собой водную эмульсию, содержащую 160 г/л Repellan HY-N (Pulcra Chemicals GmbH, Germany). Поглощение воды тканого материала с аппретурой через 10 минут, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), составляет 5,69% масс. Отталкивающее воздействие, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), достигает степени 4 по шкале от 1 до 5 (смотри ссылочные фотографии на иллюстрации 1 DIN EN 29 865 (November 1993). Жесткость тканого материала с аппретурой измеряют в соответствии с ASTM D4032-8, и она составляет до 26,8 Н.

Сравнительный пример 5

Сравнительный пример 5 осуществляют как Пример 2, но с тем отличием, что ванна на стадии d) представляет собой водную эмульсию, содержащую 160 г/л Repellan BD (Pulcra Chemicals GmbH, Germany).

Поглощение воды тканого материала с аппретурой через 10 минут, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), составляет 8,14% масс. Отталкивающее воздействие, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), достигает степени 4-3 по шкале от 1 до 5 (смотри ссылочные фотографии на иллюстрации 1 DIN EN 29 865 (November 1993). Жесткость тканого материала с аппретурой измеряют в соответствии с ASTM D4032-8, и она составляет до 22,8 Н.

Результаты примера 2 и сравнительных примеров 4 и 5 показаны в таблице 2.

Пример 3

Пример 3 осуществляют как пример 2, с тем отличием, что на стадии d) тканый материал вводится через ванну, эта ванна содержит водную смесь равных частей 60 г/л Repellan HY-N и 60 г/л Repellan-BD (оба они доступны от Pulcra Chemicals GmbH, Germany).

Тканый материал содержит, по отношению к его массе, 1,14% масс сухого вещества, содержащегося в Repellan HY-N и Repellan BD, в качестве водоотталкивающей аппретуры. Поглощение воды тканого материала с аппретурой через 10 минут, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), составляет 3,53% масс. Отталкивающее воздействие, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), достигает степени 4 по шкале от 1 до 5 (смотри ссылочные фотографии на иллюстрации 1 DIN EN 29 865 (November 1993). Жесткость тканого материала с аппретурой измеряют в соответствии с ASTM D4032-8, и она составляет до 22,8 Н.

Сравнительный пример 6

Сравнительный пример 6 осуществляют как Пример 2, но с тем отличием, что ванна на стадии d) представляет собой водную эмульсию, содержащую 120 г/л Repellan HY-N (Pulcra Chemicals GmbH, Germany).

Поглощение воды тканого материала с аппретурой через 10 минут, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), составляет 6,65% масс. Отталкивающее воздействие, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), достигает степени 4-3 по шкале от 1 до 5 (смотри ссылочные фотографии на иллюстрации 1 DIN EN 29 865 (November 1993). Жесткость тканого материала с аппретурой измеряют в соответствии с ASTM D4032-8, и она составляет до 22,4 Н.

Сравнительный пример 7

Сравнительный пример 7 осуществляют как Пример 2, но с тем отличием, что ванна на стадии d) представляет собой водную эмульсию, содержащую 120 г/л Repellan BD (Pulcra Chemicals GmbH, Germany).

Поглощение воды тканого материала с аппретурой через 10 минут, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), составляет 10,8% масс. Отталкивающее воздействие, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), достигает степени 4-3 по шкале от 1 до 5 (смотри ссылочные фотографии на иллюстрации 1 DIN EN 29 865 (November 1993). Жесткость тканого материала с аппретурой измеряют в соответствии с ASTM D4032-8, и она составляет до 18,5 N.

Результаты примера 3 и сравнительных примеров 6 и 7 показаны в таблице 2.

Пример 4

Пример 4 осуществляют как пример 2, с тем отличием, что на стадии d) тканый материал вводится через ванну, эта ванна содержит водную смесь равных частей 40 г/л Repellan HY-N и 40 г/л Repellan-BD (оба они доступны от Pulcra Chemicals GmbH, Germany).

Тканый материал содержит, по отношению к его массе, 0,76% масс сухого вещества, содержащегося в Repellan HY-N и Repellan BD, в качестве водоотталкивающей аппретуры. Поглощение воды тканого материала с аппретурой через 10 минут, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), составляет 5,70% масс. Отталкивающее воздействие, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993) достигает степени 4 по шкале от 1 до 5 (смотри ссылочные фотографии на иллюстрации 1 DIN EN 29 865 (November 1993). Жесткость тканого материала с аппретурой измеряют в соответствии с ASTM D4032-8, и она составляет до 22,1 Н.

Сравнительный пример 8

Сравнительный пример 8 осуществляют как Пример 2, но с тем отличием, что ванна на стадии d) представляет собой водную эмульсию, содержащую 80 г/л Repellan HY-N (Pulcra Chemicals GmbH, Germany).

Поглощение воды тканого материала с аппретурой через 10 минут, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), составляет 4,37% масс. Отталкивающее воздействие, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), достигает степени 4 по шкале от 1 до 5 (смотри ссылочные фотографии на иллюстрации 1 DIN EN 29 865 (November 1993). Жесткость тканого материала с аппретурой измеряют в соответствии с ASTM D4032-8, и она составляет до 19,4 N.

Сравнительный пример 9

Сравнительный пример 9 осуществляют как Пример 2, но с тем отличием, что ванна на стадии d) представляет собой водную эмульсию, содержащую 80 г/л Repellan BD (Pulcra Chemicals GmbH, Germany).

Поглощение воды тканого материала с аппретурой через 10 минут, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), составляет 10,8% масс. Отталкивающее воздействие, измеренное в соответствии с DIN EN 29 865 (November 1993), достигает степени 4-3 по шкале от 1 до 5 (смотри ссылочные фотографии на иллюстрации 1 DIN EN 29 865 (November 1993). Жесткость тканого материала с аппретурой измеряют в соответствии с ASTM D4032-8, и она составляет до 16,5 Н.

Результаты примера 4 и сравнительных примеров 8 и 9 показаны в таблице 2.

Таблица 2

Пр. 2 Сравн. пр. 4 Сравн. пр. 5 Пр. 3 Сравн. пр. 6 Сравн. пр. 7 Пр. 4 Сравн. пр. 8 Сравн. пр. 9 Repellan HY-N [г/л] 80 160 0 60 120 0 40 80 0 Repellan BD [г/л] 80 0 160 60 0 120 40 0 80 Поглощение H₂O для тканого материала через 10 минут [%] 3,31 5,69 8,14 3,53 6,65 10,8 5,70 4,37 10,8 Отталкивающее воздействие тканого материала 4 4 4-3 4 4-3 4-3 4 4 4-3 Жесткость тканого материала [Н] 22,3 26,8 22,8 22,8 22,4 18,5 22,1 19,4 16,5

Сравнение примера 2 со Сравнительным примером 4 показывает, что через 10 минут поглощение H₂O тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной смеси равных частей 80 г/л Repellan HY-N и 80 г/л Repellan BD, составляет только 3,31%, и таким образом, оно в 5,69:3,31=1,7 раза ниже чем для тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной эмульсии 160 г/л Repellan HY-N.

Сравнение примера 2 со Сравнительным примером 5 показывает, что через 10 минут поглощение H₂O тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной смеси равных частей 80 г/л Repellan HY-N и 80 г/л Repellan BD, составляет только 3,31%, и таким образом, оно в 8,14:3,31=2,5 раза ниже чем для тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной эмульсии 160 г/л Repellan HY-N.

Таким образом, сравнение гидрофобизации, достигаемой в Примере 2, с гидрофобизацией, достигаемой в Сравнительных примерах 4 и 5, показывает, что

- парафиновый воск, содержащийся в Repellan HY-N, с температурой плавления примерно 60°C и продукт реакции бегеновой кислоты с метилолмеламином, и

- парафиновый воск, содержащийся в Repellan BD, с температурой плавления примерно 55°C и сложноэфирный воск со сходной температурой плавления синергически влияют на степень гидрофобизации, которая значительно больше чем гидрофобизация, достигаемая с помощью такого же количества одного только Repellan HY-N или Repellan BD.

Кроме того, сравнение примера 2 со сравнительными примерами 4 и 5 показывает, что тканый материал, который вводится через ванну, содержащую смесь равных массовых частей Repellan HY-N и Repellan BD, демонстрирует более низкую жесткость чем сравнительные тканые материалы Сравнительных примеров 4 и 5, которые вводятся через ванну, которая содержит 160 г/л Repellan HY-N и 160 г/л Repellan BD, соответственно.

Сравнение примера 3 со Сравнительным примером 6 показывает, что через 10 минут поглощение H₂O тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной смеси равных частей 60 г/л Repellan HY-N и 60 г/л Repellan BD, составляет только 3,53%, и таким образом, оно в 5,69:3,53=1,9 раза ниже чем для тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной эмульсии 120 г/л Repellan HY-N.

Сравнение примера 3 со Сравнительным примером 7 показывает, что через 10 минут поглощение H₂O тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной смеси равных частей 60 г/л Repellan HY-N и 60 г/л Repellan BD, составляет только 3,53%, и таким образом, оно в 10,8:3,53=3,1 раза ниже чем для тканого материала, гидрофобизированного с помощью водной эмульсии 120 г/л Repellan HY-N.

Таким образом, сравнение гидрофобизации, достигаемой в Примере 3, с гидрофобизацией, достигаемой в Сравнительных примерах 6 и 7, показывает, что

- парафиновый воск, содержащийся в Repellan HY-N, с температурой плавления примерно 60°C и продукт реакции бегеновой кислоты с метилолмеламином, и

- парафиновый воск, содержащийся в Repellan BD, с температурой плавления примерно 55°C и сложноэфирный воск со сходной температурой плавления синергически влияют на степень гидрофобизации, которая значительно больше чем гидрофобизация, достигаемая с помощью такого же количества одного только Repellan HY-N или Repellan BD.

Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов и касается текстильного материала, имеющего водоотталкивающую аппретуру, и способа его получения. Текстильный материал содержит арамидные волокна и имеет водоотталкивающую аппретуру. Водоотталкивающая аппретура содержит смесь компонента A, компонента B и компонента C, где компонент A представляет собой продукт реакции алифатической карбоновой кислоты с метилолмеламином, компонент B представляет собой парафиновый воск и компонент C представляет собой сложноэфирный воск C1 и/или другой парафиновый воск C2. Водоотталкивающая аппретура не содержит фтора. Изобретение обеспечивает создание текстильных материалов из арамидных волокон, предназначенных для использования в баллистических применениях для достижения необходимого защитного воздействия, с водоотталкивающей аппретурой, не содержащей фтора. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 2 табл., 8 пр.

1. Текстильный материал, содержащий арамидные волокна и имеющий водоотталкивающую аппретуру, содержащую смесь компонента A, компонента B и компонента C, причем

- компонент A представляет собой продукт реакции алифатической карбоновой кислоты с метилолмеламином,

- компонент B представляет собой парафиновый воск, и

- компонент C представляет собой сложноэфирный воск C1 и/или другой парафиновый воск C2.

2. Текстильный материал по п.1, отличающийся тем, что текстильный материал содержит от 0,8 до 4,0 мас.% сухого вещества водоотталкивающей аппретуры по отношению к его массе.

3. Текстильный материал по п.1, отличающийся тем, что текстильный материал представляет собой тканый материал, вязаную ткань или одноосный или многоосный композит.

4. Текстильный материал по п.1, отличающийся тем, что арамидные волокна представляют собой п-арамидные волокна.

5. Текстильный материал по п.1, отличающийся тем, что продукт реакции, составляющий компонент A водоотталкивающей аппретуры, получают посредством взаимодействия алифатической карбоновой кислоты с метилолмеламином, причем алифатическая карбоновая кислота имеет структуру формулы CH₃-(CH₂)_n-COOH, где n представляет собой целое число в пределах от 15 до 25.

6. Текстильный материал по п.1, отличающийся тем, что парафиновый воск, составляющий компонент B водоотталкивающей аппретуры, имеет температуру плавления T_B, а другой парафиновый воск C2 компонента C имеет температуру плавления T_C2, где T_C2 ниже чем T_B.

7. Текстильный материал по п.1, отличающийся тем, что температура плавления T_C2 другого парафинового воска C2, содержащегося в водоотталкивающей аппретуре, на 3-7°C ниже температуры плавления T_B парафинового воска.

8. Текстильный материал по п.1, отличающийся тем, что парафиновый воск, содержащийся в водоотталкивающей аппретуре, представляет собой по меньшей мере один насыщенный углеводород, имеющий температуру плавления T_B в пределах от 55 до 65°C, причем другой парафиновый воск C2 представляет собой по меньшей мере один насыщенный углеводород, имеющий температуру плавления T_C2 в пределах от 50 до 60°C.

9. Текстильный материал по п.1, отличающийся тем, что сложноэфирный воск C1, содержащийся в водоотталкивающей аппретуре, имеет температуру плавления T_C1 в пределах от 50 до 60°C.

10. Текстильный материал по п.1, отличающийся тем, что аппретура содержит смесь компонентов A, B и C, где компонент C содержит сложноэфирный воск C1 и другой парафиновый воск C2.

11. Текстильный материал по п.10, отличающийся тем, что аппретура содержит водную эмульсию компонентов A, B и C.

12. Текстильный материал по п.1, отличающийся тем, что аппретура содержит компоненты A и B при массовом процентном отношении w_A+B и компонент C при массовом процентном отношении w_C, где отношение w_A+B:w_C находится в пределах от 70:30 до 30:70.

13. Текстильный материал по п.1, отличающийся тем, что компоненты A и/или B дополнительно содержат по меньшей мере один амин формулы CH₃-(CH₂)_m-N(CH₃)₂, где m предпочтительно представляет собой целое число в пределах от 12 до 20.

14. Текстильный материал по п.1, отличающийся тем, что компонент C водоотталкивающей аппретуры дополнительно содержит соль циркония, уксусную кислоту и изопропанол.

15. Способ получения текстильного материала, содержащего арамидные волокна, включающий следующие этапы:

a) обеспечивают текстильный материал, содержащий арамидные волокна,

b) осуществляют аппретирование текстильного материала с помощью водной водоотталкивающей аппретуры и

c) сушат текстильный материал с аппретурой, отличающийся тем, что:

- аппретура, используемая на стадии b), содержит смесь компонента A, компонента B и компонента C, где

- компонент A представляет собой продукт реакции алифатической карбоновой кислоты с метилолмеламином,

- компонент B представляет собой парафиновый воск и

- компонент C представляет собой сложноэфирный воск C1 и/или другой парафиновый воск C2, и

- высушенный тканый материал, полученный на стадии c), не подвергается дополнительной термической обработке.

16. Композиция водоотталкивающей аппретуры, содержащая смесь

- продукта реакции алифатической карбоновой кислоты с метилолмеламином,

- и компонент, выбранный из группы, состоящей из:

(1) сочетания парафинового воска, имеющего температуру плавления 55-65°C, и сложноэфирного воска, имеющего температуру плавления 50-60°C,

(2) сочетания первого парафинового воска, имеющего температуру плавления 55-65°C, и второго парафинового воска, имеющего температуру плавления 50-60°C, причем температура плавления второго парафинового воска на 3-7°C ниже температуры плавления первого парафинового воска, и

(3) сочетания первого парафинового воска, имеющего температуру плавления 55-65°C, сложноэфирного воска, имеющего температуру плавления 50-60°C, и второго парафинового воска, имеющего температуру плавления 50-60°C, причем температура плавления второго парафинового воска на 3-7°C ниже температуры плавления первого парафинового воска.

17. Композиция водоотталкивающей аппретуры по п.16, отличающаяся тем, что продукт реакции компонента A водоотталкивающей аппретуры получают посредством взаимодействия алифатической карбоновой кислоты с метилолмеламином, причем алифатическая карбоновая кислота имеет структуру формулы CH₃-(CH₂)_n-COOH, где n представляет собой целое число в пределах от 15 до 25.

18. Композиция водоотталкивающей аппретуры по п.16, отличающаяся тем, что водоотталкивающая аппретура представляет собой водную эмульсию.

19. Композиция водоотталкивающей аппретуры по п.16, отличающаяся тем, что водоотталкивающая аппретура дополнительно содержит по меньшей мере один амин формулы CH₃-(CH₂)_m-N(CH₃)₂, где m представляет собой целое число в пределах от 12 до 20.

20. Композиция водоотталкивающей аппретуры по п.16, отличающаяся тем, что водоотталкивающая аппретура дополнительно содержит соль циркония, уксусную кислоту и изопропанол.