Способ водо- и маслоотталкивающей отделки текстильных материалов Советский патент 1985 года по МПК D06M14/18 

О) 05 4 Изобретение относится к текстил но-отделочному производству, а име но к технологии водо- и маслооттал кивающей отделки текстильных матер алов из натурашьных и синтетически волокон; Известен способ надо- и маслоо талкивающей отделки текстильных ма териалов из натуральных и химических волокон пропиткой их водной эмульсией перфторалкилакрилата с последующей сушкой и термообработкой при в течение 5 мин. В п цессе термообработки происходит полимеризация фторсодержащего акри него мономера с образованием водоИ маслоотталкивающего защитного покрытия на поверхности текстильно го материала l. Недостатком этого способа является значительный расход дорогосто ящего фторсодержащего мономера 1,5-3,0% от массы ткани и нёустойчивость эффекта отделки к многократным мокрым обработкам, таким как ctHpxa и химическая чистка. Известен также способ отделки текстильных материалов из натураль ных и синтетических волокон, заклю чающийся в активирующей обработке материала -низкотемпературной плазмой в среде инертного газа, при давлении 67-1330 Па и плотности то ка 1,2-2,0 мА/см с последующей прививкой акриловой кислоты из газовой фазы при давлении, близком к давлению насыщения. Обработка низкотемпературной плазмой вызывает гидрофилизацию поверхности материала и образование свободных радикалов, инициирующих привитую полимеризацио акрилового мономера. В результате улучшаются антистатические и грязеооталкивающие свойства материалов, а также повышается иЗс- водопоглощающая способность Однако данный способ не может быть использован для прививки известных фтореодержащих акриловых мономеров с целью придания водои маслоотталкивающих свойств текстильным материалам, так Как в уело вйяк данного способа гидрофилизирующее действие плазмы столь велико, что после прививки указанных мономеров материал не приобретает водо- и маслоотталкивающих свойств. Наиболее близким к изобретению является способ водо- и маслоотталкивающей отделки текстильного материала, а именно шерстяной пряжи, заключающийся в поопитке материала 1,4-5,0%-ным раствором в органическом растворителе фторсодержащего акрилового мономера с последующей сушкой и обработкой низкотемпературной плазмой в среде инертного газа при давлении 7 мм рт.ст. и мощности разряда 30-70 Вт ГЗ. Недостатками дайного способа являются низкая экономичность процесса, так как степень прививки мономера достигает всего лишь 10%, а также неустойчивость эффекта отделки к многократным мокрым обработкам ввиду образования значительного количества гомоподимера. Цель изобретения - снижение расхода мономера и повьт1ение устойчивости эффекта отделки к мокрым обработкам. Цель достигается тем, что согласно способу водо- и маслоотталкивающей отделки текстильных материалов, включающему обработку низкотемпературной плазмой в среде инертного газа при давлении ниже атмосферного и обработку фторсодержащим акриловым мономером, обработку фторсодержащим акриловым мономером осуществляют в газовой фазе 75-300 с после обработки низкотемпературной плазмой при плотности тока 0,1-. мА/см и давлении 671330 Па 40-100 с. При обработке низкотемпературной плазмой в условиях предлагаемого способа при невысокой плотности тока поверхность текстильного материала не только не приобретает гидрофильных свойств, но, наоборот,, приобретает гидрофобные свойства. Так, например, влагопоглощающая способность материала из полиэтилентерефталатного волокна снижается на 30%. Таким образом создается возможность придания материа- лам водо- и маслоотталкивающих свойств путем последующей прививки фторсодержащих акриловых мономеров, обычно используемых для этого вида отделки. При этом в результате повышения степени прививки расход дорогостоящего мономера снижается до О,1-0,2% от массы матери ала, а, следовательно, резко повышается экономичность процесса, при чем в результате уменьшения образования гомополимера возрастает у тойчивость эффекта отделки к мокрым обработкам. Эффект отделки по предлагаемому способу не изменяется существенно после 15-20 стирок в то как по известному способу эффект отделки не устойчив к мокрым обработкам и снижается с 5-6 баллов у Hcxojt Horo образца д 3-4баллов после 15 циклов х.имичес кой Чистки (по стандарту США ААТСС 118-1966 высший балл равен 8 а низший - 1). Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Обрабатываемый материал вначале активирз/ют в низкотемпературной плазме тлеющего разряда в инертном газе в течение 40-100 с при плотности тока разряда 0,1-0,3 мА/ и давлении б. Па, затем его помещают в емкость, содержащую пауы фторсодержащего мономера, где поверхности материала образуется тонкий слой привитого сополимера, вследствие чего поверхности матери ала сообщаются водо-, маслоотталкивающие свойства. Давление паров мономера при этом поддерживают близким к давлению насыщения при 2 . Обработку в парах мономера проводят в течение 75-300 с в зависимости от вида текстильного материала и мономера; При более низких значениях эффект ухудшается. В качестве фторсодержащйх акриловых мономеров используют, например перфтортептилакрилат, перфторамилаКрилат ш-гидроперфторбутилакри- лат, U)-гидроперфторпропилакрилат и их гомологи. После этого текстильный материал готов к приме не.нию и не.требует дополнительной обработки. Образовавшиеся при акти Щ1И в низкотемпературной плазме на поверхности материала свободные радикалы переходят в пассивное состояние при взаимодействии с кис лородом воздуха, поэтому непремёнН№ условием для протекания прргеив ки является осуществление процесса без доступа воздуха. При активаций очень важно вьщержать время обработки в разряде в пределах 40-100 а плотность тока в пределах 0,10,3 мА/см. При меньших значениях этих параметров текстильный материал не активируется, а при более высоких - эффект значительно ухудшается вследствие того, что низкотемпературная плазма способна придавать поверхности гидрофильный характер. Пример 1. Образец платьевой лавсановой ткани из текстурированных нитей артикул Н-3566, плотностью 170 г/м, размером 60 150 мм помещают в разрядник между плоскопараллельными электродами и откачивают воздух вакуумным на сосом до давления 13 Па. После этого в систему подают аргон до давления 133 Па и зажигают разряд путем подачи на электроды переменного напряжения частотой 23,5 кГц. После 75 с активации при плотности тока 0,1 мА/см разряд гасят, откачивают плазмообразующий газ до давления 13 Па и в систему подают пары предварительно обезгаженного перфторгептилакрилата. Давление паров перфторгептилакрилата в системе поддерживают.на уровне 90-100 Па, что несколько ниже давления насьщенного пара при комнатной температуре (160 Па). Это необходимо для предотвращения конденсации паров мономера в системе. После 300.с выдержки в парах мономерЬ в систему впускают воздух и Образец вьгаимают из разрядника. После обработки образециспытывают на маслоотталкиваемость по методу ЗМ.. Уровень маслоотталкивания соответствует 80 баллам. Капля воды, помещенная на образец, не растекается в течение нескольких чааов. После двукратной обработки этой же ткани при тех же параметрах, но при более коротком времени обработки образца в парах мономера (75 с) удается довести уровень маслоотталкиваемости до 120 баллов. Немодифицированная ткань почти мгновенно смачива- ется маслом и водой. И р и м е р- 2, Образец -из платьевой лавсановой ткани согласно примеру 1 помещают в разряднике между плоскопараллельньми электродами и обрабатьшают при параметрах, указанных в примере 1, но давление плазмообразующег.о газ.а устанавливают 1330 Па, а время обработки в разряде - 100 с. Уровень маслоотталкивания образца после обработки соответствует 100 баллам, капля воды не растекает ся в ечение нескольких часов. Пример 3, Образец из плаще вой лавсановой ткани из текстурированных нитей артикул 52278, плотностью 200 г/м, размером 60-150 м помещают в разрядник между плоскопараллельными электродами и обрабатывают при параметрах, указанных в примере 1, но давление плазмообразующего газа устанавливают 67 Па плотность тока разряда - 0,2 мА/см а время обработки в разряде - 100 с Уровень маслоотталкивания образца после обработки соответствует 100 баллам, капля воды не растекает ся в течение нескольких часов. Пример 4. Образец из плаще вой хлопчатобумажной ткани артикул 3217, плотностью 290 г/м, размером 60 -150 мм помещают в. разрядник между плоскопараллельньями электродами и обрабатывают при параметрах, указанных в примере 1, причем в качестве мрномера используют и)-гидроперфторпропилакрилат. Давление паров мономера - 190 Па. Давление насыщенного пара при комн ной температуре - 250 Па. Время об работки в парах мономера - 200 с. После двукратной обработки уровень маслоотталкивания составляет 90 баллов и оценивается по общепринятой методике, как хороший. Капля воды не растекается в течени нескольких часов. Пример 5. Образец из плащ вой хлопчатобумажной ткани артикул 3217 плотностью 290 г/м, размером 60 150 мм помещают в разрядник между плоекопараллельньми элек тродами и обрабатывают при парамет рах, указанных в примере 1, причем качестве мономера используют и1-гид перфторбутилакрилат. Плотность ток разряда равна 0,3 мА/см и время обработки в парах мономера 180 с. Давление паров мономера 150 Па. Да ление насьпценного пара при комнатной температуре - 210 Па. После двукратной обработки капля воды на образце не растекается в течени нескольких часов, а уровень маслоо талкиваиия составляет 90 баллов. Пример 6. Образец ткани из комплексных капвоновых нитей 46 артикул 52203, плотностью 65 г/м обрабатывают при параметрах, указанных в примере 1, а в качестве мономера используют перфторамилакрилат. Давление паров маномера 150 Па. Давление насыщенного пара при комнатной температуре - 200 Па. Время обработки в разряде 100 с, время обработки в парах мономера 150 с. После двукратной обработки уровень маслоотталкивания составляет 90 баллов. Пример 7. Образец хлопчатобумажной ткани миткаль артикул 23, плотностью 110 г/м обрабатьшают при. параметрах, указанных в примере 1. Бремя обработки в разряде - 40 с. После двукратной обработки уровень маслооталкивания ткани составляет 110 баллов, а капля воды не растекается в Течение нескольких часов . Пример 8. Образец плащевой ткани из текстурированных лавсановых нитей артикул- 52278, плотностью 200 г/м обрабатывают при параметрах, указанных в примере 1, но время обработки в парах мономера составляет 75 с. Уровень маслоотталкивания составляет 90 баллов. Капля воды, помещенная на образец, не растекается в течение нескольких часов.. П р и м-е р 9. Образпты ткани артикул 52278, размером 60-60, плотностью 200 г/м из текстурированных лавсановых нитей подвергают двукратной обработке при следующих параметрах: время обработки в разряде - 75 с; время обработки Б парах мономера - 75 с; плотность тока разряда 0,2 мА/см ; мономер перфто р ге птил ак рил ат. После этого образцы подвергают стирке в 10 л моющего средства Лотос с концентрацией 4 г/л при 60°С в стиральной машине марки ЭВИ. Результаты стирки приведены в таблице. I Как видно из представленных результатов, даже после 2,5 ч непрерывной стирки (что соответствует 15-. 20 бытовым стиркам) показатель маелоотталкивания обрязцпв остается на уровне 100 баллов и оценивается по общепринятой методике как хороший. Исследование образцов тканей, обработанных при параметрах, ука711586348

занных в примерах 1-8 показало,Таким образом, как следует из

что ВОДО-, маслоотталкивающая отдел- примеров, предлагаемый способ позка устойчива к стиркам. Некоторое снижение показателя маслоотталкивания на 10 баллов наблюдалось Толь- 5 ко после 120 мин непрерывной стирки. воляет при более экономичном раЬходе дорогостоящих перфторакриловых мономеров получить устойчивый к мокрым обработкам эффект отделки.

СПОСОБ ВОДО- И МАСЛООТТАЛ- , КИВАЩЕЙ ОТДЕЖИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий обработку низкотемпературной плазмой в среде инертного газа при давлении ниже атмосферного и обработку фторсодер- жащим акриловым мономером, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода мономера и повышения устойчивости эффекта отделки к мокрым обработкам, обработку фторсодержащю акриловь м мономером ос5г цествляют в газовой фаёе 75-300 с после обработки низкотемпературной плазмой при плотности тока 0,1-0.3 мА/см и давлении 67-1330 Па 40-100 с.

1

120

2 3 А 5 6 7 120 120

120

I

; 120

120 120

120