Композиция для пигментного крашения целлюлозосодержащих текстильных материалов Советский патент 1992 года по МПК D06P1/44 

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть реализовано на линиях несминаемой отделки красиль- но-отделочного производства.

Известны композиции для пигментного крашения, содержащие связующее на основе акрилатов.

Фирмой BASF (ФРГ) предложена композиция, содержащая, мас.%:

Helizarin (пигментный краситель)X

Helizarin Binder FA (связующее на основе сополимера акрилатно- го типа)8

Fixapret CPN (смешивающий агент на основе диме- тилолэтиленмочевины или диметилолоксиэтиленмочевины) 10

MgCl2+6H20 (или кислота или потенциально-кислые соединения в качестве катализатора)1 Vitexol PFA (смачивающий или эмульгирующий агент) 0,4 Soromin HS и Silifen E (мяг- читель) 3 Texaprem WL (антимигратор) 2 Обработка включает плюсование, от- жим, сушку и термообработку при 160°С в течение 3 мин.

Применение приведенных композиций обеспечивает получение окрасок, устойчивых к мокрому трению. Недостатком указанной композиции является получение неравномерной окраски ткани, а применение кислых катализаторов приводит к значительной потере прочности хлопчатобумажного материала.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению, выбран- ной в качестве прототипа, является композиция, предложенная для крашения пигментами, содержащая, мас.%:

Пигмент0,5-1,0

Карбамол ЦЭМ (сши1 вающий агент диме- тилолэтиленмочевина) 15,0

Эмукрил М (связующее

на основе акрилата)2,5-4,0

Хлористый магний (потенциально-кислый катализатор)1,5 Полиэтиленовая эмуль- сия (25%-ная водная дисперсия полиэтилена) (мяг- читель) 0,5 Мочевина 0,7 Манутекс RS (антимигра- тор-альгинат натрия и аль- гинат кальция (9:1) 0,006 Вода Остальное Совместное применение пленкообразующего препарата эмукрила М полиакрилатного типа, предконденсата мочевиноформальдегидной смолы карбамо- ла ЦЭМ, выполняющего функцию сшивающего агента, потенциально-кислого катализатора гексагидрата хлористого маг- ния обеспечивает получение окрасок с высокой устойчивостью к стиркам и действию пота, однако, присутствие в растворе низкомолекулярного конденсата, чувствительного к колебаниям водородного показателя ванны и кислого катализатора, приводит к протеканию реакции полимеризации в пропиточной суспензии, вызывает образование неоднородной пленки на ткани, неравномерность окраски.

Кроме того, наблюдается снижение прочности материала в результате воздействия кислого катализатора на волокно.

Целью изобретения является повышение равномерности окраски за счет стабилизации пропиточной суспензии при одновременном снижении потери прочности ткани на разрыв, упрощение рецептуры пропиточной ванны: сокращение количества компонентов и снижение концентрации препаратов при использовании легкодоступных и безвредных веществ.

Это достигается тем, что композиция для крашения пигментами содержит 25- 50%-ную дисперсию на основе сополимеров винилиденхлорида и бутадиена 70:30 (латекс ДВБХ-70) и/или винилиденхлорида с винилхлоридом 65:35+80:20 (латексы ВХВД-65 и ВХВД-80) при следующем соотношении компонентов в пропиточной суспензии, мас.%

Пигментный краситель0,1-0,3

25%-ная водная дисперсия сополимера винил- дехлорида и бутадиена (70:30) (латекс ДВБХ-70) или 50%-ная водная дисперсия сополимера винилиденхлорида и винилхлорида (35:65) (латекс ВХВД-65) или 50%-ная водная дисперсия сополимера винилиденхлорида и винилхлорида (20:80) (латекс ВХВД-80) или

25%-ная водная дисперсия винилиденхлорида и бутадиена (70:30) и 50%-ная водная дисперсия сополимеров винилиденхлорида и винилхлорида в соотношении 1:1 или 25%-ная водная дисперсия сополимера винилиденхлорида и бутадиена (70:30) и 50%-ная водная дисперсия сополимеров винилиденхлорида и винилхлорида (20:80) в соотношении 1:12,5-5,0 25%-ная водная дисперсия полиэтилена (полиэтиленовая эмульсия)2,0-2,5 антимигратор:

альгинат натрия и кальция (9:1) (Манутекс RS) или

крахмал и сольвитоза (1:1) 0,05-0,075 поверхностно-активное вещество: смесь оксиэтилиро- ванных алкилфенолов общей формулы Н-СбН40(СН2-СН2-0)гг СН2-СН2-ОН, где R - C8Hi7-CioH2i, (Превоцелл WOF-100) или

/3-натриевая соль продукта

конденсации ft -нафталинсульфокислоты с формальдегидом

(лейканол)0,06-0,08

ВодаОстальное

Существенными отличиями заявляемой композиции является введение в композицию в определенных соотно шениях латек- сов ДВХБ-70, ВХВД-65 и ВХВД-80, которые в совокупности с остальными отличительны- ми признаками позволяют проявить композиции новые свойства.

Известно применение 25%-ной водной дисперсии сополимеров винилиденхлорида и бутадиена (70:30) (латекса ДВХБ-70), в производстве обувного картона и искусственных кож в качестве проклеивающего состава.

Латекс ВХВД-65 применяется для наполнения кож хромового дубления, в рабо- чих растворах пигментированных грунтов в сочетании с акриловыми эмульсиями 1, МБМ-3, дисперсией МХ-30 для получения термостойких покрытий на коже.

В предлагаемой композиции реактивы проявляют новые свойства, а именно латекс ДВХБ-70, а ВХВД-65, 80 являются защитным коллоидом за счет стабилизации пропиточной суспензии, что снижает коагуляцию и тем самым предотвращает на- липание пленки связующего на рабочие поверхности оборудования, способствует получению более равномерной окраски.

Для экспериментальной проверки были взяты образцы хлопколавсановой ткани протон арт.888 и полибензимидазольной ткани Надежда и хлопчатобумажной ткани поплин арт.878.

Рецептуру готовили следующим образом.

В латекс ДВХБ-70 или ВХВД-65 или ВХВД-80, или в смеси этих латексов, разведенных водой, добавляли поверхностно-активное вещество - превоцелл - 100 или лейканол, предварительно растворенные в горячей воде (температура 50-60°С), и разбавляли водой. Затем добавляли краситель, также растворенный в воде, после чего полиэтиленовую эмульсию, разбавленную водой, и в заключение крахмально- сольвитозную смесь или манутекс (25%-ный), разведенные в воде. В полученный рабочий состав добавляли воды до нужного объема.

Все компоненты суспензии фильтрова- ли процеживанием через марлю или специальную сетку.

Ткани окрашивали двукратной пропиткой с промежуточным отжимом 80% суспензиями различного состава, Образцы высушивали на воздухе и подвергали термообработке при температуре 150°С в течение 3,5 мин.

Испытания устойчивости окраски к физико-химическим воздействиям определяли согласно стандартам: ГОСТ 9733.0-83-ГОСТ 9733.27-83.

Разрывную нагрузку определяли согласно ГОСТ 6309-80.

Размеры ткани после мокрой обработки измеряли в соответствии с ГОСТ 8710-84.

Для характеристики неровноты крашения использовали обобщенный показатель Е, учитывающий одновременное различие по цвету и светлоте.

Массу коагулюма как характеристику нестабильности суспензии определяли согласно ГОСТ 24920-81.

Интенсивность-окраски по коэффициенту отражения определяли на фотометре Флеш-56, Функцию Гуревича-Кубелки- Мунка, рассчитанную по коэффициенту отражения, рассчитывали в соответствии с ГОСТ 18054-72.

В таблице 1 представлены полученные свойства образцов, окрашенных суспензиями предлагаемого состава с различным соотношением ингредиентов.

В приложении 1 приводится расшифровка химического строения применяемых химических препаратов, указанных в таблице.

В примерах 1-5 отражено влияние концентрации латекса в Красильной компози- ции на свойства окрашенных тканей.

Применение концентрированных суспензий латекса выше 7,5% приводит к нарушению стабильности системы, что в свою очередь вызывает неравномерное распределение пленки связующего по ткани и приводит к низкому показателю прочности к сухому трению, равному 3-м баллам, и повышению значения массы коагулюма до 4,9 мг (пример 5). Повышение вязкости состава придает композиции антимиграционные свойства, что способствует незначительному повышению показателя разн ооттеночно- сти до 0,29.

В случае применения латекса с концентрацией 2% (пример 4) происходит снижение антимиграционных свойств вследствие уменьшения вязкости композиции и увеличение показателя разнооттеночности до 0,83, стабильность системы характеризуется показателем массы коагулюма, равным 2,0.

В интервале концентраций латекса 2,5- 5,0% (примеры 1, 2, 3) получены высокие

показатели качества ткани, удовлетворяющие требованиям ГОСТ-а.

Как видно из приведенных данных (пример 8), при увеличении манутекса RS в суспензии до 0,100% происходит повышение ровноты окраски, однако избыточное содержание антимигратора на ткани придает хрупкость образующейся пленке, что приводит к снижению показателя прочности окраски к сухому трению до 3-х баллов. Поэтому нецелесообразно использовать растворы с содержанием антимигратора выше 0,100%.

Наоборот, содержание антимигратора манутекса RS ниже 0,025% способствует образованию прочной пленки и высокому по- казателю прочности окраски к сухому трению, равному 5-ти баллам, однако снижается выравнивающий эффект антимигратора, что приводит к получению высокого показателя неравноты крашения до 1,29 (пример 9).

В интервале концентраций антимигратора 0,05-0,075% (примеры 1,6,7) получены оптимальные показатели качества ткани.

Из примера 10 видно, что при концент- рации пигмента 0,4% получается низкий показатель прочности окраски к сухому трению, равный 3-м баллам. Высокое содержание пигмента в пленке приводит к понижению показателя прочности окраски к сухому трению.

Концентрация 0,05%, т.е. ниже 0,1%, привбдит к получению слишком бледных окрасок.

Рекомендуемый интервал концентра- ций пигмента выбран 0,1-0,3% (примеры 1, 7, 8), где получены оптимальные показатели качества окрашенной ткани.

Из примера 12 видно, что применение слишком высоких концентраций поверхно- стно-активных веществ приводит к ухудшению показателя прочности окраски к сухому трению до 3-х баллов, что является результатом образования на ткани хрупкой пленки с низким показателем прочности.

При снижении концентрации поверхностно-активного вещества до 0,05% происходит снижение стабилизационных свойств пропиточной суспензии и получение размытых окрасок с высоким показателем разно- оттеночности, равным 1,10(пример 13).

Применение в композиции концентрации ПАВ в интервале 0,06-0,08% (примеры 1,7,8) способствует получению окрашенной ткани с оптимальными показателями каче- ства.

Из примера 17 видно, что применение концентрации полиэтиленовой эмульсии 1,0% приводит к получению низкого показателя прочности окраски к трению до 3-х баллов, объясняющемуся тем, что слишком низкое содержание полиэтиленовой эмульсии в композиции приводит к получению жесткой неэластичной пленки, имеющей низкую прочность. С понижением концентрации пропиточной суспензии уменьшается вязкость и как следствие снижаются антимиграционные свойства композиции, что приводит к получению высокого значения показателя разнооттеночности, равного 1,15.

В примере 18 содержание полиэтиленовой эмульсии составляет 3%. Содержание мягчителя выше 3% приводит к понижению прочности получаемой пленки и как следствие понижение прочности окраски к сухому трению до 2-х баллов. Получение высокого показателя неровноты окраски, равного 1,67, связано со снижением стабилизационных свойств пропиточной суспензии, что приводит также к увеличению массы коагу- люма до 7,2 мг.

В примерах 14, 18, 21 показано, что использование концентрации полиэтиленовой эмульсии в композиции 2,0-2,5% приводит к получению оптимальных показателей качества окрашенной ткани.

В примерах 19 и 20 показана возможность использования в композиции пигмента ярко-красного 4ЖТП и желтого светопрочного ТП.

В примере 21 показана возможность применения в качестве антимигратора в нашей композиции крахмально-сольвитозной смеси (1:1).

В примере 22 показана возможность использования в нашей композиции в качестве поверхностно-активного вещества лейканола,

В примерах 23, 24, 25, 26 показана возможность использования латексов ДВХБ- 70, ВХВД-65, ВХВД-80 и их смесей в соотношении 1:1 и получения оптимальных показателей качества ткани, соответствующих цели изобретения.

Остальные показатели качества окрашенных тканей - суммарный угол снятия 220 град удовлетворяют показаниям ГОСТ-а

Сравнительный анализ качества окраски тканей различными латексами показывает, что применение латекса ВХВД-65 приводит к улучшению показателя интенсивности окраски, равного 2,911, но при этом увеличивается жесткость до 2286,10 по основе и 691,92 по утку (пример 25).

Применение латекса ВХВД-80 способствует уменьшению показателя интенсивности окраски до 1,631 и получению показателя жесткости, равного 1549,29 и 586,31 соответственно по основе и по утку

Применение смесей латексов способствует сохранению устойчивости пропиточной суспензии и получению средних показателей по интенсивности и жесткости.

Так как для данного ассортимента тка- ней высокий показатель жесткости отрицательно влияет на качество ткани, а высокий показатель интенсивности - положительно, то у нас происходит улучшение интенсивности окраски при снижении жесткости ткани при использовании в смеси латексов ДВХБ- 70, ВХВД-65, 80.

Из примеров 27 и 28 видно, что применение латекса ВХВД-80 в концентрациях, превышающих или меньше указанной в за- являемой композиции приводит к ухудшению показателей качества ткани.

Из таблицы видно, что для прототипа (пример 29) потеря прочности по основе составляет 20%, а по утку 51,7%, в то время как для ткани, окрашенной заявляемой композицией, составляет соответственно по основе 14,3% и по утку 1,2%.

Таким образом, использование заявляемой композиции по сравнению с прототи- пом способствует уменьшению потери прочности по основе на 5.7% и по утку на 50,5%,

Окончательный экономический расчет можно провести только после проведения широких производственных испытаний.

Таким образом, в сравнении с прототипом заявляемый состав обеспечивает технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения, который заключается в повышении равномерности окраски за счет стабилизации красильной ванны, снижение потери прочности материала, упрощение рецептуры: сокращение количества компонентов и снижение концентрации препаратов при использовании легкодоступных и безвредных веществ.

Формула изобретения Композиция для пигментного крашения целлюлозосодержащих текстильных материалов, содержащая пигмент, связующее, полиэтиленовую эмульсию, антимигрант на основе загустителя, смачивающее вещество и воду, отл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения равномерности окраски и прочности окрашенной ткани на разрыв, а также

снижения ее жесткости, в качестве связующего она содержит латекс сополимера ви- нилиденхлорида с бутадиеном при массовом соотношении мономеров 70.30 соответственно или латекс сополимера ви- нилиденхлорида с винилхлоридом при соотношении мономеров 65:35 или 80:20 соответственно, или их смесь при соотношении 1:1 соответственно, в качестве антимигранта - препарат Манутекс RS на основе смеси алыината натрия и альгината кальция при соотношении 9:1 соответственно или смесь крахмала и сольвитозы при массовом соотношении 1:1 соответственно, а в качестве смачивающего вещества - препарат Пре- воцелл WOP-100 на основе смеси оксиэтилированных алкилфенолов или препарат Лейканол на основе натриевой соли продукта конденсации /3-нафталинсульфо- кислоты с формальдегидом при следующем соотношении компонентов, мас.%:

пигмент0,1-0,3

латекс сополимера вини- лиденхлорида с бутадиеном при массовом соотношении мономеров 70:30 соответственно (25%-ный) или латекс сополимера вини- лиденхлорида с винилхлоридом при соотношении мономеров 65:35 или 80:20 соответственно (50%-ный), или их смесь при соотношении 1:1 соответственно2,5-5,0

полиэтиленовая эмульсия (25%-ная)2.0-2,5

препарат Манутекс RS на основе смеси альгината натрия и альгината кальция при соотношении 9:1 или смесь крахмала и сольвитозы при соотношении 1-1 соответственно0,05-0,075 препарат Лейканол на основе натриевой соли продукта конденсации / -нафталинсуль- фокислоты с формальдегидом или препарат Превоцелл WOP-100 на основе смеси оксиэтилированных алкилфенолов0,06-0,08 вода остальное

Прозолжение табл

Изобретение относится к красильно-от- делочному производству, в частности к композиции для крашения ткани пигментами, которая может быть использована в отделочном производстве предприятий текстильной промышленности. Изобретение позволяет повысить равномерность окраски за счет стабилизации пропиточной суспензии при одновременном снижении потери прочности ткани на разрыв (с 51,7 по утку до 6% по утку) и снижении жесткости материала (с 1411,23 до 1149,34 ЕУ по основе) за счет использования связующих на основе винилиденхлорида и бутадиена 70:30 и/или винилиденхлорида с винилхлоридом 65:35 - 80:20 при следующем соотношении компонентов, мас.%: пигментный краситель 0,1-0,3; 25-50%-ная дисперсия на основе сополимеров винилиденхлорида и бутадиена (70:30) и/или винилиденхлорида с винил- хлоридом (65:30-80:20) при соотношении дисперсий 1:1 2,5-5,0; антимигратор - аль- гинат натрия и кальция (9:1) или смесь крахмала и сольвитозы (1:1) 0,05-0,075; 25%-ная водная дисперсия полиэтилена 2,0т2,5; поверхностно-активное вещество - смесь ок- сиэтилированчых алкилфенолов общей формулы R-C(,H40(CH2-CH-0)nCH2CH20H, где R - CeHi7-CioH2i, или /3 -натриевая соль продукта конденсации /3-нафта- линсульфокислоты с формальдегидом 0,06-0,08, остальное - вода. Предлагаемая рецептура проста, включает меньшее количество компонентов в более низких концентрациях. 1 табл. СП с XI О сл го о ю

зс.%

BX8S-65 :1

ВХВД-80 :Т

сный

вето

фтало

0

МУЛЬСИЯ

2,5 2,5

2,5 2,5 2,5 5,0 5,0

0,3

о.з

0,08

0,3 0,03

0,3 о,сз

3,0

о.з

,03 0,03

о.з

0,03

2,5 2,5

0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 ,3

0,08

2,5

0,075

5,0

5,0

5,0

3 0,03

о.з

0,03

,3

0,3 0,08

0,3

0,08

0,3 0,08

0,3 0,03

о,з 0,3 о,ог о,о8

2,5

0,08 2,5 2,5 2,5 2.5 2,5 2.5 2,5

0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075

Крахмал и сольвитоза 1:1 Характеристика материала: Прочность окраски в баллах:

0,050