Способ выбора светостабилизаторов окрашенных целлюлозных текстильных материалов и определения их оптимальной концентрации Советский патент 1993 года по МПК G01N21/25 

Изобретение относится к области испытания материалов к световому и атмосферному воздействию и может быть использовано ддя оценки эффективности светостабилизаторов окрашенных текстильных материалов.

Целью изобретения является повышение надежности выбора светостабилизатора и сокращение длительности процесса выбора оптимальной концентрации светостабилизатора.

На фиг. 1, 2 и 3 изображены графики цветности.

Способ основан на регистрации координат цвета окраски необработанных и обработанных светостабилизатором окрашенных текстильных материалов. В этом, случае при увеличении концентрации

светостабилизатора в текстильном материале наблюдаются уменьшение светлоты и насыщенности окраски и изменение цветового тона. Насыщенностью является расстояние от начала координат на плоскости координат цвета а, Ь до точки цветности рассматриваемого образца С V(a f +( b Цветовой тон - угол между положительной осью а и прямой, соединяющей начало координат плоскости а Ь с точкой цветности рассматриваемого образца. Координаты а и Ь (+а - красный цвет, -а - зеленый, +Ь - желтый, -Ь - синий) рассчитывают по формулам

а SOOppCHY);

b (YHF(Z);

f(X) (Х/ХпГ3 при (Х/Хп) 0.008856;

оо

S

ел

04

тэта кобальта (2): 1-0.5; 2-1:3-2; 4-3: 5-3,5: 6-4; 7-5; 8-6 г/л.

В табл. 2 представлены изменения цвета после обработки образцов соответствующими концентрациями светостабили- затора.

На фиг. 1 прямая линия, соединяющая точку 0 (цветность исходного необработанного светостабилизатором образца окрашенной ткани) и начало координат цветового графика, характеризует цветовой тон исходной окраски (отн.ед.). Откло- нение экспериментальных точек от прямой линии свидетельствует об изменении цветового тона окраски у обработанных светостабилизатором образцов, а приближение точек к началу координат соответствует уменьшению насыщенности С (отн.ед.). С V (а }2 + b - . На кривой, приведенной на фиг. 1 , вы дел я ют три участка: на первом участке происходит постепенное изменение как цветового тона, так и уменьшение насыщенности; на втором участке кривая образует петлю, и изменения цветового тона и насыщенности происходят скачкообразно за счет взаимодействия красителя со светостабилизатором; на третьем участке наблюдается постепенное нараста- ние изменений цветовых характеристик за счет самого светостабилизатора. Оптимальную концентрацию светостабилизатора содержит тот образец, координаты цвета которого находятся на втором участке кривой (фиг. 1), причем насыщенность окраски является максимальной к значениям, характеризующим близлежащие образцы, а значение цветового тона - минимальным, т.е. оптимальной является точка на кривой, у которой имеются минимальные цветовые различия от 0 - точки (цветность необработанного светостабилизатором образца) для второго участка кривой. В данном случае - ,это точка 6, соответствующая образцу окрашенной ткани, обработанной в водном растворе ацетата кобальта (2) с концентрацией 4г/л.

Положение кривой, соединяющей точки цветности на цветовом графике а Ь, зависит от цвета красителя и светостабилизатора, Кривая может лежать в любом из четырех квадрантов плоскости а Ь (первый квадрант - желтые, красные и оранжевые пятна; второй квадрант - зеленые и голубые; третий - синие; четвертый - пурпурные и фиолетовые).

Доказательство правильности найденной оптимальной концентрации светостабилизатора приведено в табл. 3. где указана светостойкость окраски исследуемых образцов, т.е. цветовые различия между необлученными и облученными образцами окрашенного текстильного материала, обработанного и необработанного светостабилизатором. . 5 Как следует из фиг. 1 и табп. 1 и 2. наименьшее изменение окраски образца, обработанного светостабилизатором (минимальное значение АС и АН) наблюдается у образца, обработанного ацетатом кобальта

0 (2) в концентрации 4 г/л. Из табл. 3 следует, что эта концентрация светостабилизатора снижает цветовые различия, накопленные за период облучения с 9,8 ед. МКО 1976 г. у необработанного светостабилиэатором об5 разца до7,3 ед.,т.е. на 26%. Таким образом, светостойкость материала, обработанного ацетатом кобальта (2) в концентрации 4 г/л, повышается на 26%, т.е. для такой концентрации ацетата кобальта (2) в окрашенном

0 текстильном материале светостабилизиру- ющий эффект имеет место.

Хотя увеличение концентрации светостабилизатора в окрашенном текстильном материале приводит к дальнейшему увели5 чению светостойкости окраски до 34%, что является пределом для данного светостабилизатора, однако это приводит и-к значительному изменению цвета за счет Снижения насыщенности окраски, что явля0 ется нежелательным |фактом для колори- i рования текстильных материалов (уменьшение цветового охвата данного красителя, ухудшения эстетического восприятия внешнего вида и т.д.).

5 Для нахождения оптимальной концентрации ацетата кобальта (2) в окрашенном текстильном материале по способу 2 тре- ; буется 600 ч облучения, а по изобретению - 1 ч на измерения и расчеты координат цвета.

0 Пример 2. Крашение вискозно-шта- пельной ткани красителем кубовым ярко- оранжевым КХ (,5 мл/л) проводят, как указано в примере 1. Обработку восьми окрашенных образцов текстильного мате5 риала проводят в водном растворе ацетата никеля (2), как указано в примере 1, с теми же концентрациями светостабилизатора. На фиг. 2 и в табл. 4 и 5 представлены значения характеристик цветности для дан0 ных образцов, полученные, как указано в примере 1.

Как видно из фиг. 2 и табл. 4 и 5, при обработке окрашенного текстильного ма- 5 териала светостабилиэатором ацетатом никеля 92) петли не образуется. Следовательно, можно предположить, что этот све- тостабилизатор не взаимодействует с красителем и не дает эффекта светостабили- зации. В табл. 6 представлены цветовые.

различия (определенные, как указано в примере 1).

Видно, что цветовые различия у обработанных и необработанных этими светоста- билизаторами образцов после облучения увеличиваются, т.е. светостойкость окрашенного текстильного материала после обработки не только не увеличивается, но даже уменьшается. В этом примере отсутствует эффект светостабилизации, так как на цветовом графике отсутствует скачкообразное и реверсивное изменение насыщенности.

П р и м е р 3. Крашение вискозно-шта- пельной ткани красителем кубовым ярко- оранжевым КХ ( мл/л) проводят, как указано в примере 1. Обработку восьми окрашенных образцов текстильного материала проводят в водном растворе ацетата кобальта (2), как указано в примере 1, теми же концентрациями светостабилизатора. На фиг, 3 и в табл. 7 и 8 представлены значения характеристик цветности, полученные, как указано в примере 1, для данных образцов.

Как видно из фиг. 3 и табл. 7 и 8, при обработке окрашенного образца текстильного материала светостабилизатором ацетатом кобальта (2) на кривой наблюдается три участка, причем на втором участке кри- вой образуется петля, т.е. изменения цветового тона и насыщенности происходят скачкообразно за счет взаимодействия красителя со светостабилизатором. Как уже отмечалось в примере 1, оптимальную концентрацию светостабилизатора содержит тот образец, координаты цвета которого находятся на втором участке кривой (фиг. 3), причем насыщенность окраски является максимальной к значениям, характеризую- щим близлежащие образцы, а значение цветового тона - минимальным. В этом случае - это точка 6, соответствующая образцу окрашенной ткани, .обработанной в водном растворе ацетата кобальта (2) с кон- центрацией 4 г/л..

Доказательства правильности найденной оптимальной концентрации светоста- билиэатора приведены в табл. 9, где указана светостойкость окраски исследуемых об- разцов, т.е. цветовые различия между необлученным и облученным образцами окрашенного текстильного материала, обработанного и необработанного светостабилизатором. Облучение проводили при тех же условиях, что и в примере 1.

Как следует из фиг. 3 и табл. 7 и 8 наименьшие изменения окраски образца обработанного светостабилизатором, наблюдаются у образца, обработанногосветостабилизатором ацетатом кобальта (2) в концентрации 4 г/л. Из табл. 9 следует, что эта концентрация светостабилизатора снижает цветовые различия, накопленные за период облучения с 5,9 ед.МКО 1976 г. у необработанного светостабилизатором образца до 4,5, т.е. на 24%. Таким образом светостойкость материала повышается на 24%, т.е. для такой концентрации ацетата кобальта в окрашенном текстильном материале светостабилизирующий эффект имеет место.

Как уже отмечалось в примере 1 и для данного примера, для нахождения оптимальной концентрации ацетата кобальта (2| в окрашенном текстильном материале п$ способу 2 требуется 600 ч, а по изобретем нию - 1 ч на измерения и расчеты координат цвета.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ выбора светостабилизаторов окрашенных целлюлозных текстильных материалов и определения их оптимальной концентраций, включающий разделение окрашенного, образца на несколько образцов и их обработку в водных растворах светостабилизаторов различных концентраций, сушку образцов, измерение отраженного от обработанных образцов излучения, выбор светостабилизатора и его оптимальной концентрации, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности выбора светостабилизатора и сокращения длительности процесса выбора оптимальной концентрации светостабилизатора, измеряют отраженное от необработанного и обработанных светостабилизатором образцов излучения во всех диапазонах видимого спектра, вычисляют насыщенность окраски и цветовой тон обработанных и необработанных образцов, выбор светостабилизатора осуществляют при наличии реверсивного изменения насыщенности окраски обработанных образцов, а оптимальную концентрацию светостабилизатора определяют по образцу, у которого насыщенность окраски выше, чем у ближайших образцов, обработанных растворами светостабилизаторов большей и меньшей концентраций, при условии отличия цветового тона обработанного образца от необработанного не выше 1 отн.ед.

Таблица 1

Сущность изобретения: способ заключается в обработке окрашенного материала в растворах светостабилизатора различной концентрации, измерении координат цвета и выборе оптимальной концентрации светостабилизатора при наличии скачкообразного и реверсивного изменения окраски рбразцов, причем оптимальной концентрацией светостабилизатора является та, для которой насыщенность окраски.выше, чем у ближайших образцов, обработанных растворами светостабилизаторов большей и меньшей концентрации, при этом отличие цветового тона от начального не должно превышать 1 отн.ед. (Е). 9 табл., 3 ил. : S &

Таблица 2

Таблица 3

Таблица А

Таблица 5

Таблица б

Таблица 7

Таблица 8

Таблица 9

1814053 График цветности тквни, окряленной красителем Куборми

золотисто-желтым ЯК (С ,0 «л/л обработанной водном рвстворе ацетат кобальт8(2 с конпкнтрецией i- 0,5; 2-1 ; - 2 ; 4- 3 ; 5- 3,5; 6- 4 ; 7- 5 ; 8- б г/ О- необработанной.

Ршскими обозначены участки от точки 0 до точки 4 4 ; 4-7-1Г; .

График щггност тканя, окрашенной краскгмем Дубовым Ярко-оранжевым ЮС (С «5,0 мл/,обработанной в водном растворе ацетат кобальта(2) с концентрацией -i- 0,5; 2- I ; 3-2 ; 4- 3 ; 5- 3,5; 6- 4 ; 7- б г/ж и

, . о

необработанной: О,

чч

ия . . а

Фиг.З

53 о отнй