Способ отделки текстильных кератинсодержащих материалов Советский патент 1974 года по МПК D06M3/02 D06M15/48 

(54) СПОСОБ ОТДЕЛКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ КЕРАТИНСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ

i

I Изобретение относится к технологии текстильного отделочного производства, в частности к перманент-прессу и безусадочной отделке текстильных кератинсодержа- щих материалов.

I Известный отделки текстильных кератинсодержащих материалов путем обработки их составом на основе полимеркаптана с последующим Отверждением

предназначен для получения перманент пресс эффекта и придания материалу свойст безусадочности.

С целью получения перманент-Пресс эффекта и придания материалу свойств бе; усадочности в предложенном способе в ка; честве полимеркаптана используют продукт со средним мол. в. 40О-4ОООО, полученный в результате реакции:

а) по крайней мере, одной (цономеркаптомонокарбоновой кислоты или мономеркап- томоногидроксильного спирта; , б) по крайней мере, одним соединением содержащим не менее двух гидроксильных или не менее одной 1,2-эпоксигрупп;

f в) по крайней мере, одним соединением

|Содержащим не менее двух карбоксильных или ангидридокарбоксильных групп.

В качестве кератинсодержашего материала используют новый и восстановленны в виде овечьей шерсти, шерсти альпака, тибетской, ангорской козы, ламы, вигони, гуанако, верблюда или их смеси с овечье шерютью.

Обрабатывают текстильный материал в виде ткани или изготовленной из нее одежды.

Предпочтительными полимеркаптанами являются сложные эфИры, содержащие в среднем, по крайней мере, три (предпочтительнее не более щести) меркаптановых групп на молекулу, со средним мол. в. 4ОО-100ОО. Могут применяться сложные эфиры и со средним мол. в. до 20 ООО и даже до 4ОООО.

Такие эфиры получают известными способами, причем в качестве компонента а) используют мономеркантомонокарбоновые кислоты формулы НООС R S И, где Ц - двухвалентный органический радикал, . группа НООС- непосредственно связана с углеродным атимом радикала R и груп -S Н непосредственно связана с тем же или другим углеродным атомом радикала R . Предпочтительнее, чтобы они имели формулу НООС-Ср S Н, В которой р -положительное целое число 1-18 и даже 24. Таким образом, может щэименя ся меркаптоундешшовая кислота, о- и /j -меркаптобензойные кислоты, и особенно тиогликолевая кислота и 2- и 3-меркаптопропионовая кислота. В качестве кимпонента а) используют также мономеркаптомоногидроксильные спирты, имеющие формулы НО R SH, в которой R имеет указанное значение и группы НО- к - S И непосредственно связаны с углеродными атомами радикала U. Предпочтительнее, чтобы они имели формулу НО-С , в которой t положительное целое числи от 2 до 18 и

R - СО - R, - СО - О - RS V П СО О - Rg - О - СО - RS Н , III R -fO-t-CO - Rg- O-O-R -O O-RSH, 1У R - COfxD-Rg-O-CO-R -CO O-RSH ,У

Я О-Я -СО-О- R -C O-R COO-R S R2-tCO -Rg-0 CO-f 4-CO.jp-R,jOCO-RSH , УП в особенности предпочтительно

R -f-OCO - n

R2- CO-0-Rg-0-CO-Cp Hi ,ix

R OfCO-Rg-CO- Rg CO-CpH SH, R240 0 Rg O-0-R -C O-R55:00 C HT , R2-EcO{0-Rg-0-CO-Rg.:O OCjH2 SH , XII R O|0-R)-CO-R C -R.O,

. предпочтительно, у которых t равно 2 Или 3, например 2-меркаптоэтанол, 1-мер-: каптопройан- 2-ол и 2-меркаптопропан-1 -ол; но могут применяться и такиевещества, как 1-хлор-3-меркаптЬпропан-2-ол. Предпочтительно сложные эфиры содержат на одну молекулу,непосредственно связанные с углеродными атомами в среднем tl групп формулы -(0)a-CO-(0)t,-A-(0)b-CO-(0)a-RSHv где а или Ь равно О, но не одновременно;ft - целие число 3-6; R - двухвалентный органический радикал, непосредственно связанный через углеродный атом или его углеродные атомы, с группой -О- или -СО-; R имеет указанное значение. Предпочтительно сложные эфиры имеют строение согласно одной из формул Rg - осчаток алифатического, аралифатического шш циклоалифатического дио«5 ла с замешенными гид роксильными группами;Ш - целое число не менее I; /I , р и t имеют указанное значение.. Формулы n-Xlil представляют cJ3ewfiij структуру сложных эфиров, так как в виду неполной этерификашш продукты реакции могут содержать и другие вещества. В приведенных формулах не все группы, обозначенные через R - R обязательно одинаковы. Могут пршйеняться две или более поликарбоновых кислот и/или два или более полигвдроксильных спирта, поэтому

RI . -5 . R . RB и Rg могут быть различными.

Кроме того, предпочтительными явлшот- ся сложные эфиры предьщуишх формул, в которых R 5 - алифатический углеводородный остаток, содержащий 1-6 атомов углерода, фениленгруппа или циклоалифатический углеводородный остаток, содержащий 6-34 атома углерода, а RC т алифатический углеводородный остаток, содержащий атомов углерода, или цёць, состоящую из повторяющихся оксиалкиленовых групп, каждая из кото4 ых содержит 2-4 атома углерода, алифатический углеводород, содержащи 1 или 2 фениленгруппы и не более 24 ато- мов углерода, или циклоалифатический углеводородный остаток, содержащий, по крайрей мере, одно шестичленное карбоциклическое кольцо и не менее 6, но не более 15 атомов углерода.

Двухатомные спирты, которые могут применяться в качестве компонентов б), включают этиленгликоль, пропиленгликоль. Пропан-1,3-днод, бутан-2,2-диол, бутан-1,3-диол, бутан-1,4-диол, бутан-2,3-диол, поли{окснэтилен)гликоли, поли(оксипропш1ен гликрли, поли(оксибутилен)гликоли, поли{окси-1,1-диметш1этилен)гликоля и полиэпихлоргидрины. Могут также применяться смешанные дигидроксилсодержащее простые полиэфиры, получаемое обработкой содержащего активный водород инициатора, например этиленгликоля, окисью алкилена, например окисью пропилена, и затем другой окисью алкилена, например окисью этйлена. Другие двухатомные спирты вкл1очают аддукты окисей алкилена,- например окиси этилена, с аммиаком, а шнами и двухатомные фенолы.

Вместо двухатомного спирта в качестве компонента б) можно использовать моно- -1,2-эпоксид, в особенности окиси алкиленов. Например, окись этилена, окись про|пилена, окись бутилена, окись 1,1-диметилэтилена и эпихлоргидрин; глицидиловые простые эфиры спиртов, например Я -бутилглицидиловый эфир или Изо-октиглицидйлЪвы эфир, или фенолов, например фенкот глицидиловый эфир или р-толил глициднловый эфир; -глидидиловые соединения, такие

как . N -ГЛИ1ШДШ1- N -метиланилин или

N -глшшднл- П -бутиламин; и ГЛЙЦИДВДОЁ Ш эфиры карбоновых кислот, такие как, глицидклакрилат и глипидил ацетат.

В качестве компонейта б), содержа1цего три или более спиртовых гидроксильныУ групп на молекуду, могут применяться, например, глицерин, 1,1,1-триметилолметан, 1,1,1 -триметилолп юпан, гексан-1,2,3-триол, гексан-1,2,6-триол, пентаэритритол, 3-гидроксиметш1пентан-2,4-диол, маннитсп, сорбитол и аддукты окиси этилена или окиси пропилена с этими спиртами. Могут применяться моноэпоксимоногидроксш1ьны.е спирты, такие как глицидиловый спирт или днэпоксид, такой как диглициловый эфир спирта или фенола. В качестве компонента в) могут применяться вещества, содержащие более двух карбоксильных групп на молекулу, или их ангидриды, например лимонная, тpикa Jбaллилoвaя, пиромеллитовая и тримерная линолевая кислоты.

Дикарбоновые кислоты и их ангидриды, используемые в качестве компонента в), включают янтарную, глутаровую, адипино- вую, себашшовую, димерязованную линопнновую, фталевую, изофталевую, терефталевую и гексагидрофталевую кислоты., а также кислоты, с ненасыщеиной этиленовоЛ связью, например малеиновую, фумаровую, ноненилянтарную и додеценилянтарную. Предпочтительно они наносятся на ткани 1 и одежду в виде растворов в органических растворителях, например в спиртах, низших кетонах, например, метилэтилкетона, в бензоле, галогенгфованных углеводородных {растворителях, особенно в хлорированных И-/ИЛИ фторированных углеводородах, содержащих не более трех атомов углерода. Например, в применяемых в качестве растворителя для химической чистки . четьфеххлористом углероде, трихлорэтанё и перхлорэтилене.

Для обработки применяют водные эмульсии, содержащие полимеркаптан, эмульгирующий агент, защитный коллоид, например натрий карбоксиметилцеллюлозу, |гомополимеры. метилвинилового эфира или его сополимеры, с малеиновым ангидридом. Количество применяемого меркаптана зависит от желаемого эффекта. Обычно используют 0,5-15% полимеркаптана от веса обрабатываемиго материала. Количество взятого меркапта на влияет на гуще или ЕиФ -Рбрабрта нного материала. Кро- МО того, количество требуемого меркаптана зависит от конструкции ткани.

Кроме того, могут быть испольЭйвань полимеркаптаны, имеющие формулы

N .

1

o.OC.CflHznSHJ

ол%/7е// -ОнЪ

SJапнилен 0. CO. СпНлп 8н1 sJ где RY - алифатический радикал, содержащий, по крайней мере, два атома и, предпочтительно, не более шести атомов углерода; W - целое число от 2 до 6; X - О или положительное число при условии, что ( Д/ + X) не более 6; . П - положительное целое число не более 2, каждая алкиленовая группа содержит 2-6 атомов углерода; 5 - целое число, которое может иметь различное значение, при условин, что молекулярный вес сложного эфира со ставляет пе менее 4ОО и не более 10ООО. Многие поЛимеркаптановые сложные эфиры в воде нерастворим, но могут применяться в виде водных дисперсий или эмульсий. Достижение оптимального эффекта за висит Ьт полноты отверждения меркаптанового сложного эфира па ткани. При обьиных температурах для отверзкдения требуется не менее 5-10 дней. Однако реакция отверждения может быть ускорена применением катализатора. ПредпочтиI тельно катализатор вводят одновременно с нанесением полимеркаптанового сложно го эфира, хотя он может вводиться до ил после обработки. В качестве катализатора используют органические и неорганические основания сиккативы, окислительные отверждающие агенты и свобрднорадикальные катализаторь, например азодйизобутиронитрил, пе рекиси и гидроперекиси, или их смеси. В качестве органических оснований могут применяться первичные и вторичные амин в особенности низшие алканоламины, например моно- и диэтаноламин, и низшие полиамины, например этилендиамин, диэт пентриамин И триэтипентетрамин, тетраwэтиленпентамин, пропан-1,2-диамин, пропан-1,3-диамин и гексаметилендиамин. В качестве неорганических оснований могут применяться, водорастворимые окиси или гидроокиси, например едкий натр или аммиак. Примерами подходящих сиккативов , являются нафтенаты кальция, меди, железа, свинид, церия и кобальта. Из перекисей и гидроперекисей могут применяться пэрекиси кумола, третичного бутила, дикумила, диоктаноила, дилаурила, этилметилкетрна, диизопропилпероксикарбонат, перекись во д6рода и хлористого бензоила. Другие типы катализаторов включают серу и серусодержашие органические соединения, в которых сера присутствует пе исключительно в меркаптаповых группах, а именно, меркаптобензотиазолы или их производные, дитиокарбаматы, тнурамсульфиды, тиомочевины., диалкил-, дициклоалкил- или диаралкил дисульфиды, алкилксантогендисульфиды и алкилксантаты.. Предпочтительно ткани обрабатьшают при рН более 7, обычно при рН 7,5-12, так как в кислой среда полимеркаптановые сложные эфиры отверждаются медленнее. Используют 0,1-20%, предпочтительно 1-10% катализатора от веса полимеркап- i танового эфира. Отверждению полимеркаптапового сложного эфира способствует повышение температуры, например 30-18О°С. Повышение влажности также ускоряет oтвepждeн e в присутствии катализаторов. Полимеркаптановый сложный эфир и катализат ор наносят на кератиновы.й материал пропитыванием, плюсованием или гружением в ванну.При обработке одеждц целесообразно распылять на нее полимеркаптаны, предпочтительнее обрабатывать одеяоду в барабане раствором полимеркаптана. Ткань может быть плоско фиксирован-1

ной до или после обработки полимеркап- I таном для сохранения плоского гладкого внешнего вида во время носки и после стирки. Плоское фиксирование осуществляют обработкой ткани паром при давлении выше атмосферного или при атмосферном давлении в присутствии фиксирующего . агента л влажности и при удержании ткани, в плоском состояомии. Плоское фиксирование достигается также нанесенлем. высококонцентрированЛогр восстановителя и агента для набухания и удержания тканн в плоском СОСТОЯНИЙ во время удаления избытка реагентов. Другой метод плоского

I фиксирования состоит в прогштке материала

агентом для набухания и карбонатом алканоламина, например мочевиной и диэтаноламином, сушке материала к затем полудекатировке его. Ткань может быть фиксирована в присутствии меркапт-ана, осуществляя таким образом одновременно фиксирующую и безусадочную отделку.

Перманент-пресс отделку осуществляют различными приемами. Например, ткань сначала обрабатывают составом на основе полимеркаптаноього сложного эфира с последующим пошивом из этой ткани одежды и приданием им требуемых складок с применением восстановителей, оснований или

I прегретого пара а качестве фиксирующих агентов.

Предпочтительно перманент-пресс эффект достигают путем обработки одежды, которо уже придана желаемая конфигурация, например складки, полимеркаптаном, растворенно в органическом растворителе, так как обработка водными системами способствует удалению фиксированных складок на ткани. Возможна также пропитка тканИ полимеркаптаном в области складок с последующим

Компоненты

Полимеркаптан

1,1,1-Триметилолпропан

Полиоксипропиленгликоль (сред. мол. в. 425)

Адишшовая кислота Тиогликолевая кисло1а

Глицерин

Адипиновая кислота Бутан-1,4-диол Тиогликолевая кислота

I образованием сюшдок и фиксированием их с применением тепла и давления. , Другой прием плоского фиксировазшя и безусадочной обработки кератиновыл тканей состоит в обработке ткани фиксирующим агентом, фиксировании плоской конфигурации путем нагревания влалшой ткани, пропитке водной эмульсией или дисперсией полимеркаптана с катализатором, сушке тканн и отверждении полимеркаптана. Затем из ткани изготавливают одежду и фиксируют складки путем пропаривания в присутствии такого фиксирующего агента, как сесквисульфид моноэтаноламина. Он является наиболее часто применяемым фиксирующим агентом, который может использоват вместе с агентом для набухания, например мочевиной.

Состав на основе полимеркаптана может содержать грязеотталкивающие, антистатические, антибактерицидные, противогнилостные, огнестойкие, смачивающие, водоотталкивающие вещества, например твердый парафин, и оптические отбеливатели.

Состав может также содержать другие смолы или смолообразующие вещества, например аминоиласты, другие полимеркаптаны, эпоксидные смолы, содержащие в среднем более одной 1,2-эпокс11дных групп на рдну молекулу, акриловые смолы и сополимеры акриловых эфиров, например этил, П-бутил и 2-гидроксиэтил акрилаты, акриламиды, полиизоцианачы, например предполимеры полиоксиалкилен гликоля и ароматических диизоцианатов или поли(оксиалк1ше триола и алифатических Д1шзощ1анатов.

В качестве текстильного кератинсодержащего материала используют щерстяную фланель, а в качестве полнмеркаптанов соединения, указанные в табл. 1.

Таблица

МолярноеСодерлхание

соотноще-тиоловых

ние ком-групп, экв/кг понептов

1,88

2 2 3

1 4 4 3

444377 -j i- Продолжение таблицы 1

13

Тример кислота Эмпол 1043 - фирменкое название гримерной ненасыщенной жирной кислоты, содержащей 18 атомов углерода и имеющей средний мол. в. 8ОО при содержании карбоксильных групп 1 3,4 эке/кг..

Димер кислота Эмпол 1022 - фирмен. ное название димерной ненасьпценаой жирно

, кислоты, содержащей 18 атомов углерода и имеющей средний мол. в. 57О при содержании карбоксильных групп 3,4 экв/кг.

Комерджинол 65 - фирменное название продукта, содержащего двухатомные спирты, полученные каталитической гидро- Генизаш1ей метиловых эфиров арюматически - алифатических высщих жирных кислот, и небольшое количество моно- и трехатомных спиртов в качестве побочных 17родуктов, Средний молекулярный вес продукта ТОО, гидроксильное число равно 155-165.

I Пример. Образец шерстяной фланели весом 17О г и площадью 1 м, имеющий рН водного экстракта 3,1 пропитывали 3%-ным раствором полимеркаптано14

Продолжение таблицы 1

вого сложного эфира в перхлорЭ1-илене, содержащем О,3% моноэтаноламина и 5% этанола, до поглощения 8% полимеркаптана и 0,8% моноэтаноламина. Затем образец высущивали при 50 в щкафу с венти1лятором и хранили при комнатной температуре и влажности при свободном доступе воздуха. Через 1-22 дня после пропитки образец ткани мыли в стиральной мащине водным раствором, содержащим 2 г/л мыльных хлопьев, 0,8 г/л безводно) yi-лекислого натрия, причем стиральный раствор был взят в 30-кратном количестве по от- нощению в весу образца. Образец в холодной воде центрифугировали в мащине и затем сушили в барабаН1Гой сущилке с полнь1м нагревом. Линейную усадку определяли как разницу в размерах ткани до и после мойки. Усадку по площади вычисляли по данным линейных усадок.

Усадка необработанной ткани по площади составляла в среднем 22,9%. Результаты, полученные с o6pa3HaNUf, обработанными по предлагаемoKiy методу, приведены п табл. 2.

15

Пример 2. фланель аналогична фланели из примера 1, но рН ее экстракта 7,0. Образцы пропитывали 1%-ным раствором полимерка птановых сложных афиров в I трихлор Эти лене, содержанщм разные катализаторы. Поглошение полимеркаптана составило 3% и катализатора О,3%, за исключением нафтената меди, поглощение которого

, .: ., : - . . ., 60

Ib

Таблица 2

составляло О,ОО41%. Затем образцы фланели высушивали при 70 С в шкафу с вен- тшштором в течение Ю мин и затем после

|стирки периодически определяли усадку.Необработанная фланель после стирки давала

среднк ю усадку по шюишди 24%. Результаты показаны в табл 3.

17

X)

Соответствует содержанию О,ООО9% меди от веса шерсти.

П р. и м е р 3. Образец пропитьшали до поглощения 300% раствором перхло{ этипена, содержащим 1% полимеркаптаыа С и либо О,02% диэтилентриамша (раствор А), либо О,33% эпоксидной смолы и О,О53% диэтилентриамина (раствор В). Использовали атоксидную смолу на основе

пол игл ицид илового эфира 2,2-бис-(4-гидроксифенил)-пропана, содержащую 5,1 экв/кг 1,2-гЭпоксигрупп. Обработанные раствором А образцы после хранения в течение 1 и 2 дней с лрследующей стиркой давали

, усадку 13,5 и 9,3% соответственно, а обj раацы, обработанные раствором В, - 9,8

и 6,4%.

Пример 4. Готовят змупьсшо растворением 0,5 г натрий карбоксиметилцеллюлозы в 44,5 г воды, нагретой до 70-80 С, в которую добавляют 5О г поли меркапта нового слолшого эфира и 5 г

18

Таблица 3

аниощого эмульгирующего агента, перемещивают быстроходной мешалкой 5 мин. (Анионный эмульгирующий агент был аддуктом смеси 1 моля С,,-С н-алкнл первичных аминов и ТО моле1Г окиси этилена).

6 г этой эмульсии разбавляют 144 г воды в смещивают с 0,3 г N, N -диэтилтиомочевины, О,3 г моноэтаноламина, О,3 г натрий дибутилдитиокарбамата или 0,135 г 1ОО%-ной перекиси водорода. В одном случае катализатор не добавляют. Шерст5шую фланель пропитывают разбав-

I ленной эмульсией до поглощения полимер саптана 3% и катализатора О,3%, за

исключением опыта с перекисью водорода поглощение которой составляло О,О35%.

Результаты после стирки показаны в табл. 4.

19 Пример 5. Шерстяная флайель подвергнута одновременно фиксированшо и безусадочной обработке пропиткой вод) ной смесью, содержащей 85,7 г/л эмупь сии полимеркаптана С, приготовленной ка в примере 4, 2О г моноэтаноламина и 29 г 70%-ного водного сесквисульфида моноэтаноламина, до погдощения в 7О% с последующим влажным дропариванием в течение 2,5 мин в плоском состояшш или после образования складок. После стирки фланель сохраняла складки. Необработанная фланёльГ н coxpaJiялa складки Фланель, обработанная только моноэтанол мином и сесквисульфидом моноэтанолами имела такую же усадку, как необработан фланель, и хуже сохраняла складки, чём обработанная полймеркаптоном. , I . , .. Пример 6. Шерстяная фланель о

20

Таблица 4 работана водным расавором, содержащим 29 г/л 70%-ного сесквисульфида моноэтаноламина и 2О г моноэтаноламина до поглощения 7О%. Затем образцы в плоском состоянии ИЛ1 после образования складок бьши подвергнуты влажному пропариванию в течение 2,5 мин. Затем они бьши пропитаны до поглощения ЗОО%-ным перхлоратиленом, содержащим полимеркаптановый сложный эфир и 0,О2% диэтилтриамина. После этого они бьши вьюушены в шкафу при 7О С в течение 1О мин. Образць1, фиксированные в плоском состоянии, опрыскивали водным раствором моноэтанолами- на и сесквисульфида моноэтаноламина, с последующим образованием складок i при влажном пропаривании в течение 2,6 мин. Все образцы выдерживали как ранее и затем стирали. Полученные результаты приведены в табл. 5.

21

Г

X/

со:хранялась,

XX)

хорошо сохранялась.

ххх)

очень хорошо сохранялась.

Предмет изобретения25

Способ отделки текстильных кератинсодержащих материалов путем обработки их I составом на основе полимеркаптана с последующим отверждением, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью получения перманент-пресс эффекта и придания материалу свойств безусадочности, в качестве полимеркаптана используют продукт со

444377

22

I Г

Таблица 5

средним молекулярным весом 40О-40 ООО, полученный в результате реакции, по крайней мере, одной мономеркаптомонокарбоновой кислоты или мономеркаптомоногидро- ксильного спирта, по крайней мере, с одним соединением, содержащим не менее двух гидроксильных или не менее одйой 1,2-эпоксигрупп, и, по крайней мере, одним соед1Шением, содержащим не менее двух карбоксильных или ангидридокарбоксильных групп.