Способ несвойлачиваемой отделки шерсти Советский патент 1974 года по МПК D06M3/02 D06M15/60 

(54} СПОСОБ НЕСВОЙЛАЧИВАЕМОЙ ОТДЕЛКИ ШЕРСТИ

1

Изобретение относится к технологии текстильного отделочного производства, а именно к способам пр1одания шерстяному волокну и изделиям из нехо свойства несвойлачиваемости.

Известен способ несвойлачиваемой отделки шерсти путем обработки ее водным составом на основе продуктов взаимодействия полиамидов из полимерной ненасыщенной жирной кислоты и полиалкиленполи- аминов с бифункциональными органическими соединениями и последующей сушки, Однако по известному способу не полу.чают достаточно высокого эффекта несвой.лачиваемости. Одновременно повышается жесткость шерстяного волокна.

Цель изобретения - повышение эффекта несвойлачиваемости шерсти.

Для этого используют продукты взаимо:действия полиамидов (А) с бифункциональными органическими соединениями (В), содержащими в качестве функциональных групп или атомов: винильные, кзоцианатны

кислотные, ангидрида карбоновой кислоты, одну группу сложного эфира карбоновой

кислоты, одну эпоксигруппу или атомы г&логенов при соотношенииэквивалентов

аминогрупп пшшам1щов и 4й нкциональных групп бифункциональных органических соединений от 1:1 до 1О: 1.

Под эквивалентом аминогрупп полиамида понимают количество полиамида в граммах, эквивалентное 1 молю моноамина.

Эквивалентное соотношеш1е компонентов А и В предпочтительно составляет от 4:1 до 8:1.

Используемый в качестве компонента А полиамид получают из полимерной жирной кислоты с ненасыщенными связями. Предпочтительно используют ди- и трехмерные монокарбоновые кислоты С -С ,

содержащие, по крайней мере, одну и, предпочтительно, 2-5 этилен ненасыщенных связей (например, масляную, хирагоновую, элеостеариновую, ликановую, арахидоновую, клупанодоновую и, особенно, линолевую и линоленовую кислоты). Хорошие результаты получают при использовшши полимерной линолевой или линоленовой кислот в виде

продукта, содержащего, вес, %: димерной кислоты 75-95J тримерйой кислоты 4-25; мономерной кислоты до 3.

Молярное соотношение димерной и трин мерной кислот составляет от 5:1 до 36:1.

В качестве полиалкиленполиаминов для получения полиамида используют диэтилентриамин, триэтилентетрамин, тетраэтиленпентамин, а также соединения общей формулыHaNtCH -CHa-HHln-CH -CH -NHa ,

где п 1, 2 или 3 или дробное число от 1 до 2.

Реакцию конденсации для получения полиамида проводят при избыточном количестве аминогрупп (Н„Н и алкилен- NH-алкклен) по сравнению с группами карбоновой кислоты.

В качестве бифункционального органического соединения (компонент В) цнтеipec представляют соединения, содержащие следуюише функциональные группы или

атомы: атом галоида, связанный с алкилом или арилом, и одну иа следуюишх групп: карбоксш1ъную - Giio кислоты, авдидрида карбойовой Кислоты, изоцианатэ, а также соединения, содержащне одну шоксидную группу и другую функциональную группу или атом из перечислеша 1Х выше. Предпочтительно используют алкильный эфир фталевой кислоты, алкил ный эфир галсяадуксусиой кислоты, алкилен с двумя атомами галоида, алкилендиизо - цианат или яшгалоидгидрин, причем алкильный или алкиленовый остаток содержат 1-6 атомов углерода, а атом галоида 1федставпен атомом или атомом брома. Например, используют следующие соединеииш фталевую кислоту, предпочтительно в форме ангидрида фталевой кислоты, сложный эфир фталевой кислоты такой, как диметилошлй фталевой кислоты; адипиновую кислоту, или себациновую кислоту или же их сложные эфиры; хлоруксусную кислоту, метиловый э4ир хлоруксусной кислоты; дибро - или дихлорэтилен дихлорпропилен; 1,4-дихлорбуте - 2)-диХЛСрЭТИЛОВЫЙ Эфнр, ЭПИХЛСфГИДрИН,

бромгидрин; гексаметилен-1,6-диизоциа. нат; N, N -метиленбисакриламид; нафталн -1,4,5,8-тетракарбоновую кислоту, лимонную кислоту, дивинилбензол, этиленглиг кош: диа фШ1ат или же соединение, имеющее формулу

/о-НгС

СН-СН СН2.

в реакцию получения используемых продуктов кроме упомянутых компонентов А и В можно вводить в качестве компонента С монофункциональные соединения, содержацщег слеодтоыще функциональные группы или атомы: подвижный атом галоида, вишшьную, кислотную, сложно эфирную, изоцианатную, эпоксидную группы и группу ангидрида карбоновой кислоты.

Монофункциональное соединение вводят в реакцию в количестве около 0,25 моля, считая на эквивалент аминогруппы компонента А. Однако количество его можно также повысить, например, до 0,5 моля на эквивалент аминогруппы. В качестве монофункционального соединения используют предпочтительно арил- или алкилгалогенид, нитрил или амид ряда акриловой кислоты, алифатическую или ароматическую карбоновую кислоту, или эфир, иди ангидрид этих кислот, а, тз)Ы«с алифатический или ароматичер шй изрцианат, или эпоксид. Например, сдедутоыдаё сс единения: галоге алкид, .такбй как бромистый этил или хлористый бутил; галогенаралкил, такой как хлористый бензил, акрилнитрил или акриламид, алканкарбоновые кислоты с 18 углеродными атомами, такие как жирная кислота кокосового масла или стеариновая кислота или же их сложные эфиры со спиртами, содержащими не более 5 углеродных атомов, например, с метанолом, этанолом, или н-бутанолом; ароматический изоцианат, такой как фешшизоцианат; или же алифатический или ароматический эпоксид, в частности пропиленоксид, бутиленоксид, додеценоксид или стиропоксид. Предпочтительно используют алкиленоксид с числом углеродных атомов не более 12, алканкарбоновые кислоты с числом углеродных атомов не более 18, моноциклические аралкилгалогештроизводное или акрилнитрил.

Полученные путем взаимодействия перечисленных компонентов А, В и частично С продукты мало растворимы в воде и являются сильно щелочными. Посредством нейтрализации кислотой, преимущественно уксусной, продукты переводят в растворимые в воде соли, которые используют для обработки шерсти в количестве от 0,5 до 5% от веса щерсти. В водный состав для обработки шерсти и щерст5шых изделий можно вводить 1фоме указанных продуктов

также поверхностно-активные вещества и диспергаторы. Обработку шерсти в ванне этим водным составом можно проводить в сочетания с процессом крашения в произвольно выбранном порядке. При этом процесс несвойлачиваемой отделки проводят в течение iO-80 мин при 35-1 ОО°С и рН 3-9, а процесс 1фашения - известным методом с использованием известных 1ф&сителей. Используют, например, кислотные 1:1 или 1:2 металлокомплекснью красители и активные красители. Предпочтительно сначала проводят крашение, а затем несво лачиваемую отделку.

Обработку шерсти с целью придания несвойлачиваемости проводят либо в кислой среде, либо, предпочтительно, в шелочной среде при рН 8-9. Для этого в ванну вводят аммиак, тркнатрийфосфат, сульфат натрия, сульфат аммония или тиосульфат нат рия.

Пример 1. 98,8 вес. ч. продукта конденсации, полученного из полимерной линопеновой кислоты и диэтилентриамина (0,4 аминоэквивалента), нагревают при перемешивании до 9О-95. Затем к реакционной смеси добавляют по каплям в течение 4 час раствсф 9,8 вес. ч. диметилового эфира фталевой кислоты в ЗОвес. ч. -бутилгликоля. Выдерживают смесь в течение 3 час при 95-1ОО, смешивают с 24 вес. ч. ледяной уксусной кислоты и полученный продукт растворяют в 4 98 вес. ч. воды. Получают прозрачный препарат, обладаюншй незначительной вязкостью.

Пример 2. 98,8 вес. ч. продукта конденсации, полу,ченного из полимерной линоленовой кислоты и диэтнлентриамина (О,4 аминоэквивалента), нагревают при перемешивании до бб-бО-С. Затем к реакционной смеси добавляют по каплям л т&чение 4 час раствор 5,6 вес. ч. метилового эфира хлоруксусной кислоты (0,О5 моля) в ЗО вес. ч. бутилгликоля. Нагревают смесь в течение ЗО мин от 60 до 951OOOG, выдерживают 2 часа при этой температуре, смешивают с 24 вес. ч. ледяной уксусной кислоты и pacTBOpsnoT в 48Овес. воды. Получают прозрачный, несколько вязкий раствор.

Пример 3. 98,8 вес. ч. продукта конденсации, полученного из полимерной линоленовой кислоты и диэтилентриамина (0,4 аминоэквивалента), смешивают при 5О-6ООС с 24 вес. ч. ледяной уксусной кислоты и затем растворяют в 100 об. ч ацетона. При к смеси добавляют по

6

каплям в течение 4,5 час раствсф 4,2 вес. ч. гексаметилен-1,6-диизоцианата в 1ОО об. ч. (0,025 моля) ацетона. Затем , в течение часа подогревают смесь до

и затем 2 часа выдерживают смесь при 60-65 4). После этого большую часть ац&тона отгоняют в вакууме при 6Q°C. Оста- : ток растворяют в воде с таким расчетом, чтобы окончательный вес смеси составил

127О вес. ч., и отсасывают от следов лергютвсфимьрь ,вещес й.

Пример 4. 98,8 веб. Ч; продукта конденсации, полученного из полимерной л нолевой кислоты и диэтилентриамина (0,4 аминоэквивалента), нагревают до 90-95°С и добавляют по каплям при перемешивании в течение 4 час раствор 9,4 вес. ч. этилендибромида (0,05 моля) в 30 вес. ч. .i ib-бутилгликоля. Затем смесь выдерживают в течение 2 час при 95-100 4; и после этого смешивают с 24 вес. ч. ледяной уксусной кислоты, а затем растворяют в 492 вес. ч. воды.

Пример 5. Поступают согласно примеру 4 с тем отличием, что взамен этилендибромида применяют 4,8 вес. ч. эпихлоргнщ)ина (0,05 моля) н раствс нют продукт в 480 вес. ч. воды.

Пример 6. 98,8 вес. ч. продукта конденсации, полученного из полимерной линолевой кислоты и диэтилтриамина (О,4 амвноэквивалента), нагревают при перемешивании до 6О%. Затем BHOCSIT в течение ЗО мин 3,5 вес. ч. (0,О8 эквивалента: или О,027 моля) циануровой кислоты, нагрева ; ют в течение часа при 155-16О С и выдерживают реакционную смесь в течение 3 час при температуре около 16О°С и остаточном давленни 2О мм рт. ст. Затем охлаждают до ЮО, смешивают с 24 вес. ч. ледяной уксусной кислоты и растворяют в 504 вес, ч. воды.

Пример 7. 98,8 вес. ч. продукта конденсации, полученного из полимерной линолевой кислоты и диэтилентриамина (0,4 аминоэквивалента), нагревают в ат мосфере азота при 18О-190 С. Добавлвют по каплям в течение 2 час 20,8 вес. ч. окиси додецена (0,1 моля), выдерживают реакционную.: смесь при 18О-19О°С до полнительно 2 часа, охлаждают до и смешивают с 24 вес. ч. ледяной уксусной кислоты. Затем продолжают охлаждать и растворяют в 120 вес. ч. ацетона. После этого при 35°С добавляют в течение 4-5 час по каплям раствс 4,2 вес. ч. гексаметилендинзоцианата (О,О25 моля) в ЮО г ацетона и выдерживают смесь .при Б течение 2 час. В заключение отгон51ют большую часть ацетона в вакууме растворяют остаток в воде и доводят окончательный вес раствора до 1280 вес, ч. Пример 8, 98,8 вес. ч. продукта конденсации, полученного из полимерной линопевой кислоты и диэтилентриамина (0,4 аминоэквивалента), нагревают до6О° и вносят в течение ЗО мин 22 вес. ч. жир ных кислот кокосового масла (0,1 моля) и 10,2 вес, ч, себахшновой кислоты (0,05 моля или О,1 эквивалента). . Затем за час повышают температуру смеси до 155-160С: и выдерживают при этой температуре и действии обратного холодильника 3 часа при остаточном давлении 2 О мм рт. ст. Далее охлаждают примерно до 100° нейтрализуют 7 вес. ч. ледяной уксусной кислоты и растворяют в 600 вес ч. воды Пример 9. 98,8 вес. ч. продукта конденсации, полученного из полимерной линолевой кислоты и диэтилентриамина (0,4 аминоэквивалента), нагревают до 5О°С. Добавляют по каплям 5,4 вес. ч. (0,1 моля) акр1тонитрила в течение 30 ми и выдерживают дополнительно 30 мин при 50-60 С. Затем добавляют по каплям в течение ЗО мин раствор 4,8 вес. ч. эпихлоргидрина (0,05 моли) в 20 ч. н-буТШ1ГЛИКОЛЯ, нагревают смесь в течение чаг са до 95-100°С и выдерживают при этой температуре 2 часа, Посде этого смеши вшот с 24 вес. .1:йёдяной уксусной кисло ты и it}acT sy&ji s-480 вес, ч. воды. Получается густая паста, хорошо растворимая в воде. Пример 10с 98,8 вес. ч. продукта конденсации, полученного из полимерной линолевой кислоты и диэтилентриамина (О,4 аминоэквивалента), нагревают до 5О 6О°С, Добавляют по каплям 12,8 вес, ч. хлористого бензила (0,1 моля) в течение ЗО мин и нагревают реакционную смесь 2 часа при температуре кипящей во дяной бани. Затем добавляют по каплям в течение 30 мин раствор 9,8 вес. ч, диметилового эфира фталевой кислоты (0,О5 моля), растворенного в 30 вес. ч, н бутилгликоля, и нагревают смесь дополнительно 3 часа при температуре кипящей ВОД5ШОЙ бани. Теперь смешивают с 17,6 вес. ч. ледяной уксусной кислоты до рН 6-7 и растворяют в 498 вес. ч. воды. Получают текучую пасту, хорошо растворимую в воде. Пример 11. 8,О вес.ч. (0,05 моля) ангидрида фталевой кислоты прибавляют в течение 30 мин при 60°С к 98,8 вес, ч. продукта конденсации, полученного из полимерной линолевой кислоты и диэтилентриамина (0,4 аминоэквивалента).По(ле этого нагревают в течение часа при 155-16О°С и выдерживают смесь при этой температуре и остаточном давлении 20 мм рт, ст. 3 часа. Затем при 80°С добавляют 24 вес, ч, уксусной кислоты и растворяют в 524 вес. ч. воды. Столь же эффективно действующие продукты получают и в том случае, когда ; взамен ангидрида фталевой кислоты применяют 7,6 вес, ч. (О,О25 моля) нафталин- : -1,4,5,8-тетракарбоновой кисдоты или .5,2 вес. ч. (0,027 моля) лимонной кисло ты. Пример 12. 98,8 вес. ч. продукта конденсации, полученного из полимер|ной линолевой кислоты и диэтилентриамина (0,4 аминоэквивалента), нагревают до 4О-45°С и после этого вносят в течение ЗО мин 7,5 вес. ч. (О,О5 моля) N,N -метиленбисакриламида. Перемешивают дополнительно 1 час при 40-45°С, .эатем : 1 6р°С..й:нес(. |темцераЧ;| ф Й:Э5-йнйа|йй:;ведян ;й.бани; за ключе1шё смешивйю К :2.4 цбр, ч, ледяной уксусной кислоты и растворяют в 52О вес. 4. воды. : Столь же эффективно действующие продукты получают при замене N,N -метияенбисдарШ1амида 7,2 вес. ч. диакрилата этиленгликоля или 6,6 вес. ч. дивинилбензола При этом в течение 4 час при 3545 С добавляют по каплям раствор н-бу- тилгликопяа после чего реакционную смесь нагревают в течение 1,5 час при темпер &туре к шящей водяной бани, .Можно также использовать взамен N,14 -метиленбисакриламида 1О,2 вес. ч. соединения, имеющего указанную формулу, При этом в течение 4 час при 75--80°С добавляют по каплям раствор н-бутилгликоля, после чего реакционную смесь нагревают 2 часа при температуре кипения водяной бани. Пример 13. Согласно указаниям примера 3 проводят реакцию обменного разложения между 73,2 вес. ч. продукта :конденсации, полученного из полимерной линолевой кислоты и полиамина (смесь диэтилентриамина и триэтилентетрамина) с .аминоэквивалентным весом 183, и 4,2 вес, ч. гексаметилен-1,6-диизоцианата 45 9 (0.025 моля). Целевой продукт разба ляют водой до получения 1000 вес. ч. П р и м е р 14. Аналогично примеру 3 проводят реакцию обменного разложения между 145 вес. ч. описанного ниже прс дукта конденсаяии (0,4 аминоэквивале та) и 4,2 вес, ч. (0,025 моля) гексаметш1ен-1,6-диизоцианата. После этого око чательный вес целевого продукта доводят до 1750 вес ч. Продукт конденсации получают следующим образом. В сосуд для проведения реакдаи, снабженный мешалкой, термометром, трубкой для подачи азота и дефге гматором, помешают 187 вес.-Hi.яйшймерной масляной К11слоты и 6,8i§ Бес.ч.даэтш1ентрйамина. . Полимерная маслйная кислота содержит 95% димерной масляной кислоты и имеет эквивалентный вес 289. Реакционную смесь нагревают в течеше 1,5 час до 20О°С в атмосфере азота и при перемешивании, при 160°С отмечается отшепление воды. После дополнительного 2 час нагреваНИН при 2000С србирают в обшей сложности 13 вес. ч. воды. В заключение полученную смесь упаривают в течение 3 час в вакууме (остаточгное давление 14 мм рт, ст.) при 2ОО2100С. Получают 210 г вязкого, желтоватого, прозрачного продукта, имеюшего аминозквивалентный вес 363. Пример 15. 98,8 вес. ч. продукта конденсации, полученного из полимерной линолевой кислоты и диэтилентриамина (0,4 аминоэквивалента), нагревают до 95-lOOOC В течение 4 час добавляют по каплям расо. вор 7,2 вес. ч. дихлорэтшювого эфира (0,05 моля) в ЗО вес. ч. бутилгликоля. Выдерживают смесь еще 2 часа при 120ОС, затем смешивают с 24 вес. ч. ледяной уксуоной кислоты при 80-90 0 и растворяют в 4Уи вес. ч. воды. Пример 16/К 98,8 вес. ч. продукта конденсации, полученного из полимерной линолевой кислоты и диэтилентриамина (О,4 аминоэквивалента), добавляют по каплям в течение 4 час при раствор 5,4 вес. ч. (О,О5 моля) 1,4-дихлорбутена-(2) в 30 вес. ч. бутилгликоля.Реакционную смесь разбавляют 6О вес. ч. бутилгликоля. Затем смешивают с 24 вес. ч. ледяной уксусной кислоты и растворяют в 426 вес. ч. воды. Незначительное количество нерастворившихся материалов удаляют фильтрованием через матерчатый фильтр. 1256 5 товят новую ванну из 20ОО вес. ч. воды После равномерного распределения проляетсЯ:.из.|Лаатв(Эра.и.равномерно оседает 15 на шеретяноь : водокне. Добавляют еше Ю вес. ч. воды и проДойжайт обработку еше ЗО мин при 50°С. Затем лрополаскивают шерсть, и последнюю ванну пЬсле про20.мывки нейтрализуют уксусной кислотой до рН 7. Шерсть высушивают в течение часа при . Шерстяная пряжа, изготовленная из шерсти, обработанной указанным образом, 25 Аналогичные -результаты получаются в вес. ч. воды при 50°С в аппарате для крашения в мотках. Затем добавляют 2Овес.ч. 35 6 вес. ч. тринатрийфосфата в 20 вес. ч. натрийфосфата продукт постепенно равномерно сюедает на шерстяном волокне. Об, рабатывают волокно еше ..в течение ЗО мин 40 при 50°С. Затем шерсть прополаскивают, мывки, нейтрализуют уксусной кислотой до чение часа при 8О°С. Шерстяное волокно Пример 9. 100 вес. ч. шерстявают в 15ОО об. ч. воды при 5О°С в те действия. Затем добавляют 2О вес. ч. про10 П р и м е р 17. 10О вес. ч. шерстяного волокна-окрашивают активным краентелем в аппарате циркуляционного дей 5твия, затем нейтрализуют и прополаскивают. Гои заливают в цир кулядионный аппарат 12 вес. ч. продукта реакции из примера. ДУКта в ванне и достижения температуры хфиливают в течение 20 мин раствор 5 вес. ч. тиосульфата натрия в 20 вес. ч. воды. Во время пршшвания раствора тиосульфату натрия продукт постепенно выдераствор 3 вес. ч. трн1; атрийфосфата в имеет достаточную несвойлачиваемость. применения продуктов, полученных в примерах 2-6. Пример 18. 1ОО вес. ч, окраше ной шерстяной пряжи замачивают в 40ОО продукта, полученного сопласно примеру 3, и после его равномерного распределения приливают в течение 2О мин раствор воды. По мере приливания раствора трии ванну, оставшуюся после последней прорН . После удалешя избытка влаги центрифугированием шерсть высушивают б те- имеет достаточную несвойлачиваемость. Аналогичные результаты получаются при применении продуктов, напученных в примерах 1,2,4-6. ной пряжи, окрашенной активным красителем на шпулях крестовой мотки, замачичение 10 мин в аппарате циркуляционного дукта, полученного согласно примеру 7. После равномерного распределения этого

о

11 продукта в ванне припивают в течение 5 мин раствор 4 вес. ч. дошатрийфосфата в 20 об. ч. воды. Затем црияив.шот в т&чение 15 мин расовср 4 вес. ч. тринатрийфосфата в 2 О об. ч. ыэды. Через ЗО мин добавляют в ванну 2 вес. ч. 12,5%-ного раств ч а продукта конденсации 1 мояь октадешшового и 35 маяей окиси этилена, после чего продолжают обработку еще 15 мин. В заключение пряжу прополаскивают, удаляют избыток влаги иенфифупфованием и шлсушивают при 80% Шерстяная пряжа имеет достаточную несво лачиваемость. Аналогичные результаты получают при применении продуктов реакции, полученных согласно примерам 8-10. Пример 2О. В аппарате для крушения в мотках предварительно окрашивают 1ОО вес. ч. шерстяной пряжи обычным методом, предпочтительно с помощью npo tного активного красителя. Затем новую ванну для 6бработк|1, состоящую из ЗООО вес. ч. воды, нагревают до 40 и добавляют 1О вес. ч. продукта, полученного согласно примеру 13. После равномерного распределения продукта в ванне приливают 3 вес. ч. 25%-ного аммиачного раствора, в результате чего примерно за 2 О мин пррдукт равномерно оседает на волокне. Затем пряжу пропопа12скввают и высушивакхг. Шерстяная Щ)ЯЖА х актеризуется достаточной несвс лачиваемостью,. Аналогичный эффект отделки достигает ся и щ)и фименешш продуктов, полученных согласно примерам 11-12 к 14-16. Предмет изобретения Способ несвойлачиваемой отделки шерсти путем обработки ее воднь1м составом на основе щюдуктов взаимодействия полиамидов из полимерной ненасыщенной жирной кислоты и попиалкиленполиаминов с .би4о к1шональными с ганическими соединениями и последующей сушки, о т л и ч :ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффекта .рйлач1с аемости Ц1б|)сти, иоподьзую Г; пррдух ы взаимодействия указанных йопиймйдов с бифункциональными органическими соединениями, содержащими в кд честве функциональных згрупл шш атомов: винильные, изодианатные, кислотные, ангидрида карбоновой кислоты, одну группу сложного эфира карбоновой кислоты, одну эпоксигруппу или атомы галогенов при соотношении эквивалентов аминогрупп пол№амидов и функциональных групп бифункциоч нальных органических соединений от 1:1 до 1О:1.