Композиция для крашения химических волокон в массе Советский патент 1981 года по МПК C08J3/20 C09B67/00 

1

Изобретение относится к области химической промышленности, в частности к композиции для крашения химических волокон в массе.

Известна композиция для крашения волокон в массе, включающая газовую сажу с удельной поверхностью 130 , диспергируюш,ий агент и растворитель, имеющий высокий молекулярный вес 1.

Недостатком этой композиции является плохая диспергируемость и недостаточная стабильность суспензии из-за плохой смачиваемости сажи связующим, низкая красящая концентрация и узкая область применения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является композиция для крашения химических волокон в массе, содержащая следующие компоненты, вес. %: сажа газовая канальная 8-20, триэтаноламии 0,1-0,4 нигрозин водорастворимый 1-3, капролактан 10-60 и остальное вода

2.

Недостатком данной композиции является получение волокна с неинтенсивной окраской.

Цель изобретения - повышение интенсивности окраски волокна.

Данная цель достигается за счет того, что известная композиция в качестве сажи

содержит окисленную печную сажу с удельной геометрической поверхностью 135- 170 и содержанием кислорода 4- 16 вес. %. при следующем соотношении 5 компонентов, вес. %

Печная окисленная сажа10-25

Нигрозин водорастворимый 1-5 Триэтаноламин0,1-0,5

ВодаОстальное

Печную сажу с удельной геометрической поверхностью более 135 получают путем термоокислительного разложения сырья в продуктах полного сгорания топлива при 1580-1680°С.

Использование печной окисленной сажи дает возможность готовить более концентрированные сзспензии для крашения, что очень важно в связи с удаленностью заводов, готовящих композиции, от химических комбинатов. Кроме того, применение печной сажи с поверхностью 135 увеличивает красящую концентрацию и интенсивность окраски волокон.

Получение сажи с удельной поверхно25 стью более 170 затруднено (необходимо увеличение температуры процесса), а повыщение температуры в зоне реакции до 1700-1750°С с одной стороны ведет к снижению экономичности процесса (уменьша30 ется выход сажи), и с другой ограничивается огнеупорной стойкостью материала реактора. Модификацию для увеличения содержания кислорода и улучшения ее диспергируемости ироводят в условиях производства сажи иутем обработки ее различными окислителями, в частности 10- 20%-ным раствором азотной кислоты. Содержание ки-слорода на поверхности сажи определяют термохимическим методом анализа. Сажи с содержанием кислорода более 4% хорошо смачиваются связуюшими, легко диспергируют, они стабильны в процессе хранения. Однако увеличение кислорода на поверхности сажи более 16% связано с определенными трудностями: во-первых, необходимо увеличение концентрации окислителя в процессе вторичной обработки до 50-60%, во-вторых, требуется установка дополнительных устройств для очистки вредных выбросов, что значительно увеличивает стоимость сажи и одновременно композиции для крашения. Физико-химические показатели сажи и концентрация окислителя для ее обработки приведены в табл. 1. Таблица 1

Получены образцы сажи с удельной геометрической поверхностью от 90 до 170 и содержанием кислорода от 1,1 до 16%. Увеличение содержания кислорода обусловлено образованием на поверхности сажи различных кислородсодержаших группировок в результате окисления поверхностного слоя сажи.

Пример 1. 10 вес. % окисленной печной сажи с удельной поверхностью 170 и содержанием кислорода 8 вес. %, 0,1 вес. % триэтаноламина, 1,4 вес. % нигрозина водорастворимого, остальное - вода (до 100), загружают в лабораторную песочную мельницу и диспергируют по примеру 1. Высокодисперсной суспензией окрашивают вискозу в концентрации 2% (к а-целлюлозе). Интенсивность окраски полученной суспензии 102%.

П р и м е р 2. 9,7 вес. % сажи печной окисленной с удельной поверхностью 150 и содержанием кислорода 16%, 0,2 вес. % триэтаноламина, 1,5 вес. % нигрозина растворимого, остальное- вода (до 100) загружают в лабораторную песочную мельницу и диспергируют по примеру 1. Дисперсность частиц полученной суспензии до 1 мк. Полученной суспензией окрашивают вискозное волокно.

Окрашенная нить имеет глубокий черный цвет. Интенсивность окраски полученной суспензии 103%.

Пример 3. 10 вес. % окисленной печной сажи с удельной поверхностью 150 , 1,5 вес. % нигрозина водорастворимого.

0,2 вес. % триэтаноламина, 59 вес. % капролактама, остальное - вода (до 100 вес. %) загружают в лабораторную мельницу и диспергируют как в примере 1. Полученной суспензией окрашивают полиамидное волокно в процессе полимеризации в концентрации 1%. Интенсивность окраски полученной суспензии составляет 104%. Качество композиций приведено в табл.2.

Таб.пица 2

Как следует из табл. 2 композиции на основе печной окисленной сажи имеют интенсивность окраски более 100%, обладают более глубоким черным цветом. Интенсивность окраски волокна на выше, чем с газовой канальной сажей ДГ-100.

Формула изобретения

Композиция для крашения химических волокон в массе, содержащая сажу, нигрозин водорастворимый, триэтаноламин и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения интенсивности окраски волокна, в качестве сажи оиа содержит окисленную печную сажу с удельной геометрической поверхностью 135-170 , содержащую кислорода 4-16 вес. %, при следующем содержании компонентов, вес. %:

Печная окисленная сажа 10-25 Нигрозин водорастворимый 1-5 Триэтаноламин0,1-0,5

ВодаОстальное

Источники информации, принятые во внимание ири экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 532612, кл. С 08J 3(20), 1976 (прототип).