Способ оптического отбеливания текстильных материалов

 

СПОСОБ ОПТИЧЕСКОГО ОТБЕЛИВАНИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ Г-ИТВРИАЛОВ Обработкой их водным раствором производных 2-фенил-5 бензимидазол-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) М5)) 1) 06 Ь 3 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н IlATEHTV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2581900/28-05 (22) .20.02.78 (31) 76819 (32) 22.02 ° 77 (33) Люксембург (46) 23.02.84. Бюл. )) 7 (72) Ханс Рудольф. Мейер и Курт Вебер (Швейцария) (71) Циба-Гейги .Al" (Швейцария) (53) 677.862(088.8) (56) 1. Выложенное описание к неакцептованной заявке ФРГ М 1594841, кл. Si, 1, опублик. 1970 (прототип).

54) (57) СПОСОБ ОПТИЧЕСКОГО ОТБЕЛИВАИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ обработкой их водным раствором производных

2-фенил-5-бензимидазол-(2")-ил-фуранов, отличающийся тем, что, с целью повышения степени белизны, в качестве указанных производных используют соединения общей формулы (® В.,)„ !

М Х1 ! (А )

0 К

I 2 где R — СООН, СООСН 9, цианогруппа, трифторметил, метилсульфо-, нил, этилсульфонил, фенил„O0 сульфонил, и

m3

БОд ОС Н, БО ОС Н4 ОСН q

СО)474 У . ИЛИ $0 AY(), где У4 — водород, метил, аллил, оксиэтил, метоксиэтил или диметиламинопропил; который монет быть кватернизирован СН>, У<

R> — метил, этил, й-бутил, О

Ю аллил, С Н СМ или

СН С6Н

R — водород, метил, этил, оксиэтил, метилциан, этилацетат, СН Сб Н5, СН> CONH2 или СУН4СМ; водород или хлор; водород, хлор или метился

0 или 1

СН)$04, Cl, Br или

Cll5C& 14 ЯО) с концентрацией их в растворе 0,050,4Ъ от веса материала.

1075988

-этиламинобензолсульфокислоты в

200 мл монометилового эфира этиленгликоля добавляют 21,3 мл водного

40%-ного раствора бисульфита натрия.

Смесь перемешивают 2 ч при комнатной температуре,:разбавляют 40 мл воды и охлаждают. Высадившийся продукт отжимают на нутч-фильтре, промывают метанолом и водой и сушат в вакууме при 100оC после чего получают

10 40,4 r (84% от теории) соединения формулы

Изобретение относится к химической технологии текстильных материалов, а именно к технологии оптического отбеливания текстильных материалов.

Известен способ оптического отбеливания текстильных материалов путем обработки их водным раствором производных 2-фенил-5-бензимидазол-(Й )-ил-фуранов f1) .

Однако степень белизны, достигаемая при использовании в качестве .оптических отбеливателей известных производных 2-фенил-5-бензимидазол-(2 )-ил-фурацов, недостаточно высока. 15

Цель изобретения — повышение степени белизны текстильных материалов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу оптического отбеливания текстильных материалов обработкой их,водным раствором производных 2-фенил-5-бензимидазолвЂ(2 )-ил-фуранов, в качестве указан ных производных используют соединения общей формулы 25 (Э 44 . рЕ)(6

Б R1

Rz где R --СООН, СООСН>, цианогРУппа, трифторметкл, метилсульфонил, этилсульфонил, фенилсульфонил, 36 0

Й

50рОС6Н, щ 40

90 ОС Н ОСН, СО Н, Y или

HY <, где У;, — водород, метил, алллил, оксиэтил, ме-. токсиэтил или диметиламинопро -45 пил, который может быть кватернизирован CH3, Y2 - водород или метил, 1 — метил, этил, Я,-бутил, аллил, С Н СМ или СН С Н, R3 †водор, метил, этил, окси-.. этил, метилциан., этилацетат, СНу С6Н, СН СОНН или С Н С М, .14 — водород или хлор;

Р5 — водород, хлоР или мети -.; и — О. или 1, 55

А — СН gy > С1, В или СН -СБН4-503 с концентрацйей их в растворе 0,050;4% от веса материала.

Указанные в.примерах проценты являются весовыми. 60

Пример 1. К горячему раствору 26,7 г 2-(4-хлорфенил)-фуран-5-альдегида (содержание 77,4Ъ} и

29,25 г фенилового эфира 3-амино-4Эо,o с .к (l которое после перекристаллизации из петролейного- эфира и монометилового эфира этиленгликоля выпеляется в почти бесцветные кристаллы с т.пл.

171 С.

Пример 2. 20,7 г 2-(4 -хлорфенил)-.фуран-5-альдегида и 20,1 г

2-метиламино-4-метилсульфонил-анилина нагревают до кипения в 60 мн этанола в течение 20 мин с обратной флегмой. Добавляют 40 мл нитробензола, отгоняют этанол и температуру повышают до точки кипения нитробензола. После 5 мин температуры обратной флеге позволяют охладиться, смешивают с 40 мл метанола, отжимают на нутч-фильтре образовавшийая осадок, проьывают метанолом и сушат в вакууме. Получают 22,3 г соединения формулы

/ 1 Г

®21 3 ж (5)

I сн которое после перекристаллизации из

0 -дихлорбензола и монометилового эфира этиленгликоля выделяется в почти бесцветные кристаллы с т.пл.

235 С.

Согласно примеру 1 или 2 из соответствующих 2-фенил-фуран-5-альдегидов и о -фенилендиаминов получают соединения формулы

Я Ri д / 1 (g) а, в, причем заместители R„, Rz, Р4— имеют указанные в таблице 1 значения.

Пример 3. 22,3 r 2-(4 -хлорфенил)-фуран-5-карбоновой кислоты в

9,7 мл тионилхлорида, 60 мл толуола

1075988 и 0,8 мл диметилформамида нагревают

1 ч с обратной флегмой и раствор полностью упаривают в вакууме. К твердому остатку порциями вносят раствор 24,3 г амида 3-амино-4-ф-бутиламинобензолсульфокислоты в 150 мл ледяной уксусной кислоты, добавляют

9,0 r безводного ацетата натрия и перемешивают 1 ч при комнатной температуре. Затем cMecb нагревают 3 ч при температуре обратной флегмы, охлаждают и смешивают с 150 мп воды.

Высадившийся продукт отфильтровывают, промывают водой и сушат. Получают 39,7 г (92% от теоретического) соединения формулы 15

$02МН,, Ii

20

Т.пл. 260 С после перекристаллизации иэ 0 -дихлорбензола и мономе24 тилового эфира зтиленгликоля.

Пример 4. 38,8 г сульфокислоты формулы ек

Г .А

Pir) 45 где 1„— к7 и А имеют укаэанные в табл. 2 значения.

Пример 6. К раствору4,73г

50 соединения формулы (30) в 50 мл диоксана и 30 мл хлорбензола при

100 С прикапывают 1,14 мп диметилсульфата. По окончании прикапывания перемешивают еще 1 ч при этой темпе55 Ратуре, гор чим отжимают на нутчфильтре и повторно промывают толуолом. Получают 5,7 r (95% от теории) соединения формулы

60 е

/ ) ) $02МНЖЫ2)ЗЯ фН)) ,г

0 са,озое, СН, ЯЯ) 65 перемешивают 3 ч с обратной флегмой в 300 мл хлорбензола, 23 мл тионилхлорида и 1 мп диметилформамида,после чего заканчивается выделение хлористого водорода. Полученный раствор охлаждают до 5ОC отсасывают кристаллический осадок, промывают ксилолом и сушат в вакууме при 80 С. о

Получают 30,6 r хлорида сульфокислоты формулы

После перекристаллизации из ксилола проба плавится при 164 С. о

9, 0 г соединения формулы 42 в

60 мл монометилового эфира зтиленгликоля и 4,9 мл пиридина нагревают о в течение 15 мин до 80 С, причем оно переходит в раствор. При охлаждении до 5 С и добавлении 60 мп воды выкристаллизовывается продукт реакции. Его отжимают на нутч-фильтре, промывают. водой и сушат над хлоридом кальция в вакууме при комнатной тем пературе.

Получают 7,5 r (77% от теоретического) .эфира сульфокислоты формулы

kg» 0Щ-6%у- 065>

С1 1 (и)

CgPhp

После перекристаллизации из четыреххлористого углерода продукт плас вится при 146 С.

Приме р 5. Краствору 7,73 r соединения (3) в 40 мп диметилформамида при 120оC при перемешивании прикапывают 2,3 мп диметилсульфата, после чего перемешивают еще 30 мин при этой температуре, затем охлаждают и разбавляют 40 мп изопропанола. Выкристаллизовавшнйся продукт отсасывают, промывают изопропанолом и сушат в вакууме при 100 С. ПолучаО ют 9,75 г (95% от теории) соединения формулы

Соединение может непосредственно использоваться для отбеливания полиакрилйитрила или его,можно очищать путем перекристаллизации из воды.

Оно высаживается в виде светящихся кристаллов с т.пл. 276 С. Подобным о образом получают. соединения общей формулы

1075988 которое может перекристаллизовываться из спирта (т.пл. 129 C) .

Пример 7. К 100 мл воды добавляют 0,2 г нитрата натрия, 0,2 r 80%-ного хлорита натрия, 0,2 r щавелевой кислоты или эквивалентное количество другой, пригодной для этой цели органической или неорганической кислоты. 1 г отбеливателя формулы (441 растворяют в 1000 мп воды. 1,5 мп этого маточного раствора добавляют к названному раствору.

Полученную обрабатывающую ванну нагревают до 60 С, затем добавляют 3 r тяжелой полиакрильной ткани, повышают в течение 10-15 мин температуру 15 до 95-98 С и выдерживают ванну в течение 60 мин при этой температуре.

Затем ткань прополаскивают холодной водой и 20 мин сушат при 60 С. Обра0 ботанная ткань имеет степень белизны,g0 характеризующуюся показателем

245 град белизны по шкале Циба-Гейги; с хорошей светостойкостью. Эффекты с показателем 205.-260 град. белизны получают с соединениями формул (2), 25 (3),(5)-.(7),(9),(10),(12),(14),(15), (17) †(20),(23),(25)-(28),(30),(31), (33) т (34) i (36) ° (41) ю (43) ° (47) г (49) (54), (56), (57), (59), (60), (63), (65).— (67), (70)-(76), (79), (82), (84)-(88). и 30 (102) †(105).

Пример 8. К 100 мп воды добавляют 0,1 г щавелевой кислоты, 0,1 г ацетата натрия, 0,0125 г бисульфата натрия и 0,025 r полифосфата в качестве комплексообраэовате ля. Получают раствор оптического отбеливателя, растворяя 1 г соединения формулы 44) в 1000 мл воды. 6 мп этого маточного раствора добавляют к описанному раствору. Полученную 40

O отбеливакщую ванну нагревают до 60 С, потом в нее вводят жгут модифицированного полиакрилонитрила весом 3 г.

В течение 10-15 мин повышают температуру до, 98ОС и обрабатывают материал 45

30 мин при этой температуре. Затем материал промывают холодной водой и сушат. В данном случае достигают степень белизны 200 град белизны по шкале Циба-Гейги. Эффект 165-200 град 50 белизны получают с соединениями формул (47),(49)-(53),(56),(57),(59)(61),(63)-(69),(71)-(76),(79),(81) †(88),(102) и (103).

Пример 9. Получают водный раствор, который по отношению к весу отбеливаемого материала содержит

0,3%.отбеливателя формулы (44).Этот раствор нагревают до 30 С. Потом в раствор вводят модифицированную поли-60 эфирную ткань. Модуль ванны 1:25.

Повышают температуру в течение 30 мин до 120 С и оставляют на 30 мин при этой температуре. Затем в течение

15 мин охлаждают до 80 С, после чего 65

1 ткань промывают проточной холодной водой и сушат при 180 С утюгом. Обработанная ткань имеет степень белизны, характеризующуюся показателем

220 град по шкале Циба-Гейги. Эффекты 215-230 град белизны получают с соединениями формул (46),(50)- (57), (59),(61),(63)-(65),(72),(73),(75), (76),(82)-(85) и (88).

Пример 10. Свежесформованный вытянутый полиакрильный мокрый жгут (сухой вес 3,0 г) погружают при 20 С на 10 с в 100-миллиметровую водную ванну, содержащую 0,0005о. отбеливателя формул (44),(47) или (59). РН раствора щавелевой кислоты равен 4.

Затем канат в течение короткого времени промывают водой и сушат при

90-100ОС. Таким образом, получают полиакрилнитрильное волокно с эффектом отбеливания 165-200 град белизны по шкале. Циба-Гейги.

Отбеливание можно проводить и при

РН 6 (установленном добавлением ацетата натрия). Повышенная, например, до 40 С температура отбеливающего раствора повышает скорость обесцвечивания.

Более высокие эффекты отбеливания достигаются увеличением концентрации отбеливателя, например, до 0,005%.

Пример 11. Ткань из ацетилцеллюлозы вводят нри модуле ванны

1:30-1:40 и температуре 50 С в расто вор, содержащий О, 15% соединения формулы (47) в расчете на волокнис„тый материал. Температуру отделочной ванны доводят до 90-95ОС и выдерживают ее при этой температуре 30-45 мин.

После промывки и сушки ткани получают эффект отбеливания 215 град белизны по шкале,Циба-Гейги. Эффекты

210-220 град белизны получают с соединениями формул (50),(51),(63),(65), (66),(79) и (81) †(84).

Пример 12. Ткань из полиами. да-б вводят мокрой при модуле ванны 1.:30 и температуре 30 С в водный раствор с РН 9,5, содержащий 0,2% соединения формулы (44) в расчете на волокнистый материал. В течение

10 мин температуру. доводят до 60 С о и оставляют на 20 мин при этой температуре. После промывки и сушки обработанную ткань утюжат при 180ОС.

Она имеет белизну равную 250 град по шкале Циба-Гейги. Эффекты 225245 град белизны получают с соединениями формул (47),(49)-(54),(56), (61), (59), (63), (64), (66) — (69), (72), (73), (75), (76), (79), (84), (85) и (88).

Пример 13. Получают водный раствор, содержащий О, 3 г отбеливателя формулы (51), 0,3 r адцукта из

35 моль окиси этилена и 1 моль стеарилового спирта, 0,3 г адцукта из

8 моль окиси этилена и 1 моль октил1075988

Таблица 1

Т. пл., С

6 7

СЙ н

Cf H

СЕ Н

CE Н

Н Н

Н Н

233

5О СН

СН

So7ОС ЦЧ

5О Инс 3

191

СН

241

СН с Н ЯО И(СП ) СЕ Н Н Н

216

239

Cf Н

СОИНСН3

СН

Н Н

С0 Н

С0 Н

212

221

CI:>

ЬО ОС Н

СН, 3

Н Н

С1 Н с0, н

Н Н

СЕ н

208

СЕ н

Н Н

H Н

Н Н

Н Н

Н Н

Н Н

So2 снэ

ЯО СН

COOCH

205

СН3

271

СН

СН COOH сн с. í cr

СР Н с0 н

329

204

17 се и

Н Н

С0 Н

СН9

ЬО СБНб, 232

СН БО ОС6Н

СН7 С6 Н 502СН

189

207 с0 н н н

СН C6 il g SO OC6 Н 20

117

5020 / се. и

Il ll

199 фенола, 270 мл деионизированной воды и 30 мл этанола (95%) . В этом растворе плюсуют целлюлозную ткань (поглощение раствора 60%). Затем ткань сушат в сушильном шкафу при 70 С. Ткань имеет степень отбеливания равную

215 град белизны по шкале Циба-Гейги.

Эффекты 185-220 град белизны получают с соединениями формул (52),(56), (59),(70),(72),(75),(76) и (85) .

Пример 14 (сравнительный).

Ткань из полиакрилонитрила обрабатывают на красильном аппарате при модуле ванны 1:25 в водном растворе, содержащем на 1 л: 1 г адцукта из

35 моль окиси этилена с 1 моль стеа- 15 ринового спирта, 0,25 мл уксусной кислоты (80%), а также 0,05; 0,1 и

0,4% по отношению к весу ткани, сравниваемого отбеливателя.

Ткань вводят в ванну при 40 С и 2р повышают температуру в течение

30 мин до .97ОС. Эту температуру поддерживают в течение 30 мин, а затем охлаждают ванну в течение 15 мин до !

40вс. Обработанную ткань промывают водой и сушат утюгом, нагретым до

1600 С

В качестве отбеливателя исполь- зуют соединения формул (3) > (57), (74) и известное соединение фор.злы используемое по известному способу.

Степень белизны обработанных таким образом тканей определяют по шкале белизны Циба-Гейги с помощью спектрофотометра.

Полученные результаты приведены в табл.3.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает повышение степени белизны текстильных материалов.

1075988

Продолжение табл.1

2 3 4 5 б 7 8

232 сц

2 3 2

СВ ц н и сй н ц и

ct н н ц се н н и

СЕ н н се н .н н се и и и н ct и н се ц и н с.е и и н

ct н н н

cl н н и

Н Н Н Н

ЗЗ0 соон с и сн с и

272

so хн

SO ЧНСН (Н ОСН

Солн 2

SQ Cg, НК

$о сн

so,ос,ц, 24

231 сн

283 сн с и

213 сц

200 сеН 528

177 сн

SO2NH(CHg) N(CH $ 232 3

S0 NlICII О OH 2 07

СООСН

227

31 сц сл с н

217

ClI С Н С Ч

237

НЗ

ct. н н н с н и и

312

СООН сн сб н сн сн=сн 2

208

SO NHCH=CH

Зб сФ н н н

СН СООСН SP Pc Н

3 2 б сн

$020Сб Н

255 сн н н н

СЕ и Н Н

200

$020сб Н

$0е Осб Н

203

cf. н н н

171 сн2cN

Таблица2

Т. пл., С

5 б

$0 СЦ

$020С Н

SO CH. се - ц

СВ Cf се с1 сн сц сц сц

3 3

225

214

СЛ сн30$0

3 3

240 се н се, ц

СЕ

СЕ, ц

so .лиц сц сц

246

$0 ч(сн ) сн сбц сн3

CN СН3 СН

158

3 3

3 3

275

52 со ц ц 3 СнЗ сц 3

247

1075988

1 ) 2

Продолжение табл.2

4 S 66 7 7С 8 9 10

Сну С НОН С6 Н н н cf

265 (с разложением) so cu.

212

Н, H сФ, н н н.

54 СР3

228

SOOC Ii<

2 3

174

220 сн н

Cg н

197

so cu

COOCH

COO{ I

257 и н

59, 266

61 CFq

138 н

252

$0 сн

$ос и

278

190

so,oó

sooc и

so cu. си снснЗ

Си Сбн» СН

209

225

96

С {{ С{{7

$ 020сбн 5

СН С {3 С1

Н,СН30$03 204

S0>0 н п4

69 . SÎМ(CII )

70 COO{I

3 с2{ сн, ct

С! СИ СН7 Ct

26 5

3 3 си,сн„си c8 .си си -с{{ са

СНЗ сиЗ

Н СН О$О, 219

203

Н СН 0$03

Н СЯ70$03

157

71 SO2ЧН, н сн 0$01

3 3 и сО.

225 н

72 so ян(си ) осн

2 2

7 3 CO#I{2

241

248

74 .SO СИ.

75 $02С {{

76 SO СИ

Н Cl{70$0

255

196, С,И СИЗ Ct сн сн, C®

СИЗ СИЗ и

СН С Н СН 7 С.8 си сн с8

ClI Cll СОЯ! Cf

2 3 $3

Н СН30$03

250

77 $о чи(си ) м (ci{ )

78 So OC6И

6 7

79 СООСН3 и

182

Н СН 0$0> 202

174 н си о$о

Н CR

80 $0{4{CI I СИ ОИ

81 ЯО ЗС6{{

249 (с разложением) сн сн сн сн. а-С I«СН си сн

CHэ СИ

СН3 СН3 сн2сгу нЗ сн3 сн сн

Cf Н

cf u

Ct Н сФ н н н

cf u

Cf Н сУ н

СЙ. H

Cf . Н н н

Ct.. Н

Се, Н

ct н

3 3 сн 0$0

3 сн о$о

Э 3 сн о$о

3 3

3 сн 0$0

CH OSO3

3 3 3 3

СН30$03 сн osoq

1075988

Продолжение табл. 2

5 6 7 8 9, 10

) 3

Cll C Н Cg

Н Н Br

Н Н Br

218

199 (с разложением) СН OSO

СК3о$о

213

84 CN

271

85 $02СН3

86 . СООН

233

СН OSO

С1

230 (c разложением) 87 $0 ХНСН3

88 So NH С» -CH CH СН.СН ..СН . СН3 . Ck

2 2 2 2 . 2

89 SO ОС6Н СН 3 Сн g С2

90 $02 СНЗ СН З Сг» СООС2Н СЙ

91 $0 ИН2i В-С 1» СН CN C

185

СН OSO

3 3

Н Н

203

Н Н

225

153 (c разложением) 92 So NHCH Сн CH COOC Н СЙ

222 (с разложением) Н Н Br си сн сн соос í ct.

СООСН3 СН СН СООС Н Су

207

Н Н Br

H Н Br

209 (c разложением) 94.

212 (с разложением) 95 So NHCH CH OCH СН СН СООС Н Ck

3 З

Н Н Br

СНС»» Ct

180 (с разложением) Н Н Cg

СН СЯ СНЗ Ck

CH COOCH

А 3

Н Н

Н Н

243

97 $020С611

98 SO,ОС Н

" " 3

CH OSO

169 (c разложением) СН СН СН Н

CH 3 С»-1 -ONH C k

220

99 SO2 ос,»

100 SO CH3

СН 0$0

Н Н

Н H

310 (с разложением) 101 $02 ОС 11 CH,ÑOOH Ckfg СУ

102 СН ОБ0у С Н СХ Сн 0

2 ф

Смесь изомеров

Н Н Cll OSO

82 SO Ogkf CH 83 SOOC Н Сн.

СНС»

СН

СН СН

СН

96 SO.ИНСН СН OCH П»

Cff> Cf снэ н

СН Ct

СН CN С8

H H

Н Н

Н Н

Н Н

Н Н СН OSO> 194

1075988

15. Продолжение табл. 2

9 f0

7 8

$0 СНЭ СН С11СИ Ct

2 4

103

Н! Таблица3

Белизна, град., при концентрации

Соединение формулы

0,05% 0,1% 0,4%

215

205

220

260

185

215

260

230

250

125

110

125

Составитель В.Большунова

Редактор Н.Рогулич Техред T.Nàòî÷êà Корректор В.Бутяга

Заказ 548/55 . Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

104 $0 ОС611

105 $020C6(«

Известный отбелива1 тель

С1«Э C 1«CC 3

Н CH OSO 220 (с разложением) Н СН -С Н-$0Э

7 б 4 Э

Н Вг . 257-262