Способ получения вспомогательного вещества для отварки и перекисного беления текстильных материалов

 

Использование: в химическом производстве текстильно-вспомогательных веществ (ТВВ) для подготовки целлюлозных волокнистых материалов к крашению, обладающих высокой смачивающей, моющей способностью и обезжиривающим действием, а также способностью стабилизировать перекись водорода в сильно щелочной среде при повышенной температуре. Сущность изобретения: способ осуществляют взаимодействие алкилполиоксиэтиленгликолевого эфира, содержащего в алкиле 8 - 18 атомов С, со средней степенью оксиэтилирования 6 - 12 или алкилфенилполиоксиэтиленгликолевого эфира, содержащего в алкиле 8 - 12 атомов С, со средней степенью оксиэтилирования 10 - 12 С винил-н-бутиловым эфиром при их молярном соотношении 1 : (0,99 - 1,10) в присутствии в качестве катализатора 1-оксиэтилидендифосфорной кислоты 1 - 4% от массы полиоксиэтиленгликолевого эфира при 50 - 60С в течение 25 - 55 мин при перемешивании. Охлаждают до 15 - 20С и нейтрализуют едким натрием при перемешивании 10 - 15 мин. Добавляют дисциллированную или деминерализованную воду, а затем последовательно дополнительное количество 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты и в качестве поверхностно-активного вещества - натриевую или триэтаноламиновую соль сульфата жирного спирта, содержащего в алкиле 8 - 18 атомов С, или сульфоксилата жирного спирта, содержащего в алкиле 8 - 18 атомов С, со степенью оксиэтилирования 1 - 3 при следующем соотношении полученного ацеталя и добавляемых веществ: ацеталь - едкий натрий - вода - 1-оксиэтилидендифосфоновая кислота - поверхностно-активное вещество (10 - 20) : (0,6 - 1,5) : (59 - 70) : (2 - 5) : (15 - 25). Свойства полученного ТВВ: смачивающая способность при концентрации 1 г/дм³ на хлопчатобумажной ткани 58 - 64 с, на ткани из смеси хлопка с лавсаном 65 - 73 с, степень разложения перекиси водорода через 1 ч 70,4 - 76,5% , степень белизны хлопчатобумажной ткани 86,2 - 88,7% , капиллярность хлопчатобумажной ткани после отбеливания через 1 ч 140 - 180 мм. 3 табл.

Изобретение относится к химическому производству текстильно-вспомогательных веществ (ТВВ), обладающих высокой смачивающей, обезжиривающей, моющей способностью и стабилизирующим действием по отношению к перекиси водорода в сильно щелочной среде при высокой температуре. Такие вещества могут быть использованы в процессах щелочной отварки и перекисного беления текстильных материалов из целлюлозных и смешанных волокон при подготовке их к крашению.

Известен способ получения текстильно-вспомогательного вещества взаимодействием алкилполиоксиэтиленгликолевого эфира, содержащего в алкиле 10-20 атомов С, со средней степенью оксиэтилирования 9-20 с винил-н-бутиловым эфиром при их молярном соотношении соответственно 1: 0,3-0,9 в присутствии в качестве катализатора орто-фосфорной кислоты [1] .

Полученное ТВВ представляет собой смесь ацеталя с алкил- или алкилфенилполиоксиэтиленгликолевым эфиром. Это ТВВ обладает недостаточно высокой смачивающей и обезжиривающей способностью и биологически плохо расщепляемо (степень биохимического окисления по Варбургу 70% . Эффективность действия его в процессах отварки, промывки и отбелки текстильных материалов невысока.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения текстильно-вспомогательного вещества взаимодействием алкилфенилполиоксиэтиленгликолевого эфира, содержащего в алкиле 8-9 атомов С, со средней степенью оксиэтилирования 10-12 с винил-н-бутиловым эфиром при их молярном соотношении соответственно 1: 1,0-1,2 в присутствии орто-фосфорной кислоты с последующей нейтрализацией водным раствором едкого натрия до рН 10% -ного водного раствора 7-9 и добавлением к полученному ацеталю алкилполиоксиалкиленгликолевого эфира в качестве поверхностно-активного вещества при массовом соотношении ацеталь: поверхностно-активное вещество (50-80) : (20-50) [2] .

Это ТВВ обладает более высоким обезжиривающим действием к тяжелым масляным загрязнениям и более высокой смачивающей способностью, а также является биологически мягким (степень биохимического окисления по Варбургу 90 ±9% ) Оно может быть эффективно использовано в процессах щелочной отварки и перекисной отбелки текстильных целлюлозосодержащих материалов. Однако это ТВВ слабо стабилизирует перекись водорода в сильно щелочной среде при высокой температуре, в результате чего понижается прочность целлюлозного текстильного материала ввиду деструкции целлюлозы. Это обусловливает необходимость введения в перекисные растворы в качестве стабилизатора силиката натрия, образующего осадки на материале и оборудовании. Кроме того, процесс получения ТВВ согласно этому способу длителен. Его продолжительность составляет 3-4 ч.

Целью изобретения является получение вспомогательного вещества, обладающего способностью стабилизировать разложение перекиси водорода и благодаря этому получать текстильные материалы с высокой степенью болезни, капиллярности, мягким грифом и без потерь механической прочности текстильных материалов. Кроме того, интенсифицировать процесс получения вспомогательного вещества.

Цель достигается тем, что в способе получения вспомогательного вещества для отварка и перекисного беления текстильных материалов взаимодействием простого полиоксиэтиленгликолевого эфира с винил-н-бутиловым эфиром в присутствии катализатора - фосфорсодержащей кислоты с последующей нейтрализацией едким натрием и добавлением к полученному ацеталю поверхностно-активного вещества по изобретению в качестве простого полиоксиэтиленгликолевого эфира используют алкилполиоксиэтиленгликолевый эфир, содержащий в алкиле 8-18 атомов С, со средней степенью оксиэтилирования 6-12 или акилфенилполиоксиэтиленгликолевый эфир, содержащий в алкиле 8-12 атомов С, со средней степенью оксиэтилирования 10-12, в качестве катализатора- 1-оксиэтилендифосфоновую кислоту, а в качестве поверхностно-активного вещества - натриевую или триэтаноламиновую соль сульфата жирного спирта фракции С₈-С₁₈ или сульфоксилата жирного спирта фракции С₈-С₁₈ со средней степенью оксиэтилирования 1-3 и взаимодействие проводят при полярном соотношении простой полиоксиэтиленгликолевый эфир: винил-н-бутиловый эфир 1 : (0,99 - 1,10) в присутствии 1-4% 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты от массы полиоксиэтиленгликолевого эфира, причем после нейтрализации едким натрием и перед добавлением к полученному ацеталю поверхностно-активного вещества в реакционную массу последовательно вводят диминерализованную или дистиллированную воду и дополнительное количество 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты при следующем массовом соотношении полученного ацеталя и добавляемых веществ: ацеталь - едкий натрий - вода - 1-оксиэтилидендифосфоновая кислота - поверхностно-активное вещество (10-20) : (0,6-1,5) : (59-70) : (2-5) : (15-25).

Использование в качестве катализатора 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты вместо орто-фосфорной кислоты позволяет сократить продолжительность процесса с 3-4 до 0,5-1,0 ч. Выход продукта - количественный.

Полученное ТВВ представляет собой легко дозируемую слабо окрашенную жидкость. Степень биохимического окисления по Варбургу 98% , т. е. ТВВ является биологически мягким.

Изобретение иллюстрируется примерами и табл. 1-3. В табл. 1 приведены наименования и количества сореагентов для получения ТВВ, а также его характеристики. В табл. 2 даны характеристики и количество добавляемых к полученному ацеталю веществ, а в табл. 3 - свойства полученных ТВВ.

Во всех примерах n означает среднюю степень оксиэтилирования.

П р и м е р 1. В 4-горлую колбу емкостью 1 дм³, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником и капельной воронкой, загружают 131,3 г (0,199 гмоль) полиоксиэтиленгликолевого эфира нонилфенола-1 (n = 10, t помутн. = 76,4^оС) и 5,1 г (4 мас. % от загруженного эфира) 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ). Колбу устанавливают в водяную баню, нагревают до 35-40^оС и приливают 19,9 г (0,199 гмоль) винил-н-бутилового эфира. Реакционную массу при перемешивании нагревают до 50-60^оС и выдерживают при этой температуре 25-35 мин. Затем отбирают пробу и определяют температуру помутнения полученного ацеталя (14^оС), которая должна быть не выше 22^оС (мера растворимости), в противном случае дают дополнительно выдержку при 50-60^оС в течение 15-20 мин. По окончании реакции массу охлаждают до 15-20^оС и прикапывают 28,6 г 40% -ного водного раствора едкого натрия (11,42 г 100% -ного). Размешивают 10-15 мин, после чего загружают 203 см³ дистиллированной или деминерализованной воды, 25,5 г ОЭДФ кислоты и 586,5 г 35% -ного водного раствора натриевой соли сернокислого эфира 2-этилгексанола (205,3 г 100% -ный). Реакционную массу размешивают при 20-25^оС 25-30 мин (при необходимости подогревают до 45 ± 5^оС) до образования однородного прозрачного раствора. Получают 1000 г целевого продукта в виде светло-желтой жидкости с массовой долей активного вещества 39,8% . Массовые соотношения составляющих компонент ацеталь: NaOH : ОЭДФ : ПАВ : вода, равном 15,1 : 1,14 : 3,06 : 20,5 : 60,2.

В аналогичных условиях проводят получение текстильно-вспомогательных веществ по примерам 2-7 табл. 1-2.

П р и м е р 8. В 4-горлую колбу емкостью 1 дм³, снабженную мешалкой с гидрозатвором, заполненным глицерином, и термометром, загружают 161 г (0,393 гмоль) полиоксиэтиленгликолевого эфира синтетических жирных спиртов (СЖС) фракции С₈-С₁₀ (n = 6, t помутн. = 56,5^оС), 39,3 г (0,393 гмоль) винил-н-бутилового эфира и 6,4 г (4 мас. % от загруженного полиоксиэтиленгликолевого эфира) ОЭДФ кислоты. Колбу закрывают и ее содержимое нагревают на водяной бане при перемешивании до 50-60^оС и дают выдержку при этой температуре 30 мин, отбирают пробу для определения температуры помутнения (7^оС), которая должна быть не более 22^оС. Далее синтез ведут как описано в примере 1.

В аналогичных условиях получают текстильно-вспомогательные вещества по примерам 9-11 табл. 1-2.

Полученные по предлагаемому способу ТВВ представляют собой светло-желтые жидкости, растворимые в воде, обладающие, как показывают данные табл. 3, смачивающим и высоким стабилизирующим действием по отношению к перекиси водорода, что дает возможность использовать указанные ТВВ в процессе отварки и беления текстильных материалов без добавок силиката натрия. Гриф отбеленной ткани оценивают в баллах: чем шелковистее гриф ткани, тем выше балл. При отбеливании ткани с помощью препарата по прототипу наступает быстрое разложение перекиси водорода, что вызывает деструкцию ткани (снижение вязкости растворов). При использовании препарата, полученного по изобретению, разложение перекиси стабилизируется и деструкция ткани не происходит (вязкость растворов значительно выше). Текстильные материалы имеют высокие показатели качества: белизна, капиллярность и мягкий гриф.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА ДЛЯ ОТВАРКИ И ПЕРЕКИСНОГО БЕЛЕНИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ взаимодействием простого полиоксиэтиленгликолевого эфира с винил-н-бутиловым эфиром в присутствии катализатора - фосфорсодержащей кислоты с последующей нейтрализацией едким натрием и добавлением к полученному ацеталю поверхностно-активного вещества, отличающийся тем, что в качестве простого полиоксиэтиленгликолевого эфира используют алкилполиоксиэтиленгликолевый эфир, содержащий в алкиле 8 - 18 атомов С, со средней степенью оксиэтилирования 6 - 12 или алкилфенилполиоксиэтиленгликолевый эфир, содержащий в алкиле 8 - 12 атомов С, со средней степенью оксиэтилирования 10 -12, в качестве катализатора - 1-оксиэтилидендифосфоновую кислоу, а в качестве поверхностно-активного вещества - натриевую или триэтаноламиновую соль сульфата жирного спирта, содержащего в алкиле 8 - 18 атомов С, или сульфоксилата жирного спирта, содержащего в алкиле 8 - 18 атомов С со степенью оксиэтилирования 1 - 3, и взаимодействие проводят при молярном соотношении сореагентов: простой полиоксиэтиленгликолевый эфир: винил-н-бутиловый эфир 1 : 0,99 - 1,10 в присутствии 1 - 4% 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты от массы полиоксиэтиленгликолевого эфира, причем после нейтрализации едким натрием и перед добавлением к полученному ацеталю поверхностно-активного вещества в реакционную массу последовательно вводят деминерализованную или дистиллированную воду и 1-оксиэтилидендифосфоновую кислоту при следующем массовом соотношении полученного ацеталя и добавляемых веществ : ацеталь : едкий натрий : вода : 1-оксиэтилидендифосфоновая кислота : поверхностно-активное вещество 10 - 20 : 0,6 - 1,5 : 59 - 70 : 2 - 5 : 15 - 25.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4