Состав для заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов

Изобретение относится к технологии текстильных материалов, в частности к заключительной отделке текстильных материалов. Состав для заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов, содержит препарат на основе предконденсата термореактивных смол, поливинилацетатную эмульсию, в качестве катализатора - обезвоженный кремнегель, являющийся отходом производства фтористого алюминия со стадии фильтрации, и воду. Изобретение позволяет увеличить несминаемость, уменьшить потери прочности, улучшить экологичность. 1 табл.

 

Изобретение относится к технологии текстильных материалов, а именно к заключительной отделке целлюлозосодержащих текстильных материалов.

Уровень техники

Для сообщения хлопчатобумажным, льняным и вискозным штапельным тканям свойств малосминаемости и малоусадочности используют предконденсаты термореактивных смол трех типов: формальдегидсодержащие производные с высоким (карбамол ЦЭМ, карбамол ГЛ, метазин, карбамол б/м) и низким (отексид НФ, отексид Д-2, фортекс, флир) содержанием формальдегида, а также бесформальдегидные (отексид БФ). Их применяют в совокупности с катализаторами, инициирующими реакцию превращения предконденсата в термореактивную смолу.

В качестве катализаторов при отделке текстильных материалов формальдегидсодержащими препаратами используют соли металлов, например хлорид магния, хлорид цинка, нитрат цинка, соли аммония, в частности хлорид аммония или органические кислоты, такие как уксусная, щавелевая.

Ужесточение норм содержания на ткани свободного формальдегида привело к созданию препаратов, обеспечивающих все более низкие выделения формальдегида. Низкоформальдегидные препараты обладают значительно меньшей активностью, и поэтому требуют более продолжительной термофиксации и более тщательного подбора катализаторов, чем предконденсаты с высоким содержанием формальдегида. При применении бесформальдегидных или низкоформальдегидных предконденсатов термореактивных смол в состав отделочных композиций чаще всего вводят сложные катализаторы, включающие нейтральную соль металла и органическую кислоту в строго подобранном соотношении.

Известны составы для заключительной отделки, содержащие препарат на основе предконденсатов термореактивных смол, поливинилацетатную эмульсию мягчитель, катализатор, в качестве которого обычно применяют соли металлов в сочетании с органической кислотой и воду (Отделка хлопчатобумажных тканей: справочник / Под ред. Б.Н.Мельникова. - Иваново: из-во "Талка", 2003. - 484 с. ISBN 5-87596-051-5, с.368).

Известен состав для заключительной отделки хлопчатобумажных тканей, содержащий (г/л): карбамол ЦЭМ - 80; поливинилацетатная эмульсия - 5; мягчитель - 20; персульфат аммония - 3 (Отделка хлопчатобумажных тканей. В 2 ч. Ч.1. Технология и ассортимент хлопчатобумажных тканей: Справочник / Под ред. Б.Н.Мельникова. - М.: Легпромбытиздат, 1991. - 432 с.- ISBN 5-7088-0476-9, с.351).

Известен состав для заключительной отделки, содержащий (г/л): карбамол ЦЭМ - 120; поливинилацетатная эмульсия - 2; мягчитель - 20; хлорид аммония - 4 (Отделка хлопчатобумажных тканей. В 2 ч. Ч.1. Технология и ассортимент хлопчатобумажных тканей: Справочник / Под ред. Б.Н.Мельникова. - М.: Легпромбытиздат, 1991. - 432 с. - ISBN 5-7088-0476-9, с.351).

Известен также состав для заключительной отделки льняных тканей, содержащий (г/л): карбамол ЦЭМ - 250; ПЭЭ - 30; поливинилацетатная эмульсия - 5; мочевина - 10; хлористый магний (гексагидрат) - 20; уксусная кислота (мл/л) - 1-2 (Справочник по химической технологии обработки льняных тканей. М., "Легкая индустрия", 1973, 408 с.6П9.22 с.157-158).

Известен также состав, содержащий (г/л): отексид Д-2 - 90; поливинилацетатная эмульсия - 10; мочевина - 10; мягчитель - 10; хлорид магния гексагидрат - 10 (Отделка хлопчатобумажных тканей: справочник / Под ред. Б.Н.Мельникова. - Иваново: из-во "Талка", 2003. - 484 с., ISBN 5-87596-051-5, с.378).

Известен состав, содержащий (г/л): отексид НФ - 110; поливинилацетатная эмульсия - 6; мягчитель - 10; ПВА - 3; хлорид магния гексагидрат - 10; уксусная кислота 30%-ная - 3. (Отделка хлопчатобумажных тканей: справочник / Под ред. Б.Н.Мельникова. - Иваново: из-во "Талка", 2003. - 484 с., ISBN 5-87596-051-5, с.370).

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является состав для заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов, содержащий (г/л): отексид НФ - 100-120; мягчитель - 10-12; поливинилацетатная эмульсия 3-5; катализатор смолообразования - хлорид магния - 9 (или хлорид аммония - 6) и уксусная кислота 30%-ная - 3 (Отделка хлопчатобумажных тканей: справочник / Под ред. Б.Н.Мельникова. - Иваново: из-во "Талка", 2003. - 484 с. ISBN 5-87596-051-5, с.369).

В этом составе отексид НФ является малоформальдегидным отделочным препаратом, а хлорид магния (или хлорид аммония) в сочетании с 30%-ной уксусной кислотой - катализатором процесса смолообразования.

Однако состав имеет следующие недостатки:

- невысокая несминаемость обработанной ткани;

- потери прочности материала, обработанного этим составом, составляют до 40% в зависимости от вида ткани;

- обязательное присутствие в композиции мягчителя, обеспечивающего мягкий гриф отделанной ткани;

- экологическая опасность, связанная с необходимостью применения хлористого аммония и органических кислот для повышения активности отексида НФ;

- низкая стабильность состава при хранении - не более 6 часов, поскольку при использовании в качестве катализатора хлористого магния процесс смолообразования начинает проходить уже в самом составе, что делает невозможным его использование для отделки.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является поиск состава для заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов, включающего препарат на основе предконденсата термореактивных смол, поливинилацетатную эмульсию, катализатор и воду, который обеспечивал бы увеличение несминаемости, снижение потерь прочности текстильного материала, уменьшение экологической опасности процесса, повышение стабильности состава при сохранении мягкого грифа.

Поставленная задача решена составом для заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов, содержащим препарат на основе предконденсата термореактивных смол, поливинилацетатную эмульсию, катализатор и воду, который в качестве катализатора содержит обезвоженный кремнегель, являющийся отходом производства фтористого алюминия со стадии фильтрации при следующем содержании компонентов, г/л:

Отделочный препарат	50-260
Поливинилацетатная эмульсия	3-10
Обезвоженный кремнегель,
являющийся отходом производства
фтористого алюминия со стадии фильтрации	3-20
Вода	до 1 л

Отличительным признаком изобретения является использование в качестве катализатора обезвоженного кремнегеля, являющегося отходом производства фтористого алюминия со стадии фильтрации. Именно этот отличительный признак в совокупности с известными признаками обеспечивает получение следующих, весьма существенных преимуществ:

- увеличение несминаемости, на 10-25%;

- уменьшение потерь прочности текстильного материала на 12-25%;

- сохранение мягкости при исключении из состава мягчителя;

- улучшение экологичности за счет исключения из состава препаратов, представляющих экологическую опасность, а именно хлористого магния, хлористого аммония, уксусной кислоты;

- повышение стабильности отделочной композиции при хранении не менее 8 часов.

Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения

Состав содержит следующие компоненты:

В качестве препарата на основе предконденсата термореактивных смол, могут быть использованы самые различные формальдегидсодержащие препараты, например, следующие:

Карбамол ГЛ	ТУ 2484-051-05744685-2003
Карбамол ЦЭМ	МРТУ 6-14-124-69
Отексид Д-2	ТУ 6-36-129-0-92
Отексид НФ	ТУ 6-36-498-90
Фортекс	ТЗ 45-99
Поливинилацетатная эмульсия	ГОСТ 10779-69
Обезвоженный кремнегель,
являющийся отходом производства
фтористого алюминия со стадии
фильтрации	ГОСТ 19181-78
Вода техническая

Состав готовят известным способом, традиционно применяемым в технологии заключительной отделки. Для этого в воду при перемешивании вводят в необходимых количествах отделочный препарат, поливинилацетатную эмульсию и обезвоженный кремнегель. Обработку текстильных материалов проводят по традиционной технологии, модуль ванны 30-50.

Состав может быть использован для придания свойств малосминаемости и противоусадочности целлюлозосодержащим текстильным материалам различного ассортимента, а именно хлопчатобумажным, вискозно-штапельным, льняным тканям и тканям из смеси этих волокон с синтетическими.

При обработке заявленным составом не происходит ни изменения оттенка окрашенной ткани, ни пожелтения отбеленного материала.

Качественные показатели заключительной отделки определяли одинаково для прототипа и для предлагаемого состава.

Несминаемость ткани определяли по суммарному углу восстановления в градусах по ГОСТ 19204-73.

Прочностные характеристики материала определяли на разрывной машине РТ-250 по ГОСТ 20566-75, потери прочности рассчитывали по отношению к исходным тканям.

Мягкость ткани оценивали экспресс-методом, определяя суммарный (по основе и утку) угол отклонения от горизонтали закрепленного образца размером 4×6 см. Большему углу отклонения соответствует большая мягкость (Лабораторный практикум по текстильному материаловедению /под ред. Коблякова А.И. - М.: Легпромбытиздат, 1986. - с.261-264).

Стабильность состава характеризовалась временем хранения, при превышении которого ткань, обработанная этим составом, имеет худшие качественные показатели.

Усадку тканей после проведения мокрых обработок определяли по ГОСТ 871084.

О белизне и изменении цвета текстильных материалов судили по величине коэффициента отражения, определяемого на спектрофотометре "Спекол-11".

Качественные показатели заключительной отделки тканей приведены в таблице.

Таблица
Качественные показатели заключительной отделки ткани
	прототип	1	2	3	4	5	6	7	8
Состав материала	хлопок	лен	вискоза	хлопок	хлопок	хлопок	вискоза	вискоза	лен	лен	лен
Состав, г/л
Отделочный препарат	Отексид	Отексид	Отексид	Отексид	Фортекс	Карбамол	Карбамол	Карбамол	Отексид	Отексид	Карбамол
НФ	НФ	НФ	НФ		ЦЭМ	ГЛ	б/м	Д-2	Д-2	ГЛ
	110	110	110	110	50	150	100	200	100	120	260
ПВА	4	4	4	4	3	5	5	8	9	5	10
Катализатор	Хлористый магний	Хлористый аммоний	Хлористый магний	Обезвоженный кремнегель	Обезвоженный кремнегель	Обезвоженный кремнегель	Обезвоженный кремнегель	Обезвоженный кремнегель	Обезвоженный кремнегель	Обезвоженный кремнегель	Обезвоженный кремнегель
	9	6	9	15	3	10	10	10	10	15	20
	Уксусная кислота, 30%-ная	Уксусная кислота, 30%-ная	Уксусная кислота, 30%-ная
	4	4	4
Вода	до 1 л	до 1 л	до 1 л	до 1 л	до 1 л	до 1 л	до 1 л	до 1 л	до 1 л	до 1 л	до 1 л
Результат:
Несм-ть, град	173	122	183	208	195	198	200	215	168	145	148
Потери прочн., %	16,6	20,7	41,5	13,7	11,2	12,3	36,5	32,4	16,2	15,3	16,0
Мягкость, град.	316	252	335	350	316	340	342	360	255	255	300
Стаб-ть с-ва, час	4	4	4	12	10	10	8	12	15	15	12
Усадка:
основа	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
уток	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

Состав для заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов, содержащий препарат на основе предконденсата термореактивных смол, поливинилацетатную эмульсию, катализатор и воду, отличающийся тем, что в качестве катализатора он содержит обезвоженный кремнегель, являющийся отходом производства фтористого алюминия со стадии фильтрации, при следующем содержании компонентов, г/л:

Отделочный препарат	50-260
Поливинилацетатная эмульсия	3-10
Обезвоженный кремнегель,
являющийся отходом производства
фтористого алюминия со стадии
фильтрации	3-20
Вода	до 1 л