Бесформальдегидный состав для заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов

Изобретение относится к химической технологии текстильных материалов, в частности к получению бесформальдегидных составов для заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов. Состав включает в г/л: 80-120 отексида БФ - диэтиленгликолевого эфира 1,3-диметил-4,5-дигидроксиэтиленмочевины, 5-8 катализатора смолообразования, включающего хлорид магния - раствора природного бишофита, добываемого методом подземного растворения хлормагниевых солей, 2-4 нитрата алюминия, 2-5 алкилдиметилбензиламмоний хлорида и воды до 1 литра. Изобретение позволяет придать целлюлозосодержащим текстильным материалам свойство безусадочности, повысить малосминаемость, уменьшить потери прочности текстильного материала, сократить энергозатраты за счет исключения операции термообработки и снижения температуры сушки (последняя секция 130°С), а также повысить стабильность состава и экологическую безопасность. 1 табл.

 

ВВЕДЕНИЕ

Изобретение относится к химической технологии текстильных материалов, а именно к бесформальдегидным составам для придания при заключительной отделке свойств малосминаемости и безусадочности целлюлозным и целлюлозосодержащим текстильным материалам.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известно, что для сообщения хлопчатобумажным, льняным и вискозным штапельным тканям свойств малосминаемости и безусадочности 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, тексоклен МФП) содержанием формальдегида, а также бесформальдегидные (отексид БФ). Их применяют в совокупности с катализаторами, инициирующими реакцию взаимодействия целлюлозы волокна с предконденсатом термореактивных смол и превращения предконденсата в термореактивную смолу.

Ужесточение норм содержания на ткани свободного формальдегида направлено на создание препаратов, обеспечивающих снижение выделения формальдегида в окружающую среду в ряде случаев до полного исключения.

Известно, что при применении бесформальдегидных предконденсатов термореактивной смолы в состав отделочных композиций чаще всего вводят сложные катализаторы, включающие нейтральную соль металла и органическую кислоту в строго подобранном соотношении.

Известно, что в качестве катализаторов при отделке текстильных материалов бесформальдегидными препаратами используют соли металлов, например хлорид магния, соли аммония, в частности хлорид аммония и органические кислоты, такие как уксусная.

Известен единственный близкий по технической сущности к изобретению бесформальдегидный состав для придания целлюлозосодержащим текстильным материалам свойств малосминаемости (Отделка хлопчатобумажных тканей: Справочник / Под ред. Б.Н.Мельникова. - Иваново: Талка, 2003. - 484 с. ISBN 5-87596-051-5, с.369).

Он содержит предконденсат термореактивной смолы, катализатор смолообразования, мягчитель и поливинилацетатную эмульсию в концентрации 3-5 г/л.

В качестве предконденсата термореактивной смолы он содержит отексид БФ в концентрации 100-120 г/л. В качестве катализатора смолообразования он содержит хлорид магния гексагидрат или хлорид аммония в концентрации 6-9 г/л в сочетании с 30%-ной уксусной кислотой - 3 г/л. В качестве мягчителя он содержит мягчитель МК-1 или октамон ГП или отексин КС в концентрации 10-12 г/л.

Обработку текстильных материалов с использованием этого состава осуществляют следующим образом. Текстильный материал пропитывают составом при температуре 27±5°С, отжимают до 80±5% привеса, подсушивают до остаточной влажности 35-60%, сушат конвективным способом по зонам при температуре 100-145°С и в течение 3-5 минут проводят термообработку при температуре 150-170°С.

Однако состав имеет следующие недостатки:

- состав позволяет получить лишь малосминаемую отделку, причем с невысоким показателем;

- высокие потери прочности материала, обработанного этим составом. Они составляют не менее 20-40% в зависимости от вида ткани;

- высокие энергозатраты;

- состав является экологически небезопасным из-за применения хлористого аммония и органической кислоты;

- низкая стабильность состава при хранении - не более 6 часов, поскольку при использовании в качестве катализатора неорганической соли и уксусной кислоты значительно снижается рН раствора и процесс смолообразования начинается уже в самом составе при его хранении, что делает невозможным его использование для заключительной отделки текстильного материала уже через несколько часов.

Таким образом, не известен бесформальдегидный состав для заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов, который позволил бы придать тканям свойство безусадочности, повысить малосминаемость, снизить потери прочности текстильного материала, сократить энергозатраты и повысить стабильность состава, а также был бы экологически безопасным.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей изобретения является поиск бесформальдегидного состава для заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов, включающего предконденсат термореактивной смолы, катализатор смолообразования, включающий хлорид магния и воду, который позволил бы придать текстильным материалам одновременно свойство безусадочности, повысить малосминаемость, снизить потери прочности ткани, сократить энергозатраты и повысить стабильность состава, а также был бы экологически безопасным.

Поставленная задача решена бесформальдегидным составом для заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов, включающим предконденсат термореактивной смолы, катализатор смолообразования, включающий хлорид магния и воду, который дополнительно содержит алкилдиметилбензиламмоний хлорид общей формулы R-N(СН₃)₂-СН₂-С₆Н₆·Сl, где R=C₁₀-C₁₆ и нитрат алюминия, в качестве катализатора смолообразования, включающего хлорид магния, он содержит раствор природного бишофита, добываемый методом подземного растворения хлормагниевых солей, при следующем содержании компонентов, г/л:

отексид БФ	80-120
раствор природного бишофита	5-8
нитрат алюминия	2-4
алкилдиметилбензиламмоний хлорид	2-5
вода	до 1 литра

Изобретение позволяет получить следующие преимущества:

- придать текстильным материалам одновременно свойство безусадочности и повысить малосминаемость. Так бытовая усадка составляет от 0 до 0,8%, суммарный угол раскрытия складки - от 201 до 240°;

- уменьшить потери прочности текстильного материала на 10-20%;

- сократить энергозатраты, поскольку исключается операция термообработки и снижается температура сушки (последняя секция 130°С);

- улучшить экологичность за счет исключения из состава препаратов, представляющих экологическую опасность, а именно хлористого аммония и уксусной кислоты;

- повысить стабильность состава при хранении не менее 10 часов.

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для приготовления состава используют следующие вещества.

- отексид БФ, представляющий собой диэтиленгликолевый эфир 1,3-диметил-4,5-дигидроксиэтиленмочевины (ТУ 6-36-199-0-93);

- в качестве катализатора используют раствор природного бишофита, добываемый методом подземного растворения хлормагниевых солей при массовой концентрации хлористого магния не менее 400 г/дм³ (ТУ 2152-005-53561075-03);

- нитрат алюминия;

- алкилдиметилбензиламмоний хлорид (ТУ 9392-008-04706205-01), представляет собой смесь четвертичных аммониевых солей с алкильными заместителями с углеродной цепочкой от С₁₀ до С₁₆;

- вода техническая.

Состав готовят следующим образом.

Соли растворяют в 1/4 части требуемого количества воды. Отексид БФ растворяют в 1/4 части требуемого количества воды. Алкилдиметилбензиламмоний хлорид растворяют в 1/4 части требуемого количества воды. Затем растворы объединяют, вводят оставшуюся 1/4 часть воды и перемешивают до получения однородного состава.

Обработку текстильных материалов с использованием предлагаемого состава осуществляют следующим образом. Целлюлозосодержащий текстильный материал пропитывают заявленным составом при температуре 25-30°С, отжимают до 80% привеса и сушат конвективным способом по зонам при температуре 80-130°С в течение 2-3 минут.

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 складки после смятия в градусах по ГОСТ 19204-73;

- прочностные характеристики текстильного материала определяли на разрывной машине РТ-250 по ГОСТ 20566-75, а о потере прочности судили по снижению разрывной нагрузки по отношению к исходным тканям;

- стабильность состава определяли визуально до начала расслоения отделочной композиции.

В таблице приведены качественные показатели заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов при различных концентрациях ингредиентов.

Бесформальдегидный состав для заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов, включающий в качестве предконденсата термореактивной смолы отексид БФ, представляющий собой диэтиленгликолевый эфир 1,3-диметил-4,5-дигидроксиэтиленмочевины, катализатор смолообразования, включающий хлорид магния, и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит алкилдиметилбензиламмоний хлорид общей формулы R-N(СН₃)₂-СН₂-С₆Н₅·Сl, где R=C₁₀-C₁₆ и нитрат алюминия, в качестве катализатора смолообразования, включающего хлорид магния, он содержит раствор природного бишофита, добываемый методом подземного растворения хлормагниевых солей при следующем содержании компонентов, г/л:

отексид БФ	80-120
раствор природного бишофита	5-8
нитрат алюминия	2-4
алкилдиметилбензиламмоний хлорид	2-5
вода	до 1 литра