Способ получения окрашенных триацетатцеллюлозных волокон
Владельцы патента RU 2398060:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (RU)
Изобретение относится к области красильно-отделочного производства и может быть использовано при колористическом оформлении изделий из модифицированных, в частности антимикробных, триацетатцеллюлозных (ТАЦ) волокон. Оно направлено на придание триацетатцеллюлозным волокнам ровной, глубокой и прочной окраски с одновременным повышением их биологической активности за счет того, что в прядильный раствор триацетата целлюлозы с ацетильным числом 61,8% в смеси метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1 вводят 3% от массы ТАЦ β-(5-нитро-2-фурил)акролеина и 0,3-2% от массы ТАЦ жирорастворимого красителя с последующим формованием из него волокон по непрерывному методу. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к области красильно-отделочного производства и может быть использовано при колористическом оформлении изделий из модифицированных, в частности антимикробных, триацетатцеллюлозных (ТАЦ) волокон.
Известен способ крашения ТАЦ материалов, содержащих смеси светостабилизаторов, обычными дисперсными красителями из водных дисперсий, который обеспечивает повышение их светостойкости (а.с. 1211359 СССР, МКИ D06P 5/04; Опубл. в БИ 1986, №6).
Известен способ печатания текстильных тканей из триацетатно-полиэфирных нитей водными составами красок, содержащих обычные дисперсные красители, который обеспечивает увеличение интенсивности процесса, интенсивности печатания (концентрации дисперных красителей на волокне), ровное печатание, а также повышает устойчивость материалов к воздействию света (а.с. 1157151 СССР, МКИ D06P 1/60, 3/85; Опубл. в БИ 1985, №19).
Однако в вышеуказанных патентах отсутствуют какие бы то ни было сведения о том, что предлагаемые способы крашения ТАЦ материалов и узорчатой расцветки тканей из смешанных ТАЦ-полиэфирных нитей придают этим изделиям антимикробную активность и упрощают известные технологии их колорирования. Кроме того, общим недостатком обычных дисперсных красителей является не очень высокая устойчивость окраски к мокрым обработкам, дымовым газам, содержащим окислы азота, температурным воздействиям, а также способность к сублимации (возгонке) при температурах выше 100°C (Отделка изделий из ацетилцеллюлозных волокон / В.Ф.Андросов, Э.Л.Аким, В.М.Бельцов и др. - М.: Легкая индустрия, 1969. - С.68).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ крашения диацетатцеллюлозных трикотажных полотен, которые были выработаны из волокон, содержащих введенное в прядильный раствор этого сложного эфира целлюлозы перед формованием антимикробное соединение - β-(5-нитро-2-фурил)акролеин обычными дисперсными красителями из водных дисперсий (Полищук Б.О., Вольф Л.А., Котецкий В.В., Бразаускас В.В., Плоткин Л.Л. Исследование возможности переработки антимикробных ацетатцеллюлозных волокон в различные изделия медицинского назначения // Новое в организации, технике и технологии текстильной и легкой промышленности: Сб. науч. тр. - Л., 1975. - Т. XVI. - С.101-103).
Его существенным недостатком является относительно большая продолжительность процесса, что обусловливает десорбцию указанного антимикробного соединения из состава волокна и снижение вследствие этого биологической активности окрашенного текстильного материала.
Технический результат, на получение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в придании ТАЦ волокнам, содержащим биологически активное соединение, ровной, глубокой и прочной к физико-химическим воздействиям окраски с одновременным повышением их антимикробной активности, упрощением технологии колорирования.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ получения окрашенных ТАЦ волокон включает введение в прядильные растворы триацетата целлюлозы с ацетильным числом 61,8% биологически активного соединения и красящего вещества с последующим формованием волокна по непрерывному методу, где в качестве биологически активного соединения используют β-(5-нитро-2-фурил)акролеин, а в качестве красящего вещества - жирорастворимые красители Telasol blue RLS, или Telasol red 3BLS, или Orasol black CA при следующем соотношении компонентов:
Триацетатцеллюлоза с ацетильным числом 61,8%-19-21% (от массы раствора), β-(5-нитро-2-фурил)акролеин 3% (от массы ТАЦ), жирорастворимый краситель Telasol blue RLS или Telasol red 3BLS, или Orasol black CA 0,3-2,0% (от массы ТАЦ), растворитель остальное.
Вышеперечисленные жирорастворимые красители представляют собой металлсодержащие комплексы некоторых азокрасителей состава 1:2, в которых отсутствуют группы, придающие красящим веществам растворимость в воде. Они обладают высокой растворимостью в смеси метиленхлорида и этанола (в объемном соотношении 9:1), в которой растворяется исходный триацетатцеллюлозы с ацетильным числом 61,8%, а также в его прядильных растворах.
Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими примерами, а также таблицами, в которых представлены показатели устойчивости окрасок на модифицированных ТАЦ волокнах, полученных по предлагаемому способу, и их антимикробная активность, к различным физико-химическим воздействиям (в соответствии с ГОСТ 9733-61).
Пример 1
Крашение модифицированных триацетатцеллюлозных волокон осуществляется следующим образом. Расчетные количества биологически активного соединения - β-(5-нитро-2-фурил)акролеина и жирорастворимого красителя Telasol blue RLS (Швейцария, фирма Сандоз) тщательно смешивают с небольшим количеством прядильного раствора триацетата целлюлозы (ацетильное число 61,8%) в бинарном органическом растворителе - метиленхлорид-этаноле в объемном соотношении 9:1. Образовавшаяся окрашенная полимерная масса вместе с прядильным раствором триацетата целлюлозы поступает в вертикальный бак-смеситель, где тщательно перемешивается в течение 4-6 ч при температуре 35°C и скорости вращения пневматической мешалки 80 об/мин. Это обеспечивает получение однородной прядильной композиции, в которой равномерно распределены указанные ингредиенты. Затем окрашенный раствор дважды фильтруют, отстаивают для удаления пузырьков воздуха. Приготовленная таким образом формовочная композиция характеризуется следующими показателями:
| концентрация ТАЦ с ацетильным | |
| числом 61,8% | 19,8±0,1% (от массы композиции) |
| концентрация β-(5-нитро-2-фурил)акролеина | 3% (от массы ТАЦ) |
| содержание жирорастворимого красителя | |
| Telasol blue RLS | 0,3% (от массы ТАЦ) |
| растворитель | остальное |
| плотность, кг/м3 | 1280 |
| вязкость, с | 65-70 |
Далее формовочная композиция направляется на прядильную машину. Скорость формования волокон составляет 450 м/мин при температуре прядильной композиции 75°C и температуре прядильной шахты 95°C. При формовании используют фильеры с 15 отверстиями диаметром 50 мкм. Полученные волокна имеют голубой цвет.
Пример 2
Для получения окрашенных триацетатцеллюлозных волокон, содержащих 3% (от массы ТАЦ) β-(5-нитро-2-фурил)акролеина, используют жирорастворимый краситель Telasol red 3BLS (Швейцария, фирма Сандоз) в количестве 0,5% (от массы ТАЦ). Приготовление прядильной композиции и формование из нее окрашенных волокон осуществляют по режиму, указанному в примере 1. Полученные волокна окрашены в красный цвет.
Пример 3
Для получения окрашенных триацетатцеллюлозных волокон, содержащих 3% (от массы ТАЦ) β-(5-нитро-2-фурил)акролеина, используют жирорастворимый краситель Orasol black CA (Швейцария, фирма ЦИБА) в количестве 2,0% (от массы ТАЦ). Приготовление прядильной композиции и формование из нее окрашенных волокон осуществляют по режиму, приведенному в примере 1. Полученные волокна имеют черный цвет.
Пример 4
По примеру 1 приготавливают прядильную композицию, содержащую β-(5-нитро-2-фурил)акролеин в количестве 3% (от массы ТАЦ), без добавления жирорастворимых красителей, и формуют из нее волокна по режиму, указанному в примере 1. Полученные волокна приобретают светло-желтую окраску.
Как видно из табл.1 и 2, использование предлагаемого способа получения окрашенных ТАЦ волокон, содержащих 3% β-(5-нитро-2-фурил)акролеина (от массы ТАЦ), имеет по сравнению с существующими следующие технико-экономические достоинства:
а) придает антимикробным волокнам ровные и глубокие окраски, отличающиеся высокой устойчивостью к различным физико-химическим воздействиям;
б) одновременно способствует повышению биологической активности антимикробных волокон;
в) позволяет осуществить процесс крашения антимикробных триацетатцеллюлозных волокон по непрерывному методу с достаточно высокой скоростью;
г) расширяет ассортимент красящих веществ для антимикробных триацетатцеллюлозных волокон;
д) совмещает производство антимикробных волокон с их колорированием;
е) исключают трудоемкие операции крашения текстильных материалов из готовых антимикробных триацетатцеллюлозных волокон;
ж) устраняет образование сточных вод.
| Таблица 1 | ||||
| Показатели устойчивости окрасок на модифицированных ТАЦ волокнах, полученных согласно примерам 1-4, к различным физико-химическим воздействиям в процессе эксплуатации окрашенных изделий | ||||
| Физико-химические воздействия | Номера примеров и устойчивость окраски, баллы | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Свет | 6-7 | 6-7 | 6-7 | 3 |
| Свет и погода | 6-7 | 6-7 | 6-7 | 3 |
| Вода дистиллированная | 5/5/5 | 5/5/5 | 5/5/5 | 3/4/5 |
| «Морская вода» | 5/5/5 | 5/5/5 | 5/5/5 | 3/3/4 |
| Раствор мыла при 40°C | 5/5/5 | 5/5/5 | 5/5/5 | 2/3/4 |
| Стирка при 60°C | 5/5/5 | 5/5/5 | 5/5/5 | 2/4/3 |
| Дымовые газы | 5/5 | 5 | 5 | 2 |
| Сублимация: | ||||
| 120°C, 80 мин | 5/5/5 | 5/5/5 | 5/5/5 | 2/3/3 |
| 210°C, 30 с | 5/5/5 | 5/5/5 | 5/5/5 | 2/3/3 |
| 210°C, 60 с | 5/5/5 | 5/5/5 | 5/5/5 | 2/3/3 |
| Глажение | ||||
| Сухое | 5/5 | 5/5 | 5/5 | 2/3 |
| Влажное | 5/5 | 5/5 | 5/5 | 2/3 |
| Трение | ||||
| Сухое | 5/5 | 5/5 | 5/5 | 2/3 |
| Мокрое | 5/5 | 5/5 | 5/5 | 2/3 |
| Таблица 2 | ||||||
| Антибактериальная активность окрашенных модифицированных ТАЦ волокон | ||||||
| Волокно | Жирорастворимый краситель | Зона ингибирования роста тест-культур (включая диаметр лунки), мм | ||||
| наименование | содержание в волокне, % от массы ТАЦ | Escherichia coli M17 | Salmonella typhimurium 561-B | Salmonella typhimurium 4297-8 | Staphylococcus aureus 209P | |
| ТАЦ волокно, содержащее 3% НФА | Telasol blue RLS | 0,3 | 26,6 | 27,8 | 22,6 | 25,3 |
| ТАЦ волокно, содержащее 3% НФА | Telasol red 3BLS | 0,5 | 26,7 | 28,1 | 25,5 | 26,4 |
| ТАЦ волокно, содержащее 3% НФА | Orasol black CA | 2,0 | 23,3 | 25,0 | 24,0 | 23,9 |
| ТАЦ волокно, содержащее 3% НФА | - | - | 16 | 16 | 19 | 18 |
1. Способ получения окрашенных триацетатцеллюлозных волокон, включающий введение в прядильный раствор триацетата целлюлозы с ацетильным числом 61,8 в смеси метиленхлорида с этанолом в объемном соотношении 9:1 биологически активного соединения и красящего вещества с последующим формованием волокна по непрерывному методу, отличающийся тем, что в качестве биологически активного соединения используют β-(5-нитро-2-фурил)акролеин, а в качестве красящего вещества используют жирорастворимый краситель.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержание биологически активного соединения β-(5-нитро-2-фурил)акролеина в прядильных растворах составляет 3% от массы триацетата целлюлозы, а жирорастворимых красителей - 0,3-2,0% от массы триацетата целлюлозы.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют в качестве жирорастворимого красителя Telasol blue RLS или Telasol red 3BLS, или Orasol black CA.
