Способ получения ароматизированного текстильного материала
Владельцы патента RU 2594422:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) (RU)
Изобретение относится к текстильной промышленности и касается способа получения ароматизированного текстильного материала. Способ заключается в обработке материала микроэмульсией, содержащей микрокапсулы, образованные полимерным соединением с инкапсулированными в них эфирными маслами, отжиме и последующем закреплении микрокапсул на поверхности материала, заключительных отжиме и сушке. Микроэмульсию готовят: в пропиточную ванну наливают воду, в которую последовательно вводят: анионный ПАВ 2-5 г/л, неионогенный ПАВ 0,1-1,0 г/л, натуральное или синтетическое эфирное масло или душистое вещество 1-10 г/л, доводят объем реакционной смеси до 1 л водой, перемешивают до получения однородной эмульсии; затем к полученной эмульсии добавляют 3-7 масс. % катионного полиэлектролита и снова все тщательно перемешивают, далее в пропиточную ванну опускают текстильный материал, выдерживают в течение 15-30 с для пропитки приготовленной эмульсией и отжимают. Закрепление микрокапсул на поверхности материала осуществляют его обработкой при комнатной температуре в течение 30-60 с анионным полиэлектролитом концентрацией 5-10 г/л для образования интерполиэлектролитного комплекса за счет сил электростатического взаимодействия, снова отжимают. Изобретение обеспечивает увеличение стойкости аромата, повышение безопасности текстильного материала и оптимизацию процесса получения эмульсии. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к способам производства текстильного материала, контактирующего с кожей, имеющего косметическое или одорирующее действие, пропитанного душистыми веществами медленного высвобождения, и может быть использовано в производстве различных текстильных изделий.
Известны волокнистые материалы с пролонгированным ароматом и способ их изготовления, включающий обработку жидкостью, содержащей микрокапсулы, оболочка которых состоит из смолы на основе формальдегида, в которую заключено ароматное вещество, и низкотемпературная реактивная органосилоксановая предполимерная эмульсия, по крайней мере, части волокнистого материала с последующей сушкой волокнистого материала при температуре не выше 150°С для закрепления указанных микрокапсул на поверхности волокон волокнистого материала [Fibrous structures having a durable fragrance and a process for preparing the same: Патент США 4917920, опубл. 17.04.1990 г.].
Однако такой способ предполагает использование смолы на основе формальдегида, что небезопасно в случае изготовления из такого текстильного материала трикотажных и других изделий, находящихся в непосредственном контакте с кожей.
Кроме того, способ требует точного соблюдения условий проведения процесса обработки текстильного волокнистого материала, поскольку органосилоксановая предполимерная эмульсия очень чувствительна к присутствию солей жесткости и рН среды.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, то есть прототипом, является способ получения ароматизированного текстильного материала и текстильный материал, испускающий аромат [Aroma-imparting method and aroma-emitting textile product: Патент ЕР 0581274 A1. Опубл. 02.02.1994 г.]. Способ включает следующие этапы: (1) катионизация текстильного материала раствором азотсодержащего катионного соединения; (2) обработка катионизированного текстильного материала жидкостью с диспергированными в ней микрокапсулами, образованными полимерным соединением, способным зафиксироваться на поверхности текстильного материала, внутри которых заключены ароматические вещества (причем жидкость с диспергированными в ней микрокапсулами берется в количестве 0,1-50% от веса текстильного материала), (3) обработка биндером в количестве 0,1-10% в расчете на сухое вещество от веса текстильного материала, приводящая к физической фиксации микрокапсул, содержащих ароматические вещества (парфюм), на текстильном материале.
В качестве текстильного материала используют натуральные волокна (целлюлозные, шерстяные или шелковые), регенерированные (вискозные), полусинтетические (ацетатные), синтетические (полиамидные, полиэфирные, акриловые и полиуретановые);
в качестве азотсодержащего катионного соединения используют соли алкиламмония, соли пиридиния, дициандиамиды, полиамины и поликатионы;
в качестве связующего вещества (биндера) для физического связывания микрокапсул с ароматическими веществами текстильным материалом используют твердое вещество, содержащее связующее, в количестве 0,1-10% от веса материала; азотсодержащее катионное соединение может служить катионным связующим;
в качестве ароматических веществ используют натуральные и синтетические ароматические вещества;
Недостатками прототипа являются:
- недостаточная стойкость аромата, то есть короткое время высвобождения ароматных веществ (число стирок, которое выдерживает текстильный материал или изделия без потери аромата);
- использование токсичных реагентов (формалин, меламин);
- длительное время (до 2 часов) и высокая температура (до 95°С) приготовления эмульсии.
Задачей изобретения является создание способа производства текстильного материала для изготовления изделий, пропитанного душистыми веществами медленного высвобождения, позволяющего получить следующий технический результат:
- увеличение стойкости аромата, то есть продление времени высвобождения ароматных веществ (увеличение числа стирок);
- повышение безопасности текстильного материала и изделий из него (неиспользование токсичных реагентов);
- сокращение времени и снижение температуры получения эмульсии.
Указанный результат достигается тем, что в способе получения ароматизированного текстильного материала, заключающемся в обработке его микроэмульсией, содержащей микрокапсулы, образованные полимерным соединением с включенными в них (инкапсулированными) эфирными маслами, отжиме и последующем закреплении микрокапсул на поверхности материала, заключительных отжиме и сушке, согласно изобретению микроэмульсию готовят следующим образом: в пропиточную ванну наливают воду, затем последовательно вводят при постоянном перемешивании: анионный ПАВ 2-5 г/л, неионогенный ПАВ 0,1-1,0 г/л, натуральное или синтетическое эфирное масло или душистое вещество 1-10 г/л, постепенно доводят объем реакционной смеси до 1 л водой, все тщательно перемешивают в течение 1-2 мин до получения однородной эмульсии; затем к полученной эмульсии добавляют 3-7 масс. % катионного полиэлектролита и снова все тщательно перемешивают в течение 0,5-1 мин, далее в пропиточную ванну опускают текстильный материал, выдерживают в течение 15-30 с для пропитки приготовленной эмульсией и отжимают, а закрепление микрокапсул на поверхности материала осуществляют его обработкой при комнатной температуре в течение 30-60 с анионным полиэлектролитом концентрацией 5-10 г/л для образования интерполиэлектролитного комплекса за счет сил электростатического взаимодействия, снова отжимают, при этом для приготовления микроэмульсии в качестве анионного ПАВ используют карбоксипав АФ 6.35 или АФ 6.90, в качестве неионогенного ПАВ - Неонол АФ 9/10, в качестве катионного полиэлектролита - ВПК-402 или Каустамин М, а закрепление микрокапсул на поверхности материала осуществляют его обработкой анионным полиэлектролитом Акремон.
Для осуществления заявляемого способа производства текстильного материала используют следующие реагенты:
Анионные ПАВ - карбоксипав АФ 6.35 или ПАВ АФ 6.90:
- Карбоксипав - карбоксилаты оксиэтилированных (n=6) алкилфенолов (АФ 6.90; АФ 6.35): ТУ 2480-012-04706205-2005.
Неионогенное ПАВ
- Неонол АФ 9-10: [ТУ 2483-077-05766801-98]. Оксиэтилированные алкилфенолы на основе тримеров пропилена представляют собой техническую смесь полиэтиленгликолевых эфиров моноалкилфенолов следующего состава:
C9H19C6H4O(C2C4O)nH, где С9Н19 - алкильный радикал изононил, присоединенный к фенолу преимущественно в пара- положении к гидроксильной группе; n - усредненное число молей окиси этилена, присоединенное к одному молю алкилфенолов. Катионные полиэлектролиты:
Молекулярная масса 3·105. Внешний вид - бесцветная до желтого цвета однородная по консистенции жидкость; массовая доля основного вещества - не менее 25%; массовая доля хлористого натрия - не более 10%; вязкость - не менее 2 см3·с-1; рН 5-8.
Он представляет собой водный раствор в форме вязкой бесцветной до желтого цвета жидкости однородной по консистенции и без посторонних включений. Смешивается с водой в любых пропорциях. Стабилен при рН 1-14. Массовая доля основного вещества - не менее 47%, вязкость при 20°С - 20-95 сП, рН 4-7, плотность при 20°С - 1,13-1,18 г/см3, температура застывания - не более -10°С.
Анионный полиэлектролит
Реагенты серии "Акремон" - Акремон АМК-10 и Акремон LK-2 - воднополимерные системы на основе поликарбоновых кислот, их эфиров и солей. Полимерный комплексообразователь, уменьшитель жесткости воды.
По степени воздействия на организм "Акремон" относится в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 к малоопасным веществам (4 класс).
В качестве текстильных материалов используют хлопчатобумажные или льняные ткани: бязь (артикул 261), миткаль (артикул 43), сатин (артикул 547), фланель (артикул 4С-59).
В качестве эфирных масел используются натуральные или синтетические эфирные масла: эфирные масла лаванды, апельсина, розы, гвоздики, жасмина, лимона, ландыша, розмарина, сандала, сирени, бергамота, грейпфрута и др.
Изобретение осуществляют следующим образом.
Пример 1
В пропиточную ванну заливают 300 мл воды, затем последовательно вводят при постоянном перемешивании анионное ПАВ - карбоксипав АФ 6.35 в количестве 2 г, неионогенное ПАВ Неонол АФ 9/10 в количестве 0,3 г, синтетическое эфирное масло розы в количестве 1 г и постепенно при перемешивании доводят объем смеси до 1 л водой; все тщательно перемешивают в течение 5 мин до получения однородной эмульсии; затем к полученной эмульсии добавляют катионный полиэлектролит ВПК-402 в количестве 7 г и снова все тщательно перемешивают в течение 0,5 мин.
Затем в пропиточную ванну с подготовленной микроэмульсией загружают текстильный материал (изделие) и выдерживают его для пропитки микроэмульсией в течение 30 с, после чего материал вынимают из ванны, отжимают до привеса 100%, помещают в другую ванну и осуществляют закрепление микрокапсул на поверхности материала путем его обработки в течение 30 с в растворе анионного полиэлектролита Акремон концентрацией 5 г/л при комнатной температуре для образования интерполиэлектролитного комплекса за счет сил электростатического взаимодействия, с последующим отжимом до привеса 100%.
Заключительную сушку проводят при температуре 60°С в течение 7 мин до полного высыхания.
Пример 2
В пропиточную ванну заливают 300 мл воды, затем последовательно вводят при постоянном перемешивании анионное ПАВ - карбоксипав АФ 6.90 в количестве 5 г, неионогенное ПАВ Неонол АФ 9/10 в количестве 0,1 г, натуральное эфирное масло лаванды в количестве 5 г и постепенно при перемешивании доводят объем смеси до 1 л водой; все тщательно перемешивают в течение 1 мин до получения однородной эмульсии; затем к полученной эмульсии добавляют катионный полиэлектролит ВПК-402 в количестве 5 г и снова все тщательно перемешивают в течение 1 мин.
Затем в пропиточную ванну с подготовленной микроэмульсией загружают текстильный материал (изделие) и выдерживают его для пропитки микроэмульсией в течение 15 с, после чего материал вынимают из ванны, отжимают до привеса 100%, помещают в другую ванну и осуществляют закрепление микрокапсул на поверхности материала путем его обработки в течение 60 с в растворе анионного полиэлектролита Акремон концентрацией 8 г/л для образования интерполиэлектролитного комплекса за счет сил электростатического взаимодействия, с последующим отжимом до привеса 100%.
Заключительную сушку при температуре 100°С в течение 4 мин до полного высыхания.
Пример 3
В пропиточную ванну заливают 300 мл воды, затем последовательно вводят при постоянном перемешивании анионное ПАВ - карбоксипав АФ 6.35 в количестве 3,5 г, неионогенное ПАВ Неонол АФ 9/10 в количестве 1 г, натуральное эфирное масло апельсина в количестве 10 г и постепенно при перемешивании доводят объем смеси до 1 л водой; все тщательно перемешивают в течение 2 мин до получения однородной эмульсии; затем к полученной эмульсии добавляют катионный полиэлектролит Каустамин M в количестве 3 г и снова все тщательно перемешивают в течение 1 мин.
Затем в пропиточную ванну с подготовленной микроэмульсией загружают текстильный материал (изделие) и выдерживают его для пропитки микроэмульсией в течение 20 с, после чего материал вынимают из ванны, отжимают до привеса 100%, помещают в другую ванну и осуществляют закрепление микрокапсул на поверхности материала путем его обработки в течение 45 с в растворе анионного полиэлектролита Акремон концентрацией 10 г/л для образования интерполиэлектролитного комплекса за счет сил электростатического взаимодействия, с последующим отжимом до привеса 100%.
Заключительную сушку проводят при температуре 90°С в течение 6 мин до полного высыхания.
Полученные на основе заявляемого способа производства текстильные материалы, а также изделия на его основе были испытаны на устойчивость к стиркам.
Результаты испытаний различных текстильных материалов, полученных с использованием заявляемого способа и способа-прототипа, приведены в таблице.
Из таблицы видно, что текстильные материалы, полученные с использованием заявляемого способа, превосходят прототип по количеству стирок, которые они выдерживают без потери аромата в 1,4-2,4 раза, при этом температура обработки снижается с 60-80°С до комнатной, а время обработки сокращается с 40 до 5 мин.
1. Способ получения ароматизированной хлопчатобумажной или льняной ткани, заключающийся в обработке ее микроэмульсией, содержащей микрокапсулы, образованные полимерным соединением с включенными в них (инкапсулированными) эфирными маслами, отжиме и последующем закреплении микрокапсул на поверхности материала, заключительных отжиме и сушке, отличающийся тем, что микроэмульсию готовят следующим образом: в пропиточную ванну наливают воду, затем последовательно вводят при постоянном перемешивании 2-5 г/л анионного ПАВ, 0,1-1,0 г/л неионогенного ПАВ, 1-10 г/л натурального или синтетического эфирного масла или душистого вещества и постепенно доводят объем реакционной смеси до 1 л водой, все тщательно перемешивают в течение 1-2 мин до получения однородной эмульсии; затем к полученной эмульсии добавляют 3-7 масс. % катионного полиэлектролита и снова все тщательно перемешивают в течение 0,5-1 мин, далее в пропиточную ванну опускают текстильный материал, выдерживают в течение 15-30 с для пропитки приготовленной эмульсией и отжимают, а закрепление микрокапсул на поверхности материала осуществляют его обработкой при комнатной температуре в течение 30-60 с анионным полиэлектролитом концентрацией 5-10 г/л для образования интерполиэлектролитного комплекса за счет сил электростатического взаимодействия и отжимают.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для приготовления микроэмульсии в качестве анионного ПАВ используют карбоксипав АФ 6.35 или АФ 6.90, в качестве неионогенного ПАВ - Неонол АФ 9/10.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве катионного полиэлектролита используют ВПК-402 или Каустамин М.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для закрепления микрокапсул на поверхности материала в качестве анионного полиэлектролита используют Акремон.
