БЕСФОРМАЛЬДЕГИДНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЙ ОТДЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
FORMALDEHYDE-FREE COMPOSITION FOR FINAL FINISHING OF CELLULOSE CONTAINING TEXTILE MATERIALS

Введение.
Изобретение относится к химической технологии текстильных материалов, а именно к составам для малосминаемой отделки текстильных материалов.
Уровень техники.
Технология малосминаемой отделки заключается в нанесении на текстильный материал отделочного препарата и фиксации его при температуре 130-150°С. В состав отделочного препарата входят: сшивающий препарат, катализатор сшивки, пленкообразующий препарат, мягчители и вода.
В качестве сшивающего препарата используют предконденсаты термореактивных смол одного из 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). Предконденсаты в присутствии катализатора образуют ковалентные связи между молекулами целлюлозы и пленкообразующим полимером.
В качестве пленкообразующих препаратов используют производные акриловой кислоты, стирол-акриловые сополимеры, полиуретаны. Пленкообразующие препараты вводят с целью придания текстильным материалам улучшенных свойств, таких как износоустойчивость, наполненность и мягкость грифа.
Известен бесформальдегидный состав для придания целлюлозосодержащим текстильным материалам свойств малосминаемости (Патент РФ 2374370, опубликован 27.11.09). Он содержит, г/кг:
в качестве сшивающего препарата отексид БФ
80-120
в качестве катализатора сшивки раствор природного бишофита
5-8
нитрат алюминия
2-4
алкилдиметилбензиламмония хлорид
2-5
вода
до 1 литра
Такой состав имеет недостатки, связанные с использованием большого количества препарата Отексид БФ, что повышает его стоимость и приводит к сложностям при использовании состава.
Прототипом по технической сущности к изобретению является бесформальдегидный состав для малосминаемой отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов (Отделка хлопчатобумажных тканей: Справочник / Под редакцией Б.Н.Мельникова. - Иваново: изд-во «Талка», 2003. - 484 с. ISBN 5-87596-051-5, с.369).
Он содержит, г/л:
отексид БФ
100-120
катализатор сшивки
6-9
уксусная кислота
3
ПВА
3-5
МК-1 или Октамон ГП или Отексин КС
10-12
В этом составе в качестве сшивающего препарата используют Отексид БФ, представляющий собой диэтиленгликолевый эфир 1,3-диметил-4,5-дигидроксиэтиленмочевины. В качестве катализатора сшивки он содержит гексагидрат хлорида аммония в сочетании с 30%-ной уксусной кислотой, а МК-1, Октамон ГП, Отексин КС выступают как мягчители.
Обработку текстильных материалов с использованием известного состава осуществляют следующим образом. Целлюлозосодержащий текстильный материал пропитывают составом при температуре 27±5°С, отжимают до 80±5% привеса и 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:
- большие потери прочности ткани на разрыв;
- большая усадка при использовании состава, так как он позволяет получить лишь малосминаемую отделку;
- нетехнологичность использования в следствии высокой концентрации отексида БФ, образующего налипы на валах, приводящие к останову оборудования;
- состав является экологически небезопасным из-за применения хлористого аммония и органической кислоты;
- высокие энергозатраты;
- высокая стоимость препарата отексид БФ, влияющая на себестоимость отделанных тканей;
- жесткий гриф обработанной ткани.
Эти факторы усложняют применение данной технологии в промышленности.
Сущность изобретения
Задачей изобретения является поиск бесформальдегидного состава для заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов, включающего в качестве предконденсата термореактивной смолы отексид БФ, катализатор сшивки, включающий хлорид магния, пленкообразующий препарат на основе сополимера, включающего виниловую и ацетатную группу, и воду, который позволил бы существенно снизить потери прочности ткани, придать текстильным материалам свойство безусадочности, улучшить малосминаемость, повысить технологичность, снизить экологическую опасность состава, сократить материало- и энергозатраты при отделке ткани, обеспечить получение мягкого грифа ткани.
Поставленная задача решена бесформальдегидным составом для заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов, включающим в качестве предконденсата термореактивной смолы - отексид БФ, представляющий собой диэтиленгликолевый эфир 1,3-диметил-4,5-дигидроксиэтиленмочевины, катализатор сшивки, включающий хлорид магния, пленкообразующий препарат на основе сополимера, включающего виниловую и ацетатную группы, и воду, отличающийся тем, что в качестве катализатора сшивки, включающего хлористый магний, он содержит хлористый магний, а в качестве пленкообразующего препарата на основе сополимера, включающего виниловую и ацетатную группы, он содержит препарат Ларус-33, представляющий собой стирол-винил-ацетат-акриловый сополимер, получаемый методом эмульсионной полимеризации, при следующем соотношении компонентов, г/л:
отексид БФ
15-30
хлорид магния
1-3
ларус-33
30-75
вода
до 1000
Предлагаемый состав позволяет получить следующие преимущества:
- уменьшить потери прочности текстильного материала в 4.8-13 раз;
- снизить бытовую усадку тканей до 0-0,8% и придать текстильным материалам одновременно свойство безусадочности и малосминаемости при сохранении наполненного мягкого грифа ткани без использования мягчителей;
- повысить надежность работы оборудования из-за отсутствия на его валах налипов, т.к. количество отексида БФ значительно снижено;
- улучшить экологичность за счет отсутствия хлористого аммония и органической кислоты;
- снизить энергозатраты за счет снижения температуры сушки и отсутствия термообработки;
- снизить концентрации отексида БФ и катализатора в 4-5 раз, что способствует снижению себестоимости отделанных тканей за счет использования наиболее дешевого отечественного препарата Ларус-33.
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 хлорид магния гексагидрат (ГОСТ 4209-77);
- Ларус-33 - стирол-винил-ацетат-акриловый сополимер, получаемый методом эмульсионной полимеризации (ТУ 2241-002-55085288-2005).
Состав готовят известным способом. Отексид БФ растворяют в воде, добавляют требуемое по рецепту количество Ларуса-33 при постоянном перемешивании и в последнюю очередь добавляют растворенный в небольшом количестве воды катализатор - хлорид магния.
Обработку текстильных материалов с использованием предлагаемого состава осуществляют следующим образом. Целлюлозосодержащий текстильный материал пропитывают заявленным составом при температуре 25±5°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 (о потере прочности судили по снижению разрывной нагрузки по отношению к исходной ткани).
В таблице приведены качественные показатели заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов при различных концентрациях состава отделочной композиции.
Качественные показатели отделки
№
Вид ткани
Состав для отделки, г/л
Качественные показатели
Отексид БФ
хлорид магния
Ларус-33
Вода
Потеря прочности, %
Суммарные углы раскрытия складки*
Усадка, %
по основе
утку
по основе
по утку
1
Бязь арт.262
-
-
-
24
39
201
2,0
1,6
2
Бязь арт.262
25
2,3
35
до 1000
5
3
211 град
0,8
0
3
Хлопкополиэфирная (67% хлопка / 33%ПЭФ) арт.82192
-
-
-
-
15
18
65%
1,0
0,9
4
Хлопкополиэфирная (67% хлопка / 33%ПЭФ) арт.82192
18
1,5
50
до 1000
0,7
0,5
68%
0,7
0,7
* - для хлопчатобумажных тканей показатели несминаемости определяются в соответствии с ГОСТ 19204-73 в градусах, для смесовых хлопко- и вискознолавсановых (плательного и костюмного назначения) согласно ГОСТ 29223-91, ГОСТ 18484-87 в процентах
** - в примерах 1 и 3 ткань обрабатывали составом - прототипом: г/л (пр1/пр3) отексид БФ - 120/100, хлорид аммония (гексагидрат) - 9/6, уксусная кислота - 3/3, ПВА - 5/3, МК-1 - 10/10.