СПОСОБ КРАШЕНИЯ ПОЛИУРЕТАНОВЫХ ВОЛОКОН
METHOD OF DYEING POLYURETHANE FIBRES

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к области красильно-отделочного производства, и представляет собой способ крашения полиуретановых волокон.
В литературе известно, что при крашении синтетических и, в частности, полиуретановых волокон используются дисперсные красители, как наиболее подходящие. При колорировании этих волокон возникают трудности, связанные с особенностями их структуры: гидрофобный характер волокнистого материала, плотность структуры, требование высокой температуры, интенсификаторов. При этом прочности окраски таких волокон дисперсными красителями невысокие и составляют 3-4 балла (Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных материалов. Том 2. - М., 2001).
Известен способ крашения термо- и огнестойких полиоксадиазольных волокон с применением дисперсных красителей (патент РФ 2443821, D06P 3/26, D01F 1/04, D01F 1/06, опубл. 27.02.2012), заключающийся в крашении волокна формованием из сернокислого раствора полимера, содержащего дисперсный краситель. Недостатком является сложность применения для полиуретановых волокон.
Известен способ крашения текстильных материалов из полиэфирных волокон (патент РФ 2429321, D06P 3/54, D06P 1/66, опубл. 20.09.2011, заявка от 09.03.2010), заключающийся в крашении текстильных материалов из полиэфирных волокон составом, включающим дисперсный краситель и интенсификатор. Недостатком является продолжительная обработка при высокой температуре.
Известен способ крашения триацетатных целлюлозных волокон (патент РФ 2353723, D06P 3/48, D01F 2/16, D06M 13/355, опубл. 27.04.2009, заявка от 10.12.2007), заключающийся в введении в прядильный раствор 8-оксихинолина, формование из него волокна и обработку дисперсным красителем в среде перхлорэтилена по периодическому методу. Недостатком является продолжительная обработка при высокой температуре.
Известен состав для высокотемпературного крашения светостабилизированного термостойкого волокна (патент РФ 2321695, D06P 1/16, D06P 1/613, опубл. 10.04.2008, заявка от 25.12.2006), который содержит смесь дисперсных красителей, выравниватель, диспергатор и воду. Недостатком является продолжительная обработка при высокой температуре.
Известен способ крашения метапараарамидбензимидазольного волокна (патент РФ 2255160, D06P 3/04, D06P 3/24, опубл. 27.06.2005, заявка от 15.06.2004), заключающийся в предварительной обработке смесью растворителей и нейтрального агента с последующей промывкой и крашением дисперсными или катионными красителями периодическим способом. Недостатком является продолжительная обработка при высокой температуре.
2
Известен состав для печати или крашения тканей из полиэфирных или ацетатных волокон или их смесей (патент РФ 2064026, D06P 3/36, опубл. 20.07.1996, заявка от 04.02.1994), содержащий в качестве интенсификатора композицию, включающую CaCl (или LiCl), мочевину, загуститель и дисперсный краситель. Недостатком является продолжительная обработка при высокой температуре.
Известен способ крашения полиуретана кислотными красителями (патент US 2014250611, D06P 3/24, опубл. 11.09.2014, заявка от 05.03.2013), заключающийся в крашении полиуретановых волоков в водном растворе кислотного красителя с добавлением тетрахлораммониевых соединений. Недостатком является продолжительная обработка при высокой температуре и невысокая устойчивость к мокрым обработкам.
Известен метод крашения трикотажных тканей на основе полиуретановых волокон (патент JP 2012144837 (A), A41D 31/00, D04B 1/18, D04B 21/18, D06P 1/41, D06P 3/24, D06P 5/00, опубл. 02.08.2012, заявка от 22.11.2011), заключающийся в крашении с помощью катионных красителей. Недостатком является продолжительная обработка при высокой температуре.
Известен метод крашения полиуретановых волокон и волокон из полиэстера с помощью дисперсных красителей (патент WO 2005093153 (А1), D06M 13/467, D06M 15/00, D06M 15/41, D06M 15/61, D06P 1/16, D06P 1/52, D06 P3/04, D06P 3/82, D06P 3/85, D06P 5/00, опубл. 06.10.2005, заявка от 28.03.2005), заключающийся в проведении трех этапов: обработки в растворе, содержащем полифенольные соединения, обработки в растворе, содержащем полиамин или его соль, крашения в растворе, содержащем дисперсный краситель и полифенол. Недостатком является продолжительность обработки.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание прочной окраски на полиуретановом волокне, не требующие повышенных температур.
Поставленная задача достигается способом крашения полиуретановых волокон, в котором волокно обрабатывается раствором нитрита натрия с соляной кислотой при комнатной температуре 30 мин, затем промывают его и обрабатывают щелочным раствором азотола при комнатной температуре 10-30 мин с последующей промывкой.
За счет содержащихся на концах цепи полиуретаонвых волокон аминогрупп можно провести реакцию диазотирования последующим азосочетанием с азотолом. Эти химические реакции позволят получить прочную ковалентную связь с азосоставляющей с мгновенным образованием цвета на волокне. Реакция диазотирования полиуретана протекает по следующей схеме:
Реакцию диазотирования и азосочетания проводят при комнатной температуре, что позволяет сократить расходы на тепло и электроэнергию. Во времени они протекают достаточно быстро, что позволит сократить время обработки. При этом общее время крашение волокна сокращается в 1,5-2 раза по сравнению с крашением дисперсными красителями.
Состав для обработки:
- Диазотирование, % от массы волокна
Нитрит натрия 10-35
Соляная кислота (1М) 2-5
- Азосочетание, г/л
Азотол 1-10
Диспергатор НФ 5-10
Гидроксид натрия (33%) 30
Карбонат натрия 8
После диазотирования волокно промывают и только потом обрабатывают азотолом.
В таблице предоставлены испытания образцов к мокрым обработкам по ГОСТ 9733.4-83 и к сухому трению по ГОСТ 9733.27-83. Сравнивая показатели окраски по предложенной технологии и дисперсными красителями, можно сделать вывод, что устойчивость окраски, полученной с помощью реакций диазотирования и азосочетания с азотолом выше, чем при окрашивании дисперсными красителями.
Пример 1
Крашение азотолом А с помощью диазотирования и азосочетания. Сначала проводится диазотирование нитритом натрия - 20% от массы волокна с соляной кислотой 3% от массы волокна при комнатной температуре 30 мин, при модуле ванны 20. Волокно тщательно перемешивают. Азосочетание проводится в щелочной среде с концентрациями азотола А 5 г/л, диспергатора НФ 5 г/л, гидроксида натрия (33%) 30 г/л, карбоната натрия 8 г/л. Азотол предварительно затирается в пасту с диспергатором НФ, половиной гидроксида натрия и частью горячей (100°C) воды, затем пасту растворяют в воде 70-80°C и остужают до комнатной температуры. Азосочетание длится 10 мин при комнатной температуре с модулем ванны 20. После крашения волокно приобретает насыщенный красный цвет. Прочность окраски к мокрым обработкам составила 5/5/5 баллов, к сухому трению 5/5.
Пример 2
Крашение азотолом МНА с диазотированием и азосочетанием проводится по примеру 1. Концентрация азотола МНА 20 г/л, время азосочетания 15 мин. После крашения волокно имеет яркий красно-коричневый цвет. Прочность окраски составила 5/5/5 баллов, к сухому трению 5/5.
В таблице предоставлены испытания образцов к мокрым обработкам по ГОСТ 9733.4-83 и к сухому трению по ГОСТ 9733.27-83. Сравнивая показатели окраски по предложенной технологии и дисперсными красителями, можно сделать вывод, что устойчивость окраски, полученной с помощью реакций диазотирования и азосочетания с азотолом выше, чем при окрашивании дисперсными красителями.