СПОСОБ КРАШЕНИЯ И ОТДЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
METHOD OF DYING AND FINISHING OF CELLULOSE-CONTAINING TEXTILE MATERIALS

Изобретение относится к химической технологии текстильных материалов и может быть использовано при крашении и отделке целлюлозосодержащих тканей для придания им высоких эксплуатационных свойств.
2
2
7
3
4
2
Известен способ совмещенного крашения и малосминаемой отделки хлопчатобумажных тканей, включающий пропитку ткани красильным раствором, содержащим прямой краситель и органическую многоосновную кислоту или кислоту ароматического ряда, выбранную из группы: бензойная, салициловая или ацетилсалициловая кислота, в присутствии катализатора NaPO, NaPO или MgCl при массовом соотношении кислота: катализатор, равном 1:1, с последующей термообработкой при 130°С в течение 10 мин и промывкой (RU 2294415 С1, кл. D06P 3/60, D06M 13/192, 27.02.2007).
Недостатком известного способа являются относительно низкие показатели несминаемости и прочности на разрыв хлопчатобумажных тканей, что связано с использованием кислоты в совмещенном процессе крашения и отделки.
Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является способ крашения и отделки хлопчатобумажных тканей, включающий пропитку ткани красильным раствором, содержащим активный краситель (2% от массы ткани), хлористый натрий (35-50 г/л), гидроксид натрия (3 г/л) и кальцинированную соду (15-20 г/л), промывку холодной водой (10-25°С), промывку горячей водой (75-80°С), мыловку, двукратную промывку горячей водой (80-90°С), обработку раствором уксусной кислоты.
Заключительную отделку ткани производят путем пропитки составом, содержащим, г/л: 70-160 Флира - предконденсата термореактивной смолы на основе модифицированной диметилолдигидроксиэтиленмочевины; 7-12 магния хлористого (гексагидрата) - катализатора сшивки; 10-15 акриловой эмульсии; 2-5 мочевины; 0,2-0,5 неионогенного смачивателя и воду до 1 л; отжима; сушки и термообработки при 130-140°С.
(Отделка хлопчатобумажных тканей: Справочник / Под ред. Б.Н. Мельникова. - Иваново: изд-во «Талка», 2003. - 484 с. ISBN 5-87596-051-5, С. 157-165, 378-379).
Недостатками данного способа являются относительно низкий показатель несминаемости полученной ткани; достаточно высокие усадка и потери прочности материала при обработке (до 20-30%); низкая устойчивость окраски к различным воздействиям; недостаточная экологическая безопасность, связанная с выделением свободного формальдегида на ткани.
Техническим результатом изобретения является улучшение эксплуатационных свойств целлюлозосодержащих текстильных материалов, а именно: повышение несминаемости и устойчивости окрасок к стирке, поту и сухому трению; снижение усадки и потерь прочности на разрыв, а также повышение экологической безопасности тканей.
Данный результат достигается тем, что в способе крашения и отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов, включающем пропитку материала красильным раствором, содержащим активный краситель, хлористый натрий, гидроксид натрия и кальцинированную соду, промывку холодной и горячей водой, повторную промывку горячей водой, мыловку, двукратную промывку горячей водой, обработку раствором уксусной кислоты и заключительную отделку путем пропитки составом, включающим предконденсат термореактивной смолы на основе модифицированной диметилолдигидроксиэтиленмочевины, магний хлористый (гексагидрат), акриловую эмульсию и воду, отжим, сушку и термообработку, промывку горячей водой производят в присутствии мочевины концентрацией 3-5 г/л, а в состав для заключительной отделки дополнительно вводят щавелевую кислоту, полимерный препарат на основе полидиметилдиаллиламмониевого основания молекулярной массы 30000-40000 и силиконсодержащий мягчитель при следующем соотношении компонентов, г/л:
Предконденсат термореактивной смолы
на основе модифицированной
диметилолдигидроксиэтиленмочевины
80,0-100,0
Магний хлористый (гексагидрат)
4,0-6,0
Акриловая эмульсия
10,0-15,0
Щавелевая кислота
3,0-5,0
Полимерный препарат на основе
полидиметилдиаллиламмониевого основания
молекулярной массы 30000-40000
15,0-20,0
Силиконсодержащий мягчитель
10,0-15,0
Вода
До 1 л
Отличительной особенностью предложенного способа является то, что при проведении промывки горячей водой в присутствии мочевины происходит быстрое и полное удаление остатков гидролизованного водой красителя, что повышает прочность окраски красителей на волокне к физико-химическим воздействиям.
При введении в состав для заключительной отделки дополнительного катализатора сшивки - щавелевой кислоты, полимерного препарата и силиконсодержащего мягчителя в сочетании с предконденсатом термореактивной смолы, гексагидратом хлорида магния и акриловой эмульсией в заявленном соотношении происходит образование разветвленной полимерной сетчатой структуры, прочно сшитой с целлюлозосодержащими волокнами ткани.
Образовавшаяся прочная полимерная структура позволяет повысить несминаемость и наполненность грифа ткани, устойчивость окрасок к стирке, поту и сухому трению, снизить усадку и потерю прочности при обработке, повысить экологическую безопасность за счет снижения концентрации свободного формальдегида.
Введение компонентов состава в других концентрациях, кроме заявленных, не позволяет получить синергический эффект повышения эксплуатационных свойств ткани после заключительной отделки.
Мочевина (карбамид) соответствует техническим условиям ГОСТ 2081-2010.
В качестве активных красителей используют бифункциональные красители, например фирмы СНТ (Швейцария), в структуре которых содержатся две различные реакционные группировки - монохлортриазиновая и винилсульфоновая.
Полимерный препарат на основе полидиметилдиаллиламмониевого основания молекулярной массы 30000-40000 (ПДМДААО) получают реакцией алкилирования водного раствора диметиламмония хлористым аллилом в мольном соотношении 1,0:1,05 при температуре 15-20°С в течение 2-4 ч с последующими воздействием на полученное соединение гидроксидом натрия при 18-25°С и полимеризацией в присутствии каталитических добавок при 60-80°С в течение 2-4 ч.
Препарат представляет собой вязкую жидкость желтого цвета, легко смешивающуюся с водой и устойчивую к действию электролитов.
3
рН 10% раствора - 4,0-5,0, плотность при 20°С - 1,2-1,3 г/см.
В качестве предконденсата термореактивной смолы на основе модифицированной диметилолдигидроксиэтиленмочевины (МДМДГЭМ) используют низкоформальдегидные препараты торговых марок Флир, Флир М по ТУ 2484-013-17965829-2000 с изм. 1; Отексид Д-2 по ТУ 6-36-129-0-92; Стабитекс ETR (Германия); Квекодур SLF conc (Германия) и другие.
В качестве акриловой эмульсии используют Эмультекс по ТУ 20.16.53-441- 05800142-2017; Рузин 33 по ТУ 2241-004-57845504-2005; Эмукрил М по ТУ-6-36-5800146- 264-91 и другие.
В качестве силиконсодержащего мягчителя применяют препараты Трацкан КН по ТУ 2484-078-17965829-02 с изм. 1; Перрустол WDD (Германия); Адазил HS (Турция); Арристан G4 (Швейцария) и другие.
Состав готовят последовательным смешиванием предконденсата термореактивной смолы с щавелевой кислотой (ГОСТ 22180-76), гексагидратом хлористого магния (ГОСТ 4209-77), акриловой эмульсией, полимерным препаратом на основе полидиметилдиаллиламмониевого основания, силиконсодержащим мягчителем и водой при заявленном соотношении компонентов.
Способ осуществляется следующим образом.
Целлюлозосодержащие ткани после предварительной обработки по известной технологии после отбеливания и мерсеризации подвергают крашению периодическим способом в аппарате Dynamica Spring фирмы MCS (Италия)
Состав красильного раствора: активный краситель (0,3-5,0% от массы ткани), хлористый натрий (20,0-60,0 г/л), гидроксид натрия (0,98-1,3 г/л) и кальцинированная сода (5,0-6,0 г/л).
Используют активные красители, например, фирмы СНТ (Швейцария): Yellow S-8G, Turquoise S-BF 150, Blue S-FR 150 и другие.
Крашение осуществляют при температуре 55-60°С в течение 3,0-3,5 ч.
В красильную ванну вводят хлористый натрий, затем с интервалами в 20 мин последовательно добавляют активный краситель, гидроксид натрия и кальцинированную соду.
После слива красильной ванны осуществляют промывку холодной водой при температуре 20-25°С в течение 10 мин, затем промывку горячей водой при температуре 60-65°С в присутствии мочевины концентрацией 3-5 г/л в течение 10-20 мин, повторную промывку горячей водой 60-65°С в течение 10 мин. После этого производят мыловку при температуре 95°С в течение 20 минут в водном растворе, содержащем, г/л: комплексообразователь Фиолент - 0,25, моющий препарат - 1,5.
После мыловки проводят двукратную промывку горячей водой: сначала при температуре 85°С в течение 10 мин, затем при 50°С в течение 10 мин и обработку в водном растворе уксусной кислоты концентрацией 0,3 г/л (ледяной) в течение 10 мин.
При заключительной отделке ткани пропитывают составом, содержащим, г/л: МДМДГЭМ - 80,0-100,0, магний хлористый (гексагидрат) - 4,0-6,0, акриловую эмульсию - 10,0-15,0, щавелевую кислоту - 3,0-5,0, ПДМДААО - 15,0-20,0, силиконсодержащий мягчитель - 10,0-15,0, воду - до 1 л при температуре 27±5°С, отжимают до 100%, сушат конвективным способом по зонам при температуре 110-120°С и проводят термообработку при температуре 130-140°С в течение 3-5 мин.
В таблице 1 представлены параметры промывки и пропитки составами для заключительной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов по примерам, в таблице 2 - результаты испытаний полученных тканей. Примеры 4 и 5 являются контрольными.
Предложенным способом обработали хлопчатобумажную ткань (примеры 1, 3 и 4) и смешанную хлопко-льняную (примеры 2 и 5).
Для проведения сравнительных испытаний образцы указанных выше тканей изготовили по известной технологии с использованием при заключительной отделке состава по примеру 6 (Отделка хлопчатобумажных тканей: Справочник / Под ред. Б.Н.Мельникова. - Иваново: изд-во «Талка», 2003. - 484 с. ISBN 5-87596-051-5, С. 157-165, 378-379).
Несминаемость оценивали по суммарному углу раскрытия, град (ГОСТ 19204-73);
потери тканями прочности при обработках - по снижению разрывной нагрузки, % (ГОСТ 3813-72) (ИСО 5082);
усадку, % - по ГОСТ 30157.0-95, 30157.1-95;
концентрацию свободного формальдегида, мкг/г - по ГОСТ 25617-2014, п. 18;
устойчивость окраски к стирке - по ГОСТ 9733.4-83; к поту (метод 2) - по ГОСТ 9733.6-83; к сухому трению - по ГОСТ 9733.27-83 (СТ СЭВ 5444-85).
Использование предложенного способа крашения и отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов позволит получать экологически безопасные ткани с высокими эксплуатационными свойствами.