Композиция для крашения арамидных волокнистых материалов

(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ КРАШЕНИЯ АРАМИДНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ(73) Патентообладатели Открытое акционерное общество Могилевский текстиль(ВУ) Государственное образовательное учреждение высшего профессиональ(71) Заявители Открытое акционерное об щество Могилевский текстиль (ВУ) Государственное образовательное учреждение высшего профессионально ного образования Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна (К 11)(72) Авторы Дянкова Тамара Юрьевна 115 3595606,1971.(К 11) Михайловская Анна Павловна 115 4227885, 1980.(1211) Дащенко Наталья Витальевна 1 Р 63190085 А, 1988.(1211) Окуловская Наталья Владими- 1 Р 08165453 А, 1996. ровна (1111) Новоселов Николай Пет- ЕР 0249375 А 2, 1987. рович (К 11) Козырина Татьяна Гав риловна (ВУ) Макаревич ТатьянаКомпозиция для кращения арамидных волокнистых материалов, содержащая водный раствор катионного красителя и интенсификатор - алкилфосфат натрия общей формулы КОРО 3 Ыа 2, где К - алкильный радикал С 3 Н 7-, С 4 Н 9-, С 5 Н 11-, С 6 Н 13-, С 7 Н 15- или С 3 Н 17-, отличающаяся тем, что дополнительно содержит в качестве интенсификатора краситель синий МА, обработанный фосфорной кислотой, при следующем соотнощении компонентов, г/лкатионный краситель 0,1-0,5 алкилфосфат натрия 0,5-2,0 краситель синий МА, обработанный фосфорной кислотой 0,1-0,5 вода остальное.Изобретение относится к области отделки текстильных высокопрочных материалов защитной одежды, устойчивых к термоокислению, и может быть реализовано на текстильных отделочных предприятиях.Известны составы для кращения и отделки термоогнестойких арамидных материалов,например ткани артикула Надежда на основе полиамидобензимидазольных (ПАБИ) волокон, приведенных в описании к А. с. СССР Не 1765269 А 1 (Громов В.Ф., Федорова Н.С. Композиция для пигментного крашения целлюлозосодержащих материалов. А.с. Не 1765269А 1, (46) 30.09.92 // Бюл. Не 36. - С. 12), включающие латекс сополимера винилиденхлорида с бутадиеном в массовом соотношении мономеров 7030 или латекс сополимера винилиденхлорида с винилхлоридом 6535 или 8020 соответственно, или их смесь при соотношении 11 полиэтиленовую эмульсию антимигратор на основе манутекса КБ или смеси крахмала с сольвитозой, поверхностно-активное вещество превоцелл ШОР 100 или лейканол и водную дисперсию пигментного красителя. Предлагаемые составы позволяют получить прочные окраски лишь при крашении в светлые тона, что соответствует содержанию красителя в пропиточной суспензии 0,1-0,3 (1-3 г/л), при повышении интенсивности окраски до уровня средних тонов, увеличении концентрации пигмента в суспензии выше 0,3 прочность окраски резко снижается. Кроме того, пропиточная суспензия не обладает устойчивостью, что в условиях производства приводит к налипанию коагулюма на поверхность пропиточных валов и, как следствие, к неровности крашения материала. Наносимая композиция содержит вещества (полиэтиленовая эмульсия, манутекс КБ),применение которых приводит к снижению устойчивости к термоокислительной деструкции волокна по сравнению с уровнем этих свойств у исходных материалов.Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является композиция для крашения арамидных волокнистых материалов (Пат. РФ 2238356. МПК 7 В 06 Р 1/08,1/62 // Бюл. Не 29. - 2004) из водного раствора катионным красителем в присутствии интенсификатора. В качестве интенсификатора композиция содержит алкилфосфаты натрия общей формулы КОРО 3 Ыа 2, где К - алкильный радикал С 3 Н 7-, С 4 Н 9-, С 5 Н 11-, С 6 Н 13-, С 7 Н 15-,С 3 Н 17-. Состав красильной ванны включает, г/л воды краситель катионный 0,1-0,5 алкилфосфат натрия 0,5-2,0 остальное - вода. Композиция обеспечивает достижение равномерных и интенсивных окрасок широкой цветовой гаммы, улучшение гигиенических характеристик, применение составов красильных растворов, соответствующих экологическим требованиям при сохранении физико-механических и огнезащитных характеристик волокнистого материала из полигетероарилена относительно неокрашенного образца.Техническим результатом заявляемого решения является повышение устойчивости к термическому окислению волокна при одновременном сохранении физико-механических свойств и достижении равномерных и интенсивных окрасок широкой цветовой гаммы.Поставленная задача достигается тем, что композиция для крашения арамидных волокнистых материалов, содержащая водный раствор катионного красителя и интенсификатор - алкилфосфат натрия общей формулы КОРО 3 Ыа 2, где К - алкильный радикал С 3 Н 7-,С 4 Н 9-, С 5 Н 11-, С 6 Н 13-, С 7 Н 15- или С 3 Н 17, дополнительно содержит в качестве интенсификатора краситель синий МА, обработанный фосфорной кислотой, при следующем соотношении компонентовкраситель катионный 0,1-0,5 алкилфосфат натрия 0,5-2,0 краситель синий МА, обработанный фосфорной кислотой 0,1-0,5 вода остальное.Модуль ванны - 200. Волокнистый арамидный материал окрашивают при температуре 95-100 С в течение 30 мин, промывают 10 мин горячей и холодной водой и сушат. Композиция обеспечивает получение ровных окрасок средних и темных тонов на арамидных,в том числе гетероциклических, волокнистых материалах, устойчивых к мокрым обработкам и сухому трению при одновременном достижении более высоких показателей устойчивости к термоокислительной деструкции и соблюдении санитарно-гигиенических и экологических требований (на уровне прототипа). Как и в прототипе, при крашении волокнистых материалов из полигетероариленов в цвет хаки может быть использован краситель бриллиантовый зелень 1 й. Требуемый оттенок получается в результате наложения колористических характеристик красителя и волокна, обладающего естественной желтокоричневой окраской. Используемый краситель применяется в медицине (зеленка) для обеззараживания травмированных участков кожи, что особенно важно для одежды, за 00 0003 01 2007.10.30щищающей от пулевых ранений И травм. Для получения равноинтенсивнь 1 х окрасок по протопипу требуется использовать катионный краситель катионный синий О в количестве 2,0 г/л И изопропилфосфат натрия С 3 Н 7 ОРО 3 Ыа 2 - 2 г/л. Температура начала разложения составляет 522 С, а потеря массы - 1,0 . По предлагаемому нами рецепту при том же количестве красителя и интенсификатора - изопропилфосфата натрия в КОМПОЗИЦИИ с красителем синим МА, обработанным фосфорной кислотой в соотношении 11, температура начала термического окисления окрашенного материала возрастает на 52 С, при этом потеря массы полимера уменьшается на 2-3 по сравнению с неокрашеннь 1 м образцом, испь 1 таннь 1 м в том же режиме (скорость нагрева на воздухе 10 С /мин), что свидетельствует о повышении устойчивости арамидного материала к термическому окислению. При этом интенсивность окраски, физико-механические характеристики, прочность окраски к мь 1 льно-содовому раствору и сухому трению остаются на уровне образцов, обработанных по рецепту прототипа. Полученные окраски с применением алкилфосфатов натрия в композиции с красителем синим МА, обработанным фосфорной кислотой в соотношении 1 1,характеризуются равномерностью, наблюдается нивелирование природной разнооттеночности и неоднородности структуры нити, составляющих отличительную особенность арамиднь 1 х гетероциклических волокон и проявляющихся в виде зебристости и полосатости ткани или меланжевости пряжи.Алкилфосфаты С 3 Н 7 ОРО 3 Ыа 2, С 4 Н 9 ОРО 3 Ыа 2 широко используются в качестве антистатиков (Патент России 1639001, МПК С 0713 9/09, опубл. 30.12.1993). Используемые алкилфосфать 1 натрия экологически безопасны и входят в состав обрабатывающей ванны в малых концентрациях (0,5-2,0 г/л). Синтез алкилфосфатов натрия может быть осуществлен по известной методике в условиях химической станции отделочного производства или химической лаборатории, так как реакция протекает без выделения вредных веществ, отличается простотой технологии и аппаратурного оформления. Методика получения красителя синего МА, обработанного фосфорной кислотой Н 3 РО 4 в соотношении 11, соответствует вышеприведенным условиям получения алкилфосфатов.Для сравнения технического уровня показателей качества окраски и основных эксплуатационных характеристик (прочность на разрыв и относительное удлинение при разрыве) в таблице приведены данные испытаний и условия обработки, соответствующие предлагаемому техническому решению (примеры 4-6, 9-11, 13), и прототипу (примеры 1-3).Сущность технического решения раскрывается в примерах.Пример 0 (прототип) Готовят красильный раствор состава (в г/л)краситель катионный розовый 2 С 0,5 изопропилфосфат натрия 2,0 вода (МВ 200) 992,0.МВ - 200. Моток комплексной нити СВМ в количестве 0,5 г окрашивают при температуре 95-100 С в течение 30 мин, промывают 10 мин горячей (80-85 С) и холодной водойи сушат. Пример 2 (прототип) Окрашивают образец (0,5 г) ткани из волокна Тулен (артикул Надежда) красителемкатионным розовым 2 С в присутствии интенсификатора алкилфосфата натрия С 8 Н 17 ОРО 3 Ыа 2 (2,0 г/л). Остальные условия обработки соответствуют примеру 1.Окрашивают образец (0,5 г) пряжи из волокна Терлон красителем бриллиантовым зеленым, в качестве интенсификатора используют алкилфосфат натрия С 3 Н 17 ОРО 3 Ыа 2 (2,0 г/л). Остальные условия обработки соответствуют примеру 1.Ниже приведены примеры 4-6, 9-11, 13 реализации предлагаемого технического решения и анализ его эффективности.Примеры 0 -0 (оптимальные условия) Готовят 100 мл красильного раствора состава (в г/л)краситель катионнь 1 й розовый 2 С 0,3 пентилфосфат натрия С 5 Н 11 ОРО 3 Ыа 2 0,5-2,0 краситель синий МА, обработанный фосфорной кислотой 0,3 вода (МВ 200) остальное.Остальные условия обработки соответствуют примеру 1.Окрашивают образец (0,5 г) ткани из волокна Тулен (артикул Надежда) красителем катионным розовым 2 С в присутствии интенсификатора (2,0 г/л) - октилфосфата натрия С 3 Н 17 ОРО 3 Ыа 2 и красителя синего МА, обработанного фосфорной кислотой, в количестве 0,1-0,5 г/л. Остальные условия обработки соответствуют примеру 1.Окрашивают образец (0,5 г) пряжи из волокна Терлон красителем бриллиантовым зеленым, в качестве интенсификатора (2,0 г/л) используют октилфосфат натрия С 3 Н 17 ОРО 3 Ыа 2 и краситель синий МА, обработанный фосфорной кислотой, в количестве 0,1-0,5 г/л. Остальные условия обработки соответствуют примеру 1.В примерах 4, 7, 8 приведены показатели интенсивности окраски, подтверждающие оптимальные значения концентраций интенсификатора в растворе. При концентрации,превышающей 2,0 г/л, интенсивность окраски (пример 8) соответствует интенсивности окраски образца при использовании октилфосфата натрия в количестве 2,0 г/л (пример 6),т.е. превышение концентрации интенсификатора выше верхнего концентрационного предела не приводит к увеличению интенсивности окраски. Снижение концентрации интенсификатора ниже 0,5 г/л (пример 7) не обеспечивает содержания красителя на волокне,соответствующего нижнему порогу чувствительности глаза к цветовому отличию от неокрашенного образца арамидного волокна.В примерах 9, 10 показана возможность использования алкилфосфатов с длиной углеводородного радикала от С 3 до Св. Значения функции ГКМ, характеризующие интенсивность окраски, достигают значений 2,5 и 6,5 соответственно для случаев крашения нити СВМ красителем катионным синим О и ткани Тулен - катионным розовым 2 С. При использовании алкилфосфатов большей молекулярной массы существенно снижается растворимость алкилфосфата даже при повышенных температурах, значение функции ГКМ уменьшается до 0,1 (пример 12). Низкомолекулярные (менее трех атомов углерода) алкилфосфать 1 натрия использовать нецелесообразно, так как их синтез связан с применением токсичных и легколетучих спиртов.Данные дифференциального термического анализа, полученные на дериватографе Р. и Р.Ег 1 еу 5 образцов комплексных нитей Тулен, СВМ и пряжи Терлон, окрашенных в оптимальных условиях, показывают, что устойчивость к термоокислительной деструкции повышается по сравнению с неокрашенным и окрашенным по прототипу волокном. Температуры начала разложения исходного и окрашенных по прототипу образцов (примеры 1-3) примерно одинаковы и составляют соответственно 522, 500 и 525 С. Температуры начала разложения образцов, окрашенных в присутствии алкилфосфатов натрия в композиции с красителем синим МА, обработанным фосфорной кислотой в соотношении 11Испытания устойчивости окраски к физико-химическим воздействиям определяли согласно стандартам ГОСТ 97330-83 - ГОСТ 973327-83.Разрывную нагрузку определяли согласно ГОСТ 6309-80.Для характеристики неровности крашения использовали обобщенный показатель, учитывающий одновременное различие по цвету и светлоте в системе Г. Вышецкого (Кириллов С.А. Цветоведение, - М. - 1987 г.).Интенсивность окраски оценивали по величине функции ГКМ (Гуревича-Кубелки Мунка) и рассчитывали по значениям коэффициентов отражения, которые определяли на приборе ФМШ-56 в соответствии с ГОСТ 18054-72.