CS202185B1 - Způsob barvení vláknitých polymerů obsahujících kvarterní amoniové skupiny - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu barvení modifikovaných celulózových vláken reaktivními barvivý.

Při barvení celulózových vláken reaktivními barvivý dochází k chemické reakci mezi reaktivní skupinou barviva a hydroxylovými skupinami celulózy. Reakce probíhá buď jako nukleofilní substituce, nebo nukleofilní adice. Pro vznik vazby je nutné, aby reakce probíhala v alkalickém prostředí. Stupeň alkality prostředí se řídí reaktivitou použitého barviva a způsobem aplikace. Při barvení vytahovacím způsobem se používá barviv, která mají dostatečnou substantivům. Přesto je však nutno dávkovat vysoké množství elektrolytu, aby se dosáhlo únosného využití barviva.

Dávky elektrolytu se pohybují v rozmezí 50—100 g/1 lázně. Dávky alkálie potřebné k fixaci barviva se řídí reaktivitou příslušného barviva, resp. reaktivní skupinou. Používá se obvykle uhličitanu sodného v množství 5—30 g/1, terč. fosforečnanu sodného ve stejných množstvích nebo hydroxidu sodného či jeho kombinace s uhličitanem sodným. Teplota barvení je opět závislá na typu reaktivní skupiny barviva a pohybuje se v rozmezí 20 až 95 °C. Přes vysoké dávkování elektrolytů i volbu optimálního režimu barvení dochází k vysokým ztrátám barviva, které jsou způsobeny tím, že barvivo souoasně reaguje za přítomnosti alkálie i s vodou. Ztráty barviva způsobené hydrolýzou se pohybují v rozmezí 30 až 70 %. Značné množství hydrolyzovaného barviva je nutno navíc pracně odstranit, což vyžaduje vysoká množství vody i zvýšené energetické nároky. Tím se prodlužuje celková doba barvení. Nedokonalé odstranění hydrolyzovaného barviva se promítá ve zhoršených stálostech vybarvení.

Při napouštěcích způsobech barvení je obvykle využití barviva vyšší. I zde však dochází k hydrolýze a tím i ke ztrátám na barvu.

Při barvení reaktivními barvivý je obzvláště na némercerované bavlně velmi obtížné dosáhnout sytějších odstínů vybarvení. V těchto případech je nutno volit tak vysoké dávky barviva, že se celkový proces barvení jeví jako ekonomicky nevýhodný.

Z charakteru stávajících reaktivních barviv vyplývá, že nejsou univerzálně použitelná pro všechny způsoby aplikace. Barviva určená pro vytahovací způsoby se obvykle nehodí pro tisk a naopak barviva pro tisk nejsou vhodná pro aplikaci z dlouhých lázní.

Všechny uvedené nedostatky dosavadních způsobů barvení jsou do značné míry odstraněny využitím postupu podle vynálezu.

V poslední době byl na několika pracovištích řešen problém modifikace celulózových vláken kationizačními prostředky. Bylo zjištěno, že takto modifikovaná vlákna vykazují zvýšenou afinitu vůči aniontovým barvivům. Z řady produktů doporučovaných pro modifikaci lze uvést sloučeniny typu

202 185

202 185

R_o—N-CH_O—CH—CH_O '-I I I έ

Cl

R₃ OH Cl kde Ri, R₂, R₃ značí alkyl nebo hydroxyalkyl s počtem uhlíků 1 až 4. Tyto látky reagují s celulózou v alkalickém prostředí za vzniku chemické vazby.

Nově bylo zjištěno, že modifikované vlákna lze barvit nejen obvyklými postupy, ale v případě reaktivních barviv i zcela nekonvenční technikou, při níž není třeba k fixaci barviva dávkovat pro klasická vlákna nezbytnou alkálií. Současně se ukázalo, že vysokého stupně fixace lze na modifikovaných vláknech dosáhnout při vytahovacích způsobech barvení bez přídavku elektrolytu.

Barvení kationizované celulózy reaktivními barvivý podle vynálezu může tedy probíhat nejen v neutrálním, ale dokonce i v kyselém prostředí. Fixace barviva na vlákno je zprostředkována bázickou skupinou modifikačního prostředku. Tento způsob barvení, kromě již uvedených výhod, tj. úspor elektrolytu a alkálie, má celou řadu dalších předností. Jedním z největších přínosů je překvapivě vysoké — téměř stoprocentní využití barviva, které se ekonomicky projeví i v následujících dokončujících operacích. Vlastní barvicí proces je proti běžně užívané technologii podstatně zjednodušen a zkrácen. Dokončující operace se proti obvyklému dlouhodobému praní a mydlení rovněž podstatně zkrátí a nároky na spotřebu vody se výrazně zmenší.

Nový postup barvení umožňuje bavíc využívat a kombinovat prakticky všechny známé skupiny reaktivních barviv bez ohledu na to, pro jaký způsob aplikace jsou určena. Tak lze například barvit nízkosubstantivními barvivý š malou reaktivitou vytahovacím způsobem při nízkých teplotách a to i pro velmi syté odstihy.

Přednosti vynálezu osvětlují následující příklady:

Příklad 1:

Předupravený bavlněný manšestr se napouští na fulardu lázní obsahující 50 g/1 sloučeniny vzorce [ (CH₃)₃N—CH₂—CH(OH}— ch₂ci]⁺ci20 g/1 uhličitanu sodného bezvodého 60 g/1 močoviny g/1 smáčedla na bázi alkylsulfojantaranu.

Následuje zasušení na hotflue a tepelná fixace po dobu 2 min, při 150 °C. Tkanina se dále na džigru pere do neutráluí reakce a barví v lázni (poměr lázně 1:3j 2% z váhy materiálu Reaktivní modř Cl 2 kyselina mravenčí do pH 3

První dvě pasáže se barví při 30 °C, potom se teplota zvýší na 70 °C a při této teplotě se barví ještě 45 minut. Následuje krátké praní a mydlení za varu.

Výsledkem je syté modré vybarvení odpovídající přibližně dvojnásobné sytosti dosažitelné obvyklým barvením na původní tkanině.

Příklad 2:

Pracovní kepr ze směsi 67 % bavlny a 33 % viskózové stříže se kationizuje podle příkladu 1.

Pere se průchodem širokopracím strojem, načež se suší.

Dále se napouští na fulardu lázní obsahující g/1 Reaktivní červeň Cl 2 kyselina octová do pH 6.

Teplota lázně je 20 °C, odmačk 80 %. Po odleženi po dobu 4 hodin následuje obvyklé praní a mydlení průchodem širokopracím strojem.

Výsledkem je červené vybarvení, které vykazuje proti barvení způsobem klocování — odležení za studená (na původní tkanině) vyšší využití barviva přibližně o 40 %.

Příklad 3:

Bavlněná smyčková tkanina se kationizuje dle příkladu 1, pere se na širokopracím stroji, suší a napouští lázní obsahující 10 g/1 Reaktivní žluť Cl 2 g/1 Reaktivní modř Cl 95 kyselina octová ledová do pH 4

Teplota lázně je 60 °C, přívažek 100 °/o. Následuje průchod infrazónou a nabálení do termické komory. Po odložení při teplotě 85 °C po dobu 50 minut následuje vyprání na širokopracím stroji.

Výsledkem je syté zelené vybarvení.

Spotřeba vody na praní je u všech tří příkladů nejvýše poloviční ve srovnání s konvenčním způsobem barvení stejného sytého odstínu. S tím souvisí i značně snížené množství barviva v odpadních vodách a současně i snížená solnost.

Claims (1)

1. Způsob barvení vláknitých polymerů obsahujících kvarterní amoniové skupiny typu kde R !, R₂ a R3 jsou alkyly nebo hydroxyalkyly s počtem uhlíků 1 až 4 reaktivními barvivý, vyznačený tím, že se reaktivním barvivém barví v kysele reagující lázni při pH 0 — 6,5 po dobu 30 s až 24 hodiny při teplotách 15 až 180 °C.