CS212550B1

CS212550B1 - Způsob kationizace přírodních a syntetických polymerů obsahujících hydroxylové skupiny

Info

Publication number: CS212550B1
Application number: CS763979A
Authority: CS
Inventors: Drahomir Dvorsky; Karel Cerovsky
Original assignee: Drahomir Dvorsky; Karel Cerovsky
Priority date: 1979-11-09
Filing date: 1979-11-09
Publication date: 1982-03-26

Abstract

Vynález se týká použití kvarterních amoniových sloučenin obecného vzorce v němž X je aniont silné anorganické nebo organické kyseliny R, , Rg, Rj, R^ alkyl s počtem uhlíků 1 až 3 pro kati onizaci přírodních i regenerovaných celulozových vláken a škrobu. U celulozových vlákennýoh materiálů se dosahuje kati oni zaci těmito sloučeninami výrazného zvýšení využití barviva při barveni aniontovými barvivý, zvýšení úrovně stálostí vybarvení a zmenšení nároků na množství vody při praní po barvení. Škrob kati onizovaný sloučeninami podle vynálezu může být využit jako retenční činidlo k lepšímu zadržení pigmentů a krátkých vláken na sítech.

Description

Vynález se týká použití kvarterních amoniových sloučenin obecného vzorce

Cl OH R₃ v němž X je aniont silné anorganické nebo organické kyseliny

R, , Rg, Rj, R^ alkyl s počtem uhlíků 1 až 3 pro kati onizaci přírodních i regenerovaných celulozových vláken a škrobu. U celulozových vlákennýoh materiálů se dosahuje kati oni zaci těmito sloučeninami výrazného zvýšení využití barviva při barveni aniontovými barvivý, zvýšení úrovně stálostí vybarvení a zmenšení nároků na množství vody při praní po barvení.

Škrob kati onizovaný sloučeninami podle vynálezu může být využit jako retenční činidlo k lepšímu zadržení pigmentů a krátkých vláken na sítech.

Vynález se týká použití kvartémích amoniových sloučenin obecného vzorce

Cl OH R₃ v němž X je R, a Rg ^2 ^a ^4 aniont silné anorganické nebo organické kyseliny, alkyl s počtem uhlíků 1 až 3; alkyl s počtem uhlíků 1 až 3.

ného

Sloučeniny podle vzorce I se výhodně připravují kvartérizací terciárních aminů obecvzorce II

v němž symboly R₁, Rg a R^ mají význam uvedený pod vzorcem I, působením epoxysloučenin obecného vzorce III

Cl—CHj—C— CH,

V (III) v němž symbol R^ má význam uvedený pod vzorcem I.

Sloučeniny vzorce používané podle vynálezu se mohou použít ke kationizaci celulózy, škrobu, ale i k dalším polymerům obsahujícím hydroxylová skupiny, ke kationizaci přírodních i syntetických polymerů obsahujících hydroxylevé skupiny.

Jako příklady alkylů R, a R^ lze uvést s výhodou metyly a také etyly, Rg potom nejlépe metyl.

Jako anionty X~přichézejí v úvahu anionty anorganických, jako je iont chloridový, síranový nebo fosfátový, ale i ionty organických kyselin, např. aromatických nebo nižších alifatických kyselin.

Jako zástupce sloučenin vzorce I je možno uvést např. N-(2-hydroxy-3-chlórpropyl)-N,N-dimetyl-N-fenylamoniumchlořid, N-(2-hydroxy-3-chlórpropyl)-N,N-dimetyl-N-tolylamoniummetosulfát a N-(2-hydroxy-2-metyl-3-chlórpropyl)-N,N-dimetyl-N-tolylamoniumchlorid.

Sloučeniny podle vzorce I mohou být použity ke kationizaci celulózy a škrobu, ale i dalších polymerů obsahujících hydroxylová skupiny.

Celulózové vlékenné materiály upravené sloučeninami vzorce I při následném barvení vykazují výrazné zvýšení afinity vůči aniontovým barvivům a tím i zvýšené využití těchto barviv a zlepšení jejich stálostí.

Škrob upravený sloučeninami podle vynélezu se vyznačuje schopností vázat aniontové látky, např. barviva, takže může sloužit k čištění odpadních vod v barevnách nebo intenzifikaci praní.

Při papírenské výrobě zlepšuje kationizovaný škrob vlastnosti papíru.

Ze všech těchto uplatnění sloučenin podle vzorce I je potom nejdůležitějěí zlepšení kolorietických vlastností celulózových vlákenných materiálů.

Celulózová vlákna lze upravovat sloučeninami podle vynálezu před vlastním barvením, současně s barvivém nebo po barvení.

V prvním případě je dosahováno velmi výrazného zvýšení využití aniontových barviv.

To platí hlavně o reaktivních substantivních a indigozolových barvivěch. U substantivních barviv je potom patrno nejvíce zvýšení úrovně stálostí za mokra. Kationizace celulózových materiálů v jedné lázni s barvivém je opět zvláště výhodná u barviv substantivních, kde již zvýšené využití barviva není tak výrazné jako v předešlém případě, avěak je dosahováno opět vynikajících mokrých stálostí.

Využití kati onizačních přípravků pro zvyšování stálostí vybarvení na celulózových materiálech mé praktický význam pouze u substantivních barviv.

Je samozřejmá, že je dosahováno pouze zvýšení stálostí při zachování stejného stupně využití barviva jako při konvenčních způsobech barvení.

Kationizaci celulózových materiálů sloučeninami vzorce I lze v praxi provést řadou způsobů. Nejvyššl využití skýtají postupy, při nichž je přípravek nanášen na textilní materiály fulardovací nebo jinou impregnační technikou. Impregnační lázně obsahují vodné roztoky sloučenin podle vynálezu v množství od 5 do 100 g na litr lázně a alkálie potřebné k fixaci, tj. reakci sloučenin s celulózou.

Lze použít např. uhličitan sodný, hydroxid sodný nebo látky alkálie uvolňující za vyšších teplot, jako např. trichlóroctan sodný. K reakci sloučenin podle vynálezu s celuló zou dojde pouhým odležením při teplotě místnosti po dobu 6 až 12 hodin, při odležení za tepla po dobu 1 až 3 hodin nebo po zasušení a tepelném zpracování horkým vzduchem, párou nebo kontaktním teplem při teplotách 100 až 220 °C.

Kontaktním podmínkám fixace je nutno přizpůsobit druh a množství alkálie.

S kati onizačními přípravky podle vynálezu lze pracovat i z dlouhé lázně a to v rozmezí koncentrací 5 až 50 g/1 při teplotách 20 až 90 °C, s výhodou 50 °C a přídavkem alkálií, s výhodou hydroxidu sodného.

Při současné aplikaci sloučenin podle vynálezu a barviva jsou postupy v podstatě shodné, což platí i o dodatečném zvyšování stálostí již vybarvených materiálů.

Je samozřejmé, že sloučeniny vzorce I lze využít i v technologii textilního tisku . celulózových materiálů podle zásad uvedených ve stati týkající se barvení.

Hlavni využiti kati onizačních přípravků podle vynálezu je v oblastí textilního zušlechťování, hlavně barvení celulózových materiálů, kde je jejich prostřednictvím dosahováno podstatného zvýšení využití barviv, zlepšení stálostí za mokra a snížení nároků na množství prací vody po barvení i celkově menšího stupně znečištění odpadních vod.

Celulózovými vláknitými materiály se rozumí jak materiály z přírodní celulózy, jako je bavlna a len, tak i materiály z regenerované celulózy, jako je např. viskózová střiž a viskózové hedvábí

Avšak využití přípravků podle vynálezu i v jiných oblastech, jako je papírenské technologie a čištění odpadních vod se jeví jako velmi perspektivní.

Proti jiným známým kationizačním přípravkům poskytují sloučeniny podle vynálezu tyto výhody:

Na rozdíl od známých sloučenin na bázi N-(2,3-epoxypropyl)-N,N,N-trimetylamoniumchloridu je přípravek podle vynálezu prostý zápachu, což je důležité z hlediska využití v textilních provozech. Je totiž známo, že podstatnějšímu rozšíření jinak velmi účinných katlonizačních přípravků uvedeného typu byl na závadu právě velmi nepříjemný zápach.

Proti známým přípravkům na bázi N-metyl-N-(2,3-epoxypropyl)morfoliniumchloridu jsou sloučeniny podle vynálezu účinnější a stabilnější v dlouhodobém skladování.

Proti oběma známým uvedeným typům kati onizačnich přípravků se vyznačují sloučeniny podle vzorce I vyšší reaktivitou, což umožňuje např. snížit při stejné alkalitě impregnační lázně fixační teplotu při aplikaci se zasušením a tepelnou fixací ze 150 °C na 100 až 110 °C při stejné době.

Praktické využití vynálezu je naznačeno v těchto příkladech:

Příklad 1

Bavlněná tkanina se na fulardu impregnuje lázní obsahující v jednom litru 25 g N-(2-hydroxy-2-metyl-3-chlórpropyl)-N,N-dimetyl-N-fenylamoniumchloridu, 12,5 g hydroxidu sodného s odmačkem 80 %, načež se zabalí do polyetylénové fólie a ponechá se odležet při teplotě 20 až 25 °C po dobu 12 hodin. Následuje praní vodou při teplotě 50 °C po dobu 10 minut a barvení 1,5 % z hmotnosti materiálu Přímé oranž č. C. I. 27. Získá se syté oranžové vybarvení, které se vyznačuje vysokými stálostmi v praní za varu.

Příklad 2

Tkanina z viskózová střiže se na džigru kati onizuje lázní obsahující v jednom litru 30 g N-(2-hydroxy-3-ohlórpropyl)-N,N-dimetyl-N-tolylamoniumchloridu, 15 g hydroxidu sodného při teplotě 50 °C po dobu 60 minut.

Následuje praní vodou teploty 50 °C po dobu 15 minut a barvení Reaktivní červení č. C. I. 2 v sytosti 3 % při 80 °C po dobu 60 minut bez jakýchkoliv dalších přísad. Výsledkem je syté červené vybarvení s vysokým využitím barviva a velmi dobrými stálostmi za mokra.

Příklad 3

Na bramborový škrob rozprostřený ve slabé vrstvě na nerezovém plechu se rozprašovačem rovnoměrně nanese lázeň obsahující v jednom litru 50 g N-(2-hydroxy-3-chlórpropyl)-N,N-dietyl-N-tolylamonium chloridu, 20 g uhličitanu sodného tak, aby mokrý přívažek činil 40 %, načež se škrob suší v sušárně při teplotě 140 °C po dobu 30 minut.

Takto kationizovaný škrob je schopen vázat aniontové barviva např. při intenzifikaci pracího procesu.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Způsob kationizace přírodních a syntetických polymerů obsahujících hydroxylové skupiny, vyznačený tím, že se jako kati onizačnibo prostředku použije sloučeniny obecného vzorce

CH,—C—CH,—NI I I ci OH n₃ r₂ kde X” znamená aniont silné anorganická nebo organická kyseliny, Rj, R₂, Rj, R₄ znamená alkyl s počtem uhlíků 1 až 3.

Severografia, n. p., závod 7, Most