CS217123B1 - Method of pretreatment of textile materials containing cellulose mainly cotton fibres - Google Patents

Description

Vynález se týká využití reaktivních kvarterních amoniových sloučenin při předúpravě textilníóh materiálů, obsahujících celulózová vlákna· Výzkumy v oblasti využití kationizačníoh přípravků při barvení celulózových vlákenných materiálů se v posledních letech, poznamenaných energetickou a surovinovou krizí, značně zintenzivnily· Úspory barviv, energie, prací vody i zvýšení stálosti vybarvení, které se využitím reaktivních kvarterních amoniových sloučenin nabízejí, jsou bezpochyby významným faktorem, ovlivňujícím rozsah vývojových prací·

Jak známo, kationizační přípravky reagují v alkalickém prostředí s hydroxylovými skupinami celulózy za vzniku kovalentní vazby· Kvartérní amoniová skupina pak iontově váže aniontová barviva. Z řady prací vyplývá, že největší význam má aplikace kationizacních přípravků před barvením, kdy jsou ekonomické přínosy této te< hniky nej vyšší.

Z nejnovějších poznatků Vyplývá, že využití a účinek kationizacních přípravků na bázi N( 2,3-epoxypropyl) - Ν,Ν,Ν-trialkylamoniových a N(3-chlór, 2-hydroxypropyl) - N,N, N-trialkylamoniových solí lze ještě zvýšit, pokud se textilní materiály, obsahující celulózová, zejména bavlněná vlákna, ponechají před zpracováním těmito kationizačními přípravky zbotnat v roztocích hydroxidů alkalických kovů, s výhodou v roztoku hydroxidu sodného·

Dalším vývojem této technologie bylo zjištěno, že stejného výsledku lze dosáhnout novým způsobem předúpravy textilních materiálů, obsahujících celulózová, zejména bavlněná vlákna, při kterém se textilní materiály napojí roztokem hydroxidu sodného o koncentraci 100 až

350 g«l\ načež se okamžité nebo po odložení zpracovávají roztoky sloučenin obecného vzorce ( 1 )

217 123

217 123

je alkyl onbo hydro^alkyl s počtem uhlíků 1 až 4 jsou alkylové zbytky s počtem uh.íků 1 až 6

-s kkupOra - CHg - nbbo aoom tyslíku ee kkuptna - CH . nbbo - CH - CH^ ^O^ O^H Cl *

jn - ctlé číslo 1, 2 onbo 3 kde .

Rj

Z

Y o

Pro preparaci tnetilií roztoky hydroxidu sodného je vhodná koncentrace NaOH 1(°_л35° β·1^-1 9 zvláš^t vý^ho^dn^á pak¹⁷⁰ - 250 g.l ^-1·

Plsobení vodné lázně hydroxidu sodného je podobné metrroraci nebo louhování· Teetilní materiál se napustí vodnou lázní hydroxidu sodného na fuláru, na meerceračníta stroji nebo běžném zařízení pro louhování· Před zpracováním materiálu ve vodné lázoL kvartérní amoeOL ové sloučeniny sé můzn provést krátké odležení· Doba odležení se dopooruSuJe v rozmezí 1 až ²⁰ rá.n při konoentreal '‘20° až 35° g.l¹ ne^bo 2° až 24° ^mLo při ^noenttnaji _ ¹⁰° až ²°° g.l^-1 · Teplota vodn^é lázně hydroxidu sodo^ého muuí být v rozmezí 5 a^ž 8° °C, podotaě jako u mercerace či duhování, optimáte ¹⁰ a^{ž 3}° °C·

Zpracování textilního materiálu ve vodné lázni, obseaitiuící kvartérní amidovou slou čeriou oteon^o vzorce ( 1 ⁾ , se provádí za účelem vázání tata s^učenioy na c^u^zu kovalnottí vazbou· K reakci mezi celulózou a kvartérní amordovou sloučeninou je nutná alka lita textilní^ho materiálu a teplota 2° a^ž . 8° °C· ^K tomuto zpracování se využije ^běžo^é stao-ní zařízení,- oapř.fSlár, džigr, ha špit, oábalové zařízení Rotowa, bar/doí aparáty nebo tryskové baricí stroje· Délka lázoě oa těchto strojích je 1 i 0,8 až 1 t 25· čím je tento poměr menOí, tím je vetší procento využití kvartérní amootové sloučeniny·

Zprraování katiotizačtímL přípravky obecného vzorce ( 1 )lze w3kuUecxn,t v dlouhé lázoi při délce lázně 1 l 2 až 1 >25 při teplotách 20 až 80 °C po dobu 15 min až 6 hodin, s výhodou při 5° až 6° °C po dobu 3° až 6° min a sloučenin obnooého vzorce ( 1 ) v lázoi 1° a^{ž 8}° g.-l^-1·

Tyto sloučeniny jevšak možno oa textilie rapojnoé roztoky alkalických hydroxidů nanášet klonováním mokré oa mokré či jitou vhodopu technikou, oapř.z pěn· Fixaci sloučenin vzorce ( 1 ) 12e pak uskužečnOt odležením za studená nebo za tepla, 'případně pařením sytou párou· Poodjeti se odle^ttí v tóbalu za studená při taplota ²° a^{ž 2}5 °( pak otHoftení muuí trvat 4 až 24 hodiny· Uercch.ení reakce mzi celulózou a kvartérní amoidovou sloučeninou se může provéet pařením sytou párou o teplotě 1°° a^{ž 10}5 °C po do^bu ²⁰ a^{ž 360} s.Po zpracování ve vodné lázni n kvarterní amoniovou sloučeninou se může textilní materiál přímo vnést do barlcí lázně nebo se může potiskovat· Pokud barvení nenavazuje ihned nebo je alk^a^lLta při barvení ое^аои^, je lepší mat tri ál neutralizovat a vyprat, aby alkálie tezpůůobila žloutnutí nebo poškození textilního materiálu·

Pro způsob předupravy podle vynálezu jsou vhodné především takové kvartérní amoedové sloučeniny vzorce( 1 ) , které za X aOLoot anorganických kyselit, například ohLorid-, bromd-, síran-, íoaforečnan- nebo aoiont organických kyselit, například aoLonty aromaio kých jakož i nižších sulfokykelit, jako benzene uf ooao, * p-t^o^l^uon0ul.í^c^oao₉ metane ulfooat nebo nttosulfooto, dále pak zbytky kyselých alkyl-sterů anorganických kyselit jako methosiufát onbo nthoaiufát·

217 123

Jako zástupci sloučenin vzorce ( 1 ) mohou být jmenovány následující sloučeniny i

N ( 2, 3-epoxypropyl ) - N - metylmorfoliniumchl-orid

N ( 3 - chlór - 2 - hydroxypropyl ) - N - metylpiperidiniummethosulfát.

Způsob předúpravy podle vynálezu je vhodný pro příze, prameny i plošné textilie, jako tkaniny, pleteniny nebo rouna· Textilní materiál musí obsahovat hydroxylové skupiny, jako mají nativní celulózová vlákna nebo vlákna z regenerované celulózy· Může být tvořen směsí těchto vláken s polyesterovými, polyakrylonitriiovými nebo tracetátovými vlákny·

Způsob předúpravy je zejména vhodný pro textilní materiál, obsahující bavlněná vlákna, který dobře snáší zpracování i silnými koncentracemi hydroxidu sodného a je u něho požadováno krytí afinitních nerovnoměrností při následném barvení, tj· krytí nopků mrtvých a nezralých vláken· Způsobem podle vynálezu lze dosáhnout až trojnásobné využití kvartérní amoniové sloučeniny vzorce ( 1 ) oproti dosud známému způsobu jeho aplikace·

Barvení textilního materiálu se provádí aniontovými barvivý, která jsou známá pod označením jako barviva přímá, reaktivní a kyselá· Tato barviva jsou popsána v Colour Indexu,

3.vydání ( 1971 )·

К barevní lze využít známých diskontinuálních, polokontiňuálních nebo kontinuálních postupů a strojů, vhodných pro daný textilní materiál· Stupeň využití barviv je velmi vysoký a lze dosáhnout úrovně stálostí, odpovídající ve většině kriterií kvalitním reaktivním indigosolovym nebo kypovým barvivům.

Způsob předúpravy podle vynálezu má velký vliv na snížení spot eby aniontových barviv a na úsporu nákladů za drahá kvalitní barviva· Kromě snížení spot. eby barviv bude snížena i spotleba vody, její solnost a budou zlepšeny ekologické podmínky v okolí bareven. Způsob předúpravy se může využít při provádění mercerace nebo louhování na běžném strojním zařízení. Pro zajištění potřebné modifikaoe se však musí zachovat podmínky pro dokonalé působení hydroxidu sodného i kvartérní amoniové sloučeniny. Nutno zdůraznit, že výsledný účinek způsobu předúpravy podle vynálezu není prostým součtem samostatného provedení mercerace a samostatné modifikace, nýbrž je podstatně vyšší.

Dosud bylo možno využitím kationizačních přípravků dosáhnout krytí mrtvých a nezralých vláken pouze při technologii se zasoušením a horkovzdušnou fixací přihrávku· Postup podle vynalezu umožňuje dosáhnout úplného krytí mrtvých a nezralých vláken při následném červení aniontovými barvivý i tehdy, pokud byl kationizační přípravek aplikován z dlouhé lázně klocovacím způsobem s odložením velkonábalu. Krytí mrtvých a nezralých vláken je dokonalé i u těch barviv, která jsou podle údajů barváren oznaooyána jako nevhodná к barvení materiálů, obsahujících mrtvá a nezralá vlákna·

Konkrétní provádění způsobu předúpravy podle vynálezu je popsáno v následujících příkladech·

Příklad 1

Předupravená bavlněná košilovina se na fuláru napustí vodnou lázní o teplotě 10 °C s odmačkem 70 %, obsahující

200 £·1~1 hydroxidu sodného.

Po odložení v nábalu po dobu 30 min se tkanina zpracovává bez mezipraní na džigru lázni, která obsahuje 30 g.l¹ N ( 2,3 - epoxypropyl ) - N - metylmorfolinium chloridu.Délka lázně 1 i 3, doba zpracování 45 min při teplotě 55 °C, potom se pere a neutralizuje kyselinou octovou. Následuje barvení, které se provede rovněž na džigru· Barví se 40 min při teplotě 80 C barvivém Reaktivní modř č.C.I. 4 v množství 2,5 % · Výsledné vybarvení má velmi dobré stálosti za mokra i na světle, barvivo je zcela vyčerpáno z lázně, mrtvá i nezralá vlákna jsou zcela kryta. Ilísto obvyklého mydlení postačí jedna pasáž praní studenou vodou.

Podobný výsledek se docílí, použijí-li se i jiné kvartérní amoniové sloučeniny vzorce ( 1 ) , například sloučenina N ( 3-chlór, 2-hýdroxypropyl ) - N - etylmorfolinium bromid.

217 123

Příklad 2

Předupravená bavlněná smrková tkanina se na fuláru napustí vodnou lázní o teplotě ²5 °C ) s odmačkem 65 % , obsiúiuSíoí

180 g.l ^-1 hydroxidu sodnáto.

Na druhém fuláru se' na tuto tkaninu s odmačkem 110 % nanáší 7⁰ g.l”^{1 N} ( 3 . ' - ctoór,

- hy&roxypropyl ) - N - meylpiperidim meehuouufát.

Tkanina se nechá odležet v nábalu 6 hod při teplotě 25 °C, načež se na džigru vypere a

Následuje barvení na džigru 3' % barviva Přímá červeň č.C.I. 80 po dobu 40 m.n a při teplotě 9⁰ °C. Barvivo je po táto době ' zcela v^yčer^páno, tak^že na závěr stáčí tkaninu vy^prat pouze jednou pasáží ve studená vodě.

Výsledné ' sytá brilantní červená vybarvení je srovnatelná ve ' všech paramtrech s vybarvením naftoly. Podobný výsledek se dooílí, ' poouijí-li se i, jiná kvartární arnoidová'sloučeniny, uvedená například v přikladu 1.

Příklad 3

Elastický mažeetr ze směsi 76,5 % bavlny, 22 % polyamidu a 1,5 % polyuretanu se na fulárech napuutí vodnými lázněm, jako v příkladu ' 2. Místo odležení .se však tkanina pdří sy tou párou při teplotě 102 °C po dobu 1 m.n.Následuje praní a neuuralizace, stejně jako v přikladu 2. Dooílí se stejnáho vybarvení jako v přikladu 2. .

Claims (6)

1. PŘEDMĚ , á VYNÁ , LEZU

   1.Způsob předúpravy textilních mtteiálů, obsah^ícich celulózová, zejmána bavlněná vlákna, který zajišíuje moodfikiaji celilózovýcU vláken kvtartární amood-ovou sloučeninou před barvením anipntovými b^arvivy, vyznačený tím, že se na textilní mttri£L působí vodnou lázni, obsahi^cí 100 a^e 35^{0 g}.1“¹ tydroxidu sodnáho, na^če^e se zpracovává vodnou obeι^thi^ílз:^l kvartární amun-ovou sloučeninu obeonáho vzorce ( 1 ) i kde ^r2 ,Z

   Y *1 ·

   3.

   4/^{Z R}3 je alkyl nebo hyKdroQya.kyl s počtem uhlíků 1 až 4

   Rj jsou alkylová zbytky s počtem, ulú-íků 1' až 6 je ‘ je skup:ina - CHg- nebo atom kyslíku skupina - CH ' - CH, nebo - CH - CIL, \‘Z I 1

   0 OH Cl oelá číslo 1 , 2 nebo 3 · je
2. 2. Způsob předtipravy podle bodu 1, vyznačený tm, že se na. textilní nateriál ' působí vodnou lázní hydroxidu sodróho o .kM^x^ť^e^t^jr^ť^i 200 a^ž 350 íj.l*¹ po dobu . 1 a^{ž 20} m.n při teplot^ě 10 až 30 . °c .
3. 3. Způsob předúpravy podle ' bodu 1, . vyznačený 4ώι, ie ee na textilní mrteeriál působí vodnou ^lázní tydrcx^u sodn^áho o konoentireai '10⁰ a^{ž 200 g}.l”*· po dobu ²0 a^{ž 2}40' ' Mn p^ti teplot^ě 10 až 30 °C.
4. 4. Způsob předúpravy podle.bodu 1, vyzaučený tím, že se textilní macei^l zpracovává vodnou ^zní, obsáhnutí 1⁰ a^{ž 60 g}^:l~^kre^a^tc^em^í tmocn.ov^é sloi^čeniny^, po dobu 30 a^ž 60 min při teplotě 40 až 80 °C.

   217 123
5. 5. Způsob předúprary podle bodu 1, vyznačený tím, že se textilní materiál napustí rodnou lázní, obsahující lo až 80 g.l^ krarterní amoniové sloučeniny, načež se provede obložení podobu 2 až 24 hoď při teplotě 15 až 30 °C.
6. 6· Způsob předúprary podle bodu 1, ry značený—tím, že se textilní materiál zpracovává napuštěním rodnou lázní, obsahující 10 až 80 g.l-^ krarterhí amoniové sloučeniny, a pařením při teplotě 100 až 110 °C po dobu 20 až 360.