CS255211B1 - Prostředek pro nehořlavou úpravu textilních materiálů na bázi N-hydroxymetyi-3-dimetoxyfosforYÍpropionamidu - Google Patents

Abstract

Prostředek pro nehořlavou úpravu textilních materiálů na bázi N-hydroxy- metyl-3-dimetoxyfosforylpropionamidu (I). Se zvýšenou stabilitou a se sníženým obsahem volného formaldehydu obsahuje na 1 hmot. díl látky I 0,012 až 0,08 dílu hydrogenfosforitanu sodného a 0,015 až 0,1 dílu melaminu a/nebo polymetylolme- laminu, vykazuje zlepšené aplikační vlastnosti, zejména nemění poddajnost upravované tkaniny a jím provedená nehořlavá úprava je stálá v mnohonásobně opakovaném praní.

Description

Vynález se týká prostředku pro nehořlavou úpravu textilních materiálů na bázi N-hydroxymetyl-3-dimetoxyfosforylpropionamidu obsahujícího 15 až 25 % vody a v důsledku své přípravy ještě formaldehyd a malá množství 3-dimetoxyfosforylpropionamidu a metanolu.

N-hydroxymetyl-3-dimetoxyfosforylpropionamid (dále HDP) je účinnou složkou přípravků, jež se, ve směsích s melaminformaldehydovými nebo močovinoformaldehydovými předkondenzáty, používají jako prostředky pro trvalou nehořlavou úpravu textilních materiálů. Příprava HDP probíhá ve dvou fázích, nejprve reakcí akrylamidu s dimetylfosfitem, katalyzovanou metanolátem sodným, vzniká 3-dimetoxyfosforylpropionamid (dále DPP) a ten se pak metyloluje formaldehydem za vzniku HDP. Dříve používaný průmyslový postup přípravy DPP vyžadoval použití drahých nevodných rozpouštědel, jako je dioxan, a byl spojen s vysokou spotřebou metanolátu a nízkým výtěžkem DPP, asi 80 % teorie. Produkt vyrobený tímto postupem obsahovat řadu nežádoucích vedlejších produktů a musel být před dalším zpracováním podroben složité rafinaci. Podstatné zjednodušeni postupu přípravy, zlepšení kvality produktu a zvýšení jeho výtěžku umožnil postup, při němž se reakce akrylamidu s dimetylfosfitem provádí bez přítomnosti rozpouštědla při teplotě 40 až 60 °C a stechiometrickém poměru výchozích složek (CS 143 283). Metylolaoi DPP tak bylo možno provádět bez jeho izolace z reakční směsi, po předchozím oddestilování metanolu. Probíhala, po úpravě pH na 7 až

8,5 přídavkem hydroxidu sodného, při teplotě kolem 100 °C a ekvimolárním poměru DPP k formaldehydu. I když se uvedeným způsobem dosahovalo vysokého výtěžku DPP, asi 95 až 98 % teorie, působil nezreagovaný akrylamid potíže při metylolaci DPP.

Přidaná alkálie zapříčinila jeho hydrolýzu a tím snížení pH pod výše uvedené rozmezí. Metylolace pak neprobíhala úplně a výtěžek reakce nedosahoval ani 90 % teorie. Hodnota pH produktu byla nízká, obsah vázaného formaldehydu nepřekročil 8 % (teorie je 10,6 %) a obsah aktivní látky, stanovený nukleární magnetickou rezonancí, činil 70 až 75 %. Produkt nebyl při skladování stabilní. V důsledku provedené nehořlavé úpravy docházelo k výraznému zvýšení tuhosti textilie a nehořlavá úprava ztrácela účinnost po několikerém vyprání textilie.

Další podstatné zlepšení tohoto postupu přípravy HDP bylo vypracováno nedávno (CS 220 820). Spočívá v tom, že se reakce akrylamidu s dimetylfosfitem za přítomnosti metanolátu sodného provádí v 1 až 10% nadbytku dimethylfosfitu nad steohiometrické množství, při teplotách 45 až 65 °C a v závěru reakce se přidá ještě 5 až 20 % metanolátu použitého v průběhu reakce, a dále v tom, že se DPP metyloluje formaldehydem v 5 až 20% molárním přebytku, přičemž metylolace probíhá za postupného přidávání hydroxidu sodného při pH 7 až 9 a teplotě 50 až 90 °C. Tímto způsobem se připraví prakticky neutrální produkt (s pH 6 až 6,6) s obsahem vázaného formaldehydu až asi 9,5 % a obsah aktivní látky až 90 %. Mnohonásobně se zlepšila trvanli ;vost nehořlavé úpravy a podstatně se snížila tuhost upravené textilie. Produkt vyrobený tímto postupem nicméně vykazuje i některé nedostatky. Má vyšší obsah volného formaldehydu, asi 1,5 až 2 %, který při aplikacích, jež se provádějí za vyšších teplot, kontaminuje pracovní prostředí. Charakter aplikace zpravidla neumožňuje zcela vyloučit styk pracovníků s kontaminovaným prostředím, což omezuje aplikační možnosti produktu. Při jeho skladování dochází k poklesu pH.

Po 48 h poklesne pH z původní hodnoty asi 6,5 až asi na 4,5 až 5. Příčinou je pomalá hydrolýza přítomného malého množství nezreagovaného dimetylfosfitu a důsledkem pak zkrácená doba skladovatelnosti. Konečně tuhost upravené textilie je stále ještě o poznání větší než u textilie neupravené. To je na závadu v těch případech, kdy je nehořlavá úprava aplikována na pracovní oděvy.

Výše uvedené nevýhody ve značné míře odstraňuje prostředek pro nehořlavou úpravu ; textilních materiálů na bázi N-hydroxymetyl-3-dimetoxyfosforylpropionamidu, obsahující 6 až 25 % vody a v důsledku své přípravy ještě formaldehyd a malá množství 3-dimetoxyfosforylpropionamidu a metanolu, podle tohoto vynálezu.

Jeho podstata spočívá v tom, že na 1 hmotnostní díl N-hydroxymetyl-3-dimetoxyfosforylpropionamidu obsahuje 0,012 až 0,08 dílu hydrogenfosforitanu sodného a 0,015 až 0,1 dílu melaminu a/nebo metylolmelaminu s 1 až 4 metylolovými skupinami v molekule. Ve srovnání s dosud známými prostředky pro nehořlavou úpravu na bázi HDP je výhodou prostředku podle vynálezu vysoká stabilita, projevující se v prodlouženi doby jeho skladovatelnosti. Další výhodou přípravku podle vynálezu je zaručený nízký obsah volného formaldehydu, který činí 0,1 až 0,9 %. Prostředek podle vynálezu prakticky nezvyšuje tuhost upravené tkaniny a nehořlavá úprava jím provedená vykazuje vyšší trvanlivost než u dosud známých prostředků. Výhodou prostředku podle vynálezu je i skutečnost, že metylolmelamin, látka, jež se, v kombinaci s ostatními složkami, podílí na zvýšené stabilitě a zajištuje 'nízký obsah formaldehydu, je rovněž aktivní komponentou při nehořlavé úpravě. -

Dosahovaný vyšší účinek prostředku podle vynálezu lze interpretovat na základě fyzikálně chemických rovnováh a chemických rovnováh, které se ustavují v systému HDP -hydrogenfosforitan sodný - melamin - formaldehyd a které celý systém stabilizují. Nejde jen o stabilitu pH a obsah formaldehydu, ale též o inhibici hydrolytických reakcí, jež jsou důvodem zhoršení aplikačních vlastností dosud známých prostředků v průběhu skladování.

Prostředek podle vynálezu lze připravit smísením HDP, vyrobeného známými postupy, s melaminem nebo metylolmelaminem a hydrogenfosforitanem sodným. Potom ovšem vlastnosti produktu závisejí i na zvoleném postupu přípravy HDP. Lze postupovat například podle CS 220 820, některé jiné vhodné možnosti přípravy HDP jsou ilustrovány v níže uvedených příkladech provedeni.

Příklad 1

K 500 g vodného roztoku HDP připraveného podle CS 220 820 (příklad 1) a obsahujícího 9,26 % vázaného formaldehydu, 91 % aktivní látky a 1,8.% volného formaldehydu, se přidá 30 g hydrogenfosforitanu sodného a 20 g melaminu a směs se míchá 2 h 'při 45 °C.

Po ukončeni pochodu obsah volného formaldehydu činí jen 0,85 % a pH po 48 h je 6,8.

Pro srovnání: Produkt podle CS 220 820 má po 48 h pH 4,8.

Přiklaď 2

V 220 g dimetylfosfitu se při 50 °C rozpustí 142 g akrylamidu a v průběhu 4 h se k této směsi přidává jako katalyzátor dimetylnátriumfosfit takovou rychlostí, že teplota reakční směsi se udržuje v rozmezí 50 až 56 °C. Ke vzniklému DPP se za míchání přidá 188 g 39% vodného roztoku formaldehydu, stabilizovaného metanolem. Metylolace se provádí 2 h při 70 °C a za občasného přidávání 40% vodného roztoku hydroxidu sodného k udrženi pH v rozmezí 7 až 7,5. Obsah volného formaldehydu v produktu reakce činí 1,5 %.

Potom se přidá 15 g melaminu a směs se míchá 1,5 h při 70 až 75 °C. Produkt obsahuje 5 % pólymetylolmelaminů v nichž.převažuje dimetylolmelamin a 6 % hydrogenfosforitanu sodného, vzniklého hydrolýzou dimetylnátriumfosfitu. Obsah účinné látky v produktu je 92 %, obsah vázaného formaldehydu je 9,6 % a obsah volného formaldehydu 0,5 .%. Po 48 h činí pH 6,6.

Pro srovnání, prostředek vyrobený podle CS 220 820 má po 48 h pH 5,0.

Přiklad 3

V 220 g dimetylfosfitu se při 45 °C rozpustí 142 g akrylamidu a po dobu 5,5 h při teplotě 50.až 58 °C se postupně přidává dimetylnátriumfosfit. K připravenému DPP se za míchání přidá 174 g 39% vodného roztoku formaldehydu a nechá se proběhnout metylolace při teplotě 75 °C. V jejím průběhu se přídavky 40% vodného roztoku hydroxydu sodného udržuje pH na hodnotě 7,5 až 8. Po ukončení reakce obsah volného formaldehydu činí 1,9 %. Potom se přidá 30 g melaminu a směs se míchá při teplotě 70 až 75 °C po dobu 1,5 h. Nakonec se k směsi přidá 10 g hydrogenfosforitanu sodného. Produkt obsahuje 92 % účinné látky,

9,6 % vázaného formaldehydu, 0,3 % volného formaldehydu. Po 48 h má roztok pH 6,8.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Prostředek pro nehořlavou úpravu textilních materiálů na bázi N-hydroxymetyl-3-di metoxyfosforylpřopionamidu, obsahující 6 až 25 % vody a v důsledku své přípravy ještě formaldehyd a malá množství 3-dimetoxyfosforylpropionamidu a metanolu, vyznačený tím, že na 1 hmotnostní díl N-hydroxymetyl-3-dimetoxyfosforylpropionamidu obsahuje

   0,012 až 0,08 dílu hydrogenfosforitanu sodného a

   0,015 až 0,1 dílu melaminu a/nebo metylolmelaminu s 1 až 4 hydroxymetylovými skupinami v molekule.

   Severografia, n. p., MOST

   Cena 2,40 Kčs