CS273116B1

CS273116B1 - Mixed transferring agent for textile fibres dyeing

Info

Publication number: CS273116B1
Application number: CS552287A
Authority: CS
Inventors: Josef Doc Ing Csc Prikryl; Jiri Ing Krystufek; Jan Ing Drsc Novrocik; Marta Ing Novrocikova
Original assignee: Prikryl Josef; Krystufek Jiri; Jan Ing Drsc Novrocik; Novrocikova Marta
Priority date: 1987-07-22
Filing date: 1987-07-22
Publication date: 1991-03-12
Also published as: CS552287A1

Description

Vynález se týká směsného přenášeče pro lázňové barvení textilních vláken, zejména polyesterových vláken nebo jejich směsí s přírodními vlákny, na bázi aromatických uhlovodíků a emulgátororu.

Vysoká kompaktnost struktury polyesterových vláken vyžaduje lázňové barvení vysokotlakým postupem při teplotách kolem 130 °C v tlakových barvicích aparátech. Aplikace přenášečů umožňuje barvení při nižších teplotách, včetně teplot mírně pod teplotou varu vody, umožňuje vyšší využití barviv, zejména při barvení na syté odstíny, zkrácení barvicích časů a zlepšení migrace disperzních barviv. Použití přenášečů je zvláště výhodné při jednolázňovém barvení směsí polyester/vlna, kde je nezbytné barvení pří nižších teplotách (do 106 °C bez přísady, respektive do 115 °C za přísady ochranných textilních pomocných prostředků) s ohledem na hydrolytické poškození vlněného vlákna.

V této aplikační oblasti je použití přenášečů celosvětově velmi rozšířené. Přenášeče jsou v převážné většině případů koncipovány jako směsi přenášečově účinných látek a emulgátorů, které zabezpečí vytvoření jemné emulze přenášečově účinné látky ve vodných barvicích lázních. Přenášečově účinné látky přecházející při barvení z vodné emulze v barvicí lázni do hmoty polyesterového vlákna plastifikují jeho strukturu, což se projevuje snížením teploty skelného přechodu polymeru vlákna a urychlením difúze barviv i při nižších teplotách barvení. Základním požadavkem kladeným na tyto přenášeče je homogenní a stálé vybarvení textilního vlákna, dalšími jsou potom stálost na světle, dobrá emulgovatelnost a stabilita emulzí i stabilita disperze organických barviv. K tomuto účelu je v technické praxi používána řada organických sloučenin. Řadou patentů je chráněno použití nejrůznějších aromatických uhlovodíků. Francouzský patent 1 303 819 využívá k danému účelu isomerních dialkyldifenylmethanů, stejně jako německý 1 142 338 chránící navíc i použití halogen- a hydroxyderivátů difenylmethanu í difenylmethanu samotného. K přípravě přenášečů je možno použít i strukturálně blízkého bifenylu a jeho alkylhomologů, kde alkylskupina je methyl- nebo ethyl. Použití těchto látek je předmětem francouzských patentů 2 139 947 a 2 143 842, britských 1 308 965, 1 356 885 a 1 394 614. V uvedených britských patentech je kromě bifenylu a alkylbifenylů chráněno použití dalších výševroucích aromatických uhlovodíků - naftalénu, fenantrenu, fluorenu, dibenzo /b,d/furanu a také alkylbenzenů, kde alkyl je ethyl-, propyl-, butyl- nebo methyl. Také francouzský patent 2 060 024 využívá přenášečových vlastností alkylbenzenů s uvedenými skupinami. Dalším často používaným uhlovodíkem je naftalen a jeho alkylhomology. Tyto sloučeniny jsou chráněny britským patentem 915 342 /mono- až polymethylnaftaleny/ patentem NSR 1 183 470 /isomerní methyl a ethylnaftaleny/, americkým 3 925 013 /směs naftalénu s bifenylem/ a francouzským 2 913 865 /methyl-naftaleny a dibenzo /b,d/furan/. Americký patent 4 000 969 využívá přenášečových vlastností cyklohexylbenzenu a jeho alkylhomologů nebo alkoxyalkylderivátů. Další skupinou látek s přenášečovými vlastnostmi jsou kyslíkaté sloučeniny - étery a estery. Arylglykolové étery ve směsi s trichlorbenzenem (zejména potom 2-fenoxyethanol) jsou chráněny britským patentem 1 021 806, zatímco další britský patent'1 139 108 využívá přenášečových vlastností naftyléterů nebo tetrahydronaftylalkyléterů, kde alkyl je methyl- ethyl-, propyl- nebo butyl. Výhodné přenášečově vlastnosti vykazují estery kyseliny salicylové, například n-butylsalicylát (československý vynález 88 660),. popřípadě s éterifIkovanou -OH skupinou (francouzský patent 1 411 246) nebo dihalogen-, dialkyl- nebo dialkoxyderiváty této kyseliny (britský patent 1 391 241). Další esterickou přenášečovou komponentu tvoří arylestery kyseliny uhličité chráněné francouzským -patentem 1 190 386. Použití esterů ₅ monokarboxylových kyselin substituovaných fenoxyskupinou, například methylesteru kyseliny fenoxymravenčí, je předmětem britského patentu 896 938, podobně je tomu u adičních sloučenin esterů alifatických hydroxykarboxylových kyselin a alkylenoxidem ve francouzském patentu 1 536 648. V řadě dalších patentů je uvedeno využití přenášečových vlastností esterů kyselin s minimálně jedním aromatickým jádrem v molekule, například: alkylesterů kyselin alkyl-, halogen- nebo alkoxybenzoových (francouzský patent 2 244 860), esterů kyseliny skořicové, popřípadě jejich hydroxidy, nebo aIkoxyderivátů (francouzský patent

CS 273 116 Bl

348 310), esterů kyselin 1- a 2-naftoových 8 benzylalkoholem nebo fenolem (patent USA

893 805), směsných fenylalkylftalátů a· fenylbenzylftalátů (patent USA 4 032 291), arylbenzoátú, fenyl a naftylbenzoátů ve směsi s aromatickými étery (britský patent 839 130). Další významnou přenášečovou komponentou je 2-hydroxybifenyl bu3 samotný (francouzský patent 2 015 777), nebo ve formě sodné soli (patent SSSR 147 281) nebo ve směsi s bifenylem a sodnou solí sulfonované kyseliny olejové (československý vynález

143 307). Ve většině případů se jedná o sloučeniny vyráběné z čistých chemikálií (všechny estery a étery) technologicky i energeticky náročnými procesy (například bifenyl, alkylnaftaleny) a jejich cena je proto vysoká. V řadě případů jsou tyto čisté komponenty krystalické látky (například naftalen, bifenyl a jeho deriváty, fenylbenzoát, ftalimid aj.), které je nutno aplikovat ve formě roztoků v rozpouštědlech a kapalných přenášečových látkách. Sklony ke krystalizaci jsou nevýhodou z hlediska skladování přenášecových produktů, zejména za nižších teplot v zimním období.

Nyní bylo zjištěno, žě velmi výhodné vlastnosti vykazuje přenášeč podle vynálezu, jehož podstatou je, že je tvořen 40 až 75 hmot. díly výševroucích aromátů z dealkylace pyrolyzního benzinu, získaných prostou destilací. Tato frakce obsahuje 0,5 až 11 % hmot. C_g alkylaromátů, 13 až 19 % hmot. C_g alkylaromátů, 12 až 19 % hmot. naftalenu, 0,5 až 3 % hmot. isomerních methylnaftalenů, 18 až 30 % hmot. bifenylů, 6 až 12 % hmot. isomerních methylbifenylů, 2 až 4 % hmot. isomerních ethylbifenylů, 5 až 6 % hmot. fluorenu, až 4 % hmot. fenanthrenu, 3 až 4 % hmot. difenylmetanu a difenylethanu a až 40 % hmot. metyletylbifenylů. Další součástí je až 20 hmot. dílů isomerních dichlorbenzenů a/nebo až 16 hmot. dílů technického xylenu. Zbývající součástí je 25 až 60 hmot, dílů emulgační složky na bázi oxyethylovaných organických sloučenin, obsahujících v molekule C_g až Cj₂ alkylový řetězec a anionaktivní složky na bázi triethylamonných solí sulfoesterů etexylovaných alkylfenolů, s výhodou monylfenolů, nebo alkylbenzenových sulfokyselin, s výhodou dodecylbenzenových sulfokyselin.

Uhlovodíková pyrolýzní frakce použitá jako přenášečově účinná složka obsahuje široké spektrum komponent s různou molekulovou hmotností a afinitou k polyesterovému vláknu. Zejména při obvyklém neizotermním barvení vytahují komponenty přenášeče na vlákno postupně, což zabezpečuje rovnoměrnější a egálnější vybarvení s menším sklonem k pruhovitosti (barré efekt), než u obvyklých přenášeěů složených z jedné nebo několika málo komponent. Směs vykazuje dále vysokou přenášečovou účinnost vlivem synergického působení složek ve směsi. Další výhodou je nepatrný sklon ke krystalizaci komponent ze směsi přenášečového produktu v důsledku eutektického působení složek, což je významné při skladování přenášečových produktů zejména při nízkých teplotách. Výše uvedené výhody široké distribuce komponent přenášečově.účinné složky lze obtížně dosáhnout přímým míšením jednotlivých čistých složek s ohledem na velmi široký sortiment surovin, který by bylo pro výrobu produktu třeba zajistit. Tato nevýhoda je odstraněna u přenášeče podle vynálezu, který využívá již stávající technologickou směs výhodných vlastností, která je navíc ve srovnání s obvyklými přenášečovými komponentami ekonomicky velmi výhodnou surovinou. Náklady na zajištění přenášečově směsi podle vynálezu jsou, zejména díky nákladům na přípravu uhlovodíkové směsi, podstatně nižší ve srovnání s dosavadním stavem. Přenášečově směs podle vynálezu^se vyznačuje dále velmi malou těkavostí a sníženou zdravotní škodlivostí. Použití této přenášečově směsi pro barvení textilních vláken proto tedy znamená také významné zlepšení hygieny a bezpečnosti práce.

Praktické sestavení přenášečově směsi podle vynálezu uvádějí následující příklady, přičemž příklad 1 představuje současný technický stav využití obdobné surovinové základny. '

Příklad 1

Přenášečově směs obsahující 4 % hmot. vápenaté soli alkylbenzensulfonové kyseliny, % hmot. ethoxylovaného nonylfenolu s obsahem 9 mol. ethylenoxidu, 20 % hmot. naftalenu,

CS 273 116 Dl % hmot. bifenylu a 41 % hmot. xylenu Je použita v množství 2 % relativních vůči hmotnosti polyesterového nebo směsného vlákna v barvicím postupu při teplotě 120 °C. Relativní síla vybarveni stanovená spektrofotometricky methodou BARD po dosažení teploty 120 °C byla u této teploty 84 % a po 20 min při 120 °C 87 % vztaženo k témuž parametru, nalezenému v následujících příkladech 2 a 3.

Příklad 2

8,0 hmot. dílů oxyethylovaného nonylfenolu se stupněm oxyethylace 5,5 (molekulová hmotnost 475) se za míchání, chlazení a odsávání par plynného chlorovodíku sulfonuje postupným přikapáváním 2 hmot. dílů kyseliny chlorsulfonové tak, aby teplota reakční směsi nepřekročila 35 °C. Po přidání veškeré kyseliny chlorsulfonové se reakční směs ještě 1 hodinu míchá za sníženého tlaku k odstranění zbytku chlorovodíku. Vzniklý sulfoester se za míchání postupně přidává do neutralizační předlohy obsahující 5,5 hmot. dílů triethanolaminu a 72,4 hmot. dílů uhlovodíkové směsi získané prostou destilací vratných aromátů z katalytické dealkylaoe pyrolyzního benzinu o následujícím složení:

10,4 % hmot. C_g alkylaromatických uhlovodíků, 13,0 % hmot. C_g alkylaromatických uhlovodíků, 12,6 % hmot. naftalenu, 0,5 % hmot. isomerních methylnaftalenů, 28,9 % hmot. bifenylu, 11,5 % hmot. isomerních methylbifenylů, 3,2 % hmot. isomerních etylbifenylů,

5,2 % hmot. fluorenu, 2,9 % hmot. fenantrenu, 3,5 % hmot. isomerních difenylethanů a difenylmethanu a 8,3 % hmot. metylethylbifenylů.

Po 1 hodině míchání se k reakční směsi přidá ještě 7,3 hmot. dílů oxyethylovaného nonylfenolu o stupni oxyethylace 10, 1,8 hmot, dílů isobutanolu a 3,0 hmot. díly vody. Směs se dokonale zhomogenizuje mícháním. Vzniklý čirý, mírně viskozní produkt tvoří ve vodném prostředí stabilní emulzní systémy a lze jej aplikovat jako přenášeč při barvení polyesterových vláken a jejich směsí disperzními barvivý obvyklými aplikačními postupy při dávkování produktu v rozsahu 0,5 až 5 g.l“^. Tento přenášeč lze s výhodou aplikovat jako tzv. HT-carrier při barvení za.mírně zvýšené teploty nad 100 °C, s výhodou v teplotním rozmezí 105 až 120 °C, kdy se dosahuje zkrácení barvicích časů a lepšího využití barviv zejména při barvení na syté odstíny. Bylo dosaženo vyšší relativní síly vybarvení ve srovnání s dosud komerčně vyráběnou přenášečovou směsí použitou v příkladě 1. Relativní síla vybarvení pomocí nové přenášečové směsi po dosažení teploty 120 °C a po 20 min při 120 °C je uzančně stanovena hodnotou 100 %. Bylo dosaženo vysoké egality a nejvyšší sytosti odstínů v průběhu i na konci barvení. Přenášečové směs byla použita v množství 2 % relativních vůči hmotnosti polyesterového vlákna.

Příklad 3

15,7 hmot. dílu technického xylenu se smísí s 19,6 hmot. díly o-dichlorbenzenu a 4,7 hmot. díly triethanolaminu. Potom se za míchání přidá po částech 9,4 hmot. dílu kyseliny dodecylbenzensulfonové, přičemž dojde k ohřevu reakční směsi neutralizačním teplem na cca 40 °C. Potom se k této směsi přidá 7,1 hmot. dílu ricinového oleje, oxyethylovaného na obsah 50 % hmot. ethylenoxidu, a 43,1 hmot. dílu uhlovodíkové směsi získané prostou destilací vratných aromátů z katalytické dealkylace pyrolyzního benzinu o tomto složení: 0,5 % hmot. Cg alkylaromatických uhlovodíků, 18,9 % hmot. C_g alkylaromatických uhlovodíků, 18,3 hmot. naftalenu, 2,3 % hmot. isomerních methylnaftalenů, 18,0 % hmot. bifenylu, 6,5 % hmot. isomerních methylbifenylů, 2,0 % hmot. ethylbifenylů, 5,6 % hmot. fluorenu, 3,7 hmot. fenanthrenu, 3,1 % hmot. isomerních difenylethanů a difenylmethanu a 21,1 % hmot. methylbifenylů. K produktu se přidá 0,4 hmot. dílu ledové kyseliny octové pro stabilizaci pH produktu v rozmezí 4 až 6 vlivem vytvořeného pufru kyselina octová - triethanolamin. Po homogenizaci se takto získaný přenášeč, vytvářející ve vodných barvících lázních stabilní emulzní systémy, aplikuje obvyklými aplikačními postupy při barvení polyesterových vláken a jejich směsí disperzními barvivý při dávkování 0,5 až 6 g.l 1 barvicí lázně. Ve srovnání s dosud komerčně vyráběnou přenášečovou směsí použitou v příkladu 1 bylo dosaženo vyšší relativní síly vybarvení. Pomocí této nové přenáCS 273 116 Bl šečové směsi po dosažení teploty 120 °C bylo dosaženo 98 % relativní síly vybarvení a po 20 min při 120 °C 99 %.

Bylo dosaženo vysoké egality a nejvyšší sytosti v průběhu i na konci barvení, přičemž přenášeěová směs byla použita v množství 2 % relat. vůči hmotnosti polyesterového vlákna.

Claims

Směsný přenášeč pro lázňové barvení textilních vláken, zejména polyesterových vláken nebo jejich směsí s přírodními vlákny, disperzními barvivý, na bázi aromatických uhlovodíků a emulgátoru, vyznačující se tím, že je tvořen 40 až 75 hmot. díly výševroucích aromátů z dealkylace pyrolýzního benzinu, získaných prostou destilací a obsahujících 0,5 až 11 % hmot. Οθ alkylaromátú, 13 až 19 % hmot. C_g alkylaromátů, 12 až 19 % hmot. naftalenu, 0,5 až 3 % hmot, isomerních methylnaftalenů, 18 až 30 % hmot. bifenylu 6 až 12 % hmot. methylbifenylů 2 až 4 % hmot. isomerních ethylbifenylů, 5 až 6 % hmot. fluorenu, 2 až 4 % hmot. fenantrenu, 3 až 4 % hmot. difenylmethanu a difenylethanu a až 40 % hmot. methylethylbifenylů, dále potom až 20 hmot. díly isomerních dichlorbenzenů a/nebo až 16 hmot. díly xylenu, přičemž zbývající součást tvoří 25 až 60 hmot. dílů emulgační složky na bázi oxyethylovených organických sloučenin, obsahujících v molekule Οθ až C|2 alkylový řetězec, a anionaktivní složky na bázi triethylamonnýeh solí sulfoesterů etoxylovaných alkylfenolů, s výhodou nonylfenolů, nebo alkylbenzenových sulfokyselin, s výhodou dodecylbenzenových sulfokyselin.