CZ282441B6

CZ282441B6 - Způsob barvení podlouhlého členu z regenerované celulózy

Info

Publication number: CZ282441B6
Application number: CS932170A
Authority: CZ
Inventors: James Martin Taylor
Original assignee: Courtaulds Plc
Priority date: 1991-04-25
Filing date: 1992-04-24
Publication date: 1997-07-16
Also published as: FI934678A0; DE69204060D1; ATE126291T1; US5651794A; KR100193073B1; BR9205915A; FI934678A7; RU2076164C1; WO1992019807A1; EP0581819A1; EP0581819B1; DE69204060T2; GB9109091D0; AU1669292A; CZ217093A3; ES2075694T3; JPH06506988A; SK113693A3

Abstract

Barevné podlouhlé členy z regenerované celulózy, jako jsou vlákna, se vyrábějí barvením členů z regenerované celulózy kationtovým přímým barvivem po vytvoření těchto členů, ale před jejich prvním usušením. Při způsobu výroby těchto obarvených podlouhlých členů se nejprve vytvoří zvlákňovací roztok obsahující celulózu nebo sloučeniny celulózy v rozpouštědle, tento zvlákňovací roztok se vytlačí alespoň jedním otvorem do lázně obsahující vodu, za vzniku podlouhlého extrudátu. Z tohoto extrudátu se rozpouštědlo vymyje rozpuštěním v lázni a/nebo se celulózová sloučenina převede na celulózu, přičemž podlouhlé členy, které v obou případech vzniknou a které nikdy nebyly podrobeny sušení, se obarví kationtovým přímým barvivem a popřípadě také aniontovým přímým barvivem a teprve potom se vzniklé obarvené členy poprvé usuší.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby vybarveného podlouhlého členu z regenerované celulózy, zejména celulózových vláken. Zvláště pak se týká barvení celulózových vláken, zvlákňovaných z roztoku, obsahujícího celulózu nebo sloučeninu celulózy. Dále se vynález týká takto vyrobeného vybarveného podlouhlého členu z regenerované celulózy.

Dosavadní stav techniky

Celulózová vlákna, vyráběná zvlákňováním z roztoku, jsou dobře známa. Již mnoho let se vyrábějí celulózová vlákna viskózového typu tak, že se sodná sůl xanthogenanu celulózy rozpustí v hydroxidu sodném za vzniku sirupovitého zvlákňovacího roztoku, který bývá označován názvem viskóza. Viskóza se zvlákňuje vytlačováním jemnými otvory do koagulační lázně z kyseliny sírové a solí, které neutralizují alkálie, obsažené ve viskóze, a regenerují původní celulózu ve formě nekonečných vláken. Má-li otvor, kterým se viskóza vytlačuje, tvar podlouhlé štěrbiny, je možné tímto způsobem vyrábět tenké celulózové listy. Má-li otvor prstencový tvar, je možné tímto způsobem vyrábět celulózové hadice.

Podlouhlé výrobky z regenerované celulózy tohoto typu jsou velmi dobře známy.

Později bylo navrženo vyrábět podlouhlé výrobky z regenerované celulózy za použití pravého roztoku celulózy v rozpouštědlech, jako jsou terciární amin-N-oxidy. Roztok celulózy v terciárním amin-N-oxidu se potom vytlačuje do vodné lázně, v níž se aminoxid rozpustí a odejde z vlákna, přičemž se regeneruje celulóza ve formě nekonečného vlákna, proužku nebo trubky či hadice, v závislosti na tom, jaký tvar má otvor, kterým se celulózový roztok vytlačuje.

Barvení celulózy různými třídami barviv, včetně přímých barviv, reaktivních barviv, azobarviv, simých barviv a kypových barviv je například popsáno v “Encyclopaedia of Polymer Science and Engineering“, 2. vydání, sv. 5 (Wiley - Interscience, 1986) na str. 244 až 277. Další třída barviv pro celulózu, která je známá pod označením kationtová přímá barviva, je popsána příklad v článku Chad P. Smith, Jr., „A Review of Methods for Coloring Nonwovens“ v Textile Chemist and Colorist, únor 1990, sv. 22 č. 2, str. 25 až 29 a v článku W. Goebke a G. Martin, „Chemical and Technical Progress in the Dyeing of Páper“, Rev. Prog. Coloration, 1984, sv. 14, str. 132 až 138.

Podstata vynálezu

Nyní se zjistilo, že výrobky z regenerované celulózy tohoto typu je možno barvit způsobem, za jehož použití v nejvýhodnějším provedení se dosahuje velmi nízké úrovně znečištění životního prostředí, přičemž tento postup je navíc velmi ekonomický a rychlý.

Jako roztoku celulózy se může použít roztoku celulózy v aminoxidovém rozpouštědle. Jako příklady vhodných aminoxidů je možno uvést terciární amin-N-oxidy, jako je Nmethylmorfolin-N-oxid, N,N-dimethylbenzylamin-N-oxid, N,N-dimethylethanolamin-Noxid, N,N-dimethylcyklohexylamin-N-oxid apod. Použití aminoxidů při způsobech rozpouštění celulózy je popsáno v US patentech č. 3 447 939, 3 508 941 a 4 246 221. Uvedená citace představuje náhradu za přenesení celého textu těchto publikací do popisu tohoto vynálezu. Také se může jako roztoku celulózy použít viskózy.

-1 CZ 282441 B6

Předmětem vynálezu je způsob výroby vybarveného podlouhlého členu z regenerované celulózy, při němž se (i) vytvoří zvlákňovací roztok, zvolený se souboru, zahrnujícího

a) roztok celulózy v rozpouštědle a

b) roztok sloučeniny celulózy v rozpouštědle, (ii) zvlákňovací roztok se vytlačí alespoň jedním otvorem do lázně, obsahující vodu, za vzniku podlouhlého extrudátu, načež se buď

a) rozpouštědlo z extrudátu odstraní rozpuštěním v lázni za vzniku podlouhlého členu z regenerované celulózy, nebo se

b) roztok sloučeniny celulózy v extrudátu koaguluje a ze sloučeniny celulózy se regeneruje celulóza za vzniku podlouhlého členu z regenerované celulózy, a (iii) podlouhlý člen z regenerované celulózy se usuší, jehož podstata spočívá v tom, že se podlouhlý člen z regenerované celulózy barví alespoň jedním kationtovým přímým barvivém po svém vytvoření, ale před prvním sušením.

Kationtová přímá barviva jsou tvořena dlouhými rovinnými molekulami, které obsahují kladně nabité skupiny. Dlouhý rovinný tvar molekul umožňuje těmto barvivům těsně podélně přilehnout k molekule celulózy a vázat se k ní prostřednictvím van der Waalsových sil a vodíkovými můstky. Kladně nabité skupiny barviva se mohou navázat na ionty O' molekuly celulózy.

Zjistilo se, že když se celulózový člen, zejména vlákno, barví po svém vytvoření, ale před prvním sušením (dále je tento materiál označován názvem „nikdy nesušený celulózový materiál“), dosáhne se u tohoto materiálu jedinečných a zlepšených vlastností ve srovnání s výrobky, které se barví až po prvním sušení. Navíc dochází ke značné úspoře energie a chemikálií a vybarvený materiál má vyšší homogenitu.

Kromě postupu, který zahrnuje zpracování nikdy nesušeného celulózového materiálu kationtovým přímým barvivém, může se provést i následné zpracování aniontovým přímým barvivém za účelem dalšího zlepšení stálosti vybarvení (odolnosti proti krvácení) reakcí mezi molekulami aniontového barviva a kationtového barviva.

Předmětem vynálezu je také podlouhlý člen z regenerované celulózy, obarvený kationtovým přímým barvivém ve stavu, kdy nebyl nikdy podroben sušení.

Hodnota pH roztoku kationtového přímého barviva může být například 3, 4, 4,5, 5, 6, 7, 8, 9 nebo 10. Barviva se mohou aplikovat při teplotě okolí nebo při zvýšené teplotě. Pod termínem „zvýšená teplota“ se například rozumí teplota 30, 40, 50, 60 nebo 70 °C. Alternativně se může zvýšená teplota více blížit teplotě varu.

Kationtová přímá barvívaje možno aplikovat přímo z vody nebo jakéhokoliv jiného vhodného rozpouštědla. Přednostně se jako rozpouštědla používá vodného rozpouštědla.

Vybarvený celulózový materiál se podle vynálezu může usušit ve formě nekonečného kabelu a potom rozřeže na stříž, nebo se může kabel zpracovat na stříž za mokra a teprve vzniklá stříž se usuší.

-2CZ 282441 B6

Jako vhodná kationtová přímá barviva na provádění způsobu podle vynálezu je možno uvést barviva, dodávaná firmou Sandos pod obchodním označením „Cartasol Yellow K-GL“, „Cartasol Turquoise K-GL“, „Cartasol Yellow K-3GL“, „Cartasol Orange K-3GL“, „Cartasol Blue K-RL“, „Cartasol Red K-2BN“ a „Cartasol Brilliant Scarlet K-2GL“. Vhodná barviva lze též získat od firmy BASF pod obchodním označením „Fastusol Yellow 3GL“ a ,.Fastusol C Blue 74L“. „Cartasol“ a „Fastusol“ jsou chráněné obchodní známky.

I jiná kationtová přímá barviva je možno jednoduchým způsobem vyzkoušet, zda poskytují uspokojivou úroveň stálosti, a to jak světlostálosti, tak stálosti při zkouškách za mokra.

Příkladná provedení tohoto vynálezu budou nyní popsána za použití odkazů na přiložené výkresy.

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 je znázorněn schematický pohled na zvlákňovací, barvicí a sušicí systém podle vynálezu.

Na obr. 2 je znázorněna typická struktura kationtového přímého barviva.

Na obr. 3 je schematicky znázorněna vodíková vazba (vodíkový můstek), která vznikla mezi strukturou vlákna a strukturou kationtového přímého barviva.

Na obr. 4 je znázorněn typická struktura bázického barviva.

Na obr. 5 je schematicky znázorněna vodíková vazba mezi molekulou bázického barviva a vláknem.

Při všech dále uvedených zkouškách se vlákna barví za laboratorních podmínek. Předem určený procentický podíl barviva se odpipetuje ze zásobního roztoku do nádoby a přidá se k němu standardní objem vody. Pokud má být hodnota pH vyšší než 7, přidá se pro zvýšení pH uhličitan sodný. Má-li být pH nižší než 7, sníží se jeho hodnota přídavkem kyseliny octové. Roztoky barviva se potom zahřejí na předem určenou teplotu. Vlastní zkoušky se provádějí tak, že se vlákno, které bylo předem zahřáto na stejnou teplotu, jakou má roztok, vloží do nádoby, nádoba se uzavře a potom se s ní třepe tak dlouho, dokud se nedosáhne maximálního vyčerpání barviva z roztoku. Maximálního vyčerpání lázně se obvykle dosáhne po 20 sekundách až 3 minutách. Je třeba zdůraznit, že takové barvení v laboratorním měřítku trvá déle než skutečné barvení v systému on-line, poněvadž koncentrace barviva v barvicí lázni je při barvení on-line mnohem vyšší. Doba barvení při laboratorní zkoušce, která leží v rozmezí od 20 sekund do 3 minut, odpovídá uspokojivé rychlosti kontinuálního barvení nikdy nesušených vláken v systému on-line.

Je třeba zdůraznit, že k barvivům nebyla nikdy přidávána sůl (chlorid sodný).

Po vybarvení se vlákna oplachují chladnou tekoucí vodou tak dlouho, až barvivo není v odtékající vodě patrné. Při mokrých zkouškách stálosti se vzorky zahřívají na 60 °C ve směsi roztoku mýdla a uhličitanu sodného, v souladu s normou ISO 3 pro zkoušky mokré stálosti. Světlostálost vzorků se hodnotí ve srovnání s modrou stupnicí British Society of Dyers and Colourists. Čím vyššího čísla se při této zkoušce dosáhne, tím je materiál odolnější k blednutí odstínu působením světla. Z praktického hlediska se za přijatelnou hodnotu pro výrobu oděvů považuje světlostálost 4. Zkoušky světlostálosti se provádějí pouze podle normy 5, která se hodí pro oděvy.

-3CZ 282441 B6

Výsledky, naměřené se sérií tří barviv, použitých k barvení nikdy nesušených vláken při různých hodnotách pH, jsou uvedeny v tabulce I.

5			Tabulka I
	Barvivo	Světlostálost	Stálost na vlákně	Podmínky barvení
		na papíru	světlostálost za mokra ISO 3	vlákna

Cartasol Blue K-RL	2-3	a) 3-4	a) dobrá	a) t. místn., pH 4,5
(kovokompex.		b) 3-4	b) dobrá	b) t. místn., pH 8,0
barvivo) Cartasol
Turquoise
K-GL	2-3	4-5	dobrá	t. místn.,
(ftalocyaninové kovokomplexní				pH4,5
barvivo)
Cartasol Yellow				a) t. místn.,
K-GL	3	a) 5	nezkoušeno	pH4,5
(kationtové		b) 5		t. místn.,
azobarvivo)				pH 5,5

Pro srovnání jsou uvedeny hodnoty světlostálosti stejných barviv na papíru. Je možno si všimnout, že na papíru neposkytují tato barviva stejný stupeň světlostálosti. Papír je celulózový 10 materiál, který lze považovat za předem sušený. Je proto zřejmé, že kationtová přímá barviva sice neposkytují žádnou zvláštní úroveň světlostálosti na papíru, ale u nikdy nesušených celulózových materiálů jsou dosažené výsledky světlostálosti přijatelné pro výrobu oděvů.

Není jasné, proč kationtová přímá barviva, uvedená v tabulce I, poskytují lepší výsledky na nikdy nesušených vláknech, než na papíru. Jestliže se považuje za platný předpoklad, že barviva reagují s vlákny a vážou se k nim van der Waalsovými silami, není vůbec jasné, proč by mělo k takovému rozdílu docházet. Pokud by se hodnoty světlostálosti těchto barviv na papíru považovaly za určující, nebylo by možno použít těchto barviv k barvení vláken, určených pro výrobu oděvů. Naštěstí se však zjistilo, že kationtová přímá barviva opravdu představují 20 jednoduchý prostředek pro bavení celulózových materiálů, které nebyly nikdy předtím sušeny, v systému on-line. Před vyvinutím tohoto vynálezu nebylo prokázáno, že by barvení vláken z regenerované celulózy v systému on-line bylo praktické. Celulózová vlákna se až dosud obvykle barví po výrobě finálního vlákna, nebo až ve formě látky nebo příze.

Dalším důležitým faktorem, k němuž dochází při použití konkrétního barviva, je, že nezpůsobuje zabarvení jiných materiálů při společném praní. Když se tedy obarvený celulózový materiál pere s nylonovým materiálem, je důležité, že barvivo nepřechází na nylon a při praní nezabarvuje nylon. Normální způsob, kterým se zjišťuje takový přenos barviva, je praní směsi obarvených vláken s vlákny z jiného materiálu při zkoušce mokré stálosti podle ISO-3 a vyhodnocení, zda nedošlo k zabarvení přidaného jiného materiálu. Při takové zkoušce se pro většinu oděvních použití považuje za přijatelnou hodnota 3 až 4, přičemž hodnota 5 je obvykle považována za vhodnou pro všechny oděvní aplikace.

Výsledky zkoušky zabarvení přenosem barviva jsou uvedeny v následující tabulce II. V tabulce 35 II jsou též uvedeny výsledky zkoušek světlostálosti. Je možno si všimnout, že barvivo

-4CZ 282441 B6

Brown K.-BL sice poskytuje dobré výsledky při zkoušce zabarvení přenosem, přičemž s výjimkou na nylonu jsou tyto výsledky lepší, než v případě modři Blue K-RL, jeho světlostálost však tak dobrá již není. Je nutno zdůraznit, že aby bylo barvivo přijatelné z obchodního hlediska, musí vykazovat rovnováhu určitých vlastností. V důsledku složitosti chemie barviv se může příležitostně stát, že jedno nebo více barviv, spadajících do určité třídy, nebude vykazovat celý rozsah požadovaných vlastností, přestože zbývající barviva ze stejné třídy přijatelnou rovnováhu vlastností mají. Takové zvláštnosti lze snadno zjistit experimentálně a nijak nesnižují hodnotu vynálezu jako celku.

Tabulka II

Cartasolová Zabarvení přenosem (ISO 3) Světlostálost barviva________pH acetát bavlna nylon polyester akryl vlna (vlákno) (papír)

Turquoise K-GL

(ftalocyaninové kovokomplexní)	5,5	4-5	4	4-5	4-5	4-5	4-5	4-5	2-3
Red K-2BN (azobarvivo)	8,0	4-5	4	4	4-5	4-5	4-5	3-4	2
Blue K-RL (kovokomplexní)	8,0	4-5	3	4-5	4-5	4-5	4-5	3-4	2-3
Brown K-BL (kovokomplexní	8,0	4-5	4-5	3-4	4-5	4-5	4-5	1-2	2

azobarvivo)

Při zkouškách, jejichž výsledky jsou sumarizovány v tabulce II, se barviva aplikují na celulózové vlákno, vyrobené zvlákňováním z roztoku, v množství 1 % hmotnostní, vztaženo na suché vlákno. Barviva se aplikují při teplotě místnosti při hodnotě pH, uvedené v tabulce. Při zkoušce zabarvení přenosem v průběhu praní se 1 g obarvených celulózových vláken, vyrobených zvlákňováním z roztoku, pere ve formě přadene za podmínek pracího programu podle normy ISO 3 spolu s proužkem, zhotoveným z několika druhů vláken podle SDC (Society of Dyers and Colourists) o délce 4 cm, přičemž vlákna v tomto proužku jsou původně neobarvená, tedy bílá a jsou ze specifikovaných materiálů. Po pracím cyklu se několikadruhový vláknitý proužek usuší a zjišťuje se zabarvení.

Nikdy nesušená vlákna je také možno barvit nejprve kationtovými přímými barvivý a potom aniontovými přímými barvivý, jako jsou pergasolová barviva. (Pergasol je chráněná obchodní známka). Obě barviva přitom spolu reagují za vzniku pigmentu, který je pevně uložen ve vlákně.

Byly učiněny pokusy, zaměřené na zjištění, zda by nebylo možno použít pro kontinuální barvení nikdy nesušených celulózových vláken i jiných typů barviv než kationtových přímých barviv. Přitom byla na nikdy nesušená celulózová vlákna při pH 5,5 aplikována řada bázických barviv. Tato barviva byla vzhledem k vláknu substantivní v tom smyslu, že byla vláknem přitahována. Naneštěstí však vykazovala tato barviva malou nebo nevykazovala vůbec žádnou afinitu k vláknům, poněvadž pod proudem chladné vody došlo k jejich téměř úplnému vyplavení z vláken. Vzhledem k téměř úplnému vyplavení těchto barviv, nebyly v tomto případě prováděny žádné zkoušky stálosti při praní a světlostálosti. Jako typická bázická barviva byla zkoušena následující barviva:

Astrazon Golden Yellow GLE - C. I. Basic Yellow 28

Yoracryl Red BGL Astrazon Red GTLN Maxilon Blue GRL

- C. I. Basic Red 46

- C. I. Basic Red 18

- C. I. Basic Blue 41

-5CZ 282441 B6 (Astrazon, Yoracryl a Maxilon jsou chráněné obchodní známky).

Byly také učiněny pokusy, jejichž cílem bylo zjistit, zda by bylo možné použít aniontových přímých barviv pro barvení nikdy nesušeného celulózového vláknitého materiálu za nepřítomnosti kationtových přímých barviv. Při této zkoušce byla na nikdy nesušená celulózová vlákna aplikována řada pergasolových barviv od firmy CIBA-GEIGY a paraminových barviv od firmy Holliday. (Paramine je chráněná obchodní známka.) Zkoušky, které byly prováděny při pH 5 a teplotě místnosti, ukázaly, že bylo možno získat pouze bledé vybarvení celulózových vláken. Při zvýšení hodnoty pH na 8 se sice dosáhlo lepších výsledků, ale stále ještě ne tak dobrých, jako za použití kationových přímých barviv. Byla zkoušena následující aniontová přímá barviva:

Pergasol Orange 5R Pergasol Yellow GA Pergasol Turquoise R

Pergasol Red 2G

Pergasol Red 2B Paramine Yellow R

- C. I. Direct Orange 29 (azo)

- C. I. Direct Yellow 1373 (azo)

- C. I. Direct Blue 199 (ftalocyaninové barvivo)

- C. I. Direct Red 329 (azo)

- C. I. Direct Red 254 (disazo)

Vynález tedy umožňuje kontinuálně barvit nikdy nesušený celulózový materiál za použití systému on-line.

Přednostním materiálem pro barvení v systému on-line je celulózové vlákno, vyrobené zvlákňováním roztoku celulózy. Vhodný způsob provádění vynálezu je ilustrován na obr. 1.

Vyrobí se směs celulózy, rozpouštědla, jako je aminoxid, a vody. Tato směs se vyrobí ve formě suspenze, která se zahřívá za sníženého tlaku, aby se voda vyvařila. Tím se dosáhne přechodu celulózy do roztoku v aminoxidu (zvlákňovací roztok). Takové způsoby výroby celulózových roztoků v rozpouštědlech jsou dobře popsány v literatuře. Vzniklý zvlákňovací roztok se potom vstřikuje potrubím 1 do zvlákňovací hubice 2, která obsahuje velký počet malých otvorů. Zvlákňovací hubice 2 je umístěna nad lázní 3, v níž je obsazena zvlákňovací kapalina 4, v tomto případě teplá voda. Při výstupu ze zvlákňovací hubice 2 vytváří roztok celulózy v aminoxidu velké množství gelových provazců a přitom, jak se aminoxid z těchto provazců rozpouští ve vodní lázni 4, přecházení gelové provazce na celulózová vlákna 5. Celulózová vlákna potom procházejí sérií vodních lázní 6 a 7, aby se z nich odstranily zbytky aminoxidu. Vlákna 5 se dále vedou do bělicí lázně 8, perou se v sérii lázní (tato série je ilustrována lázní 9) a potom se uvádějí do barvicí lázně 10. Barvicí lázeň 10 obsahuje roztok vhodného barviva, jako je modř Cartasol Blue K.-RL, jehož přesná koncentrace je závislá na hloubce požadovaného odstínu. Po obarvení se nikdy nesušená vlákna vedou do měkčící zušlechťovací lázně 11 a nakonec do sušicího systému.

Na obr. 1 jsou znázorněny dva sušicí systémy. Použije-li se prvního sušicího systému, vedou se vlákna okolo kladky 13 tak, že vertikálně klesají (vlákna 14) do hlavy 15 řezačky na stříž. V hlavě 15 se mokrá vlákna 14 nařežou na stříž 16, která se vede na pohyblivé lože 17. procházející sušicím tunelem 18. Usušená stříž 19 přepadá přes konec lože do vhodného balicícho stroje.

Alternativně se obarvená vlákna mohou vést cestou 20 okolo kladek 21 a 22 a potom sušit ve formě nekonečného kabelu v sušárně 23 na zahřívaných bubnech 24. Potom se může vzniklý kabel skládat do vhodné balicí nádoby 25 ve formě suchého nekonečného kabele, nebo řezat na stříž, určenou pro další zpracování.

Viskóza, které je zapotřebí pro další alternativní provedení způsobu podle vynálezu, se vyrobí konvenčním způsobem tak, že se dřevní buničina rozpustného typu máčí ve vodném hydroxidu

-6CZ 282441 B6 sodném, nadbytek hydroxidu sodného se odmáčkne za vzniku alkalicelulózy, alkalicelulóza se nechá předběžně zrát a potom se xantogenuje sirouhlíkem za vzniku xantogenanu celulózy, xantogenan celulózy se rozpustí ve zředěném vodném hydroxidu sodném za vzniku viskózy a viskóza se nechá zrát, přefiltruje se a odvzdušní, čímž se připraví pro zvlákňování.

Takto vyrobená viskóza se vede potrubím 1 do zvlákňovací hubice 2, z níž se vytlačuje do lázně 3, obsahující zvlákňovací kapalinu 4, která se skládá z vody, kyseliny sírové, síranu sodného a síranu zinečnatého. Jedná se o běžnou srážecí lázeň, používanou při výrobě viskózového hedvábí. Při této alternativě postupu se zvlákňovací hubice 2 přednostně ponoří do lázně 3 místo toho, aby byla umístěna nad ní, jak je to znázorněno na obr. 1. Zvlákňovací kapalina slouží pro koagulaci viskózy a regeneraci celulózy z xantogenanu celulózy. Přitom vznikne dosud nikdy nesušené vlákno viskózového hedvábí. Dosud nikdy nesušené vlákno se vypere, obarví způsobem podle vynálezu a usuší. Další zpracování se provádí stejným způsobem, jaký byl uveden výše.

Značnou výhodou způsobu, při němž se vlákna suší ve formě kabele a potom řezají na stříž, ve srovnání s postupem, při němž se řezání provádí za mokra a teprve potom se vzniklá střiž suší, je, že je snadnější měnit barevné odstíny při minimálním znečištění vláken jednoho barevného odstínu vlákny jiného barevného odstínu. Jestliže se obarvená vlákna řezají za mokra a potom suší, je proces čištění sušárny stříže před zavedením vláken jiné barvy velmi obtížný a zdlouhavý. Znečistění vláken nové barvy vlákny staré barvy je velmi pravděpodobné i v tom případě, že je sušárna před změnou barvy manuálně vyčištěna pomocí vysavače.

Při barvení vláken ve formě kabelu je nutné čistit pouze řezačku vláken a zařízení za touto řezačkou, což je podstatně jednodušší operace. To se projevuje v podstatném zkrácení odstávky zařízení při změně barvy vláken ve srovnání s postupem, při němž se vlákna suší teprve ve formě stříže.

Další výhodou způsobu barvení podle vynálezu ve srovnání s pigmentačními postupy, kterých bylo až dosud používáno pro barvení vláken z viskózové celulózy, je, že barvy je možno měnit rychleji. Je tomu tak proto, že pigmentační postup vyžaduje zavádění pigmentu do zvlákňovací hmoty před vlastním zvlákňováním. Pro zavádění do zvlákňovací hmoty se hodí pouze některé pigmenty a rozsah barevných odstínů takových viskózových vláken je omezený.

Normální praxe výroby viskózové stříže také zahrnovala sušení vláken ve střížové formě. To mělo za následek problémy se znečištěním, které byly uvedeny výše.

Za použití způsobu podle vynálezu jsou náklady na barvení vláken (kromě nákladů na vlastní barvivo) velmi nízké. Prací lázně lze snadno zapojit do prací linky pro vlákno a kationtovými přímými barvivý je možno nikdy nesušené celulózové vlákno vybarvovat na vysoce jakostní vybarvení s dobrou světlostálostí a mokrou stálostí za současné nízké produkce nežádoucích odpadních chemických produktů.

Struktura typického kationtového přímého barvívaje znázorněna na obr. 2. Z obr. 2. je zřejmé, že molekula barviva je v podstatě rovinná a obsahuje kationtová místa 26 a 27, prostřednictvím kterých se barvivo může vázat k aniontovým místům ve vlákně. Vodíkové vazby a van der Waalsovy vazby mezi kationtovým přímým barvivém a vláknem jsou ilustrovány na obr. 3. Na obr. 4 je pro srovnání uvedena struktura typického bázického barviva. Je zřejmé, že toto barvivo má takovou fyzikální strukturu, že se nemůže snadno vázat k molekule celulózy. Vazba mezi bázickým barvivém a vláknem je schematicky znázorněna na obr. 5. Předpokládá se, že špatná stálost bázických barviv na molekule celulózy je důsledkem fyzikální neschopnosti bázického barviva vytvořit četné vodíkové vazby k celulóze.

Claims

1. Způsob výroby vybarveného podlouhlého členu z regenerované celulózy, při němž se (i) vytvoří zvlákňující roztok, zvolený ze souboru, zahrnujícího (a) roztok celulózy v rozpouštědle a (b) roztok sloučeniny celulózy v rozpouštědle, (ii) zvlákňovací roztok se vytlačí alespoň jedním otvorem do lázně, obsahující vodu, za vzniku podlouhlého extrudátu, načež se buď (a) rozpouštědlo z extrudátu odstraní rozpuštěním v lázni za vzniku podlouhlého členu z regenerované celulózy, nebo se (b) roztok sloučeniny celulózy v extrudátu koaguluje a ze sloučeniny celulózy se regeneruje celulóza za vzniku podlouhlého členu z regenerované celulózy, a (iii) podlouhlý člen z regenerované celulózy se usuší, vyznačující se tím, že se podlouhlý člen z regenerované celulózy barví alespoň jedním kationtovým přímým barvivém po svém vytvoření, ale před prvním sušením.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že po zpracování kationtovým přímým barvivém a před prvním sušením zahrnuje přídavný stupeň zpracování aniontovým přímým barvivém.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se kationtové přímé barvivo aplikuje ve formě roztoku barviva o pH v rozmezí od 3 do 10.

4. Způsob podle nároku 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že se kationtové přímé barvivo aplikůje ve formě roztoku o teplotě v rozmezí od teploty okolí do 70 °C.

5. Způsob podle některého z nároků laž4, vyznačující se tím, že se kationtové přímé barvivo aplikuje přímo z vodného roztoku.

6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že se barvení provádí v roztocích prostých chloridu sodného.

7. Způsob podle některého z nároků lažó, vyznačující se tím, že se podlouhlý extrudát vytvoří z roztoku celulózy v rozpouštědle, přičemž rozpouštědlem je terciární amin-N-oxid, přednostně zvolený ze souboru, zahrnujícího N-methylmorfolin-N-oxid, N,Ndimethylbenzylamin-N-oxid, N,N-dimethylethanolamin-N-oxid a N,N-dimethylcyklohexylamin-N-oxid.

8. Způsob podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že se obarvený celulózový materiál suší ve formě kabelu, tvořeného svazkem nekonečných vláken a po usušení se tento kabel řeže na stříž.

-8CZ 282441 B6

9. Barevný podlouhlý člen z regenerované celulózy, připravitelný způsobem podle některého z nároků 1 až 8.