PL27759B1 - Sposób nadawania materialom celulozowym nieprzemakalnosci. - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: rylania).Wynalazek dotyczy obróbki materia¬ lów celulozowych z wlókien naturalnych lub celulozy regenerowanej w celu nadania im nieprzemakalnosci.Do obróbki wedlug wynalazku nadaja sie wlókna lnu, juty, konopi i sysalu, masa drzewna oraz inne odpadki nasion bawel¬ ny albo lyko lub inne materialy roslinne o budowie wlóknistej.Wynalazek mozna stosowac do obróbki wlókien w jakimkolwiek stadium przetwa¬ rzania ich na przedze lub inne materialy.Dotyczy on w szczególnosci wytwarzania materialów tkanych lub przedzy, zlozor nych calkowicie z materialu celulozowego, oraz materialów tkanych lub przedzy z wlókien mieszanych, Nieprzemakalnosc, nadawana sposobem wedlug wynalazku, jest trwala, to znaczy, ze niepogoda, pranie, czyszczenie na su¬ cho lub inne zabiegi oczyszczania nie szko¬ dza takiemu wykonczeniu. Ponadto mate¬ rialy obrobione, np. przedza i tkaniny, sa miekkie w dotyku. Zmieniajac warunki obróbki wedlug wynalazku mozna otrzy¬ mywac tkaniny i przedze o róznej miekko¬ sci. To zmiekczenie jest równiez trwale.Materialy obrobione zgodnie z wynalaz¬ kiem latwo ukladaja sie w piekne faldy.Sposób wedlug wynalazku mozna sto-sów&c do farbowanyen iub niefarbowanych materialów celulozowych.. Jezeli materia¬ ly zostaly zabarwione pewnymi barwnika¬ mi substantywnymi, to dalszym efektem obróbki jest lepsze zwiazanie barwnika z wlóknem.Zgodnie z wynalazkiem materialy celu¬ lozowe napawa sie wodnym roztworem lub zawiesina czwartorzedowego zwiazku a- monowego o wzorze ogólnym: -N-CR2-N' , \?" nastepnie material ogrzewa sie do tempe¬ ratury rozkladu tego zwiazku, najlepiej po uprzednim wysuszeniu.We wzorze ogólnym ~N -CH2-N' \R„ R i R" oznaczaja rodniki, z których co najmniej jeden zawiera alifatyczny rodnik weglowodorowy o 10 lub wiekszej liczbie atomów wegla, zarówno normalny jak i rozgaleziony, nasycony lub nienasycony, albo tez reszte acylowa lub estrowa. Na przyklad, grupa NR . i?" moze miec po¬ stac Alk — CO — NRf — , przy czym R* oznacza wtedy wodór albo rodnik weglo¬ wodorowy; albo tez grupa NR R' moze miec postac Alk — N . COOR' i wtedy Alk jest alifatycznym rodnikiem weglowo¬ dorowym o 10 lub wiekszej liczbie atomów wegla, jak podano powyzej, R' zas ozna¬ cza tutaj nizszy lub wyzszy rodnik alkylo- wy albo inna reszte alkoholowa odpowied¬ nia do wytwarzania estrów, np. benzyl.V We wzorze podanym powyzej N ozna¬ cza azot trzeciorzedowej aminy heterocy¬ klicznej lub alifatycznej.Typowym przykladem trzeciorzedowej aminy heterocyklicznej jest pirydyna, lecz mozna równiez poslugiwac sie pikolina al¬ bo innym homologiem pirydyny, chinolina albo N - alkylo - piperydyna albo N - ben- zylopiperydyna albo ich C - homologami; typowym przykladem alifatycznej aminy trzeciorzedowej jest trój metyloamina, lecz mozna takze stosowac trójetyloamine, trój- butyloamine, trójetanoloamine albo dwu- alkylocykloheksyloamine.Wreszcie we wzorze wyzej podanym X oznacza rodnik kwasu tworzacego sól czwartorzedowej zasady amonowej.Na ogól napawanie materialu celulozo¬ wego wykonywa sie w temperaturze poni¬ zej 40°C, zwlaszcza jezeli stosuje sie roz¬ cienczone wodne roztwory (np. 0,1%); stosujac roztwory bardziej stezone, np. 1%, mozna poslugiwac sie roztworem go¬ retszym, nawet wrzacym. W temperaturze powyzej 40°C roztwory staja sie kwasne i wtedy otrzymuje sie gorsze wykonczenie, nie tak odporne na dzialanie rozpuszczal¬ ników organicznych.Na przyklad, do obróbki tkanin bawel¬ nianych, znanych w handlu jako popeliny, mozna stosowac rozcienczony roztwór stearyloamidametylochlorku pirydynowe- go o stezeniu zaledwie 0,05 %. Material na¬ pawa sie tym roztworem i wyzyma tak, aby zawieral ilosc roztworu równa ciezarowi wlasnemu. W ten sposób ilosc zwiazku, która material zostal nasycony, stanowi w przyblizeniu prawie taki sam % wagowy w stosunku do tkaniny, jak i w stosunku do ilosci roztworu. 0,5%-owy roztwór stearyn loamidometylochlorku pirydynowego staje sie niezdatny, o ile trzymano go w tempe¬ raturze 60°C dluzej niz przez 2 godziny al¬ bo w temperaturze 80°C dluzej niz przez godzine.W razie potrzeby do kapieli mozna do¬ dawac innych srodków pomocniczych, np. czynników zwilzajacych, buforowych. Od¬ powiednimi srodkami zwilzajacymi sa pro- - 2 -dukty kondensacji aldehydu mrówkowego z kwasem naftalenosulfonowym. W celu utrzymywania roztworów lub zawiesin w stanie obojetnym, a przynajmniej nie kwa¬ snym, aby uniknac oslabienia materialu celulozowego, mozna do kapieli dodawac substancji zasadowych, a zwlaszcza sub¬ stancji wykazujacych dzialanie buforo¬ we.Jako takie substancje odpowiednie sa: pirydyna, boraks, fosforan dwusodowy al¬ bo octan sodowy. Szesciometylenocztero- amina jest równiez odpowiednim srodkiem pomocniczym, poniewaz podczas ogrzewa¬ nia rozklada sie wydzielajac amoniak.Po zanurzeniu w roztworze wodnym material nasycony mozna suszyc przed o- grzewaniem, które ma spowodowac roz¬ klad soli czwartorzedowej. Jezeli np. sto¬ suje sie stezony roztwór (który moze byc zaledwie 0,5%-owy) stearyloamidometylo- chlorku pirydynowego, to suszenie jest zbyteczne i mokry material mozna ogrze¬ wac bezposrednio do 120°C pod warun¬ kiem, zeby wilgoc z materialu uchodzila szybko, np. w ciagu 1 minuty. W tych wa¬ runkach suszenie i ogrzewanie lacza sie w jeden zabieg, dzieki któremu osiaga sie trwaly efekt nieprzemakalnosci. Na ogól w przypadku polaczenia suszenia z ogrze¬ waniem odpowiednia temperatura wynosi 90 —130°C. Równiez przy uzyciu innych wyszczególnionych soli czwartorzedowych, nawet jezeli stezenie roztworu wynosi za¬ ledwie 0,1%, zabiegi suszenia i ogrzewania mozna polaczyc, lecz osiagnieta nieprze¬ makalnosc nie jest tak trwala. Wskutek tego tez dobrze jest suszyc przed ogrzewa¬ niem. Suszenie najlepiej jest prowadzic w stosunkowo niskiej temperaturze, aby u- niknac przedwczesnego rozkladu soli, lecz temperatura suszenia ma mniejsze znacze¬ nie, niz szybkosc i inne warunki suszenia.Na przyklad, material bawelniany, nasyco¬ ny wodnym roztworem stearyloamidome- tylochlorku pirydynowego i wysuszony w mniej lub bardziej nieruchomym powietrzu, np. w piecu bez sztucznego krazenia, nie powinien podlegac suszeniu w temperatu¬ rze przewyzszajacej 40^0, poniewaz im wyzsza jest temperatura suszenia w takich warunkach suszenia, tym bardziej zostaje obnizona ostateczna nieprzemakalnosc. Je¬ zeli natomiast material suszy sie w szyb¬ kim strumieniu powietrza goracego, wtedy temperatura suszenia moze byc bez szkody znacznie wyzsza.Ogrzewanie w celu rozkladu soli sluzy do nadania trwalej nieprzemakalnosci. Ma¬ terial nasycony roztworem zaczyna wyka¬ zywac nieprzemakalnosc po ogrzewaniu na sucho przez 10 minut w temperaturze 65°C, lecz najlepsze wyniki osiaga sie pro¬ wadzac ogrzewanie w temperaturze 90 — 120°C. Gorsze wyniki otrzymuje sie w wyzszej temperaturze, np. 150°C, zwla¬ szcza jezeli czas ogrzewania jest dlugi, np. 30 minut. Czas ogrzewania, potrzebny do wytworzenia zadanego wykonczenia, waha sie wraz z temperatura a takze zalezy od rodzaju srodka nasycajacego. Czas ogrze¬ wania nalezy skrócic w wyzszych tempera¬ turach. Na przyklad przy uzyciu stearylo- amidometylochlorku pirydynowego nalezy ogrzewac w temperaturze 105°C w ciagu 5 minut albo w temperaturze 120PC w ciagu 1,5 min. Czas ogrzewania powinien byc o- czywiscie mozliwie najkrótszy, aby uni¬ knac oslabienia materialu.Podczas ogrzewania nastepuje rozklad soli, co przy uzyciu zwiazku pirydynowe¬ go mozna rozpoznac po wydzielaniu sie za¬ pachu pirydyny.Przyklad I. Pas materialu bawelnia¬ nego zanurza sie na 10 minut w tempera¬ turze 20°C w kapieli utworzonej z roztwo¬ ru 5 czesci stearyloamidometylochlorku pirydynowego w 1 000 czesciach wody. Na¬ sycony material wyzyma sie i ogrzewa przez 10 minut do 105°C. Otrzymuje sie miekki w dotknieciu material nieprzema¬ kalny. To wykonczenie jest odporne na — 3 —czyszczenie suche, a takze na pranie i pra¬ sowanie.Przyklad II. Tkanine z wlókien wi¬ skozowych zanurza sie na 10 minut w roz¬ tworze 5 czesci stearyloamidometylochlor- ku pirydynowego w 1 000 czesciach wody w temperaturze 20°C. Nasycony material wyzyma sie i ogrzewa w temperaturze 105°C przez 10 minut. Otrzymany mate¬ rial jest nieprzemakalny oraz miekki w do¬ tknieciu, przy czym wlasciwosci te sa od¬ porne na suche czyszczenie, pranie i pra¬ sowanie.Przyklad III. Pas materialu bawel¬ nianego zanurza sie na 15 minut do roztwo¬ ru 5 czesci stearylometyloamidometylo- chlorku pirydynowego w 1 000 czesciach wody. Material wyzyma sie, suszy w stru¬ mieniu cieplego powietrza (30°C), a na¬ stepnie ogrzewa przez 20 minut w tempe¬ raturze 105°C. Otrzymuje sie material nie przemakalny i miekki w dotknieciu. To wy¬ konczenie jest bardzo trwale na czyszcze¬ nie na sucho i pranie z prasowaniem.Przyklad IV. Pas materialu bawelnia¬ nego napawa sie w temperaturze pokojo¬ wej roztworem zawierajacym 1 czesc kwa¬ snego stearyloamidometylosiarczanu piry¬ dynowego i 2 czesci pirydyny w 197 cze¬ sciach wody. Tkanine wyzyma sie w celu usuniecia nadmiaru roztworu, a nastepnie suszy w strumieniu cieplego powietrza (30°C), potem ogrzewa sie przez 30 minut w suszarce w temperaturze 105°C. Goto¬ wy material jest wysoce nieprzemakalny i przyjemnie miekki w dotknieciu. To wy¬ konczenie jest bardzo odporne na pranie, prasowanie i czyszczenie na sucho.Przyklad V. 100 czesci materialu ba¬ welnianego, zabarwionego w zwykly spo¬ sób 2 czesciami chlorazolowego blekitu nieba FF (Color Index nr 518), zanurza sie na 15 minut w temperaturze 20°C w 2 000 czesci wody, zawierajacej 10 czesci zwiaz¬ ku C17HSb-N-CH2-NCbHb I . Cl COOCH3 t. j. N - karbometoksy - heptadecyloamiiio- metylochlorku pirydynowego. Nasycony material zabarwiony wyzyma sie, suszy w temperaturze 40° C, a nastepnie ogrzewa przez 10 minut w temperaturze 100 — 105°C. Otrzymany material jest nieprze¬ makalny i wykazuje miekkosc w dotknie¬ ciu. Trwalosc wybarwienia w praniu zosta¬ la znacznie polepszona.Przyklad VI. Pas materialu bawelnia¬ nego, zabarwiony 2%-ami trwalej czerwie¬ ni chlorazolowej K (Color Index nr 278), napawa sie w temperaturze pokojowej roz¬ tworem zawierajacym 1 czesc palmitylo- amidometylochlorku pirydynowego w 199 czesciach wody. Material wyzyma sie i su¬ szy w temperaturze ponizej 40°C W tym stanie odcien barwnika jest rózny od od¬ cienia wybarwienia nieobrobionego, gdyz jest bardziej zólty. Obrobiony material o- grzewa sie w suszarce przez 10 minut w temperaturze lOS^C. To ogrzewanie przy¬ wraca praktycznie biorac odcien pierwot¬ ny, a wybarwienie przybiera tylko nieco slabszy ton. Wybarwienie wykazuje po obróbce lepsza trwalosc na pranie (patrz Schultz Farbstofftabellen wyd. 7 str.XXXIII). Prócz tego material jest miekki w dotknieciu i nieprzemakalny. Wykoncze¬ nie to jest odporne na pranie, prasowanie i czyszczenie na sucho.Przyklad VII. Pas materialu bawel¬ nianego napawa sie w temperaturze 35° roztworem zawierajacym 1 czesc steary- loamidometylochlorku pirydynowego w 2 000 czesci wody. Material wyzyma sie, suszy w temperaturze ponizej 40°C, a na¬ stepnie ogrzewa przez 5 minut w tempera¬ turze 120°C na suszarce bebnowej.Wykonczony material jest miekki i nieprzemakalny, przy czym wykonczenie — 4 -^jest trwale na pranie, prasowanie i czy¬ szczenie na sucho.Przyklad VIII. Pas materialu bawel¬ nianego traktuje sie w temperaturze poko¬ jowej roztworem zawierajacym 1 czesc stearyloamidometylochlorku pirydynowe¬ go w 199 czesciach wody. Material wyzyma sie, suszy w temperaturze ponizej 40°C, a nastepnie ogrzewa w ciagu 1,5 min. w temperaturze 120°C na cylindrze osusza¬ jacym.Obrobiony material jest bardzo miekki w dotknieciu i nieprzemakalny. Wykoncze¬ nie to jest odporne na pranie, prasowanie oraz czyszczenie na sucho.Przyklad IX. 1 czesc stearyloami- dometylosiarczynu pirydynowego (który mozna wytworzyc w sposób opisany poni¬ zej) rozpuszcza sie w 99 czesciach wody w temperaturze pokojowej. Nastepnie roz¬ tworem tym napawa sie sztuke materialu bawelnianego, wyzyma i suszy w cieplym powietrzu (SO^C). Wysuszony material o- grzewa sie nastepnie przez 30 minut w temperaturze 105°C. Nieprzemakalnosc i miekkosc otrzymanego materialu sa od¬ porne na czyszczenie na sucho oraz pra¬ nie i prasowanie.Stearyloamidometylosiarczyn pirydy¬ nowy, uzyty w powyzszym przykladzie, mozna wytworzyc w nastepujacy sposób. 30 czesci wagowych stearyloamidu, 120 czesci pirydyny i 12 czesci para-formalde- hydu miesza sie ze soba w temperaturze 90 — 100°C. Do tej ogrzewanej mieszani¬ ny wpuszcza sie gazowy dwutlenek siarki dopóty, az próbka mieszaniny da przezro¬ czysty roztwór w wodzie. Nastepnie z mie¬ szaniny reakcyjnej przez ogrzewanie w temperaturze 40 — 50°C pod zmniejszo¬ nym cisnieniem, np. 15 mm, odpedza sie nie zmieniony para-formaldehyd oraz pi¬ rydyne. W ten sposób otrzymuje sie zada¬ ny produkt w postaci lepkiej masy, która mozna dalej oczyscic w razie potrzeby przez przemycie acetonem.Do obróbki wedlug wynalazku mozna stosowac równiez stearyloamidometylo - - m - nitrobenzenosulfonian pirydynowy o wzorze C17Nib-CO-NH-CH2-NC,-Hb I SO,-C&H,-N02(mh stearyloamidometyloazotan pirydynowy o oleyloamidometylochlorek pirydynowy o wzorze wzorze C^H^-CO-NH-CH.-NC.H,, C]7H39-CO-tfff-Cff2-#C5ff5, stearyloamidometylobromek pirydynowy o wzorze CuUn-CO-NH-CHt-NCtHt, I Br N - karbometoksyundecyloaminometylo- chlorek pirydynowy o wzorze CnH,s-N-CH,-NCbH5t I I CO-OCH^Cl lauryloamidometylochlorek pirydynowy o wzorze CuH,,-CO-NH-CH2-NCbHb, i Cl lauryloamidometylowodorosiarczan piry¬ dynowy, wytwarzany z mieszaniny kwa¬ sów z oleju kokosowego, który jest glównie zwiazkiemSOAH Zamiast wyzej podanych kwasów tlu¬ szczowych mozna stosowac inne. Tak wiec mozna poslugiwac sie, jako materialami wyjsciowymi, kwasami tluszczowymi z ole¬ ju palmowego, z oleju z nasion bawelny, loju albo pokrewnymi kwasami takimi, ja¬ kie sie otrzymuje w procesach uwodornia¬ nia tluszczów. Podobnie w przypadku sto¬ sowania tych soli, do których wprowadzo¬ no potrzebny wyzszy alifatyczny rodnik weglowodorowy za pomoca syntezy wyz¬ szej aminy tluszczowej, np. undecyloami- ny, mozna stosowac równiez inne aminy, wytwarzane z alkoholi tluszczowych otrzy¬ mywanych przez redukcje wyzej wspo¬ mnianych kwasów tluszczowych, albo o- trzymywane ze zródel naturalnych takich, jak olbrot.Niektóre z wyszczególnionych zwiaz¬ ków wytwarza sie wprowadzajac w zetknie¬ cie ze soba hydroksymetyloamid kwasu tluszczowego oraz sól trzeciorzedowej a- miny albo zwiazek addycyjny trzeciorze¬ dowej aminy i bezwodnika kwasu nieorga¬ nicznego, np. stearylohydroksymetyloamid (wytworzony ze stearyloamidu i para-alde- hydu mrówkowego) traktuje sie roztwo¬ rem chlorowodorku pirydyny w pirydynie albo stearyloamid, para-aldehyd mrówko¬ wy i bezwodny chlorowodorek, azotan, me • ta-nitrobenzoesan pirydyny itd. wprowa¬ dza sie w reakcje ze soba w roztworze pi¬ rydynowym, albo tez stearylometyloamid, aldehyd mrówkowy i chlorowodór wpro¬ wadza sie w reakcje, aby otrzymac chlo¬ rek stearylometyloamidometylowy, który nastepnie laczy sie z pirydyna albo inna amina trzeciorzedowa.Metody wytwarzania niektórych zwiaz- ków, których stosowanie rozpatruje wyna¬ lazek niniejszy^ sa przedmiotem patentów angielskich nr nr 471 130, 475 119, 475 170.Szczególy postepowania mozna zmie¬ niac w szerokich granicach nie przekracza¬ jac zakresu wynalazku. Na przyklad tem¬ peratura rozkladu moze sie wahac od 70 do 200°C, czas zas trwania obróbki dosto¬ sowuje sie odpowiednio tak, zeby uniknac niepozadanego oslabienia wlókna. W prak¬ tyce czas ogrzewania moze sie wahac od kilku sekund do 1 godziny.Stezenie roztworu do napawania moze sie wahac od 0,01 do 10%. Ilosc stosowa¬ nego czynnika w stosunku do wagi obrabia¬ nego wlókna mozna dobrac regulujac ilosc roztworu pozostajacego na wlóknie po wy¬ zeciu cieczy; moze ona wynosic 0,1 do 2% lub wiecej w stosunku do wagi wlókna. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób nadawania materialom ce¬ lulozowym nieprzemakalnosci, znamienny tym, ze materialy napawa sie wodnym roz¬ tworem lub zawiesina soli czwartorzedowej zasady amonowej o wzorze ogólnym w którym K i R" oznaczaja rodniki, z któ¬ rych co najmniej jeden zawiera weglowo¬ dorowy rodnik alifatyczny o 10 lub wiek- V szej liczbie atomów wegla, N oznacza a- tom azotu alifatycznej lub heterocyklicz¬ nej aminy trzeciorzedowej, X zas oznacza rodnik kwasu, tworzacego sól czwartorze¬ dowej zasady amonowej, po czym, ewen¬ tualnie po uprzednim wysuszeniu, ogrzewa sie materialy do temperatury, w której wspomniana sól ulega rozkladowi np. 90° do 120°C.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze jako sól czwartorzedowej zasa-dy amonowej stosuje sie sól alkyloamido- metylowa pirydyny, w której rodnik alky- lowy zawiera nie mniej niz 12 atomów we¬ gla.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, zna¬ mienny tym, ze suszenie laczy sie z ogrze¬ waniem w jednym zabiegu i te zlozona ob¬ róbke uskutecznia sie w temperaturze mie¬ dzy 90° a 130<\ Imperial Chemical Industries Limited. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. Druk J... Boguslawskiego i Ski, Warszawa- PL