Wynalazek niniejszy dotyczy obróbki materialów blonnikowych.Pod nazwa „materialy blonnikowe" na¬ lezy rozumiec wszelkie naturalne wlókna celulozowe oraz substancje z celulozy re-. generowanej w postaci wlókien albo blon.Jako naturalne wlókna blonnikowe wcho¬ dza w rachube: bawelna, len, juta, konopie, konopie sysalowe, miazga drzewna i inne wlókna, okrywajace nasiona, albo lyko o- raz wszelkie inne wlókniste materialy ro¬ slinne. Materialy blonnikowe, obrobione sposobem wedlug wynalazku, stosuje sie do wytwarzania przedzy oraz wyrobów dzianych i tkanych, a takze do wytwarza¬ nia papieru i tektury- Sposobem wedlug wynalazku mozna obrabiac wlókna w dowolnym okresie ich fabrykacji. Sposób wedlug wynalazku sto¬ suje sie nie tylko do obróbki wyrobów z przedzy zlozonej calkowicie z materialu celulozowego, lecz równiez do obróbki ma¬ terialów lub przedz mieszanych.Sposobem wedlug wynalazku nadaje sie materialom blonnikowym trwala hydrofo- bowosc. Zwlaszcza tkaninom mozna nadac hydrofobowosc lub nieprzemakalnosc, a takze trwale wykonczenie, to znaczy, ze materialy te ani pod wplywem zmian atmo¬ sferycznych, ani w praniu, ani podczas o- czyszczania ich na sucho lub w jakikol¬ wiek inny sposób nie traca swych wlasci-toosci. Prócz tego tak obrobioiic materialy, to jest przedza i tkaniny, sa miekkie w do¬ tyku.W razie potrzeby; za pomoca odpowied¬ nich zmian sposobu obróbki wedlug wyna¬ lazku niniejszego mozna otrzymywac ma¬ terialy i przedze o róznej miekkosci, przy czym efekt miekkosci jest oczywiscie rów¬ niez trwaly.Sposobem wedlug wynalazku niniejsze¬ go mozna obrabiac farbowane lub niefarbo- wane materialy blonnikowe. Jezeli mate¬ rialy sa zabarwione pewnymi barwnikami substantywnymi wzgledem celulozy, a mia¬ nowicie barwnikami z grupy bezposred¬ nich barwników do bawelny, to uboczny wynik obróbki stanowi, ze barwniki te zo¬ staja trwalej zwiazane z materialem, czyli ze barwniki tej grupy zostaja utrwalone.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze materialy blonnikowe nasyca sie czwartorzedowa sola amonowa o wzorze ogólnym R — 0 — CH2 — NR R" R'" Hal, która wprowadza sie z roztworu wodnego, a nastepnie tak nasycony material ogrze¬ wa sie az do temperatury rozkladu wymie¬ nionej soli, najlepiej po uprzednim wysu¬ szeniu.W tym ogólnym wzorze r _ o — Cff2 — NR* R" R" Hal, R oznacza alifatyczny rodnik weglowodo¬ rowy o 12 lub wiekszej liczbie atomów we¬ gla; rodnik ten moze byc normalnym lub rozgalezionym parafinoidem albo etylenoi- dem, albo tez moze byc bardziej skompli¬ kowany, jak w alkoholu naftenylowym; NR* R" R"' oznacza trzeciorzedowa ami¬ ne heterocykliczna albo alifatyczna, R' R" R" zas niekoniecznie musza oznaczac rod¬ niki jednowartosciowe, gdyz dwa z nich moga wystepowac razem albo tez wszystkie trzy moga wystepowac razem, jak w piry¬ dynie, Hal zas oznacza chlorowiec, najle¬ piej chlor lub brom.Jezeli NR' R" R" jest zwiazkiem hete¬ rocyklicznym, to typowym przedstawicie¬ lem bedzie pirydyna, a obok niej mozna wymienic pikoline lub inne homologi piry¬ dyny, chinoline, N - alkylopiperydyne, N - benzylopiperydyne albo jej C - homo¬ logi; jezeli NR' R" R"4 jest zwiazkiem ali¬ fatycznym, to typowym przedstawicielem bedzie trójmetyloamina, lecz mozna stoso¬ wac takze trójetyloamine, trójbutyloamine, trójetanoloamine albo dwualkylocyklohe- ksyloamine.Przy wykonywaniu wynalazku w prak- tyce„sól R — O — CHz — NR' R" R" Hal rozpuszcza sie w srodowisku wodnym, zwykle w samej wodzie, aby otrzymac roz¬ cienczony roztwór. W razie potrzeby do ka¬ pieli mozna dodawac innych srodków po¬ mocniczych, np. srodków zwilzajacych albo buforowych. Material blonnikowy prowadzi sie przez te rozcienczona wodna kapiel lub zanurza w tej kapieli, a mechaniczna obrób¬ ke dostosowuje sie do rodzaju materialu.Nastepnie suszy sie go i ogrzewa, jak opisa¬ no. Wytwarzanie pozadanych efektów jest w pewnym stopniu zalezne od warunków suszenia i ogrzewania. Suszenie wykonywa sie najlepiej w stosunkowo niskiej tempe¬ raturze (nazywanej w dalszym ciagu opisu temperatura suszenia). Ogrzewanie pro¬ wadzi sie w wyzszej temperaturze (dla u- dogodnienia nazywanej w dalszym ciagu opisu temperatura spiekania).Podczas ogrzewania nastepuje rozklad soli, co sie ujawnia przez wydzielanie za¬ pachu pirydyny, o ile sól jest sola pirydy¬ nowa.Zabieg napawania mozna prowadzic (najlepiej) w temperaturze ponizej 40°C, zwlaszcza przy uzyciu rozcienczonych wodnych roztworów, np. 0,1 % -owych; w przypadku roztworów bardziej stezonych, np. 1% -owych, mozna stosowac roztwór goretszy, a nawet wrzacy. Przy pracy w temperaturach powyzej 40°C roztwór mo¬ ze sie stac kwasny, wskutek czego ótrzy- — 2 —muje sie gorsze wykonczenie, nie tak od¬ porne wobec rozpuszczalników organicz¬ nych. Temperatura suszenia powinna byc (najlepiej) niska. Utrzymuje sie ja na ni¬ skim poziomie dlatego, zeby nie nastapil przedwczesny rozklad soli. Zreszta tempe¬ ratura suszenia jest mniej waznym czyn¬ nikiem, niz szybkosc oraz inne warunki su¬ szenia. A wiec np. material bawelniany, na¬ sycony wodnym roztworem chlorku okta- decylooksymetylopirydynowego i wysuszo¬ ny w mniej lub bardziej nieruchomym po¬ wietrzu, jak np. w piecu bez sztucznego krazenia, nie powinien byc poddawany dzialaniu ciepla w temperaturze suszenia wyzszej od 30°C, gdyz im wyzsza bedzie temperatura w tym okresie, tym mniejsza okaze sie ostateczna hydrofobowosc mate¬ rialu. Jezeli natomiast material nasycony wysuszy sie w szybkim strumieniu gorace¬ go powietrza tak, iz woda zostanie usunie¬ ta w ciagu okolo 3 minut, wtedy tempera¬ ture suszenia mozna podniesc do 80°C bez szkody dla materialu.Jezeli wilgotny material, nasycony \%- owym wodnym roztworem, wysuszy sie na cylindrze ogrzewanym para o temperatu¬ rze 120°C, np. w ciagu 1 minuty, to nie o- siaga sie Jiydrofobowosci. Jezeli zas ogrze¬ wanie przedluzy sie do 5 minut, to mate¬ rial istotnie nabiera wlasciwosci hydrofo¬ bowych, lecz tak obrobiony material jest wrazliwy na dzialanie rozpuszczalników.Spiekanie jest wazne dla wytwarzania trwalej hydrofobowosci. Nasycony \ wysu¬ szony material zaczyna wykazywac hydro¬ fobowosc po spiekaniu w ciagu 10 minut w temperaturze 70°C, lecz najlepsze wyniki otrzymuje sie, jezeli prowadzi sie spiekanie w temperaturze 90 — 95°C. Czas spieka¬ nia, potrzebny do osiagniecia zadanego wykonczenia, zmienia sie w zaleznosci od temperatury spiekania i zalezy takze od rodzaju odczynnika nasycajacego. Czas spiekania mozna skrócic w wyzszych tem¬ peraturach. Przy uzyciu np. chlorku okta- decylooksymetylopirydynowego nalezy spiekac w temperaturze 90 — 95°C w cia¬ gu co najmniej 10 minut, natomiast w tem¬ peraturze 115 — 120°C wystarcza zaledwie 3 minuty. Oczywiscie czas spiekania wi¬ nien byc mozliwie krótki, aby uniknac u- szkodzenia (oslabienia) materialu.Nastepujace przyklady sluza do obja¬ snienia wynalazku nie ograniczajac jego zakresu. Czesci oznaczaja czesci wagowe.Przyklad I. 2 czesci eteru v alkoholu oktadecylowego oraz chlorku N - hydro- ksymetylopirydynowego, znanego równiez pod nazwa chlorku oktadecylooksymetylo- pirydynowego, rozpuszcza sie mieszajac w 98 czesciach wody w temperaturze pokojo¬ wej. Nastepnie roztworem tym napawa sie material bawelniany, wyzyma i suszy w cieplym powietrzu (30°C). Wysuszony ma¬ terial spieka sie w ciagu pól godziny w temperaturze 90°C, studzi i pierze w ben¬ zenie. Otrzymuje sie material hydrofobo¬ wy, wyraznie miekki w dotyku i trwaly za¬ równo przy czyszczeniu na sucho, jak i w praniu.Przyklad II. 2 czesci czwartorzedo¬ wego haloidku pirydynowego wedlug przy¬ kladu poprzedniego rozpuszcza sie w tem¬ peraturze pokojowej w 245 czesciach wody i roztworem tym napawa sie mieszany ma¬ terial bawelniano-welniany. Material wy¬ zyma sie i suszy w temperaturze 30°C, a nastepnie ogrzewa w ciagu godziny w tem¬ peraturze 100°C. Otrzymuje sie material hydrofobowy, miekki w dotyku.W powyzszym przykladzie mozna za¬ stosowac inny material blonnikowy, np. wlókna lub material ze sztucznego jedwa¬ biu wiskozowego.Przyklad III. Tkanine bawelniana, np. perkal (1 czesc), wyfarbowana blekitem chlorazolcwym BS, (Colour Ind. nr 406) na Z% „ obrabia sie w ciagu 20 minut w tempe¬ raturze 20°C 20 czesciami roztworu, zawie¬ rajacego 1 czesc wagowa chlorku oktade- cylooksymetylopirydynowego w 1000 cze- — 3 —sci wody. Nastepnie wyzyma sie i lekko plucze oraz suszy w temperaturze 40°C W tym stadium zabarwienie jest rózne od od¬ cienia poczatkowego, gdyz jest nieco zie- lensze. Material spieka sie nastepnie w ciagu 30 minut w temperaturze 105°C, przy czym odcien nieoczekiwanie staje sie po¬ nownie taki sam, jak odcien materialu nie obrobionego. Wynikiem tej obróbki jest znaczne polepszenie trwalosci zabarwienia w praniu, a jednoczesnie material nabiera miekkosci w dotyku i nieprzemakalnosci, Przyklad IV. Tkanine bawelniana, np, perkal (1 czesc), zabarwiona trwala czer¬ wienia chlorazolowa FS (Colour Ind. nr 419) na 2%, obrabia sie tak, jak podano w przykladzie III. W tym przypadku po ob¬ róbce czwartorzedowa sola i wysuszeniu zabarwienie ma odcien bardziej zólty, lecz po spiekaniu przywrócony zostaje odcien poczatkowy. Trwalosc zabarwienia w pra¬ niu jest znacznie ulepszona, a material na¬ biera miekkosci oraz wlasciwosci hydrofo¬ bowych.Przyklad V. Nie klejony papier pro¬ wadzi sie przez 1%-owy wodny roztwór chlorku oktadecylooksyinetylopirydynowe- go, przepuszcza miedzy dwoma walcami, aby usunac nadmiar cieczy, i suszy, na¬ stepnie ogrzewa sie go do 120°C w ciagu 20 minut. Papier nabiera! wlasciwosci hydrofo- lx)wych.W razie potrzeby ogrzewanie ostatecz¬ ne mozna uskuteczniac w obrotowym cy¬ lindrze suszacym w temperaturze 100 — 120°C.Przyklad VI. Blone ze zregenerowanej wiskozy prowadzi sie przez kapiel, zawie¬ rajaca 1%-owy wodny roztwór chlorku ok- tadecylooksymetylopirydynowego, wyzy¬ ma l suszy w. temperaturze 30°C. Nastep¬ nie ogrzewa sie w temperaturze lOO^C przez 30 minut. Powierzchnie tak obrobio¬ nej blony woda zwilza trudno.Przyklad VII. Line sysalowa nasyca $ie w temperaturze 40°C przez zanurzenie jej, ai do nasycenia, w kapieli, zawieraja¬ cej 10 czesci chlorku oktadecylooksymety- lopirydynowego w 1000 czesci wody. Na¬ stepnie suszy sie ja w temperaturze poni¬ zej 40°C, a potem ogrzewa przez 10 minut w temperaturze 110°C. Lina wykazuje wiek¬ sza gietkosc i doskonale wlasciwosci hy¬ drofobowe.Przyklad VIII. Sztuke materialu ba¬ welnianego prowadzi sie w temperaturze pokojowej przez wodny roztwór, wytwo¬ rzony z 1 czesci chlorku cetoksymetylopi- rydynowego, rozpuszczonego w 99 cze¬ sciach wody. Nasycony material wyzyma sie dopóty, az pozostanie w nim zawartosc cieczy, równa w przyblizeniu jego wlasnej wadze, i suszy w strumieniu cieplego po¬ wietrza w temperaturze 40°C. Wysuszona sztuke poddaje sie nastepnie dzialaniu cie¬ pla w temperaturze 160°C w ciagu okolo 2 minut. Wysuszone sztuki mozna wyprac w benzenie. Osiaga sie hydrofobowosc mate¬ rialu i wyrazna miekkosc w dotyku. Mate¬ rial jest odporny na pranie oraz czyszcze¬ nie na sucho.Równie dobre wyniki otrzymuje sie prowadzac ogrzewanie w sposób ciagly na blachach albo tez umieszczajac sztuki w suszarni.Przyklad IX. Wiskozowy material taf¬ towy, zabarwiony trwala czerwienia chlo¬ razolowa KS (Colour Index nr 278) na 2%, poddaje sie dzialaniu roztworu, zawieraja¬ cego 1 czesc wagowa chlorku oleilooksy- metylopirydynowego w 199 czesciach wo¬ dy, na maszynie, której dzialanie polega na prowadzeniu materialu raz w jednym, a potem w drugim kierunku, dzieki czemu material zostaje dwukrotnie zanurzony. W tym okresie zabarwienie rózni sie odcie¬ niem od poczatkowego, gdyz jest nieco bardziej zólte. Suchy material poddaje sie nastepnie dzialaniu ciepla w temperaturze 120QC w ciagu 4 minut na cylindrach su¬ szacych. Wynikiem tego spiekania jest cze¬ sciowe przywrócenie poprzedniego odcie- — 4 —ma, odcien pó spiekaniu jest tylko troche bardziej zólty od poczatkowego. Wykon- ezony material starannie pierze sie w ben¬ zenie i suszy. Obróbka ta nadaje farbie na materiale lepsza trwalosc w praniu. Nada¬ je ona równiez pozadana miekkosc oraz hydrofobowosc. Cechy te sa bardzo trwa- te w praniu i czyszczeniu na sucho.W; sposób podobny do wyzej podanych do celów niniejszego wynalazku mozna za¬ stosowac inne zwiazki podpadajace pod po¬ dany powyzej wzór ogólny. Sposród wielu zwiazków wypróbowanych mozna wymie¬ nic nastepujace.Eter alkoholi z tranu wielorybiego (glównie mieszanina alkoholi od C10 do C20, nasyconych i nienasyconych) i chlor¬ ku hydroksymetylopirydynowego; odpo¬ wiedni eter alkoholu naftenylowego, chlo¬ rek albo bromek cetylooksymetylopirydy- nowy oraz chlorki dodecylo- i tetradecylo- oksymetylopirydynowe; chlorki oktadecylo, cetylo-, i dodecylooksymetylotrójetyloamo- nowe; chlorek oktadecylooksymetylochino- linowy oraz odpowiednia sól, wytworzona z eteru chlorometylowego i trójetanolo- aminy.Niektóre z wyzej wyliczonych zwiaz¬ ków sa znane w przemysle i zostaly przy¬ gotowane zgodnie z literatura róznymi me¬ todami, np. przez dzialanie gazowego chlo¬ rowodoru na mieszanine 40%-owego alde¬ hydu mrówkowego i odpowiednie alkohole dlugolancuchowe, po czym nastepowalo dodanie pirydyny (patrz patent brytyjski nr 390 553). Równiez w patencie brytyjskim nr 394 196 opisano kombinacje eteru okta- decylochlorometylowego i trójetyloaminy, a takze wytwarzanie mieszanego eteru z alkoholi tranu wielorybiego oraz chlorków hydroksymetylopirydynowego lub chinoli- nowego.Sposród wymienionych zwiazków te, których jeszcze nie opisano w przemysle, mozna równiez zsyntetyzowac podobnymi metodami* Rozum.c sie, ze wyzej podane przykla¬ dy sluza raczej do objasnienia wynalazku, a szczególy postepowania mozna zmieniac w szerokich granicach nie przekraczajac zakresu wynalazku, np. temperature spie¬ kania mozna zmieniac od 70 —- 2O0°C, #zas zas trwania obróbki dostosowuje sie tak, zeby uniknac niepozadanego uszkodzenia wlókna. W praktyce czas spiekapia moze sie wahac od kilku sekund do 1 godziny.Podobnie moze sie zmieniac czas trwa¬ nia suszenia oraz temperatura, jak podano powyzej.Stezenie roztworu srodka obrabiajacego moze sie zmieniac od 0,1 do 2%, a nawet wyzej, jezeli to jest pozadane. Ilosc od¬ czynnika uzytego w stosunku do wagi ob¬ rabianego wlókna mozna dobierac regulu¬ jac ilosc roztworu pozostajacego na wlók¬ nie po odcisnieciu glównej porcji cieczy; ilosc ta moze wynosic od 0,1 do 2% wagi wlókna* PL