RU2058458C1

RU2058458C1 - Process for hydrophilizing finishing of textile polyamide materials

Info

Publication number: RU2058458C1
Application number: RU93025881A
Authority: RU
Inventors: Е.В. Волошановский; В.Д. Орехов; К.Д. Писманник
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1996-04-20

Abstract

FIELD: textile-finishing production. SUBSTANCE: methacrylic acid is grafted to textile material (tricot cloth or fabric made of polyamide fiber), washed with water and treated with alkali. The alkali is then neutralized with aqueous solution of sodium dehydrophosphate or dihydrohexamethaphosphate for 10-20s, the ratio of grafted acrylic acid to alkali to sodium being 1: 1.1-1.4-0.6 respectively, and washed with hot and cold water for 10-20 s. The entire process is performed continuously, hydroscopicity of tricot polyamide cloth or fabric according to GOST 8971-78 10- 13%, moisture loss 8-11%. EFFECT: more efficient hydrophilizing finishing process. 1 tbl

Description

Изобретение относится к текстильному отделочному производству. The invention relates to textile finishing production.

Известен способ гидрофилизирующей отделки волокнистых, в том числе текстильных, материалов из натуральных и синтетических волокон прививкой на волокно (мет)акриловой кислоты с последующим переводом кислотных групп в солевую форму с катионом щелочного металла или аммония либо непосредственно прививкой соли (мет)акриловой кислоты [1]-[3]
Наиболее близким к изобретению является способ гидрофилизирующей отделки полиамидных текстильных материалов прививкой (мет)акриловой кислоты, промывкой водой, обработкой щелочью и заключительной промывкой водой [4]
Однако ввиду длительности стадии щелочной обработки и особенно последующей промывки от щелочи, процесс не может быть полностью осуществлен по наиболее прогрессивному непрерывному методу, так как это потребовало бы длинной цепочки промывных машин и все равно не позволило бы полностью реализовать преимущества непрерывного метода, заключающиеся в повышении производительности процесса за счет сокращения его длительности. Поэтому стадию промывки осуществляют на оборудовании периодического действия.A known method of hydrophilic finishing of fibrous, including textile, materials from natural and synthetic fibers by grafting onto a fiber of (meth) acrylic acid with subsequent conversion of acid groups to a salt form with an alkali metal or ammonium cation or directly grafting a salt of (meth) acrylic acid [1 ] - [3]
Closest to the invention is a method of hydrophilizing finishing of polyamide textile materials by grafting (meth) acrylic acid, washing with water, treatment with alkali and final washing with water [4]
However, due to the length of the alkaline treatment stage, and especially the subsequent washing with alkali, the process cannot be completely carried out according to the most progressive continuous method, since this would require a long chain of washing machines and still not allow to fully realize the advantages of the continuous method, which consists in increasing productivity process by reducing its duration. Therefore, the washing stage is carried out on batch equipment.

Целью изобретения является обеспечение непрерывности всего процесса. The aim of the invention is to ensure the continuity of the whole process.

Это достигается способом гидрофилизирующей отделки полиамидных текстильных материалов прививкой (мет)акриловой кислоты, промывкой водой, обработкой щелочью и заключительной промывкой водой, причем по изобретению после обработки щелочью материал обрабатывают водным раствором дигидрофосфата натрия или дигидрогексаметафосфата натрия при следующем соотношении, г-экв. привитая поли(мет)акриловая кислота:щелочь:дигидрофосфат натрия или дигидрогексаметафосфат натрия 1:(1,1-1,4):(0,4-0,6) соответственно. This is achieved by the method of hydrophilizing finishing of polyamide textile materials by grafting (meth) acrylic acid, washing with water, treatment with alkali and final washing with water, and according to the invention, after treatment with alkali, the material is treated with an aqueous solution of sodium dihydrogen phosphate or sodium dihydrohexametaphosphate in the following ratio, g-equiv. grafted poly (meth) acrylic acid: alkali: sodium dihydrogen phosphate or sodium dihydrohexametaphosphate 1: (1.1-1.4) :( 0.4-0.6), respectively.

Обнаружено, что обработка дигидрофосфатом натрия или дигидрогексаметафосфатом натрия при указанном соотношении позволяет не только нейтрализовать остаточную щелочь и таким образом ускорить процесс промывки водой, обеспечив условия для непрерывного осуществления всего процесса, по полной технологической схеме, но и в отличии от других нейтрализующих щелочь агентов, например, серной кислоты, не вызывает обратного процесса замещения ионов натрия на ионы водорода кислоты, в результате чего приобретенные волокном в процессе прививки свойства гидрофильности снижаются до первоначального уровня. It was found that treatment with sodium dihydrogenphosphate or sodium dihydrohexametaphosphate at the indicated ratio allows not only to neutralize the residual alkali and thus accelerate the washing process with water, providing conditions for the continuous implementation of the whole process, according to the full technological scheme, but also in contrast to other alkali neutralizing agents, for example , sulfuric acid, does not cause the reverse process of the replacement of sodium ions by hydrogen ions of acid, as a result of which The hydrophilicity decreases to the initial level.

В таблице показано влияние соотношения привитой поли(мет)акриловой кислоты, щелочи и дигидрофосфата или дигидрогексаметафосфата натрия на продолжительность стадий нейтрализации и заключительной водной промывки. The table shows the effect of the ratio of the grafted poly (meth) acrylic acid, alkali and dihydrogen phosphate or sodium dihydrohexametaphosphate on the duration of the neutralization stages and the final water wash.

Показатели гигроскопичности и влагоотдачи трикотажного полотна во всех примерах определяли по методике согласно ГОСТ 8971-78. Промывку осуществляют до нейтральной реакции, контролируя полноту удаления щелочи по рН на поверхности мокрого трикотажного полотна. Indicators of hygroscopicity and moisture loss of a knitted fabric in all examples were determined by the method in accordance with GOST 8971-78. Rinsing is carried out until neutral, controlling the completeness of alkali removal by pH on the surface of a wet knitted fabric.

Дигидрогексаметафосфат натрия в примерах 4-7 получают смешением гексаметафосфата натрия (соль Грэма) с фосфорной или серной кислотой. Sodium dihydrohexametaphosphate in Examples 4-7 is prepared by mixing sodium hexametaphosphate (Graham salt) with phosphoric or sulfuric acid.

П р и м е р 1. Трикотажное полотно из полиамидных нитей (поверхностная плотность 150 г/м²) пропитывают водным раствором акриловой кислоты при 40^оС в течение 5 мин, отжимают до остаточной влажности 80% а затем прививают мономер путем облучения трикотажного полотна ускоренными электронами дозой 10 кГр (степень прививки 7% ). После этого промывают сначала теплой, а затем холодной водой в течение 30 с. Затем модифицированное полотно обрабатывают водным раствором едкого натрия при 40^оС в течение 5 мин, отжимают от избытка щелочи до остаточной влажности 80% обрабатывают раствором дигидрофосфата натрия в течение 10 с, промывают горячей и холодной водой в течение 20 с и сушат при 100-120^оС. Концентрация указанных веществ соответствует соотношению привитая полиакриловая кислота:щелочь:дигидрофосфат натрия в г-экв: 1: 1,1:0,4 соответственно.PRI me R 1. A knitted fabric of polyamide yarn (surface density 150 g / m ² ) is impregnated with an aqueous solution of acrylic acid at 40 ^about C for 5 minutes, squeezed to a residual moisture content of 80% and then grafted monomer by irradiation of the knitted fabric accelerated electrons with a dose of 10 kGy (degree of vaccination 7%). After that, it is washed first with warm and then with cold water for 30 s. Then, the modified web is treated with aqueous sodium hydroxide ^at 40 ° C for 5 min, drained of excess alkali to a residual humidity of 80% was treated with a solution of sodium dihydrogen phosphate for 10 seconds, washed with hot and cold water for 20 seconds and dried at 100-120 ^about C. The concentration of these substances corresponds to the ratio grafted polyacrylic acid: alkali: sodium dihydrogen phosphate in g-eq: 1: 1.1: 0.4, respectively.

Гигроскопичность и влагоотдача гидрофилизированного трикотажного полотна по ГОСТ 8971-78 составляет соответственно 10 и 8%
П р и м е р 2. Трикотажное полотно из полиамидных нитей (поверхностная плотность 135 г/м³) пропитывают водным раствором метакриловой кислоты при 45^оС в течение 10 мин, отжимают до остаточной влажности 80% а затем прививают мономер путем облучения трикотажного полотна ускоренными электронами дозой 12 кГр (степень прививки 10%). После этого промывают сначала теплой, а затем холодной водой в течение 30 с, обрабатывают раствором едкого натра при 45^оС в течение 7 мин, отжимают от избытка щелочи до остаточной влажности 80% обрабатывают раствором дигидрогексаметафосфата натрия в течение 15 с, промывают горячей и холодной водой 20 с и сушат при температуре 100-120^оС. Концентрация указанных веществ соответствует соотношению привитая полиметакриловая кислота:щелочь:дигидро- гексаметафосфат, г-экв: 1:1,2:0,5 соответственно; гигроскопичность полотна 12% влагоотдача 10%
П р и м е р 3. Трикотажное полотно из полиамидных нитей (поверхностная плотность 85 г/м²) пропитывают водным раствором акриловой кислоты при 45^оС и в течение 7 мин, отжимают до остаточной влажности 80% а затем облучают ускоренными электронами дозой 15 кГр (степень прививки 7,5%). Промывают теплой и холодной водой в течение 30 с, обрабатывают водным раствором едкого натрия при 60^оС в течение 10 мин, отжимают от избытка щелочи до остаточной влажности 80% и обрабатывают раствором дигидрофосфата натрия в течение 20 с с последующей промывкой теплой и холодной водой в течение 10 с и сушкой при 100-120^оС.The hygroscopicity and moisture loss of a hydrophilized knitted fabric according to GOST 8971-78 are 10 and 8%, respectively
PRI me R 2. A knitted fabric of polyamide yarns (surface density 135 g / m ³ ) is impregnated with an aqueous solution of methacrylic acid at 45 ^about C for 10 minutes, squeezed to a residual moisture of 80% and then grafted monomer by irradiation of the knitted fabric accelerated electrons with a dose of 12 kGy (degree of vaccination 10%). Thereafter, washed first with warm and then cold water for 30 seconds, treated with a solution of sodium hydroxide at ⁴⁵ ° C for 7 minutes, drained of excess alkali to a residual humidity of 80% was treated with a solution of sodium digidrogeksametafosfata for 15 seconds, washed with hot and cold water for 20 s and dried at a temperature of 100-120 ^o C. The concentration of these substances corresponds to the ratio grafted polymethacrylic acid: alkali: dihydrohexametaphosphate, g-equiv: 1: 1.2: 0.5, respectively; hygroscopicity of the canvas 12% moisture loss 10%
PRI me R 3. A knitted fabric of polyamide yarn (surface density 85 g / m ² ) is impregnated with an aqueous solution of acrylic acid at 45 ^about C and for 7 minutes, squeezed to a residual moisture content of 80% and then irradiated with accelerated electrons with a dose of 15 kGy (vaccination rate 7.5%). Washed with warm and cold water for 30 seconds, treated with aqueous sodium hydroxide at ⁶⁰ ° C for 10 minutes, drained of excess alkali to a residual humidity of 80% and treated with a solution of sodium dihydrogen phosphate for 20 seconds followed by washing with warm and cold water for 10 s and drying at 100-120 ^about C.

Концентрация указанных веществ соответствует соотношению, г-экв: привитая полиакриловая кислота:щелочь:дигидро- фосфат натрия 1:1,4:0,6 соответственно. The concentration of these substances corresponds to the ratio, geq: grafted polyacrylic acid: alkali: sodium dihydrogen phosphate 1: 1.4: 0.6, respectively.

Гигроскопичность полотна 12% влагоотдача 10%
П р и м е р 4. Трикотажное полотно из полиамидных нитей (поверхностная плотность 80 г/м²) обрабатывают так же, как в примере 1 (степень прививки 7% ), но в качестве кислой соли фосфорной кислоты используют дигидрогексаметафосфат натрия. Концентрация указанных веществ соответствует соотношению привитая полиакриловая кислота:щелочь:дигидрогексамета- фосфат, г-экв: 1:1,1: 0,4 соответственно. Продолжительность обработки раствором кислой соли фосфорной кислоты 10 с, а промывка водой 20 с.Hygroscopicity of the web 12% moisture loss 10%
PRI me R 4. A knitted fabric of polyamide yarns (surface density 80 g / m ² ) is treated in the same way as in example 1 (degree of grafting 7%), but sodium dihydrohexametaphosphate is used as the acid salt of phosphoric acid. The concentration of these substances corresponds to the ratio grafted polyacrylic acid: alkali: dihydrohexamet phosphate, g-eq: 1: 1.1: 0.4, respectively. The duration of treatment with a solution of an acid salt of phosphoric acid is 10 s, and washing with water is 20 s.

Гигроскопичность полотна 10% влагоотдача 8%
П р и м е р 5. Ткань из полиамидных нитей (поверхностная плотность 120 г/м²) обрабатывают так же, как и в примере 2 (степень прививки 10%), но в качестве кислой соли фосфорной кислоты используют дигидрофосфат натрия. Концентрация указанных веществ соответствует соотношению привитая полиметакриловая кислота:щелочь:дигидрогексаметафосфат соответственно, г-экв: 1:1,2:0,5. Продолжительность обработки дигидрофосфатом натрия 15 с, промывки водой 15 с. Гигроскопичность полотна 12% влагоотдача 10%
П р и м е р 6. Ткань из полиамидных нитей (поверхностная плотность 120 г/м²) обрабатывают так же, как и в примере 3 (степень прививки 7,5%), но в качестве кислой соли фосфорной кислоты используют дигидрогексаметафосфат натрия. Продолжительность обработки дигидрогексаметофосфатом натрия 20 с, промывка водой 10 с. Концентрация указанных веществ соответствует соотношению привитая полиакриловая кислота:щелочь:дигидрогексамета- фосфат натрия, г-экв. 1:1,4:0,6 соответственно. Гигроскопичность ткани 12% влагоотдача 10%
П р и м е р 7. Трикотажное полотно из полиамидных нитей (поверхностная плотность 150 г/м²) обрабатывают так же, как и в примере 2, но в качестве прививаемого мономера используют акриловую кислоту (степень прививки 10%), а в качестве кислой соли фосфорной кислоты используют дигидрогексаметофосфат натрия. Продолжительность обработки дигидрогексаметафос- фатом 15 с, промывки водой 15 с. Концентрация указанных веществ соответствует содержанию привитая полиметакриловая кислота:щелочь:дигидрогексаметафосфат натрия, г-экв: 1:1,2:0,5 соответственно. Гигроскопичность полотна 13% влагоотдача 11%
В таблице показано влияние соотношения используемых веществ на продолжительность стадий нейтрализации и заключительной промывки.Hygroscopicity of the web 10% moisture loss 8%
PRI me R 5. A fabric of polyamide yarns (surface density 120 g / m ² ) is treated in the same way as in example 2 (grafting rate 10%), but sodium dihydrogen phosphate is used as the acid salt of phosphoric acid. The concentration of these substances corresponds to the ratio grafted polymethacrylic acid: alkali: dihydrohexametaphosphate, respectively, g-eq: 1: 1.2: 0.5. Duration of treatment with sodium dihydrogen phosphate 15 s, washing with water 15 s. Hygroscopicity of the web 12% moisture loss 10%
PRI me R 6. The fabric of polyamide yarns (surface density 120 g / m ² ) is treated in the same way as in example 3 (degree of grafting 7.5%), but sodium dihydrohexametaphosphate is used as the acid salt of phosphoric acid. Duration of treatment with sodium dihydrohexamethophosphate 20 s, washing with water 10 s. The concentration of these substances corresponds to the ratio grafted polyacrylic acid: alkali: dihydrohexamet sodium phosphate, g-eq. 1: 1.4: 0.6, respectively. Hygroscopicity of tissue 12% moisture loss 10%
PRI me R 7. A knitted fabric of polyamide yarns (surface density 150 g / m ² ) is treated in the same way as in example 2, but acrylic acid (grafting degree 10%) is used as the graftable monomer, and as The acidic salt of phosphoric acid uses sodium dihydrohexamethophosphate. Duration of treatment with dihydrohexametaphosphate 15 s, washing with water 15 s. The concentration of these substances corresponds to the content of grafted polymethacrylic acid: alkali: sodium dihydrohexametaphosphate, g-eq: 1: 1.2: 0.5, respectively. Hygroscopicity of the web 13% moisture loss 11%
The table shows the effect of the ratio of the substances used on the duration of the stages of neutralization and final washing.

В таблице показано влияние количества щелочи и кислого фосфата на продолжительность стадии нейтрализации щелочи и заключительной промывки. The table shows the effect of the amount of alkali and acid phosphate on the duration of the stage of neutralization of alkali and final washing.

Промывку водой проводят до нейтральной реакции промывных вод, которую определяют по универсальной индикаторной бумаге путем контактирования с поверхностью трикотажного полотна. Rinsing with water is carried out until the washings are neutral, which is determined by universal indicator paper by contacting the surface of the knitted fabric.

Данные, приведенные в таблице, показывают, что увеличение доли едкого натрия в указанном соотношении приводит к нецелесообразному расходу как щелочи, так и кислой соли фосфата натрия и к увеличению продолжительности процесса отмывки от избытка щелочного агента, что снижает производительность процесса. Нижний предел концентрации щелочного агента в данном соотношении обусловлен требованием достижения заданных показателей гидрофильности ткани и трикотажного полотна из полиамидных волокон, так как при дальнейшем уменьшении концентрации щелочи не будут обеспечены требуемые показатели гигроскопичности и влагоотдачи текстильного материала. The data in the table show that an increase in the proportion of sodium hydroxide in the indicated ratio leads to an inappropriate consumption of both alkali and acid salt of sodium phosphate and to an increase in the duration of the washing process from an excess of alkaline agent, which reduces the productivity of the process. The lower limit of the concentration of alkaline agent in this ratio is due to the requirement to achieve the specified indicators of hydrophilicity of the fabric and knitted fabric of polyamide fibers, since with a further decrease in the concentration of alkali the required indicators of hygroscopicity and moisture loss of the textile material will not be provided.

Снижение концентрации кислого фосфата натрия в данном соотношении приводит к неполной отмывке щелочи на текстильном материале и увеличению продолжительности отмывки водой, т.е. к снижению производительности процесса. Повышение концентрации соли фосфорной кислоты является нецелесообразным, так как приводит к увеличению расхода обрабатывающей смеси без улучшения свойств гидрофильности. A decrease in the concentration of sodium hydrogen phosphate in this ratio leads to incomplete washing of the alkali on the textile material and an increase in the duration of washing with water, i.e. to reduce process performance. An increase in the concentration of phosphoric acid salt is impractical, since it leads to an increase in the consumption of the processing mixture without improving the hydrophilicity properties.

Как следует из примеров 1-7, в результате обработки трикотажных полотен и тканей из полиамидных нитей согласно изобретению продолжительность промывки от избытка щелочи сокращается с 220-300 до 10-20 с при сохранении показателей гигроскопичности и влагоотдачи на уровне соответственно не менее 10 и 8% Благодаря этому создается возможность проведения процесса гидрофилизирующей отделки по непрерывному методу. As follows from examples 1-7, as a result of processing knitted fabrics and fabrics from polyamide yarns according to the invention, the washing time from excess alkali is reduced from 220-300 to 10-20 s while maintaining hygroscopicity and moisture loss at a level of at least 10 and 8%, respectively This creates the possibility of carrying out the process of hydrophilizing finish according to a continuous method.

Claims

METHOD FOR HYDROPHILIZING FINISHING OF POLYAMIDE TEXTILE MATERIALS by grafting with poly (meth) acrylic acid, washing with water, treatment with alkali and final washing with water, characterized in that after treatment with alkali the material is treated with an aqueous solution of sodium dihydrogen phosphate or sodium dihydrogen hexamethenate phosphate ) Acrylic acid, alkali, sodium dihydrogen phosphate or sodium dihydrohexametaphosphate 1 1.1 1.4 0.4 0.6, respectively.