SU576971A3

SU576971A3 - Способ огнезащитной отделки текстильных материалов

Info

Publication number: SU576971A3
Application number: SU7101707883A
Authority: SU
Inventors: Бенисек Ладислав
Original assignee: И.В.С.Номини Компани Лимитед (Фирма)
Priority date: 1970-10-22
Filing date: 1971-10-21
Publication date: 1977-10-15
Also published as: FI55059C; IL37954A; FR2111773A1; FR2111773B1; CA987858A; CH1542071A4; AU452528B2; NL7114569A; FI55059B; DK139481B; IE35724L; JPS5017596B1; NL163579B; ES396678A1; US3857727A; CH557918A; DE2152196A1; AU3483371A; DE2152196B2; GB1372694A

Description

ботке шерст ного волокна. Предпочтительно волокно овечьей шерсти, но можно обработать волокно альпаги, кашемира, шерсти ангорской козы, шерсти вигони, верблюжьей шерсти, шелка и шерсти ламы или смеси этих волокон с овечьей Шерстью. Обработку волокон можно производить на любой стадии текстильной переработки. Волокна могут быть в формр руна, гребенной шерст ной ленты, чесаной ленты, гребенного очеса, пр жи, ниток, тканого или трикотажного материала, нетканого издели , ворсовой ткани или готовой одеждь1. Обрабатываемый материал желательно предварительно промыть дл удалени добавок, примен емых при пр дении, или натуральных носков, которые способстпуют воспламен емости материала .

Обработку провод т на обычном оборудовании, примен емом s текстильной промышленности дл обработки текстильных изделий и одежды жидкост ми , включа красильные барки, оборудбвание дл крашени основы на наво х, дл крашени пр жи на паковках, дл крашени мотков, дли крашени гребенной шерст нсй ленты, оборудование дл мойки и стирки и машины дл химической чистки - при периодической обработке. Дл непрерывной или полунепрерывной обработки примен ют аппретурный каландр, вальцовые агрегаты с опрыскиванием, стиральные машины непрерывного действи дл тканей, машины дл дополнительной очистки шерсти и машины дл промывки растворител ми .

Анионное комплексное соединение титана можно добавл ть к жидкости, примен емой дл обработки в готовой форме, такое соединение можно получать и во врем обработки. В качестве комплек ных соединений титана исзиользуют оксалаты фторотитанатов шш цитраты титана или щелочных металлов и аммони . Комплекшь е соединени можно получать при обработке растворимой соли титана, например четыреххлористого титана; соединением донором ионов фторида или органическим вепдаством , вызывающим образование хелатных соединений , например щавелевой или предпочтительно лимонной или винной кислотой. Доноры ионов фторида , включают фтористый или кислый фтористый натрий и калий или кислый фтористый аммоний. Можно использовать также растворимый фтороборат , например фтороборат аммони .

Обработку волокна водным раствором анионного комплексного соединени можно производить при 20-130°СирН 1-4,предпочтительно менее 3,5.

Величину рН можно легко установить добавлением сильной минеральной кислоты, например сол ной ,или кислого соединени , например кислого фтористого аммони . Обработку комплексными фторидами можно проводить при комнатной температуре , однако при использовании органических внутрикомплексных соединений предпочитают повыше шую температуру. При использовании гор чих растворов комплексных соединений титана и

оксикарбоновых кислот достигают хорошего гфоникновени комлексного соединени титана в волокно , в результате чего усиливаетс огнестойкость .

Комплексные соединени титана можно наносить на обрабатываемые волокна любым известным способом, например плюсованием, опрыскиванием или методом выбирани из ванны.

В качестве добавок можно использовать и другие известные или описанные в литературе антипиреИы при условии, что они не мешают обработке комплексными соединени ми титана, например, на шерсть методом выбирани можно наносить трехфтористую сурьму и виннокислые сурьму и калий, а также соединени алюмини .

Способ согласно изобретению может включать крашение при условии, что краситель способен сорбироватьс волокном при рН ниже 5. Используют кислотные выравнивающие 1:1 металлкрмп красители и некоторые активные край тели. При этом к раствору не следует добавл ть глауберову соль, поскольку она мешает выбиранию из ванны комплексного соединени титана, но можно примен ть органические неионные вешества.

Кислотные валкопрочные и 1:2 металлкомплексные красители нельз успешно использовать одновременно с обработкой комплексными соединени ми титана. В случае крашени кислотными валкопрочными красител ми сначала окрашивают шерсть, предпочтительно прт кипении, а затем снижают температуру до 70° С, добавл ют комплексное соединение титана к обрабатьшают шерсть при нагревани до полного выбирани ;комплекса.

Крашение хромовыми красител ми следует, проводить после обработки соединени ми тнтана, чтобы избежать образовани окрашенного комплексного соединени : титана с красителем.

Обработку волокна согласно изобретению можно совмещать с масло - и водоотталкиваюшей отделкой. Например, можно оплюсоватъ волокно раствором, содержащим комплексное соединение титана и фторированный углеводород, высушить и подвергнуть термообработке по режиму термоотверждени смолы.

Фнзико - механические свойства шерсти, обработанной согласно изобретению, аналогичны физико - механическим свойствам шерсти, окрашенной кислотными красител ми.

Неокрашенна шерсть, обработанна в соответствии с изобретением, имеет светло - желтую окраску. Такое изменение цвета выгодно, когда желательно получить продукт цвета натуральной шерсти или пастельного цвета. Однако эта окраск.а может быть ослаблена или устранена в соответствии с изобретением при последующей обработке волокон раствором фторида или бифторида щелочного металла или аммони . Комплексное соединение гитана удобно наносить на волокно при модуле жидкости 1:20, предпочтительно не более 1:30, при рН 4, предпочтительно менее 3,5. При использоваНИИ четыреххлорислого титана совместно с лимонной кислотой пре.цпочтительна концентраци последней равна 4%. Выбирание соединени титана из раствора обычно заканчиваетс после кип чени в течение 5-30 мин, обычно примерно через 15 мин. Крашение совмещают с обработкой комплексным соединением титана при условии, что он выбираетс ари рН менее 4. Заключительную обработку раствором фторида, предпочтительно кислого фтористого аммони , провод т в кислом раствор, обычно при рН около 4. При использовании фторида рН устанавливают равным 4 добавлением кислоты, например муравьиной. Предпочтительна концентраци кислого фтористого аммони 0,2-20 г/л. Волокно обрабатъшают этим раствором 5-30 мин. Обработанное волокно промывают водой, отжимают на вальцах и сушат.

Когда желательно пол чить нео1фашенную шерсть, то обычно в раствор фторида ввод т восстааовитель . Водный раствор фторида содержит.

например, 4% (вес.; 65.) фтористого или кислого фтористого аммони и 4% (вес.; об.) метабисульфнта натри или 4% формальдегидсульфокси;шта натри и обеспечивает полное по существу удатини

желтой окраски.

Данные приводи мсй таблицы показывает вли ние обработки ковровой пр жи сначала ;рвствором, содержащим щавелевокислый калиЗ - титан или четыреххлортстый титан и щавелевую, лимонную

или вшшую кислоту, а затем раствором, содерж шим кислый фтористый аммоний.

При увеличении концектрации титана увеличиваетс показатель желтизны, что особенно заметно

при применении щавелевой кислоты и менее заметно при применении лимонной кислоп Дл достижени мшшмального пожелтепв волокна предпочитают примен ть смесь четыреххлопистого титава и лиммшой кислоты с последующей обработкой

волокон кислым фтористым аммонием.

l,5%TiCl4 (50%-ш,ш) 49 лимонной кислоты

l,5TiCl4 (50%-ный) +4%

Примечание.

1. ЩКТ - щавелевокислый калий-титан.

2. Начальную обработку провод т при 100°С. и модуле 1 ;20 в течение 45 мин. а заключительную - пои 45° С и модуле 1:20 в течение 15 мин.

Методы испытани Степень выбнраин соединени гатана из

А. Определение содержани окислов мегаллоираствора ъолокном можно определить при (теакдаш

iffl волокне.во лкжду титаном и перекисью водорода, сопровож0 ,136

дающейс образованием желтой окраски. Предполагают , что окраска св зана с образованием пертитановой кислоты, Н41105.

К 10 мл раствора, содержащегос в обрабатывающей ванне, не содержащей красители, припивают 3 мл 3% -ной перекиси водорода. Образуетс желта окраска, определ юща количество титана, содержащегос в растворе. При испытании во врем обработки методом выбирани степень выбирани определ ют колориметрически при длине волны 410 нм.

Количество выбранного волокном титана и алюмини во врем обработки можно определ ть по содержанию золь (окиси металлов). Так как щерсть обычно содержит некоторое количество неорганического вещества, всегда предварительно определ ют содержание золы в необработанной щерсти и по разнице содержани золы в обработанной и необработанной щерсти определ ют общее количество окисей металлов, выбранных щерстью из раствора во врем обработки. Этот метод особенно пригоден, когда огнезащитную обработку осуществл ют совместно с кращением и краситель может метать реакции титана с перекисью водорода

Б. Огнестойкость.

Определ ют огнестойкость текстильных тканей при исЯытанин в вертикальном пламени (А.А.Т.С. метод испытани 34-1969, огнестойкость текстильных тканей). Метод заключаетс в том, что кондищюнированную (относительна влажность 65%) полоску испытуемой ткани подвещивают в пламени бунзеновской горелки на 12 си определ ют длитту обугленной части ткани и продолжительность горени . Огнестойкость ковров определ ют также таблеточным методом испытани (Федеральна спеиификащ1Я США DOC FF 1 - 70), который состоит в том, что образец ковра сушат при 105°С в течение 2 ч и на поверхности этого образца воспламен ют стандартную, сгорающую в течение определенного времени таблетку метенамина (гексаметилентетрамин). Наблюдают распространение пламени на поверхности образца ковра.

Пример 1. Шерст ную ковровую пр жу в форме мотка обрабатьшают при рН 1,5-2,5 в водном раствЪре содержащем колтоненты в следующем сСЮтношении , (% от веса пр жи):

Четыреххлористый титан (50% - ный) 3 Лимонна кислота4

Хлористый алюминий4

Пр жу ввод т в раствор дл обработки при 40° С и вьщерживают в течение 45 мин. После обработки волокно извлекают из ванны, промывают , высущивают и изготавливают из него ковер. Этот ковер при испытании таблеточным методом показывает отличную огнестойкость,

П р и м е р 2. Шерст ное волокно кип т т 45 мин в мащине дл крашени в паковках при рН 2,0-2,5 в растворе, содержащем компоненты в следующем соотношении, (% от веса волокна):

Щавелевокислый калий-гитанд

Винна кислота3

Неопол р желтый 4GL3

Неопол р желтый 4QL - кислотный выравниваюишй краситель. Затем волокно промывают, высущивают 5 и изготавливают нз него ковер. Этот ковер испытали на огнестойкость таблеточным методом после кращени и после того, как он подвергалс дес тикратной химической чистке, при процедуре, описанной в DOCFF- 1 -70.

10Ковер показывает отличную огнестойкость по

таблеточному методу испытани . Эффект огнезащитной обработки хорощо сохран етс после химической чистки.

Примерз. Шерст ную ткань обрабатьшают на 15 аппретурном каландре при рН 1,0 водным раствором следующего состава, % от веса ткани: Четыреххлористый титан (50% - ный водный раствор)3

Кислый фтористый аммоний1,5

2QМуравьина кислота (80% - ный

водный раствор)2,0

Ткань сушат, промывают при модуле 1 :20, промывают в течение 15 мин водой при 30° С, центрифугируют и сущат. При испытании в верти25 кальном пламени ткань показывает удовлетворительную огнестойкость. Огнезащитные свойства сохран ютс при мокрых обработках.

П р и м е р 4. Шерст ную ткань обрабатывают на аппретурном каландре при рН 1,0 водным раство30 ром, содержащим компоненты в следующем соотношении , % от веса ткани:

Четыреххпорнстый титан (50% - ный водный раствор)1,5

Кислый фтористый аммоний1,5

5,Треххлориста сурьма1,5

Муравьина кислота (85%-ный водный раствор)2

После обработки ткань сушат, промывают водным раствором бикарбоната натри , центрифугируют и су0 шат. При испытании в вертикальном пламени ткань показывает хорошую огнестойкость. Эффект огнезащитной отделки даже несколько повышаетс после стирки.

Наличие треххлористой сурьмы в составе дл 5 обработки особенно целесообразно дл легковесных тканей (менее 200 г/м).

П р и м е р 5. Дл опрыскивани готового ковра с грубым длинным ворсом используют состав , содержащий компоненты в следующем соотношении , % от веса ткани;

Четыреххлористый титан (ЗО -ный водный раствор)3

Кислый фтористый аммоний1,5

Муравьина кислота

(85%-ный водный раствор)2

рН обработки 1,0,

Обработанный ковер пропускают через вальцы и сущат. Огнестойкость его, определенна таблеточным методом, удовлетворительна , сохран етс при мокрой обработке.

Вместо кислого фтористого аммони можно использовать кислый фтористый натрий или калий.

Примере. Провод т непрерывную обработку методом погружение-сжатие-сушка шерст ного волокна в массе в последней секции шерстомойной машины.

В последней, п той секции шерстомойной машины волокно обрабатывают раствором следующего состава, г/л:

Четыреххлористый титан (50%- ный) 60 Кислый фтористый аммоний30

Щавелева кислота40

Температура обработки 30°С, врем 7 мин, рН 1,0.

При испытании таблеточным методом волокно показывает значительную огнестойкость в сравнении с огнестойкостью необработанного волокна.

П р н м е р 7. Трикотажное платье из смеси шерсти с найлоном (80:20) обрабатьтают в красильной машине с боковыми лопаст ми 45 мин при кип чении и рН 1,5-2,5 следуюшим составом (%от веса шерсти): Четыреххлористый титан (50% - ный)

5, лимонна кислота 6,5.

Титановый комплекс выбираетс из ванны на 90% После промьшки н сушки ткань испытывают в вертикальном пламени. Горение продолжалось |1 с и длина обугленной части была равной 8,9 см, что вполне отвечает требовани м спецификации (максимальный период горени 15с, максимальна длина обугленной части 20,3 см).

П р и м е р 8. Шерст ное оде ло, содержашее 15% хлопка в нит х основы, обрабатывают методом выбирани в красильной барке при рН 1,5-2,5 составом (% от веса шерсти): Четыреххлористый титан (50% - ный) 4,5, лимонна кислота 8.

Ванну нагревают до кипени со скоростью 40°С в 1 мин н кип т т 45 мин. После проверки выбираемостн цитрата титана оде ло промьшают н сушат .

Обработанное оде ло не отличаетс от необрабо1анного по физико - механическим свойствам и на ощупь. Обработанное оде ло вполне соответствовало спецификации при испытании на огнестойкость как по основе, так и по утку, в то врем как необработанное оде ло не удовлетвор ло требовани м в обо х направлени «с.

П р и м е р 9. Смешанную пр жу из шерсти и полизфира (80:20) обрабатывают в мотках методом выбирани при рН 1,5-2,5 составом (% от веса шерсти): Четыреххлористый титан (50% -ный) 4, лимонна кнслота 5.

Раствор готов т следуюшим образом.

Лимонную кислоту раствор ют в теплой воде и к раствору добавл ют при перемешивании раствор четыреххлористого титана . Образовавшеес комплексное соединение цитрата титана добавл ют в ванну, которую довод т до кипени и обрабатывают пр 5ку при кипении 45 мин. Из обработанной пр жи после промывки н сушки изготавливают трикотажное полотно и испытывают в вертикальном пламени. Врем горени

, (1 с) длина обугленной части (6,25 см) доказывают эффективность огнезащитной о аботки.

П р и м е р 10. Одежду дл литейщика из чистошерст ной ткани плотностью 600 г/м обрабатывают методом выбирани (45 мин, рН 1,5-2,5) в ванне, содержащей (% от веса ткани) четыреххлористого титана (50%ный) 5, лимсжной кислоты 6,5. После выбирани титанового комплекса ткань промывают и сушат.

Так как устойчивость к теплс с радиации в литейном цехе имеет зкачение,чем устс чивость к пламени, обработанную необр ботан ую ткаш испьггьшают на воспламен емость методом AS ТМ Б - 162 - 66Т. При этом мспытан и ткань подвергаетс воздействию температуры в течение 15 мин, после чего измер ют длину обугленной части ткани.

Длина обзггленной части

I у необработанной ткани43 см

у обработаннда ткани15см.

Обработанна ткань более стойка в отношеннк тепла, чем |необработаши .

Пример. Ковровую шерст ную пр жу в форме мотка обрабатывают методом выбирани в ванне, содержащей (% от веса пр жн) четыреххлористого титана 3, лимонной кислоты 4.

Обработку провод т при рН 4,0 и теьтературв кипени в течение 30 мнн. Обработанна пр жа 1&1еет светло - желтый цвет. После обработки комилекшым соединением титана пр жу обрабатывают 15 мин при 50° С 4% - ным раствором кислого фтористого аммони . В результате обработки светло - желтый цвет исчезает. Ковер с грубым ворсом, изготовленный из зтой пр жи, легко вьщержнвает испытанне таблеточным меотодом. Тот же ковер, испытанный в вертикальном пламени, дает длину обугленной части 2,5 см н врем горени О с (необработанный - длина обугленной части 6,8 см, врем горени 23 с).

В случае дополнительной последующей обработки раствором,содержашим 4% кислого фтористого аммони и 4% метабисульфита натрн нлн 4% формальдегидсульфоксилата натрн , желтизна пр жи полностью исчезает без изменени зффекта огнестойкости.

П р и м е р 12. Ковровую пр жу обрабатывают в мотках при рН 1,5-2,5 водным раствором, содержащим компоненты в следующем соотношении,% от веса пр жи:

Фтороборат натри 2

Четыреххлористый титан3

(5% ный водный раствор) Сол на кислота (37% - на )3

Пр жу обрабатывают при кипенни 45 мив, дважды промьгаают водой, обезвоживают и сушат. Из этой пр жн изготавливают ковер с длинным грубым ворсом, который легко выдерживает испытание таблеточ1&1М методом.

Claims

П р и м е р 13. Совмещают огнезащитную отделку с водо - н маслоотталкнвающе . Шерст ную ткань обрабатьшают на аппретурном каландре до привеса 1СЮ% водным раствором, содержащим компоненты в следующем соотношении % от веса ткани: Иэопропанол Фторуглеводородна смола марки FC - 214 (фирма ЗМ Компани)2,0 Наполнитель Фоботекс FT (фирма Циба) -0,5 Четыреххлористый титан5,0 Кислый фтористый аммоний2,5 Муравьина кислота (85% нал)2,0 После обрабожи ткань сущат при 120° С 3 мин и подвергают термообработке при 165°С 4 мин. Затем ткань промываю, водой в красильной барке при 20°С 15мип (модуль 1:30) и сушатпрт ПОС Змин Таким образомГ, изобретение позвол ет увеличить эффект огнезащитной отделки текстильных материалов из шерсти или синтетического полиэмидного волокна, повысить устойчивость его к мокрым обработкам и улучшить гриф материала при значительно меньшем расходе антипирена. Формула изобретени 1. Способ огнезащитной отделки текстильных материалов из шерсти или синтетического полиамидного волокна обработкой в водном растворе на основе соединени титана, отличающийс тем, что, с целью увеличени огнезащитного эффек0 ,5 6 10 15 20 25 30 та, повышени устойчивости его к мокрым обработкам и улучшени грифа материала, используют анионное комплексное соединение титана с соединением , выбраиньш Hsrpymibi: дикарбонова кислота , оксикарбонова кислота, фторид или бифторид щелочного металла или аммони , в количестве в расчете на содержание двуокиси титана 0,2-2,5% от веса волокна и обработку провод т при веса 20-130°С и рН 1,0-4,0.
2. Способ по П.1, отличающийс тем, что перед обработкой в водном растворе комплексного соединени титана или одновременно с ней материал окрашивают кислотными 1:1 или 1:2 металлкомплексньпли красител ми.
3. Способ попп. |1 и 2, отличающийс тем, что в заключение материал обрабатьгоают в водном растворе фторида или бифторида щелочного металла или аммони . 4. Способ по п.З, отличающийс тем, что заключительную обработку провод т в присутствии бисульфита натри или формальдегидсульфоксилата натри . Приоритет по признакам и пунктам 22.10.70- по признаку п.1 - дикарбоиова кислота, оксикарбонова кислота и по п.2; 29.01.71по признаку п.1 - фторид или бифторид щелочного металла или аммони и по пп. 3 и
4. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. Патент ФРГ № 964949, кл. 8к, 4, 1956.