Способ получения водного раствора полиэлектролита

Способ получения водного раствора полиэлектролита

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается высокомолекулярных соединений, используемых в качестве вспомогательных добавок при крашении текстильных материалов анионными красителями. Изобретение позволяет получить водные растворы соединений, которые могут быть использованы для обработки текстильных материалов после их крашения анионными красителями для улучшения качества окрашивания. Водные растворы получают взаимодействием соединения формулы 1 [Y-M-Y]<SP POS="POST">K+</SP>*K/RX<SP POS="POST">2-</SP>, где Y одинаковы и равны CH<SB POS="POST">2</SB>CH<SB POS="POST">2</SB>OHCH<SB POS="POST">2</SB>CL или CH<SB POS="POST">2</SB>CHOCH<SB POS="POST">2</SB>

R и K - целое число 1 или 2

X-CL,SO<SB POS="POST">4</SB>,OOCCH<SB POS="POST">3</SB>, @ М - с диамином, выбранным из группы, включающей этилендиамин, гексаметилендиамин, диэтилентриамин, N,N - диметилгексаметилендиамин, триэтилентетрамин и N,N-диметилэтилендиамин. Взаимодействие осуществляют при 65-70°С и молярном соотношении соединения формулы 1 и диамина 1,0:(0,6-1,0).7 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИМ

РЕСПУБЛИК

А1 (g1)g C 08 G 73/06

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (89) CS/245170 (48) 25.03,86

{21) 7773827/31-05 (22) 13.05.85 (31) 3987-84 (32) 28.05.84 (33) CS (46) 15,04.90 ° Бюл. Р 14

НЗС, Н5 2 е е () или ()

N ®N

l (-гн5

@ I ®!

N N . - о ° !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (71) Выскумный устав зушлекования, Двур Кралове над Лабем (CS) .(72) Дворски Драгомир, Чержовски Карел, Лукач Пиржи и Сеха Яромир (CS) (53) 678.675 (088.8) {54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНОГО РАСТВОPA ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТА с диамином, выбранным из группы, включа ющей этилендиамин, гексаметилендиамин диэтилентриамин, N,N-диметилгексаметилендиамин, триэтилентетрамин и

Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, конкретно к получению водного раствора сополимера, содержащего звенья азотсодержащих гетероциклов, и может быть использовано в текстильной промышленности для улучшения окраски волокон и „„SU„„1557146

2 (57) Изобретение касается высокомоле= кулярных соединений, используемых в качестве вспомогательных добавок при крашении текстильных материалов анионными красителями. Изобретение позволяет получить водные растворы соединений, которые могут быть использованы для обработки текстильных материа-. лов после их крашения анионными красителями для улучшения качества окрашивания. Водные растворы получают взаимодействием соединения формулы (I) к+К г

5Y — М - Y j — Х где Y одинаковы

r и равны - СН СН ОНСН С1 или

Г- 1

СН CH0CH r и К вЂ” целое число 1 или

2; X — Сl, SO+, ООССНз, И—

N, N-диметилэ тилендиамин. В з а имодейстВие осуществляют при 65-?О С и молярном соотношении соединения формулы 1 и дпамина 1,0:(0,6-. 1,0), 7 табл, изделий из них при использовании для их окрашивания активных красителей.

Известен способ получения водного раствора полиэлектролита путем взаимодействия азотсодержащего гетероциклического соединения с диамином в вод1557146, 30 (И

g+ K г (Y — И вЂ” Y3 - Х г одинаковы и равны -Снг-СН-СН

I I

0Н Сl где Y или -СН -СН-СН г г 1 35

r и К вЂ” целое число 1 или 21

Х вЂ” С 1, SO, ООССН з, 40

H3C lO+

Е1 0+1

М N å ф1 О

45 !

Н5С2 1

Q+N

С ф 5

50 в качестве диамина — соединение, выбранное из группы, включающей этилендиамнн, гексаметилендиамин, диэтилентриамнн, N,N-димстилгексаме55 тилендиамин, триэтилентетрамин и

N,N-диметплэтилендиамин, и взаимодействпе осуществляют при 65-70ОС ной среде (патент СИ1А Н 4347352, кл. 528/423, 1982). При этом в качестве гетероциклического соединения используют .2,4,6-трихлор-1,3,5-триазин,а в качестве диамина - алифатический или, циклоалифатический диамин,содержащий по крайней мере один третичный атом

1азота.

Растворы полученных соединений используют для улучшения фиксации красителей на целлюлозных волокнах.

Однако получаемые соединения не могут быть использованы для обработки волокон после крашения активны- ми анионными красителями для устранения нефиксированного и гидролизованного красителя из окрашиваемого материала.

Цель изобретения — возможность 20 обработки текстильных материалов после их крашения анионными красителями для улучшения качества окрашивания. .Указанная цель достигается тем, что в способе получения водного 25 раствора полиэлектролита путем взаимодействия азотсодержащего гетероциклического соединения используют соединение формулы и молярном соотношении соединения формулы I и диамина, равном 1,0:(О,б1,0)

Способ осуществляют следующим образом.

К водному раствору соединения формулы (I) добавляют диамин или его водный раствор. Реакция является экзотермической и осуществляется при

65-70 С. Полученный раствор без дальнейшей обработки может быть использован для обработки текстильных материалов. Предпочтительно используются растворы целевого продукта с концентрацией 40-60Е. Растворы с более высокой концентрацией целевого продукта имеют слишком большую вязкость, что затрудняет их использование. Раствор указанной концентрации имеет желто-коричневый цвет, представляет собой густую жидкость плотностью

1,5 г/см, смешивающуюся с водой во з всех отношениях. Получаемые соединения обладают целым рядом свойств, используемых при отделке текстильных материалов. В щелочной среде они могут реагировать со спиртовыми ОН-радикалами целлюлозной молекулы и вызывать ее сшивку. Предлагаемые соединения обладают повышенной способностью фиксировать анионные красители и устранять нефиксированные и гидролизованные красители из текстильного материала после крашения, Этот эффект наблюдается при крашении разных текстильных материалов, например на целлюлозных и полиамидных волокнах, на шерсти, натуральном шелке. При этом после обработки сокращается время

jIpoMblBKH материала, повышается стойкость окраски в воде, поте".

П р и и е р 1, В стеклянную четырехгорлую колбу, имеющую обратный холодильник, мешалку, термометр и разделительную воронку для дозирования, наливают 318 r 83X-ного водного раствора. I 3-бис(3-хлор-2-гидроксипропил) имидозоликсульфата. Температуру доводят до 25 С и в течение 60 мин при постоянном перемешивании в колбу добавляют !20 г 50Х-ного этилендиамина.

Температура реакционной смеси начинает произвольно повышаться, охлаждением за счет добавления этиленднамина температура удерживается в пределах

65-70 С. После прибавления всего. количества этилендиампна реакционную смесь выдерживают еще 30 мин. После

1557146

40 охлаждения смесь представляет собой вязкую жидкость желто-коричневгго цвета плотностью 1,43 г.см Э, смешивающуюся с водой в любых соотношениях.

Пример 2. В стеклянную аппара5 туру по примеру 1 наливают 450 г

71Х-ного водного раствора 1,4-бис(3хлор-2-гицроксипропил)-1-метилпиперазинхлорид . Аналогично примеру 1 дозируют 105 ? 50Х-ного диэтилентриамина. Полученная реакционная смесь представляет собой вязкую жидкость желтокоричневого цвета плотностью 1,38 г » см и содержит катионактивный полиэлектролит.

Пример 3, В эмалированную емкость с рубашкой, мешалкой, термометром и обратным холодильником дозируют 140 кг водного раствора 1,3- 20 бис(3-хлор-2-гидроксипропил)имидазолиисульфата с содержанием активного вещества 83Х. При 25 С начинают дозировать 50Х-ныл". водный раствор диэтилентриамина, Дозировка этого 25 вещества проводится таким образом, чтобы температура реакционной смеси не превышала 70 С.

По окончании дозировки 40-50Х-ного водного раствора диэтилентриамина 30 реакционную смесь выдерживают еще

45 мин при 70 С и затем охлаждают.

Полученная вязкая жидкость имеет плотность 1,47 r см ° Другие соединения по данному изобретению можно полу35 чить, .применяя вместо 40 кг диэтилентриамина 62 кг гексаметилендиамина;

110 кг N,N-диметилэтилендиамина.

Пример 4. Катионактивный полиэлектролит получают аналогично примеру 1, используя 175 г 100Х-ного триэтилентетрамина в 287 r 75X-ного водного раствора 1,3-бис(2,3-эпоксипропил)имидазолинхлорида, Пример 5. Катионактивный поли- 41 электролит получают аналогично примеру 1, используя 233 г 50Х-ного гексаметилендиамина и 378 r 84X-ного водного раствора 1,3-бис(3-хлор-2гидроксипропил)пиримидиндиилиумсуль- я) фата.

Пример 6. Катионактивный полиэлектролит получают аналогично примеру 1, используя 286 г 50Х-ного

N,N-диметилгексаметилена н 426 г

80Х-ного водного раствора 1,4-бис(Зхлор-2-гидроксипропил)-1-метилпипера зинацетата.

Пример 7. Катионактивный полиэлектролит получают аналогично примеру 1, используя 96 г 50Х-ного водного раствора этилендиамина и

478 г 78Х-ного 1,4-бис(3-хлор-2-гидроксипропил)-1,4-диэтилпиперазинсульфата. Данные об исходных соединениях, парам трах способа и свойствах полученных полиэлектролитов приведены в таблицах 1-7.

Пример 8. Хлопчатобумажную мерсеризованную окрашенную пряжу насыщенностью 2Х прямым оранжевым С.T.

39 обрабатывают при 30 С в ванне, содержащей 1 г,л - соединения, полученного по примеру 1, модуль ванны составляет 1:20, время обработки 10 мин, затем центрифугируют и сушат. Окраска очень устойчива к воде, поту и стирке при 40 С, Пример 9. Хлопчатобумажную пряжу аналогично примеру 8 обрабатывают в ванне, содержащей 5 г л - соединения, полученного по примеру 1, и

2 г-л - гидроокиси натрия при темпера туре 50 С. Модуль ванны 1:20, время обработки 30 мин, После промывки и

I нейтрализации пряжу высушивают. Окраски очень устойчивы к воде, поту о и стирке при 95 С. Речь идет об окраске, обладающей более высоким уровнем устойчивости, чем устойчивость, достигнутая с использованием раствора примера 1.

П р и и е р 10. Хлопковый трикотаж обрабатывают на красильном мотовиле обычной отваркой и отбелкой.

Затем обрабатывают при модуле ванны

1:20 соединением табл.2 (15 г л- )и гидроокисью натрия (6 г-л- )

Температура обработки 55 С, время

50 мин, 1

Трикотажное полотно после промывки окрашивают по обычной технологии реактивным синим С.Т.4. По сравнению с классическим способом окраски краситель имеет двухкратное применение.

Пример ) 1. Ткань из смеси полиэфирных и целлюлозных волокон (67 и ЗЗХ) на плюсовке пропитывают в ванне, содержащей, г л - :

Дисперсный синий

С.Т.73 10

Реактивный синий

С.Т. 5 3

Альгинат натрия 2

1557146

После сушки при 100 Ñ и термообра-. ботки при 195 С в течение 50 с ткань пропитывают в ванне, содержащей соединение табл.1 (60 г л - ) и гидроокись натрия (20 г ° л - ) .

После прохождения плюсовкой и отжима на 707. ткань оставляют в течение !

10 ч при постоянном вращении и комнатной температуре. При выдерживании ткани происходит полная фиксация реактивного красителя и сшивка целлюлозного волокна с помощью предлагаемого соединения, в результате улучшается несминаемость, !5

Пример 12. Хлопчатобумажную ткань, печатаную шестью печатными красками, содержащими активные красители: реактивный желтый .С.Т, 3, реак- тивный оранжевый С.Т, 5, реактивный красный С.Т. 24, реактивный синий

С.T. 5, реакгивный зеленый C T. 8, реактивный черный С.Т. 8, а также загуститель, щелочь и антиредукционную добавку, после фиксации запарива- 25 нием промывают на моечном агрегате с восемью переходами: холодная вода .(1); вода 50 С (2); катионактивный полиэлектролит табл,1,2 r л -, температура ванны 90 С (3,4,5); вода 80 С 30 (6); вода 50 С (7); холодная вода (8), В результате одного прохода ткани промывочной машиной со скоростью

70 м мин- достигается совершенная промывка незафиксированного красителя и печать обладает высокой устойчивостью окраски к воце и стирке. Устойчивость печати к действию света не изменяется.

H p H M e Р 13. Хлопчатобумажную 40 пряжу на Х бобинах на красильной машине окрашивают нормальным способом красителями. реактивный оранжевый

С.Т. 4 (2,OX); реактивный красный

С.Т. 2 (3,57.); реактивный синий

С.Т. 4. (0,2X).

Затем пряжу промывают 5 мин хо лодной водой и опять 5 мин водой при

50 С. После этого пряжу обрабатывают в водной ванне, содержащей 2 г л -" катионактивного полиэлектролита, показанного в табл.2, Температура обработки 90 С, время обработки 10 мин, Следует промывка водой при 50 С в течение 5 мин и короткое поло скание холодной водой. Устойчивости этой очень интенсивной окраски 4-5/4-5/4-5, в то время как окраска, доконченная обычным способом, достигает величин устойчивости в воде 4/3/4..

Пример 14. Трикотажное полотно из смеси хлопка с вискозным штапельным волокном на гидродинамической красильной машине окрашивают обычным способом 4,5Х-ным активным красным С.Т. 2.

После окраски полотно промывают

5 мин водой при 20-25 С, потом 5 мин водой йри 60 С и затем обрабатывают о при 90 С 10 мин в водной ванне, содержащей 2 г.л - катионактивного полиэлектролита указанного в табл.4.

Устойчивость окраски в мокром сос" тоянии превосходит устойчивость, достигнутую обычным способом.

Пример 15 ° Хлопчатобумажную ткань, окрашенную на джиггере прямым синим С.Т. 78 (интенснвность 2X), после окраски промывают холодной водой и при 30 С обрабатывают в ванне, содержащей 5 г л- соединения табл.1. Модуль ванны 1:5.

Зафиксированная окраска обладает превосходной устойчивостью в воде и хорошей устойчивостью к стирке.

Формула и з о б р е т е н и я где Y — одинаковы и равны -СН -СН-СН I

0Н Cl или -СН -CH

СН

0 целое число 1

S0y 00CCH „ или 2; г и КX — С1, И равно

ПЗС 1е

О+ ОФ I — N N х ые (g)3i (I ) O+N

Способ получения. водного раствора полизлектролита путем взаимодействия азотсодержащего гетероциклического соединения с диамином в водной среде, отличающийся .,тем, что„ с целью возможности обработки текстильных материалов после их крашения анионными красителями для улучшения качества окрашивания,в качестве азотсодержащего гетероциклнческого соедине-. щая используют соединение формулы (?) !

k9K vP (т-М- 1 -Х

1О

1557146

Н С2 !э

N. или! С,Н5

К= l;

1 = 2

X=-S0

Этилендиамин

1 ° 1

4-S/4-5/5

5/4-5/5

4-5/4-5/S

4-s/4-s/5 в качестве диамина — соединение, выбранное из группы, включающей этиленСоединение формулы (J) 83Х-ный водный раствор, 318 г

507-ный многофункциональный амин, 120 г

Иолярное соотношение— соединение (I3 и многофункциональный амин

Данные о качестве окраски согласно ИСО

Прочность к стирке при 95 С

Водостойкость

Устойчивость к действию пота щелочного

Устойчивость к действию пота кис" лотного диамин, г е» саметилендиамнн, ди э тилентриамин, N,N-диметилгексаметилендиайин, триэтилентетрамин и N,N-диметилэтилендиамин, и взаимодействие осуществляют при 65-70 С и молярном соотношении соединение формулы 1: диамин, равном l:(0,6-1,0).

10 !

Таблица l

1, 3-бис (3-Хлор-2гидроксипропил) имидазолинсульфат, где Y — -СН -CH-CH>

ОН Cl

12 :

1557146

Т а б л и ц а 2

)1 / сн

Х -С11

К 1;

71Х-ный водный раствор, 450 г

50Х-ный многофункциональный амин, 105 г

Молярное соотношение — соединение (1) и многофункцио нальный амин

Данные о качестве окраски согласно

ИСО

Прочность к стирке при

95 С

Водостойкость

Устойчивость к действию пота щелочного

1: 1

4-5/5

5/5/5

4-5/4-5/5

4-5/4-5/5

Соединение формулы (Т)

Рк .е (т-М- Y) -X

837-ный водный раствор, 140 r

Г=1 @

К= I;

r=2

У

Х = -80+

Устойчивость к действию пота кислотного

1,4-бис(З-Хлор-2гидроксипропил)-1метилпиперазинXJlOPHP, где 7 - СН -СН -СНу

1 I

ОН С1

Диэтилентриамин

Т а б л и ц а 3

1,3-бис(З-Хлор-2гидроксипропил) нмидазолинсульфат, где Y — -СН -СН вЂ” СН

ОН С1

I557I461 °

4-5/5

S/4-5/5

4-5/4-5/5

4-5/4-5/5

Т а б л и ц а 4

75Х-ный водный раствор, 287 r

К I ° t

1 °

Х = С1

I 0,6

5/5

5/4-5/5

4-5/4-5/5

4-5/4-5/5

50Х-ный многофункциональный амин, 40 г

Молярное соотношение - соединение (?) и многофункциональный амин

Данные о качестве окраски согласно ИСО

Прочность к стирке при

95 С

Водостойкость

Устойчивость к .действию пота щело =.ного

Устойчивость к действию пота кислотного

Соединение формулы (?) к К О (Y-М- Y) -Х

1007.-ный многофункциональный амин, 175 г

Малярное соотношение соединение (Х} и многофункциональный амин

Данные о качестве окраски согласно

ИСО

Прочность к стирке при

95 С

Водостойкость

Устойчивость к действию пота щелочного

Устойчивость к действию пота кислотного

Apogdsmeaae табл.З

Циэтилентриамин

1,З-бис(2,3-Эпоксипропил}имидазолинхлорида, где У вЂ” -СН -СН -СН . ,/

Тризтилентетрамин

15

1557146

К 2;

r 2

Х -БО»

) °

4-5/5

5/5

4-5/5/5

4-5/5/5

Соединение формулы (I)

fY-М- Y) — Х

84Х-ный водный раствор, 378 г

50Х-ный многофункциональный амин, 233 г

Молярное соотношение — соединение (Z) и многофункциональный амин

Данные о качестве окраски согласно ИСО

Прочность к стирке при

95 С

Водостойкость

Устойчивость к действию пота щелочного

Устойчивость к действию пота кислотного

Соединение формулы (I) ц> К г©

fY-Ì вЂ” Y3 Г

80Х-ный водный раствор, 426 г

50Х-ный многофункциональный амин, 286 r

Т а б л и ц а 5

l 3-биС (3-Хлор-2гидроксипропил) пирнмидиндиилиум сульфат, где Y- -СН -СН-СН (ОН Cl

Гексаметилендиамин

Таблицаб

1,4-бис(З-Хлор2-гидроксипропил )-1-метылпиперазинацетат, где Y — -СН -СН-СН, 2! I

ОН С1 м- . ф „

l НЗ

К1;

r = 1;

Х - СН,COON,N -Диметилгексаметилендиамин

1557146!

Продолжение табл. 6

Молярнае соотношение - соединение (1) и многофункциональный амин

Данные о качестве окраски согласно ИСО

Прочность к стирке при 95 С

Водостойкость

Устойчивость к действию пота щелочного устойчивбсть к действию пота кислотного

1: 1

4-5/S

s/4-5/s

4-5/4-s/s

4-5/4-s/s

Т а блица 7

1,4-бис(З-Хлор-2гидроксипропил)1,4-диэтилпиперазинсульфат, где М -., ф)ф, 2Н5 ,,,Х с,н, Соединение формулы (r) к

tY - М- Y)ê ХЮ

787-ный водный раствор, 478 г

К ** 2 °

r *= 2; х=-so

50Х-ный многофункциональный амин, 96 г

Молярное соотношение — соединение (i) и многофункциональный амин

Данные о качестве окраски согласно ИСО

Прочность к стирке при

95 С

Водостойкость

Устойчивость к действию пота щелочного

Устойчивость к действию пота кислотного

Этилендиамин

1 : 0,8

S/5

5/4-5/5

4-s/s/5

4-5/5/5

Техред М.Ходанич

КоРРектоР Л. Патай

Редактор М. Петрова

Заказ 697 Тираж 429 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж»35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101