Способ крашения текстильных смесовых материалов на основе полиакрилонитрила с использованием неорганических модификаторов

Способ крашения текстильных смесовых материалов на основе полиакрилонитрила с использованием неорганических модификаторов

Реферат

Изобретение относится к текстильной и легкой промышленности, в частности к области красильно-отделочного производства, и представляет собой способ крашения пряжи, содержащей полиакрилонитрильные волокна (ПАН-волокна).

Смесовые материалы на основе полиакрилонитрила получают смешением шерсти с ПАН-волокнами в различных соотношениях. Для этих материалов известны стандартные методики колорирования текстильных изделий из смеси волокон. В частности, для смеси шерсть + ПАН приведен классический способ двухстадийного окрашивания с использованием двух видов красителей. Однако такой способ требует увеличения количества времени на проведение процесса окрашивания пряжи шерсть + ПАН за счет проведения второй стадии окрашивания, а также использования как минимум двух видов красителей: кислотного для шерсти и катионного для ПАН-волокна. (Г.Е.Кричевский. Колорирование текстильных материалов из смеси волокон. - М.: РОСЗИТЛП, 1998; Сафонов В.В. Развитие технологии отделки текстильных материалов. - М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 2004.)

Для проведения экономически более выгодного процесса окрашивания пряжи из смеси волокон шерсть + ПАН целесообразно использовать один вид красителя и, соответственно, проводить процесс окраски в одну стадию. Реализация такого способа возможна с применением предварительной модификации ПАН-волокна, результатом которой является возможность его окрашивания кислотными красителями.

За ближайший аналог можно принять следующий способ, где представлен электрохимический способ крашения полиакрилонитрильных волокон кислотными красителями в слабо-кислой среде при рН 3-5 в закрытом электролизере под давлением 15 атм, температуре 130°С с концентрацией красителя 0,06 г/л в присутствии ионов Cl^- в течение 30-40 мин при анодной плотности тока 0,007-0,009 А/дм². Выбираемость красителя волокном повышается до 65-70%. (RU 2030498, кл. МПК D06P 3/74, 1991.)

Однако ему присущ весьма существенный недостаток - большое количество энергозатрат в связи с необходимостью проведения электролиза при повышенном давлении, а также трудности технологического оформления, так как необходима установка нового оборудования, редко встречающегося в стандартных красильно-отделочных линиях. Кроме того, при реализации данного способа не исключено снижение прочности окрашенных материалов, появление неравномерности окрашивания.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание одностадийного способа крашения смесового текстильного материала - пряжи в виде смеси шерсти и ПАН-волокна, позволяющего получить технический результат, выражающийся в возможности использования только одного вида красителя в процессе окрашивания смесовой пряжи, сокращении времени процесса окрашивания, уменьшении энергетических затрат, повышении выбираемости красителя.

Получение указанного технического результата обеспечивается тем, что предлагаемый способ крашения текстильных смесовых материалов, содержащих полиакрилонитрил, заключается в том, что в технологической ванне готовится модифицирующий водный раствор из серной кислоты, мочевины и сульфата хрома(III), после чего полученный раствор нагревают до температуры кипения и в него помещают пряжу (шерсть + ПАН), далее при кипении раствора проводят модифицирование в течение одного часа.

Компоненты, образующие модифицирующий состав, используют в следующих концентрациях, г/л:

Серная кислота	10-25
Мочевина	15-20
Сульфат хрома(III)	50-75

Такое модифицирование обеспечивает фиксацию как на поверхности, так и внутри ПАН-волокна катионов хрома(III), что позволяет производить в дальнейшем нехарактерное для ПАН-волокна окрашивание его с использованием кислотных красителей.

После модифицирования в технологическую ванну добавляют кислотный краситель и проводят процесс крашения в течение 1,5 часов, по завершении которого осуществляют двукратную промывку окрашенного материала: вначале теплой водой с температурой 40°С, затем холодной водой, после чего осуществляют стандартную сушку.

В качестве кислотного красителя могут быть использованы кислотные красители типа Kp(SO₃Na)_n (n=1-4), например: Шерсто-черный AT 4Б, Шерсто-прочно-синий ЛТ, Бордо AT, Метанил желтый и другие, причем его количественное содержание составляет 5% от массы пряжи.

Заявленный способ реализуется следующим примером.

В технологической ванне растворяют вещества со следующими концентрациями: серную кислоту - 20 г/л, мочевину - 15 г/л и сульфат хрома(III) - 75 г/л. Полученный водный раствор химических веществ нагревают до температуры кипения и в него помещают пряжу (состав: шерсть + ПАН 50:50 (мас.)). Проводят модифицирование в течение одного часа при кипении раствора. Гидромодуль 100.

После окончания модифицирования в ванне растворяют кислотный (анионактивный) краситель Шерсто-черный AT 4Б в количестве 5% от массы пряжи и проводят в течение 1,5 часов процесс крашения. Полученный окрашенный материал дважды промывают. Вначале теплой водой при температуре 40°С, затем холодной водой, после чего материал высушивается.

Выбираемость красителя по разработанному одностадийному способу (использовался только один кислотный краситель) составила более 70%, в то время как при стандартной двухстадийной обработке (использовались два красителя катионный и кислотный) этот показатель не превысил 50%.

Способ крашения текстильных смесовых материалов на основе полиакрилонитрила с применением неорганических модификаторов заключается в том, что в технологической ванне готовится модифицирующий водный раствор из серной кислоты, мочевины и сульфата хрома(III), после чего полученный раствор нагревают до температуры кипения и в него помещают пряжу (состав: смесь шерсти и полиакрилонитрила), далее при кипении раствора проводят модифицирование в течение 1 ч, по истечении которого в технологическую ванну добавляют кислотный краситель и проводят процесс крашения в течение 1,5 ч, по завершению которого осуществляют двукратную промывку окрашенного материала: вначале теплой водой с температурой 40°С, затем холодной водой, после чего осуществляют стандартную сушку, при этом компоненты, образующие модифицирующий состав, используют в следующих концентрациях, г/л:

серная кислота	10-25
мочевина	15-20
сульфат хрома(III)	50-75