Способ крашения и отделки термо-, огнестойких арамидных текстильных материалов

Способ крашения и отделки термо-, огнестойких арамидных текстильных материалов

Реферат

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к крашению и отделке текстильных материалов из термо-, огнестойких арамидных волокон.

Благодаря высоким термическим и физико-механическим свойствам эти материалы широко применяются для изготовления защитной одежды. К ним предъявляются соответствующие требования: интенсивная и равномерная окраска с высокой устойчивостью к физико-механическим воздействиям.

Известны периодические способы крашения текстильных материалов из арамидных волокон при температуре 100°С и выше с использованием интенсификаторов различной химической природы: бензилового спирта, ацетофенона, диметилацетамида, диметилфталата, салициловой кислоты и др. Указанные препараты применяются как для предварительной пропитки волокнистого материала, так и вводятся в красильную ванну. Используются в основном катионные красители. Однако известны способы применения красителей других классов-дисперсных, кубовых, кислотных, которые обеспечивают только светлые тона.

Способ крашения арамидного волокна, описанный в патенте (РФ 2255160, 2004 г., D06P 3/04, D06P 3/24), включает несколько стадий. Сначала проводят предварительную обработку волокнистого материала смесью, содержащей растворитель - диметилацетамид или диметилформамид, или диметилсульфоксид, или их смесь, метиловый или этиловый спирт, или этиленгликоль, при комнатной температуре от 5 до 60 мин с последующей промывкой (или без нее) и крашением при температуре от 95 до 100°С катионными или дисперсными красителями в светлые и средние тона.

Данный способ обеспечивает получение окрасок, устойчивых к физико-химическим воздействиям. Однако он связан с использованием токсичных (метиловый спирт) и легко воспламеняющихся веществ, которые снижают экологическую безопасность производств.

Способ, изложенный в патенте (CN 104294681(A), 2015 г., D06P 1/44), предусматривает предварительную обработку арамидного материала в растворе, содержащем от 1 до 3% 2-сульфобензойного ангидрида и 2,5% хлористого цинка, в течение от 40 до 60 мин при температуре от 110 до 130°С с последующим крашением.

Интенсивные окраски с требуемыми прочностными показателями на метаарамидном волокне достигаются при крашении катионными красителями при температуре от 130°С до 170°С в присутствии переносчика в красильной ванне (патент JPH 05331781(A), 1993 г, D06P 3/24, D06P 3/26). В качестве переносчика могут быть использованы: эфир бензолкарбоновой кислоты или органические растворители: диметилтерефталат, диметилфталат и др.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ, основанный на использовании катионного красителя, неионногенного переносчика на основе арилового эфира или бензилового спирта, ацетофенона и др. (патент KR 100762851 (В1), 2007 г. D06P 1/08, D06P 3/24). Арамидное волокно предварительно очищается путем пропитки ткани при температуре от 40 до 60°С раствором, содержащим едкий натр от 8 до 15%, перекись водорода от 3 до 8%, стабилизатор перекиси водорода от 0,5 до 3% с последующим выдерживанием при комнатной температуре от 8 до 12 часов и промывкой. Затем волокнистый материал окрашивается в растворе, содержащем: переносчик от 1 до 6%, ацетофенон от 1 до 4%, ледяную уксусную кислоту от 0,1 до 0,5%, катионный краситель от 1 до 30% и нитрат натрия от 0,1 до 0,3%. Крашение осуществляется при температуре от 120 до 150°С в течение от 45 до 60 мин, после чего следует расхолодка до 60-70°С и промывка.

Перечисленные выше способы позволяют получать на арамидных материалах интенсивные окраски с удовлетворительными прочностными показателями. Однако они связаны с использованием вредных веществ-растворителей, которые после окончания процесса необходимо удалять с ткани при высокой температуре от 200 до 220°С, а также требуется тщательная очистка сточных вод. Все это снижает экологическую безопасность производств. Кроме того, предлагаемые вещества часто не являются легкодоступными и дешевыми продуктами.

Перед изобретением поставлена техническая задача устранения указанных недостатков - получение на волокнистом материале интенсивных окрасок с показателями устойчивости к мокрым обработкам и трению не ниже 4-5 баллов с применением веществ, отвечающих экологическим требованиям безопасности.

Поставленная задача достигается тем, что арамидный материал, предварительно очищенный в растворе неионногенного моющего препарата с добавлением щелочного агента при 80°С с последующей промывкой горячей водой и кисловкой, обрабатывают водным раствором композиции интенсифицирующего анионактивного поверхностно-активного вещества (ПАВ) и эмульгирующего неионногенного поверхностно-активного вещества с последующим крашением катионным красителем в кислой среде в присутствии электролита при температуре от 125°С до 130°С в течение 60 мин, тщательной промывкой горячей водой не ниже 80°С, мыловкой и восстановительной содово-гидросульфитной обработкой.

Состав красильной ванны:

Комплексообразователь	2,0 г/л
Интенсифицирующее анионактивное ПАВ	1,0-2,0 г/л
Эмульгирующее неионногенное	0,7-1,0 г/л
ПАВ
Катионный краситель	4-10% от массы ткани
Минеральная кислота	0,4 г/л
Электролит	15,0-25,0 г/л

Модуль ванны 10-15

Поставленная задача достигается еще тем, что окрашенный и высушенный материал на стадии отделки подвергается пропитке композицией, состоящей из фторорганического препарата, поливинилацетатной эмульсии и поливинилового спирта, с последующей сушкой материала и термообработкой.

Состав аппрета:

Фторорганический препарат	80,0-100,0 г/л
Поливинилацетатная эмульсия	5,0-7,0 г/л
Поливиниловый спирт	5,0-7,0 г/л

Отжим 70-80%

В результате указанных обработок текстильный материал приобретает равномерную интенсивную окраску с высокими прочностными показателями.

Изобретение может быть реализовано на имеющемся в отделочных производствах текстильных предприятий стандартном оборудовании периодического действия, работающем под давлением.

Ниже приведены примеры, поясняющие изобретение. Во всех примерах обработке подвергалась метаарамидная ткань с поверхностной плотностью 225 г/м². Крашение осуществлялось катионным красителем - кратакрилом синим О (375%) в темные тона.

Пример 1

Суровую метаарамидную ткань подвергают очистке в растворе, содержащем комплексообразователь 2,0 г/л, неионногенный ПАВ 1,0 г/л и щелочной агент 1,0 г/л при 80°С, с последующей промывкой и кисловкой, после чего обрабатывают в течение 15-20 мин при 50°С в растворе композиции интенсифицирующего неионногенного комплексообразователя и анионактивного эмульгирующего ПАВ и красят при 130°С в течение 60 мин. После охлаждения до 70°С промывают горячей (не ниже 80°С) водой, мылуют в растворе анионактивного моющего препарата, подвергают восстановительной обработке и сушат.

Состав красильной ванны:

Комплексообразователь	2,0 г/л
Неионногенное ПАВ	1,0 г/л
Анионактивное ПАВ	0,7 г/л
Краситель	4%
Минеральная кислота	0,4 г/л
Электролит	15 г/л

Модуль ванны 15

После сушки окрашенная ткань подвергалась пропитке аппретирующим составом, содержащим:

Фторорганический препарат	80,0 г/л
Поливинилацетатная эмульсия	5,0 г/л
Поливиниловый спирт	5,0 г/л

Отжим 75%

В последующих примерах режим обработки соответствует примеру 1

Пример 2

Состав красильной ванны:

Комплексообразователь	2,0 г/л
Интенсифицирующее анионактивное	1,0 г/л
ПАВ
Эмульгирующее неионногенное	2,0 г/л
ПАВ
Катионный краситель	10%
Минеральная кислота	0,4 г/л
Электролит	25,0 г/л

Модуль ванны 15

Состав аппрета:

Фторорганический препарат	100,0 г/л
Поливинилацетатная эмульсия	7,0 г/л
Поливиниловый спирт	7,0 г/л

Отжим 75%

Пример 3

Состав красильной ванны:

Комплексообразователь	2,0 г/л
Интенсифицирующее анионактивное	1,5 г/л
ПАВ
Эмульгирующее неионногенное	0,80 г/л
ПАВ
Катионный краситель	7%
Минеральная кислота	0,4 г/л
Электролит	20,0 г/л

Модуль ванны 15

Состав аппрета:

Фторорганический препарат	90,0 г/л
Поливинилацетатная эмульсия	6,0 г/л
Поливиниловый спирт	6,0 г/л

Отжим 75%

Качество окраски ткани оценивали по интенсивности и устойчивости к физико-химическим воздействиям. Полученные результаты представлены в таблице.

В примерах 1-3 ткани обладают высокими маслоотталкивающими, нефтеотталкивающими (балл 5) и водоотталкивающими (90 усл. ед.) свойствами.

Данные, представленные в таблице, показывают, что окрашенные по предлагаемому способу ткани имеют интенсивную окраску с высокими прочностными показателями. При этом в крашении использованы доступные препараты, не вызывающие возражений с точки зрения экологии.

Способ крашения и отделки текстильных материалов из огне- и термостойких арамидных волокон, заключающийся в обработке материала водным раствором композиции интенсифицирующего анионактивного и эмульгирующего неионогенного поверхностно-активных веществ с последующим его крашением катионным красителем в кислой среде в присутствии электролита при температуре от 125 до 130°С, промывкой горячей водой не ниже 80°С, мыловкой и восстановительной обработкой, при этом окрашенный и высушенный материал на стадии отделки подвергается пропитке композицией, состоящей из фторорганического препарата, поливинилацетатной эмульсии, поливинилового спирта, с последующей сушкой материала и термообработкой.