Способ оптического отбеливания

Способ оптического отбеливания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республин

6l 3/12

ГосударстввнныЯ комитв

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

44.314.5

8) Авторы изобретения

Иностранцы

Курт Ве0ер, Ганс Рудольф Майер, Петер Лихти и

Адольф Эмиль Зигрист (Швейцария) Иностранная фирма

«Циба-Гейги АГ» (Швейцария) Заявитель

СПОСО Б ОПТИЧЕСКОГО ОТБЕЛИВАНИЯ

Известен способ оптического отбеливания органических материалов с применением в scaчестве оптического отбел ивателя бис-стильбеновых соединений.

Для расширения ассортимента оптических отбели вателей,предложено в качестве последних применять соединения общей формулы

R,— СН=СН вЂ” Х вЂ” СН=СН вЂ” R, (1) где Х вЂ” дифенильный остаток, стоящий в положении 4 и 4 к группам — СН вЂ”, RI и Кз— независимо друг от друга — моноциклический бензольный, дифенильный,или нафталиновый остаток, причем не,менее, чем один из Х, RI или R содержит сульфокислотную группу или функционально измененную сульфокислотную группу, сульфогруппу, группу карбоновой кислоты или функционально измененную IpvauIIy карбоновой кислоты, нитрильную-, гидроксильную, метильную- или меркаптогрутппу.

Соединения формулы 1 слабо окрашены, не содержат хромофорных групп, на пример нитро-, азогр упп, или антрахинонового остапка.

Оба остапка RI и R2 могут быть различньвми или одинаковьвми. Соединения общей формулы содержат в любом положении от одного до четырех (лучше два) выбранных .заместителя. Если имеются четыре зтодобных .заместителя, то они должны быть расположены парами симметрично. Молекула бис-стильбвнового соединения, может содержать две группы карбоновой .кислоты или две сульфо кислотные группы и еще две нитрильные группы или от ,двух до четырех,метильных групп. В .качест5 ве сульфокислотных групп или групп кар боновой, кислоты применяют свободные кислотные группы формулы SO3 —,катион или соокатион (при этом катион — водород, щелочной металл, алюминий) и соответственно функцио10 нально измененные группы, например сульфокислотную или гр уппу эфира .кар боновой кислоты, в частности группу алкильного эфира с одним — восемнадцатью углеродными атомами в алкильном остатке, а также сульфокислот15 ную группу или груп ну амида карбоновой кислоты, при этом последние могут содержать груп ну ХНз,или моно- или .диалкильную группу с одним — четырьмя углеродныгми атомами в алкильном остатке. В качестве сульфогрупп

20 может быть алкил сульфогруппы (метилэтилсульфон или фенилсульфон). Кроме этих заместителей, могут быть атомы галоида, на пример бром или хлор, алкоксигруппы,особеннос одним — четырьмя углеродными атомами, на25 пример,метокси-, этокси-, алкильные группы с не менее чем,двумя и не более восемнадцатью, лучше четырьмя, углеродными атомами, например этил, н-пропил-, изопропил и-бутил, трет-бутил или трифторметильпые груп30 пы, 391781

60 б5

Соединения формулы 1 в растворенном или тонкодисперсном состоянии обладают флуоресценцией и применяются для оптического отбеливания различных высоко- или низкомолекулярных органических материалов.

1. Синтетические органические высокомолекулярные материалы: а) проду кты полимеризации на основе полимеризующихся органических соединений с двойной связью углерод — углерод, их гомоили сополимеры, а также их продукты обрабопки, например:.продукты сшивания, молекул, прививания молекул или упрощения молекул, смеси, полимеров со вспомогательными веществами и т..п.; полимеры на основе а, р-ненасыщенных,карбоновых кислот, в частности акриловых соединений, олефиновых углеводородов (особенно поли-а-олефи ны), полимеры на основе винил- и винилиденовых соединений, галоидированных углеводородов, ненасыщенных альдегидов, кетонов или аллильных соединений, их,продукты прививки,или сшивания, налример ди- или многофункционального сшивания, или продукты, получаемые частичным разложением, модификацией реакциопноспособных группировок и т. п.; б) другие полимеры, получаемые, например, раскрытием кольца, например полиамиды поликапролактамного типа, формальдегидные полимеры или полимеры, получаемые полиприсоединением, поликонденсацией,,например полиэфиры, политиоэфиры, полиацетали, тионласты; в) продукты,поликонденсации или предконденсаты на основе ди- или мнотофункциональHbIx соединений с конденсирующимися группами, в частности продукты полимеризации или сополимеризации, а та кже продукты последующей обработки, например полиэфиры насыщенные, особенно ароматические — полиэтилентерефталат или ненасыщенные — поликонденсат малеиновой кислоты и диспирта, а также ого продчкт сшивания с неполимеризующимися .мономерами винила, разветвленные и неразветвленные, например алкидные смолы — полиамиды (гексаметилендиаминадипат), малеиновая, меламиновая, |фенольная (новолак), анилиновая, фурановая и карбамидная смолы или их;предконденсаты и продукты аналогичного строения, поли карбонаты, силиновые смолы (полиаддуiKTbI, в частности полиуретаны), сшитые и несшитые,и эпоксидные смолы.

2. Полу синтетические органические, материалы, например эфиры целлюлозы или смешанные эфиры (ацетаты, пропионаты), нитроцеллюлоза, целлюлоз ные эфиры, регенерированная целлюлоза (вискоза, медноаммиачная целлюлоза) или их продукты обработки, казеиновые,пласт. массы.

3. Природные органические материалы животного или растительного происхождения, в частности, на основе целлюлозы или протеинов, например шерсти, хлопка, шелка, лыка, джута, конопли, мехов и волос, кожи, древес10

15 го г5

З0

4 ной массы в дисперсном состоянии, природных смол (колфоний, особенно лаковые GMOлы) или каучука, гуттаперчи, балаты, а также продуктов их обработки и,модификации, продуктов расщепления путем изменения,продуктов, содержащих реакционноспособные группы, Все перечисленные органические .материалы могут быть в,различном виде (сырье,,полупродукты или готовые продукты),и в различных агрегатных состояниях. Они могут быть в виде различных сформованных изделий (трехраз- ,мерные изделия, например пластины, профили, сформованные литьем под давлением изделия), в виде гранул, пеноизделий или двухразмерных изделий (пленки, фольга, лаки,,пропитки или слоистые изделия), или в виде одноразмерных изделий (нити, волокна, хлопья, проволока). Эти,материалы могут быть также в виде бесформенных веществ (порошки, растворы, эмульсии, дисперсии, латвксы, гели, золи, пасты,.мастики,,мази,,клеи и IIIIIBIK" левки) .

Волокнистые материалы могут быть в виде нитей, штапеля, хлопьев ваты или в виде текстильных тканей или текстильных нетканых материалов, а также в виде бумаги для картона или бумажной массы.

Важное значение имеют предлагаемые соединения, применяемые для обработки текстильных органических материалов, например тканей. Указанные волокнистые, материалы оптически отбеливаются в водной среде, в которой содержатся предлагаемые соединения в тонкодисперсном состоянии (суспензии или растворы). При обработке можно добавлять такие диспергаторы как мыло,,политли колевые эфиры жирных спиртов, жирные . BIMHHbI или алкифенолы, сульфитные щелока или продукты конденсации алкилированных нафталинсульфокислот с формальдегидом. Целесообразно вести обработку в нейтральной, слабо щелочной или кислой среде. Лучше работать при повышенной температуре (от 50 до

100 С), например приблизительно при температере кипения ванны (около 90 С), Для облагораживания применяют растворы в органических растворителях.

Предлагаемые новые оптические отбеливатели можно добавлять к материалам до или после их формования. Та к,,например, при получении пленок или других изделий они добавляются в прессмассу или литьевую иассу, или,перед прядением растворяются в прядиль,ной массе, или диспергируются в ней. Оптические отбеливатели также добавляют в исходные вещества, реакционные смеси или полу продукты для лолучения синтетических или полусинтетических органических, материалов до или после химического взаимодействия, на при мер:при конденсации и предконденсации (при,полимеризации), а также при предполимеризации и при полиприсоединении.

Новые оптические отбеливатели отличаются хорошей стой костью к термическии воздейст391781 ся сн

ЯОУта

30 фи

5 виям, действию света и стойкостью к миграции, а также высокой экономичностью.

Количество добавляемого нового аптичеокого отбеливателя по отношению к отбеливаемому материалу колеблется в широких пределах. 5

В некоторых случаях уже при добавлении

0,001 вес. /о получают явный стойкий эффект.

Можно, добавлять до 0,5,вес, /о и больше, В большинстве случаев .добавляют от 0,01 до

0,2 вес. /о. 10

Новые отбеливающие вещества добавляют путем смешивания с кристаллами или пигмента ми или в виде добавок к Ypàñèëüíûì ваннам, печатным, травильным или резервным пастам (добавляют также для обработки ок- 15 расок, печатей .или травильной окраски); путем смешивания с так называемыми носителями, антиокислителями, светозащитными средства ми, термостабилизаторами, отбеливающими веществами, а также в,качестве добавок 20 в отбеливающие ванны; путем смешивания с сшивающими молекулы веществами — аппретурными веществами, например с крахмалом или синтетическими подходящими аппретурами (предлагаемые вещества можно добавлять 2 в составы для получения неоминаемости); в комбинации с моющими средства ми (моющие средства и отбеливатели .можно раздельно доба влять в растворы .для стирки; лучше применять моющие составы, содержащие отбеливатели; в качестве моющих средств .применяются мыла, соли сульфонатных .моющих средств, на пример сульфированного при втором утлеродном атоме, замешенного высшим алкильным остатком бензимидазола, а также соли эфира монокарбоновой кислоты и 4-сульфофталевой кислоты с высшими жирными спиртами, соли сульфонатов жирных спиртов, алкиларил сульфокислоты или продукты конденсации высших жирных:кислот с алифати- 40 чеокими окси- и.ти а минос льфокислотами;

1 г активного хлора (жавеля) и 4 г моющего порошка следующего состава, /о .. додецилбензолсульфоната — 15,00; натрийлаурилсульфоната — 10,00; триполифосфата натрия — 40,00; безводного сульфата нат- 45 рия — 26,75; метасиликата натрия — 7,00; карбоксиметилцеллюлозы — 2,00 и этилендиаминтетраиксусной кислоты — 0,25.

После промывки и сушки ткань хорошо отбелена и отличается хорошей стойкостью к S0 хлору и кислотам.

Хороший отбеливающий эффект достигают, если промывку ведут в течение 30 аин при

20 С.

Пример 2. Отбеленную хлопчатобумаж- 55 ную ткань обрабатывают в ванне при модуле ванны 1:20 в течение 30 мин при 60 — 95 С, в которой на 1 л содержится следующее коли ество добавок: 0,04 г отбеливателя формулы

6 можно также применять неионные,моющие средства, например полигликолевые эфиры, получаемые из окиси этилена и высших жирных спиртов, алкилфенолов или жирных аминов); в комбинации с полимерными носителями или подложками (продуктами полимеризации, конденсации или полиприсоединения), в которых отбеливатели присутствуют наряду с другими веществами в растворенном или,диспергированном виде, например в слоистых, пропитывающих или связывающих веществах, растворах, дисперсиях, эмульсиях для текстиля,:пряжи, бумаги, кожи; в качестве добавки к различным промышленным продуктам для придания им ходкости или для предотвращения их убыточности при сбыте, например в качестве добавки к клеям, клеящим и .красящи м веществам и т. п.; в комбинации с другими оптическими отбеливателями для достижения необходимого нюанса окраски или синэргического действия. Соединения приведенных формул применяются в качестве сцинтилляторов, для различных фотографических целей, например для электрофотографического репродуцирования или для придания сверхчувствительности.

Если способ отбеливания комбинируется с дрт гими методами обработки или облагораживания, то комбинированную обработку успешно:вед -т с помощью соответствующего препарата. Эти препараты отличаются тем, что содержат оптические отбеливатели приведенных формул наряду с диспергаторами, моющими средствами, носителями, красителями, пигментами нли а ппретами.

П р и и е р 1. Отоеленный хлопок промывают в теплой ванне при 60 С в течение 30 иин при модуле ванны 1: 30, в которой на л содержится следующее количество добавок:

0,032 г отбеливятеля, например

II и 4 г моющего порошка следующего состава, о/о. мыльной стртжки — 40,0, триполифосфата натрия — 15,0, пербората натрия — 8,0, силпката магния 1,0, метасиликата натрия (9Н.О) — 11,0, кальцинированной соды — 24,6 и этилендиаминтетрауксусной кислоты — 0,4.

После промывки и сушки получают хорошо отбеленнт"ю ткань.

П р и,м е р 3. Отрезок ткани из полиамида-6, отбеленную шерсть и «коратрон» вЂ” оснащенный xлопок вместе обрабатывают в ванне пРи модтде ванны 1 ..20 в течение 10 л ин при 30 С, содержащей 0,1O/rr отбеливятеля формулы II в пересчете на содержание волокна и 0,5 г!л фторсиликата натрия. После промывки и сушки все три íîлокнистых материала сильно отбелены и имеют хорогцую светостойкость.

Пример 4. Прокипяченную хлопчатобумажную ткань обрабатывают при модуле ванили

H»0«NHo,Ç СН=нс

ОУНС„Н„

СН= СН

39

7 ны 1: 30 в течение 60 мин,при комнатной температуре в ванне следующего состава: 0,1 отбеливателя формулы II (в >пересчете на вес волокна), 2 г/л активного хлора в виде жавеля. Затем (промывают и обесхлор ивают. После сушки (по сравнению с неотбеленным хлопком) отмечается сильное отбели вающее действие.

Пример 5. Отбеленный хлопчатобумажныйй поплин пропитывают пр ед конденсатом мочевина — формальдегид и нитратом аммония, затем добавляют раствор 1,5 г/л бисстильбенового соединения формулы II. После отжима ткани до содержания 80 /О жидкости смолу конденсируют в течение 5 мин при а также 1 г/л 80 /о -,ной уксусной кислоты и

0,25 г/л продукта присоединения (30 — 35 люль окиси этилена и 1 моль технического стеарилового спирта). Нагревают в течение 30 мин до кипения и при,кипении:выдерживают еще

30 мин, после промывки и сушки получают хороший отбеливающ|ий эффект с хорошей светостойкостью.

Если вместо ткани из полна мида-6 применяют ткань из полиамида-бб (найлона), то,по$оун(сн,); м(сн-,), Ванну нагревают в течение 30 мин до кипения и при этой температуре выдерживают еще

30 — 60 чин. После промывки и сушки получают отбеленное полиа крилонитрильное волокно.

Хорошее отбели вание получают при такой же обработке а крилонитрильного волокна.

П р им е р 9. При комнатной температуре (около 20 С) .производят .плюсовку ткани из поливинилхлоридного волокна (термовила) с помощью водной дисперсии, содержащей 1 — 2 г/л бис-стильбенового соединения формулы

1П, а также 1 г продукта присоединения (35 моль окиси этилена и 1 люль октадецилового спирта), а затем сушат при 70 С. Сухой материал, подвергают термообработке при

100 С в течение 3 мин. Обработанная таким образом ткань,из поливинилхлоридного волокна отличается значительно более высокой белизной по сравнению с необработанной поливинилхлоридной тканью.

1781

150 С. Получают блестящую белую окраску и хорошую несминаемость толкани.

П р и,м ер 6. Отбеленную, шерстяную ткань обрабатывают в ванне при;модуле ванны 1:40

5 в течение 60 мин, содержащей 0,1 — 0,4 /о отбеливателя формулы II (в пересчете на вес волокна) и 4 г/л гидросульфита. После промьгвки и сутки получают хорошую отбел ку с хорошей светостойкостью.

10 Сильное отбеливание получают та кже, если вместо гидросульфита берут 5 /, у ксусной КНслоты (в пересчете на вес волокна).

-Пример 7. Полиамидную ткань (перлон) обрабатывают в ванне при модуле ванны 1: 40

15 при 60 С, содержащей (в,пересчете на вес ткани) 0,1О/о отбеливателя формулы

СН= СН $0 МНС,8Н»

so mc„e» (II I) .тучают та кой же хороший отбеливающий эффект.

Можно также работать при высокой темле20 ратуре, например в течение 30 мин .при 130 С.

При этих условиях в жидкость ванны добавляют 3 г/л гидросульфита.

Пример 8. Полиакрилонитрильное волокно (орлон 42) обрабатывают в ванне . при мо25 дуле ванны 1:40, содержащей (от веса волокна 1 г/л 85 /о-ной муравьиной кислоты и 0,2 соединения формулы

СН=СН

sopnlc14);NIGH f2 (l l

П р и и е р 10. 10000 г полиамида в виде стружки, полученного из гексаметилендиами30 надипата, смешивают с 30 г,двуокиси титана (рутила) и 5 г соединения формулы II на вальцах в течение 12 час. Обработанную таким образом стружку плавят водяным паром и перемешивают в течение 30 мин в котле, 35 обогреваемом маслом или парами дифенила до 300 — 310 С при отсутствии кислорода воздуха. Расплав выдавливают азотом под давлением 5 ата через фильеру, и сформованное таким образом волокно охлаждают и

40 сматывают на бобины. Полученные нити отличаются хорошей отбелкой и отличной стойкостью к стирке и свету.

Если вместо полиамида из гексаметилендиаминадипата применяют полиамид из капро45 лактама, то получают та кой же хороший эффект.

Пример 11. 100 г волоинообразующего поляпрспилена смешива ют с 0,8 г соединения фо ромулы

391781

Щ б i 0Ц=СН сн=сн Составитель Т. Романова

Техред Т. Ускова

Корректор О. Тюрина

Редактор Т, Загребальная

Заказ 475/12 Изд. № 6 Тираж 496 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35. Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 и прои леермешивании:плавят .при 280 — 290 С.

Расплав формуют в нити известньгм способом через фильеры. Получают сильно отбеленное пол ипропиленовое волокно.

Пример 12. К бумажной массе, содержащей 100 вес. ч. отбеленной целлюлозы на валках, добавляют 2 вес. ч. смоляной проклейки, а через 10 — 15 мин — сначала 0,05 — 0,3 вес. ч. одного из соединений фортулы II, растворенного в 20 вес. ч. воды, а затем через 15 мин

3 вес. ч. сульфата алюминия. Полученную таким образом е<ассу подают на бумагоделательную,машину, где бу|магу получают обычным путем. Эта бумага отличается хорошей отбелкой и светостойкостью.

Предмет изооретения

Способ оптического отбеливания органических материалов путем обработки их составом, содержашим бис-стильбеновые соединения, отличаюсцийся тем, что, с целью расширения ассорти мента оптических отбеливателей, используют соединения общей фор,мулы RI — СН=

= СН вЂ” Х вЂ” СН = CH — R2, где Х вЂ” дифенильный остаток, стоящий в положении 4 и 4

:к группам — СН =, RI u Rq — независимо друг от друга — моноци клический бензольный, дифеHèëьный или нафталиновый остаток, при1о чем не менее, чем один х, RI и Кз содержит сульфокислотную группу или функционально измененную сульфс кислотную группу, сульфогругппу, группу карбоновой кислоты или фун кционально измененную, группу карбоно15 BOB tKHiCJIOTbl,,HHTPH;IbHA IO-, ГИДРОКСИЛЬНУIO-, метильную- или меркапто-группу.