способ холодного крашения нерастворимыми азокрасителями волокнистых материалов

Формула изобретения

Способ холодного крашения нерастворимыми азокрасителями волокнистых материалов из натуральных волокон путем пропитки раствором азосоставляющей с последующей обработкой солью диазония, отличающийся тем, что в качестве азосоставляющей используют раствор метилфлороглюцина с концентрацией 5 г/л, пропитку им ведут 5 мин при модуле ванны 1:20 при температуре 50-60°С, соль диазония используют с концентрацией 10 г/л и обработку ею ведут 20-25 мин при 10-15°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области текстильной промышленности, а точнее к способу получения азокрасителей на волокне с помощью холодного крашения. Изобретение наиболее эффективно может быть использовано в области красильно-отделочного производства для расширения гаммы цветов при крашении нерастворимыми азокрасителями тканей из белковых и целлюлозных волокон.

Известный способ холодного крашения шерсти предусматривает пропитку шерсти водно-щелочным раствором азосоставляющей, в качестве которой используют водно-щелочной экстракт гречихи при модуле ванны 1:50 при 20°С 12-24 ч и при 70-80°С 20-30 мин с последующей обработкой солью диазония, взятой в количестве 1-2% от массы шерсти, при 10-15°С 10-15 мин (патент РФ № 2110632, опубл. 10.05.1998). Недостатком такого способа крашения являются длительность крашения, использование щелочного раствора азосоставляющей и окраска в узкой гамме цветов.

Известен способ холодного крашения целлюлозных материалов с использованием в качестве азосоставляющей при крашении 4,4'-диоксидифенилалкан с растворением в щелочи для нанесение на целлюлозный материал (авторское свидетельство № 133856, опубл. бюл. № 23 1960 г.). Основным недостатком крашения этим способом является использование щелочного раствора азосоставляющей и окраска в узкой гамме цветов.

Известен способ крашения шерсти и шелка ледяными красителями с применением в качестве азосоставляющей соединения, полученного конденсацией 2,3-оксинафтойной кислоты с аминосоединениями ароматического ряда, с последующим превращением анилидов в четвертичные соли нагреванием с алкилирующими средствами (авторское свидетельство № 93496, опубл. в бюл. № 4 1952 г. - прототип). Недостатком способа крашения с использованием этих красителей является необходимость синтеза азосоставляющих, представляющих собой производные 2-окси-3-нафтойной кислоты. Такой синтез возможен только в условиях многоступенчатого, сложного и дорогостоящего процесса.

Предлагаемый способ предназначается для замены уже известных способов, страдающих некоторыми существенными недостатками. Как известно, для образования нерастворимых азокрасителей ткань пропитывают щелочным раствором азосоставляющей, просушивают при довольно высокой температуре 50-60°С, причем щелочь, концентрируясь, действует ослабляющим образом на ткань. Кроме того, ткань, проплюсованная щелочным раствором азосоставляющей, не может без вреда сохраняться долгое время (более суток), так как под влиянием воздуха и света происходит процесс окисления, ткань буреет и при диазотировании цвет получается не ярким, как обычно, а грязновато-тусклым.

В предлагаемом способе указанный недостаток устраняется тем, что в качестве азосоставляющей применяется раствор метилфлороглюцина, не требующий для хранения и для реакции азосочетания щелочной среды.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание нового способа ледяного крашения волокнистых материалов с использованием в качестве азосоставляющей нового продукта химической модификации 2,4,6-тринитротолуола - метилфлороглюцина (МФГ), что позволяет избежать синтеза сложных молекул азотолов, расширить ассортимент красителей и одновременно утилизировать непригодные к использованию взрывчатые вещества.

Технический результат достигается предлагаемым способом, заключающимся в том, что способ холодного крашения нерастворимыми азокрасителями волокнистых материалов из натуральных волокон ведется путем пропитки раствором азосоставляющей с последующей обработкой солью диазония. В качестве азосоставляющей используют раствор метилфлороглюцина с концентрацией 5 г/л, пропитку им ведут 5 минут при модуле ванны 1:20 при температуре 50-60°С. Соль диазония используют с концентрацией 10 г/л и обработку ею ведут 20-25 минут при 10-15°С.

Для достижения более интенсивной окраски шерстяной ткани обработку МФГ ведут повторно по той же технологии. После чего ткань отжимают, высушивают, а затем подвергают обработке солью диазония в кислой или нейтральной среде.

Цвет получаемых окрасок мало зависит от строения метилфлороглюцина и определяется строением азоамина. При этом способе крашения получена широкая гамма цветов (оранжевым О, розовым О и fast scarlet salt b - цвета желтой и красной гаммы; диазолями фиолетовым, fast bordeaux gp salt и fast blue salt gr - в цвета сине-пурпурной гаммы). Предлагаемый способ имеет большое экономическое значение. Обработка солью диазония в кислой или нейтральной среде для тканей из натуральных волокон уменьшает повреждение белкового волокна. Данный способ позволяет добиться большого разнообразия цветов и оттенков для природных волокон.

Использование раствора метилфлороглюцина для обработки волокнистых материалов при ледяном крашении в сочетании с солями диазония дает возможность получать выкраски с характеристиками устойчивости к физико-механическим воздействиям, не уступающими аналогичным показателям для полностью синтетических красителей. Образцы были проверены по эксплуатационным показателям и установлено, что устойчивость к стирке, сухому и мокрому трению составляет 4-5 балла по шкале серых эталонов.

Нижеследующие примеры поясняют предлагаемое изобретение. В примерах шерсть, шелк, хлопок используют в виде ткани.

Пример 1. Ледяное крашение шерсти путем обработки раствором метилфлороглюцина и солью диазония на основе 2,5-дихлоранилина. 5 г шерсти, предварительно смоченной в дистиллированной воде и отжатой, заливают раствором МФГ концетрацией 5 г/л при модуле ванны 20 в количестве 100 мл (содержание сухого на 100 мл вещества 0,5 г). Шерсть обрабатывают при температуре 60°С в течение 5 минут. После обработки МФГ шерсть отжимают, оставляют при открытом доступе воздуха в течение 15-20 минут и повторно обрабатывают таким же раствором МФГ при температуре 60°С в течение 5 минут, высушивают и заливают раствором соли диазония для сочетания непосредственно на волокне.

Приготовление раствора соли диазония Fast Scarlet Saltr. 10 г Fast Scarlet Saltr растворяют в 1000 мл теплой дистиллированной воды (содержание сухого на 100 мл вещества 1 г), охлаждают снаружи и добавляют конц. HCl до рН среды 3,5. Для сочетания 5 г шерсти берут 100 мл раствора соли диазония (модуль ванны 20). Сочетание ведут при температуре 10-15°С в течение 20 мин. Образец хорошо промывают теплой проточной водой, мылуют и снова промывают водой и сушат при открытом доступе воздуха в течение суток. Цвет шерсти - оранжево-красный.

Пример 2. Ледяное крашение шелка путем обработки раствором метилфлороглюцина и солью диазония на основе 5-нитро-2-аминоанизола. Приготовление раствора МФГ для образца шелка весом 5 г ведут, как в примере 1.

Шелк обрабатывают при температуре 50°С в течение 5 минут. После обработки МФГ натуральный шелк отжимают, оставляют при открытом доступе воздуха в течение 15-20 минут, высушивают и заливают раствором соли диазония для сочетания непосредственно на волокне.

Приготовление раствора диазоля розового О. 10 г диазоля розового О растворяют в 1000 мл теплой дистиллированной воды (содержание сухого на 100 мл вещества 1 г). Затем раствор охлаждают снаружи и постепенно добавляют конц. HCl до рН среды 3,5. Для сочетания 5 г шелка берут 100 мл раствора соли диазония (модуль ванны 20). Сочетание ведут при температуре 10-15°С в течение 20 мин. Промывка и сушка образцов, как в примере 1. Цвет шерсти - желтовато-розовый.

Пример 3. Ледяное крашение хлопка путем обработки раствором метилфлороглюцина и солью диазония на основе 3-амино-6-бензоиламино-4-метокситолуола. Приготовление раствора МФГ для образца шелка весом 5 г ведут, как в примере 1.

Хлопок обрабатывают при температуре 60°С в течение 5 минут. После обработки МФГ хлопок отжимают, оставляют при открытом доступе воздуха в течение 15-20 минут, высушивают и заливают раствором соли диазония для сочетания непосредственно на волокне.

Приготовление раствора диазоля фиолетового. 10 г диазоля филетового растворяют в 1000 мл теплой дистиллированной воды (содержание сухого на 100 мл вещества 1 г). Затем раствор охлаждают снаружи и доводят рН среду до интервала 4,5-6,5. Для сочетания 5 г хлопка берут 100 мл раствора соли диазония (модуль ванны 20). Сочетание ведут при температуре 10-15°С в течение 20 мин. Промывка и сушка образцов, как в примере 1. Цвет хлопка - фиолетовый с красным оттенком.

Характеристика устойчивости окрашенных образцов ткани к физико-химическим и физико-механическим воздействиям представлена в таблице.

Как видно из данных таблицы, устойчивость окрашенных образцов шерсти и физико-химическим воздействиям является удовлетворительной.

В то же время применение нового азокомпонента МФГ - продукта, полученного путем переработки непригодного сырья, позволяет с, одной стороны, решить экологическую проблему в стране, а с другой, расширить цветовую гамму азокрасителей.

Устойчивость полученных окрасок к физико-химическим и физико-механическим воздействиям
Образец	Устойчивость окраски
Устойчивость к трению	Устойчивость к стирке. Изменение первоначальной окраски/закрашивание белого образца/закрашивание смежного образца
Устойчивость к сухому трению. Посветление первоначальной окраски/закрашивание белого образца	Устойчивость к мокрому трению. Посветление первоначальной окраски/закрашивание белого образца
1	2	3	4
Шерсть (МФГ и соль диазония на основе 2,5-дихлоранилина)	5/4	5/4	5/4/5
Шелк (МФГ и соль диазония на основе 5-нитро-2-аминоанизола)	5/5	5/5	5/4/4
Хлопок (МФГ и соль диазония на основе 3-амино-6-бензоиламино-4-метокситолуола)	5/5	5/5	5/4/4