Состав для отделки текстильных материалов

 

Использование: в текстильно-отделочном производстве для придания материалу из натуральных и/или химических волокон устойчивых к мокрым обработкам водо- и кислотоотталкивающих свойств, малоусадочности и малосминаемости. Сущность: состав для отделки текстильного материала содержит, мас.%: олигоорганогидридэтоксисилоксан ф-лы 1, где R и R¹ - метил или этил, R² - Н, винил или фенил, R³ - С₂Н₅O, O-0,5 или олигоалкилгидридсилоксан ф-лы 2, где R - метил или этил, a = 4-8 и f = 1-12, или смесь олигоорганогидридсилоксанов в массовом соотношении соответственно 10-20:10-45 в количестве 20-60, олигодиметилалкоксигаммааминопропилсилоксан ф-лы 3, где R - метил или этил, a = 4-8, f = 1-12, в количестве 1-2, поверхностно-активное вещество 2-4 и воду остальное до 100 мас. %. Состав готовят простым смешением компонентов при комнатной температуре и разбавлением водой до концентрации 20-40 г/л.Даны соединения формул 1, 2, 3, приведенных в описании. 4 табл.

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к кремнийорганической водной эмульсии, которая может быть использована для отделки текстильных материалов (хлопчатобумажных, вискозно-лавсановых тканей, смесевых тканей шерсть-лавсан).

Известен состав для гидрофобизирующей отделки текстильного материала [1] Состав включает полиметил(этил)гидридсилоксан и алкиламиносилан. Однако указанный состав предполагает определенную технологию гидрофобизирующей отделки текстильного материала и, кроме того, он применяется в органических растворителях, таких как перхлорэтилен, трихлорэтилен, бензин, толуол, уайт-спирит, что является недостатком данного состава.

Известен состав для несминаемой отделки льняных текстильных материалов [2] Состав включает полидиметилсилоксановый каучук, метилоксиэтилсилазан и органический растворитель перхлорэтилен. К недостаткам состава относится использование органического растворителя перхлорэтилена, являющегося токсичным.

Известен кремнийорганический гидрофобизирующий препарат для обработки тканей олигоэтилгидридсилоксан (ЕН-3). Препарат ЕН-3 применяют в виде 8%-ной водной эмульсии. Перед пропиткой ткани в эмульсию вводят катализатор ацетаты меди и цинка по 0,2% и 2% ледяной уксусной кислоты [3] Данный состав является наиболее близким к изобретению no технической сущности и достигаемому результату. Однако известный состав нетехнологичен при использовании в связи с отсутствием гомогенной во времени фазы, что приводит к необходимости раздельного хранения эмульсии и катализаторов. Кроме того, известный состав пригоден для отделки ограниченного ассортимента текстильных материалов и не обеспечивает необходимых свойств обработанных тканей.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является упрощение технологии применения препарата, расширение ассортимента текстильных материалов, подлежащих обработке, а также повышение водоупорности, несминаемости и устойчивости кислотоотталкивающих свойств обработанных тканей.

Поставленная задача достигается новой рецептурой кремнийорганического гидрофобизирующего препарата, включающего олигоорганогидридсилоксан, олигодиметилалкоксигаммааминопропилсилоксан, поверхностно-активное вещество и воду. В качестве олигоорганогидридсилоксана состав содержит олигоорганогидридэтоксисилоксан (продукт A) формулы EtO[SiRHO]_p[SiR¹O]_d[R²R³SiO]_f[(EtO)_4-2qSiO_q]_mEt, (1) где R Me,Et; R¹ Ме,Еt; R² Vinil,Ph, H; R³ ЕtО, O_-0,5; p 1-10; d 1-10; f= 0-10; q 0,8-2,0; m 1-10, или олигоалкилгидридсилоксан (продукт B) формулы Me₃SiO[Me₂SiO]_n[RHSiO]_mSiMe₃, (2) где R Ме,Еt; n 5-125; m 5-125, или комбинацию продуктов A и B в массовом соотношении (10-20): (10-45) соответственно. Олигодиметилалкоксигаммааминопропилсилоксан (продукт C) описывается формулой RO{[(CH₃)₂SiO]_a[H₂NCH₂CH₂CH₂Si(OR)O]}_fOR, (3) где R Ме,Еt; a 4-8; f= 1-12.

Рецептура состава для отделки текстильных материалов следующая, мас.

Продукт A или продукт B, или комбинация продуктов A и B в массовом соотношении (10-20):(10-45) соответственно 20-60 Продукт C 1-2 Поверхностно-активное вещество 2-4 Вода Остальное до 100
Продукты A, B и C являются новыми, их свойства и способ получения в литературе не описаны.

Способ получения олигоорганогидридэтоксисилоксана (продукт A) заключается в каталитической перегруппировке смеси ингредиентов: этил- или метилгидридсилоксановой жидкости (ГKЖ-94, ГКЖ-94м), смеси диметилциклосилоксанов деполимеризата Д₄ или α,ω-дигидроксидиалкилсилоксана (СКТН), винил- или фенилтриэтоксисилана или триэтоксисилана (ТЭОС), тетраэтоксисилана (ТЭС) или олигоэтоксисилоксана (этилсиликат-40) при массовом соотношении реагентов (1-10):(1-10):(0-10):(1-10) соответственно.

Каталитическую перегруппировку проводят в присутствии 0,1-1 мас. катализатора "КУ-23" (катионноообменной смолы) или серной кислоты при температуре 70-120^oС в течение 4-5 часов с последующим гидролизом продукта. Структура полученных продуктов представлена таблице 1.

Олигоорганогидридсилоксан (продукт B) получают каталитической перегруппировкой смеси, состоящей из деполимеризата Д₄ или a,ω-дигидрооксидиалкилсилоксана (СКТН), этил- или метилгидридсилоксановой жидкости (ГКЖ-94, ГКЖ-94м) и гексаметилдисилоксана (ГMДС) при массовом соотношении реагентов (5-125): (5-125):1 соответственно. Каталитическую перегруппировку смеси проводят в присутствии 1 мас. катализатора "КУ23" (катионнообменной смолы) при температуре 90^oС в течение 4-5 часов.

Продукт B по примерам 1-3 (таблица 2) получают следующим образом. Смесь, состоящую из деполимеризата Д₄, ГКЖ-94, гексаметилдисилоксана (ГМДС) при массовом соотношении 5:5:1 и сульфокатионита "КУ-23" (1 мас.), нагревают при 90^oС в течение 4 часов, охлаждают и отделяют сульфокатионит. Полученный продукт имеет формулу
Me₃SiO[Me₂SiO]₅[EtHSiO]₅SiMe₃.
Свойства сод. SiH-групп О,61% вязкость 55 сСт.

Продукт B по примерам 6,7 (таблица 2) получают следующим образом. Смесь СКТН, ГДЖ-94, ГМДС при соотношении 125:125:1 и сульфокатионит "КУ23" (1 мас. ) нагревают при 90^oС в течение 5 часов, охлаждают и отделяют сульфокатионит. Полученный продукт имеет формулу
Me₃SiO[Me₂SiO]₁₂₅[EtHSiO]₁₂₅SiMe₃.
Свойства: сод. SiН-групп 0,68% вязкость 95 сСт.

Продукт B по примерам 8,9 (таблица 2) получают следующим образом. Смесь, состоящую из деполимеризата Д₄, ГКЖ-94м, ГМДС при соотношении 50:50:1 и сульфокатионита "КУ-23" (1 мас.), нагревают при 90^oС в течение 4 часов, охлаждают и отделяют сульфокатионит. Полученный продукт имеет формулу
Me₃SiO[Me₂SiO]₅₀[MeHSiO]₅₀SiMe₃.
Свойства: сод. SiН-групп 0,73% вязкость 65 сСт.

Олигодиметилалкоксиаминосилоксан (продукт C) получают каталитической перегруппировкой смеси, состоящей из деполимеризата Д₄ и гаммааминопропилтриэтокси(метокси)силана при массовом соотношении реагентов (4-8):1 соответственно. Каталитическую перегруппировку смеси проводят в присутствии 2 маc. щелочи КОН при температуре 87-90^oС в течение 3,5-4,5 часов.

Продукт C по примерам 1-3 получают следующим образом. Смесь, состоящую из деполимеризата Д₄, гаммааминопропилтриэтоксисилана (АГМ-9) при соотношении 8:1 и 2 мас. КОН, нагревают при 90^oС в течение 4 часов. Полученный продукт имеет формулу

Свойства: содержание азота 1,9% содержание OEt-групп 18,1%
Продукт C по примерам 4-6 получают следующим образом. Смесь, состоящую из деполимеризата Д₄, АГM-9 при соотношении 8:12 и 2 мас. KOН, нагревают при 90^oС в течение 3,5 часов, затем вводят воду при соотношении АГМ-9:H₂O 10:1 и перемешивают в течение 9 часов. Полученный продукт имеет формулу

Свойства: содержание азота 1,82% содержание OEt-групп 7,05%
Продукт C по примерам 7-9 получают следующим образом. Смесь, состоящую из деполимеризата Д₄, гаммааминопропилтриметоксисилана при соотношении 4:1 и 2 мас. КОН, нагревают при 87^oС в течение 4,5 часов, затем вводят воду при соотношении АГМ-9: вода 10:1 и перемешивают в течение 7,5 часов. Полученный продукт имеет формулу

Свойства: содержание азота 5,5% содержание ОМе-групп 16,1%
В качестве поверхностно-активных веществ в составе для отделки тканей можно использовать поливиниловый спирт (сольвар),"ОП-7,"ОП-10", "олеокс" и другие ПАВ.

Составы для отделки тканей готовят смешением ингредиентов при комнатной температуре. Рецептура составов представлена в таблице 2.

Для отделки использовали хлопчатобумажную ткань арт. 208 и ткань из вискозно-лавсанового волокна арт.67.

Приготовленные составы, представляющие собой 50%-ные водные эмульсии, разбавляют до концентрации 20-40 г/л. Полученными препаратами пропитывают ткани на 3-вальцовой плюсовке, отжимают со степенью отжима 90% сушат при 150^oС в течение 5-7 минут и промывают ткани теплой и холодной водой.

Испытания обработанных тканей проводят по ГОСТам N 3816-81 (водоупорность), N 16166 (устойчивость кислотоотталкивающих св-в), N 11209 (устойчивость после стирок). Несминаемость определялась на приборе "СМ-3" по углу смятия в направлении основы ткани и поперек, стойкость к истиранию на приборе "СТ" методом истирания образца, натянутого на раму, абразивом. Пиллингуемость определялась по числу образования закручивающихся ворсинок (катушки) при не длительном истирании ткани. Усадка определялась по изменению расстояний между реперными точками, нанесенными на ткани до и после замачивания образца. Удлинение на разрыв и разрыв при нагрузке определялись на машине "СР-5".

В таблицах 3,4 представлены показатели тканей, обработанных кремнийорганическими составами. Из представленных в таблицах данных видно, что состав по изобретению может быть использован в качестве гидрофобизаторов тканей как из природных, так и из химических волокон. Наряду с гидрофобными свойствами ткани приобретает комплекс ценных потребительских свойств: малоусадочность, малосминаемость, кислотозащитные свойства, увеличивается прочность на разрыв и к истиранию, существенно уменьшается пиллингуемость тканей, что особенно важно для тканей, изготовленных из пряжи различных волокон. Кроме того, ткань приобретает мягкое туше и блеск приглушенный. Предлагаемые препараты более технологичны в использовании по сравнению с препаратом по прототипу, так как и гидрофобизирующие компоненты и катализатор отверждения находятся в гомогенной устойчивой во времени фазе. При этом ткань приобретает комплекс более высоких качественных показателей. ТТТ1 ТТТ2

Формула изобретения

Состав для отделки текстильных материалов, содержащий олигоорганогидридсилоксан, поверхностно-активное вещество и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве олигоорганогидридсилоксана олигоорганогидридэтоксисилоксан формулы:
C₂H₅O[SiRHO]_p[SiR¹₂O]_d[R²R³SiO]_f[(C₂H₅O)_(4-2q)SiO_q]_mC₂H₅
где R и R¹ означает метил или этил; R² H, винил или фенил; R³ C₂H₅, р, d и m равно от 1 до 10, f= 0 10 и q 0,8-2,0, или олигоалкилгидридсилоксан формулы:
(CH₃)₃SiO[(CH₃)₂SiO]_n[RHSiO]_mSi(CH₃)₃,
где R означает метил или этил, m и n равно от 5 до 125 или смесь названных олигоорганогидридсилоксанов в массовом соотношении, соответственно, 10-20 10-45 и дополнительно олигодиметилалкоксигаммааминопропилсилоксан формулы:
,
где R метил или этил, a=4-8 и f 1-12 при следующем соотношении компонентов, мас.

Олигоорганогидридэтоксисилоксан или олигоалкилгидридсилоксан указанной формулы или их смесь в массовом соотношении соответственно 10-20 10-45 20-60
Олигодиметилалкоксигаммааминопропилсилоксан указанной формулы 1-2
Поверхностно-активное вещество 2-4
Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4