Состав для печатания текстильных материалов
Владельцы патента RU 2508425:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна" (СПГУТД) (RU)
Изобретение относится к области химической технологии волокнистых материалов и может быть использовано для получения специальных эффектов на текстильных материалах. Предложен состав для печатания текстильных материалов, включающий интерференционный пигмент на основе частиц оксида кремния с нанесенными последовательно наноразмерными слоями из оксидов металлов с регулируемыми показателями преломления. Состав также содержит вещество, разрушающее краситель фона, - натрий углекислый с формальдегидсульфоксилатом натрия в соотношении 1:4, бутиловый эфир акриловой кислоты, продукт конденсации мочевины с формальдегидом, загуститель и воду. В качестве загустителя состав содержит 8%-ный водный раствор полигалактоманана. Изобретение обеспечивает сохранение прочности напечатанного текстильного материала при использовании восстановительной вытравки за счет формирования на его поверхности пленки связующего. 1 табл., 12 пр.
Изобретение относится к области химической технологии волокнистых материалов и может быть использовано в процессах колорирования текстильных материалов, а именно для получения специальных эффектов на текстильных материалах.
Известен состав для печатания текстильных материалов пигментами, содержащий пигмент, загуститель - препарат Акремос-402, представляющий собой сополимер (мет)акриловых мономеров, полученный методом эмульсионной полимеризации, связующее - препарат Рузин-14, представляющий собой многокомпонентный сополимер бутилметакри-лата с глицедилметакрилатом, изоборнилметакрилатом, итаконовой кислотой и стиролом, полученный методом эмульсионной полимеризации, и воду. Изобретение позволяет повысить устойчивость окрасок ко всем видам физико-химических и физико-механических обработок, обеспечить возможность использования состава для текстильных материалов различного химического состава и фактуры, а также исключить забивание сетчатых шаблонов и налипание на валы технологического оборудования. Патент РФ №2387748, МПК D06P 1/52, D06P 3/34, D06P 3/58, D06P 3/82, опубликован: 27.04.2010.
Получение специального перламутрового эффекта возможно при использование состава, содержащего водную анионную дисперсию полиуретана на основе полиэфира диизо-цианата и удлинителя цепи, представляющего нейтрализованный триэтиламином продукт реакции оксиалкилированного ксилита с малеиновым ангидридом (30%-ный) 41,1-53,8%, гликазина 5,5-7,3%, хлористого аммония 0,5-0,7%, аммония двуххромовокислого 0,1-0,2% и поливинилового спирта (10%-ного) остальное до 100%. Ткань печатают указанным составом, сушат и подвергают термической обработке при 150°C в течение 3 мин. Получают рисунок, отличающийся блеском, характер которого меняется в зависимости от освещения от шелковисто-матового до сверкающего. Патент №2024665, МПК D06P 1/54, D06P 1/10, опубликован: 15.12.1994.
Наиболее близким к изобретению является состав для печатания текстильных материалов, представленный в «способе колорирования по окрашенному фону текстильного материала» нанесением печатного состава, содержащего краситель, вещество, разрушающее краситель фона, воду и загуститель, сушкой, запариванием в среде насыщенного пара и промывкой, отличающийся тем, что печатный состав наносят на текстильный материал, содержащий природно-окрашенное льноволокно, в качестве красителя в состав вводят активные и/или прямые красители, в качестве вещества, разрушающего краситель фона, - перекись водорода и дополнительно стабилизатор перекиси водорода при следующем соотношении компонентов состава, г/кг: краситель - 0,2-10,0; перекись водорода (30%) - 10-100; стабилизатор затор перекиси водорода - 10-100; вода - 50-200; загуститель - до 1000, а сушку проводят до остаточной влажности напечатанного материала 20-60%. Технический результат - создание способа, обеспечивающего получение на сером фоне текстильного материала чистых ярких расцветок широкой цветовой гаммы - от светлых до темных тонов. К недостаткам состава относятся: неустойчивость перекисных растворов; возможность окислительной деструкции волокна и как следствие, снижение прочности текстильного материала; неустойчивость некоторых классов красителей к действию перекиси, и тем самым ограничение возможностей колорирования текстильных материалов. Патент №2142031, МПК D06P 5/15, D06P 3/58, опубликован: 27.11.99.
Техническим результатом заявляемого технического решения является устранение указанных недостатков, а именно сохранение прочности напечатанного текстильного материала при использовании восстановительной вытравки за счет формирования на его поверхности пленки связующего.
Поставленная задача достигается тем, что в составе для печатания окрашенных текстильных материалов, включающем красящее вещество, вещество разрушающее краситель фона, загуститель и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержатся бутиловый эфир акриловой кислоты, продукт конденсации мочевины с формальдегидом, а в качестве красящего вещества - интерференционные пигменты на основе частиц оксида кремния с нанесенными последовательно наноразмерными слоями из оксидов металлов с регулируемыми показателями преломления, и в качестве вещества разрушающего краситель фона - натрий углекислый с формальдегидсульфоксилатом натрия в соотношении 1:4 при следующем соотношении компонентов (г/кг): пигментный краситель 50-70, бутиловый эфир акриловой кислоты 80-120, продукт конденсации мочевины с формальдегидом 10-30, формальдегидсульфоксилат натрия 80-120, натрий углекислый - 20-30, вода - 20-30, и водный 8% раствор полигалактоманана - до 1000.
Ингредиенты, указанные выше, известны по отдельности, но вместе их ранее не использовали. Только заявляемая совокупность признаков обеспечивает достижение технического результат, указанного выше. Для реализации способа используются следующие реагенты. В качестве красящего вещества используются неорганические пигменты, цвет которых является следствием интерференции света. Пигменты представляют собой чешуйки оксида кремния с нанесенными на них покрытиями из оксидов металлов с разными показателями преломления. Особенность состава заключается в устойчивости красящего вещества по отношению к восстановителю.
Известен следующий способ получения интерференционных пигментов: способ изготовления интерференционного пигмента с помощью чередующегося нанесения на чешуйки SiOy покрытия из оксида металла с большим показателем преломления и из оксида металла с низким показателем преломления с помощью мокрого способа путем гидролиза соответствующих растворимых в воде соединений металла, отделения, сушки и необязательного прокаливания полученного таким способом пигмента, а так же способ изготовления пигмента, в котором чешуйки SiOy суспендируют в среде, содержащей водный и/или органический растворитель, в присутствии соединения металла и соединение металла осаждается на чешуйки SiOy путем прибавления восстанавливающего вещества. Заявка на изобретение №2005115065, опубликована 10.02.2006.
В качестве вытравляющего вещества используют формальдегидсульфоксилат натрия. Химическое описание: натриевая соль производного сульфиновой кислоты. Описание продукта: Восстановительное средство для прямой печати кубовыми красителями, а также вытравное средство для белой и цветной вытравки на целлюлозной ткани и для пигментной вытравной печати.
В качестве загущающего вещества в данной разработке используется природный загуститель полигалактоманан, обладающий следующими свойствами: натуральный продукт, используется для печати текстильных материалов различной природы, стабилен в присутствии кислот, поэтому может использоваться для вытравной печати, сочетается с текстильно-вспомогательными материалами для крашения, печати, вытравной печати. Пленка печатной краски, полученная после термофиксации, не обладает жесткостью, вязкотекучие свойства позволяют использовать его для всех видов печатных машин.
| Вязкость: 8%-й раствор (G-8) | 35000-40000 сПз |
| Химический состав: | Полигалактоманнан |
| Ионный характер: | Неионогенный |
| Внешний вид: | Желтый порошок |
| pН: | 6-7 (8%-ный раствор) |
| Растворимость: | Растворим в холодной воде |
Еще одним из важнейших компонентов, входящих в печатную композицию является связующее для пигментной печати, имеющее следующие характеристики: обеспечивает мягкий гриф для любой пигментной печати, снижает необходимое количество загустителя, вводимого в пигментную пасту, может быть использовано на машинах для всех видов пигментной печати (ротационные, плоские шаблоны), а также обеспечивает максимальные прочности к мокрым обработкам и трению.
| Химический состав: | Эмульсия на основе акрилового сополимера |
| Ионный характер: | Анионоактивный - неионогенный |
| Внешний вид: | Молочно-белая эмульсия |
| рН: | 5.0-7.0 |
| Вязкость (25°C): | 10 сПз (максимум) |
| Характеристики образующейся пленки: | Мягкая, эластичная |
| Молекулярная структура: | Сетчатая |
Способ приготовления состава заключается в том, что загуститель готовится отдельно заранее, так как необходимо время для его набухания; остальные компоненты вводятся последовательно кроме сшивающего, которое вводится последним. При приготовлении печатной краски достаточно использование низкоскоростных мешалок со средней скоростью 80-100 об/мин. Предлагаемый состав используется на существующих типах печатных машин, например с плоскими сетчатыми шаблонами, фиксация пигментного состава на текстильном материале осуществляется на типовом сушильном, сушильно-ширильном и стабилизационном оборудовании.
Реализация печатания текстильного материала осуществляется на печатной машине с плоскими сетчатыми шаблонами фирмы «Циммер». Полотно, подлежащие печатанию, заправляют из рулона или из «книжки» на натяжное приспособление, в тянульное устройство, на транспортирующий ролик или в компенсатор, а затем вводят на ленту для печатания. Включают механизм продвижения ленты, предварительно отрегулировав заданный раппорт и скорость перемещения. Полотно, введенное на транспортирующую ленту, покрытую клеящим составом, с помощью прижимных роликов наклеивается на нее. Лента перемещает полотно, подводя его под шаблоны. В момент останова ленты шаблоны автоматически опускаются на полотно, включаются механизмы движения раклей, которые протирают печатную краску через шаблон. По окончании проходов раклей шаблоны поднимаются, и полотно перемещается далее на величину раппорта.
При необходимости включается подсушивающее устройство. Напечатанное полотно роликом тканевого конвейера сушилки снимается с ленты, перемещается конвейером через сушильную камеру после высушивания горячим воздухом выходит из нее на самоклад, которым складывается в тележку.
Ткань после печатания подвергают термической обработке в течение 3 минут при температуре 170-180°C или в течение 5 минут при температуре 140-150°C. После отжима полотно подвергается окончательной сушки на сушильно-ширильной машине фирмы «Элитекс».
Определение устойчивости окраски к трению проводится по ГОСТ 9733.27-83. Величина разнооттеночности ΔЕ определяется в порогах цветоразличия между окраской фона и вытравного печатного рисунка на спектрофотометре Color 15 фирмы «Gretag Macbeth». Разрывная нагрузка определяется по ГОСТ 16218.5-93.
Анализ таблицы
В диапазоне граничных значений заявляемого состава одновременно достигается технический результат указанный выше, а именно сохранение прочности напечатанного текстильного материала, достижение высоких колористических эффектов, характеризуемых показателями разноотеночности, приведенными в данной таблице, за счет устойчивости используемого красящего вещества к компонентам вытравного состава, а также достижение стабильности состава в целом.
Увеличение содержания пигментного красителя свыше 70 г/кг нецелесообразно, так как заданные качественные показатели достигаются при данной концентрации.
Состав для печатания текстильных материалов, включающий красящее вещество, вещество, разрушающее краситель фона, загуститель и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит бутиловый эфир акриловой кислоты, продукт конденсации мочевины с формальдегидом, в качестве красящего вещества - интерференционные пигменты на основе частиц оксида кремния с нанесенными последовательно наноразмерными слоями из оксидов металлов с регулируемыми показателями преломления, и в качестве вещества, разрушающего краситель фона, - натрий углекислый с формальдегидсульфоксилатом натрия в соотношении 1:4 при следующем соотношении компонентов, г/кг:
| указанный пигментный краситель | 50-70 |
| бутиловый эфир акриловой кислоты | 80-120 |
| продукт конденсации мочевины с формальдегидом | 10-30 |
| формальдегидсульфоксилат натрия | 80-120 |
| натрий углекислый | 20-30 |
| вода | 20-30 |
| загуститель - 8%-ный водный раствор полигалактоманана | до 1000 |
