Патент на изобретение №2268956

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2268956 (13) C1
(51) МПК

D06P3/20 (2006.01)
D06P5/02 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 12.01.2011 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 2004127145/04, 09.09.2004

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

09.09.2004

(45) Опубликовано: 27.01.2006

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
В.Л.МОЛОКОВ. Отделка и крашение шерстяных тканей. Справочник. – М., Легпромбытиздат, 1985, с.181-182. SU 14904 A1, 30.04.1930. RU 2070627 С1, 20.12.1996. SU 103180 A1, 03.10.1955. SU 1006459 A1, 23.03.1983. SU 9362 A1, 31.05.1929.

Адрес для переписки:

153460, г.Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7, ГОУВПО “ИГХТУ”, патентный отдел

(72) Автор(ы):

Шарнина Любовь Викторовна (RU),
Блиничева Ирина Борисовна (RU),
Владимирцева Елена Львовна (RU),
Булугов Александр Валерьевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Ивановский государственный химико-технологический университет” (ГОУВПО “ИГХТУ”) (RU)

(54) СПОСОБ КРАШЕНИЯ ШЕРСТЯНЫХ МАТЕРИАЛОВ ХРОМОВЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к химической технологии текстильных материалов, в частности, к способу крашения шерстяных материалов хромовыми красителями. Описывается способ крашения шерстяных материалов хромовыми красителями путем обработки их красильным раствором и последующей обработки составом, включающим вещество, способствующее закреплению красителя на материале, причем, в качестве вещества, способствующего закреплению красителя на материале, используют оксиэтилидендифосфоновую кислоту и/или отходы на основе двуокиси кремния со стадии фильтрации производства фтористого алюминия, в количестве 0,05-20 г/л. Предложенный способ позволяет повысить экологическую безопасность и экономичность процесса, улучшить колористические показатели окрасок и упростить технологию крашения. 1 табл.

Введение

Изобретение относится к химической технологии текстильных материалов, а именно к способам крашения шерстяных материалов хромовыми красителями в виде волокна, пряжи, ткани.

Уровень техники

Известно, что крашение шерстяных текстильных материалов можно проводить с использованием широкого класса кислотных красителей, который включает в себя кислотные, кислотно-протравные (хромовые) и металлокомплексные красители.

Известен способ крашения шерстяных материалов кислотными красителями (Г.Е.Кричевский, М.В.Корчагин, А.В.Сенахов. Химическая технология текстильных материалов: Учебник для вузов. – М.: Легпромбытиздат, 1985, с.386). Он заключается в следующем. Готовят раствор, содержащий (% от массы волокна): выравниватель – 1, сульфат натрия – 10 и соответствующую кислоту (серная, уксусная) или соли (сульфат или ацетат аммония) – 2-5 в зависимости от марки кислотного красителя. Материал обрабатывают в этом растворе при 30-40°С в течение 10-15 мин. Затем вводят раствор красителя, в течение 30-45 мин нагревают ванну до кипения и красят еще 60 мин. После этого ванну охлаждают, и материал тщательно промывают.

Однако окраски шерстяных текстильных материалов не устойчивы к различным физико-химическим воздействиям.

Известен способ крашения хромовыми красителями, который позволяет повысить прочностные показатели окрасок (Кричевский Г.Е. и др. Химическая технология текстильных материалов: Учебник для вузов /Г.Е.Кричевский, М.В.Корчагин, А.В.Сенахов – М.: Легпромбытиздат, 1985, с.390-393). Способ включает операции хромирования и обработки раствором красителя. Известно три варианта организации крашения шерстяных материалов хромовыми красителями:

1. Крашение с предварительным хромированием. На первой стадии процесса проводят хромирование шерстяного материала путем обработки его в растворе бихромата калия в присутствии муравьиной кислоты, после чего тщательно промывают материал. На второй стадии проводят крашение по технологии крашения кислотными красителями. Красильный раствор содержит (% от массы волокна): краситель – 1-3; сульфат натрия – 10; уксусную кислоту 30%-ную – 3. Крашение начинают при 30-40°С, ванну нагревают до кипения и красят 45-60 мин.

2. Крашение с одновременным хромированием. В этом случае операции хромирования и крашения совмещены в одной технологической стадии. Красильный раствор содержит однохромовый краситель и 2-5% (от массы материала) хромовокислого аммония (или смеси, состоящей из 1 г бихромата калия и 2 г хромовокислого аммония). Крашение начинают при рН 6-8,5 и температуре 50-60°С, затем температуру поднимают до кипения и красят в течение 60-80 мин. Однако этот способ применим для очень узкого ассортимента красителей. Только однохромовые красители пригодны для крашения по этой технологии.

3. Крашение с последующим хромированием. На первой стадии крашение ведут при температуре кипения по технологии крашения кислотными красителями, а именно, готовят красильный раствор, содержащий (% от массы волокна): красителя 1-6; сульфата натрия – 10; серной, или уксусной кислоты, или сульфата или ацетата аммония 2-5. Крашение начинают при температуре 30-40°С, потом температуру поднимают до кипения и красят в течение 60 мин. Затем красильный раствор охлаждают до температуры 80-70°С и добавляют бихромат калия в количестве 30-50% от массы красителя, затем температуру поднимают до 98°С и красят в течение 45 мин.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ крашения хромовыми красителями (Отделка и крашение шерстяных тканей: Справочник /Под общ. ред. В.Л.Молокова. – М.: Легпромбытиздат, 1985. – с.181-182). Он заключается в последовательном проведении следующих стадий:

1. Крашение шерстяного волокна хромовыми красителями. Для этого готовят раствор, содержащий выравниватель А, сульфат натрия и половинное количество раствора уксусной кислоты. Волокно обрабатывают при 40°С в течение 10 мин. Затем в раствор вводят краситель и ванну нагревают за 30-40 мин до кипения и красят еще 40 мин. После чего вводят вторую половину количества раствора уксусной кислоты и продолжают крашение еще 20 мин. Затем ванну охлаждают до 70°С.

2. Хромирование. В ванну, используемую на первой стадии, вводят водный раствор бихромата калия или натрия, нагревают ванну до кипения и обрабатывают 20 мин. После чего ванну охлаждают и материал промывают.

Рецепт крашения (% от массы волокнистого материала):

Краситель 0,25-10
Выравниватель А 1,5
Сульфат натрия 10
Уксусная кислота (30%-ная) 4-7
Бихромат калия или натрия 0,2+15% от массы красителя
Вода до 1 л

Здесь веществом, способствующим закреплению красителя на материале, являются бихромат калия или натрия, поскольку хром, содержащийся в них, образует комплексное соединение краситель-хром-волокно, что обеспечивает повышенную устойчивость окрасок. Однако способ обладает следующими недостатками:

1. Повышенная экологическая опасность, т.к. попадая в сточные воды и участвуя в окислительно-восстановительных процессах, ионы хрома губительно действуют на живые организмы.

2. Изменение оттенка красителя до “глухих” тонов окраски.

3. Повышенные материалозатраты, связанные с необходимостью очистки сточных вод от ионов хрома.

4. Необходимость строгого контроля за полнотой выбирания красителя на стадии крашения, т.к. в случае неполного выбирания красителя на первой стадии в ванну дополнительно вводят серную кислоту и продолжают крашение. Такой тщательный контроль обусловлен тем, что в случае наличия невыбранного красителя в ванне хром будет взаимодействовать именно с ним, а не с красителем на материале, в результате чего наблюдается выпадение красителя в виде осадка.

Таким образом не известен способ крашения шерстяных материалов хромовыми красителями, который позволил бы обеспечить экологическую безопасность производства, улучшить колористические показатели окрасок, снизить материалозатраты и упростить технологию крашения.

Сущность изобретения

Изобретательская задача состояла в поиске способа крашения шерстяных материалов хромовыми красителями путем обработки их красильным раствором и последующей обработки составом, включающим вещество, способствующее закреплению красителя на материале, который позволил бы обеспечить экологическую безопасность процесса, улучшить колористические показатели окрашенных материалов, снизить материалозатраты и упростить технологию крашения.

Поставленная задача решена способом крашения шерстяных материалов хромовыми красителями путем обработки красильным раствором и последующей обработки составом, включающим вещество, способствующее закреплению красителя на материале, в котором в качестве вещества, способствующего закреплению красителя на материале, используют оксиэтилидендифосфоновую кислоту и/или отходы на основе двуокиси кремния со стадии фильтрации производства фтористого алюминия, в количестве 0,05-20 г/л.

Изобретение позволяет получить следующие преимущества:

1. Повысить экологическую безопасность технологического процесса крашения за счет исключения использования солей хрома.

2. Улучшить колористические показатели окрасок, поскольку соли хрома отсутствуют, а значит не приглушают оттенки окрасок и они остаются яркими.

3. Повысить экономичность процесса путем сокращения материалозатрат на очистку сточных вод, уменьшив их объем и исключив соли хрома.

4. Упростить технологию крашения, поскольку отпадает необходимость строгого контроля за выбиранием красителя из ванны. Образующийся комплекс красителя с веществом, способствующим его закреплению на материале, сорбируется материалом и закрепляется на нем.

Важным преимуществом заявленного способа является возможнолсть его использования для окрашивания шелковых и полиамидных материалов как в виде волокон, так и ткани.

Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения.

Способ может быть эффективно использован при крашении шерстяных материалов в виде волокна, пряжи и ткани.

Для реализации заявленного способа используют следующие реагенты:

– кислотные хромовые красители

– уксусная кислота ГОСТ 6968-66
– сульфат натрия ГОСТ 1363-47

– выравниватель (в качестве выравнивателя могут быть использованы ПАВ анионного и/или неионогенного типа, например Выравниватель А, Смачиватель ЭМ-3, Смачиватель ЭМ-ЗП и др.);

– оксиэтилидендифосфоновая кислота ТУ 2439-363-05763441-2002;

– отходы на основе двуокиси кремния со стадии фильтрации производства фтористого алюминия;

– вода техническая.

Способ осуществляют в 2 стадии:

1. Обработка красильным раствором, содержащим % от массы волокна:

– хромовый краситель 0,25-10
– уксусная кислота (30-%ная) 4-7
– выравниватель 1-2
– сульфат натрия 8-10
– вода до 1 л

Готовят раствор, содержащий выравниватель, сульфат натрия и половину количества раствора уксусной кислоты, в котором материал обрабатывают при температуре 30-40°С в течение 10 мин. Затем в эту ванну вводят раствор красителя и обрабатывают еще 10 мин, затем температуру красильного раствора поднимают до кипения и красят еще 30-40 мин. После этого вводят вторую половину количества раствора кислоты и красят еще 20 минут. После чего ванну охлаждают до 70-75°С.

2. Обработка в составе, включающем вещество, способствующее закреплению окраски. В красильную ванну вводят раствор оксиэтилидендифосфоновой кислоты и/или суспензию отходов на основе двуокиси кремния со стадии фильтрации производства фтористого алюминия, нагревают до кипения и обрабатывают 15-30 мин. Затем ванну охлаждают и текстильный материал промывают.

О качестве окрашенной ткани судят по:

– интенсивности окрасок, полученных измерением коэффициентов отражения на спектрофотометре и расчету функции Гуревича-Кубелки-Мунка (K/S).

Показатели окрасок текстильных материалов, окрашенных по заявленному способу при различных условиях ведения процесса, приведены в таблице.

Используемые хромовые красители:

Бьесъель-о-хром Б-40- на основе диазотированного о-амино-п-хлорфенола и хромотроповой кислоты.

Соло-хром-азурин Б-200 – производное пикраминовой кислоты.

Хромовый оранжевый – на основе диазотированной 4-аминоазобензол-41-сульфокислоты и салициловой кислоты.

Хромовый ярко-красный – на основе диазотированной 1-амино-2-нафтол-4-сульфокислоты и 1-фенил-3-метил-5-пиразолона.

Хромовый желтый – на основе диазотированного 2-нафтиламин-6-сульфокислоты и салициловой кислоты.

Хромовый синий К – на основе диазотированного 1-амино-2-нафтол-4-сульфокислоты и бета-нафтола.

Таблица
Качественные показатели крашения шерстяных материалов
1 2 3 4 5 6 Прототип
Материал Шерстяное волокно Шерстяная ткань Шерстяное волокно Шерстяное волокно Шелковая ткань Шерстяное волокно Шерстяная ткань
Краситель, % от массы волокна Бье-съель-о-хром Б-40 0,25 Хромовый оранжевый 0,25 Соло-хром-азурин Б-200 0,25 Бье-съель-о-хром Б-40
0.5
Хромовый оранжевый
0,3
Хромовый синий К
10
Хромовый оранжевый 0,25
В-во, способствующее закр.кр-ля, содержание, г/л ОЭДФК* ОЭДФК Отходы** Отходы ОЭДФК+отходы ОЭДФК+отходы Бихромат калия
0,05 0,5 10 20 5 15 0,2+15% от массы красителя
Результат Интенсивность окраски, K/S 15,14 8,91 6,97 19,01 10,53 26,79 5,26
*ОЭДФК – оксиэтилидендифосфоновая кислота
** Отходы – отходы на основе двуокиси кремния со стадии фильтрации производства фтористого алюминия.

Формула изобретения

Способ крашения шерстяных материалов хромовыми красителями путем обработки их красильным раствором и последующей обработки составом, включающим вещество, способствующее закреплению красителя на материале, отличающийся тем, что в качестве вещества, способствующего закреплению красителя на материале, используют оксиэтилидендифосфоновую кислоту и/или отходы на основе двуокиси кремния со стадии фильтрации производства фтористого алюминия в количестве 0,05-20 г/л.


MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 10.09.2006

Извещение опубликовано: 20.08.2007 БИ: 23/2007


Categories: BD_2268000-2268999