Состав для беления целлюлозосодержащих текстильных материалов

Е ИЗОБРЕТЕН ОПИ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(71) Ивановский научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности(73) Ивановский научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности(54) СОСТАВ ДЛЯ БЕЛЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Использование: в текстипьно-отделочном производстве в процессе непрерывно-запарного перекисного отбеливания. Сущность изобретения: состав дпя отбеливания целлюлозосодержащих текстильных материалов содержит, г/л; перекись водорода 3 - 5, едкий натрий 0,8 - 0,1, сипикат натрия0,8 - 1,0, сульфат магния 0,020 - 0,025, стабилизатор ПБ - 0,4 - 0,5 и воду до 1 л. Стабилизатор ПБ(ТУ 6 - 36 - 402 - 0 - 90) получают взаимодействием оксиэтилированного со степенью 10 моноалкилфенола (препарат неонол Аф 9-10) с винил(ю) ВЯЗ (11) 2004 б 59 С 1(я)я ообьз ог н-бутиловым эфиром в мольном соотношении 1: 1 в присутствии 1 - 4% 1-оксиэтипидендифосфоновой кислоты с последующим после нейтрализации добавлением к полученному ацетапю натриевой сопи 2 - этилгексилсульфата (супьфинол 8) и дистиллированной воды в массовом соотношении ацеталь: едкий натрий: вода: 1-оксиэтилидендифосфоновая кислота. сульфинол 8 соответственно 10-20 0,6-1,5: 59-70: 2-5: 15-25. Показатели качества отбеливания хлопчатобумажных, хлопкосиблоновых и хпопкополиэфирных тканей: степень белизны 81,4 - 82,7% против 80,2-81,0% по прототипу капил - лярность 140 - 156 мм против 125 мм; удельная вязкость целлюлозы 1,63 - 164 против 1,61 по прототипу заостренность 0 шт/м против 100 шт/мг г по прототипу, Расход силиката натрия снижается в 10 - 12 раз, едкого натрия в 3 раза и сульфата натрия в 10 раз. Ткань приобретает мягкий гриф, а волокно лучше расчесывается.Изобретение относится к текстильноотделочному производству,Известен состав для беления целлюлозосодержащих текстильных материалов, содержащий г/л: 5Перекись водорода 2-5Силикат натрия 9-12Едкий натр 2-4Поверхностно-активное вещество 0,2-5,0 10Вода До 1 лЭтот состав содержит в качестве стабилизатора перекиси водорода силикат натрия, недостатком которого являетсясклонность к дегидратации. 15В результате образуется смесь продуктов с различной степенью полимеризации,которые вместе с примесями органическихвеществ и солями жесткости воды образуюттруднорастворимые осадки на ткани и оборудовании.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемому результату является состав для беления целлюлозосодержащих текстильныхматериалов, содержащий, г/л;Перекись водорода 3-4Силикат натрия 8 - 10Едкий натр 2 - 3,5Сульфат магния 0,2 30Поверхностно-активное вещество 0,1Вода Остальное до 1 лДанный состав содержит в качестве стабилизатора перекиси водорода силикат натрия и сульфат магния.Использование сульфата магния, хотя и.позволяет несколько снизить концентрацию силиката натрия, однако это не устраняет образования силикатных осадков на 40ткани и оборудовании, так как расход силиката .натрия остается по-прежнему оченьвысоким, Следовательно, качество отбеливаемых материалов снижается.Задачей настоящего изобретения является повышение качества текстильных материалов и устранение образованиясиликатных осадков на оборудовании засчет снижения содержания в составе силиката натрия, 50Эта задача решается составом для беления целлюлозосодержащих текстильныхматериалов, содержащим перекись водорода, едкий натр, силикат натрия и воду, причем по изобретению состав дополнительно 55содержит стабилизатор ПБ на основе смесианионоактивного и неионогенного поверхностно-активных веществ и динатриевой соли 1-оксиэтилиденбифосфоновой кислотыпри массовом соотношении стабилизатор ПБ , силикат натрия: сульфат магния, соответственно 1:2.0,05 и при следующем соотношении компонентов состава, г/л;Перекись водорода 3-5 Едкий натр 0,8 - 1,0 Силикат натрия 0,8 - 1,0 Сульфат магния 0,020 - 0,025 Стабилизатор ПБ 0,4-0,5 Вода Остальное до 1 л Состав по изобретению может быть использован, например, в процессе беления текстильных целлюлозосодержащих материалов по непрерывному запарному методуСтабилизатор ПБ (ТУ 6-36 - 402-0 - 90) получают путем взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола, содержащего в алкиле 9 атомов углерода, со средней степенью оксиэтилирования 10 (неонол АФ - 9 - 10, ТУ 38507 - 63 - 71 - 91) с винил-Н-бутиловым эфиром (ТУ 6 - 01-940 - 85) при мольном соотношении 1:1 в присутствии 1-47 ь катализатора - 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты(ТУ 6 - 09 - 713 - 84) с последующей нейтрализацией едким натром и добавлением к полученному ацеталю анионоактивного поверхностно-активного вещества (ПАВ) - натриевой соли 2-этилгексисульфата (сульфинол 8, ГОСТ 98 - 82 - 77) и дистиллированной воды при массовом соотношении ацеталь, едкий натр: вода: 1-оксиэтилидендифосфоновая кислота: ПАВ 10-20: 0,6 - 1,5 59 - 70: 2 - 5: 15 - 25,Он представляет собой смесь анионоактивного и неионогенного ПАВ с динатриевой солью 1-оксиэтилидендифосфоновой кислотой в виде водного раствора,По степени биораэложения (88 - 2) стабилизатор ПБ относится к мягким продуктам,Показатель активности водородных ионов (рН) водного раствора с концентрацией 5 г/см 6,0-7,0, Процент разложения перекиси водорода через 1 ч не более 80,Стабилизатор ПБ - трудногорючее вещество. Пожаро- и вэрывобезопасен, обладает умеренным раздражающим действием на слизистые оболочки глаз и кожу. В присутствии других веществ или под действием факторов производственной среды не способен образовывать токсичные соединения в воздухе рабочей зоны,В предлагаемом составе образует комплексные соединения с катализаторами разложения перекиси водорода(Ге , Со ), Обладает адсорбционными свойствами,Силикат натрия (жидкое стекло), ГОСТ 130079-81 - это густая жидкость желтого или серого цвета, имеет плотность около 1,4 г/см, содержание диоксида кремния бл),.)з4523-77) - бесцветный кристаллический порошок, растворяется в воде (25,2 при 20 С), Массовая доля основного вещества более 99. Кислотность (Н 2304) 0,002, щелочность (М 90) 0,0016.Образует устойчивые пероксидные соединения с перекисью водорода и переводит силикат натрия в дисперсное состояние,Стабилизирующая система иэ стабилизатора ПБ, силиката натрия и сульфата магния в массовом соотношении. соответственно 1:2:0,05, благодаря синергическому действию обеспечивает требуемую степень стабилизации перекиси водорода и, как следствие этого, высокое качество отбеленной ткани, Отбеливающий состав по изобретению готовят следующим образом, Емкость (10 м ) заполняют на 2/3 водой, Нагревают воду до температуры 60- 70 С, вводят 3,0-3,5 кг едкого натра (100- ного) и 8 - 10 кг силиката натрия (техн.), хорошо перемешивают и добавляют 4-5 кг стабилизатора ПБ и 0,2 - 0,25 кг сульфата магния, Раствор вновь перемешивают и доводят водой до полного объема.В другой емкости (10 мэ) готовят перекисный раствор: емкость на 2/3 заполняют водой, нагревают до 40 - 45 С, вводят 120 кг перекиси водорода (30-ной), перемешивают и доводят водой до полного объема,Оба раствора поступают по трубопроводам для смещения в проточную машину отбельной линии. Контроль за составом осуществляется аналитически по концентрации перекиси водорода и едкого натра в растворе.Для иллюстрации синергиэма действия 50 компонентов стабилизирующей системы перекисного раствора.по изобретению приведен чертеж и табл,3. Стабилизирующую способность определяли аналитически по проценту разложения перекиси водорода в 55 водном растворе с погруженным в него образцом ткани после кипячения его в течение 1 ч.Пунктирной линией на чертеже показана стабилизирующая способность иэвест 28-33 фоксида натрия (йа 20) 10-12, В щелочной среде образует гель кремневой кислоты,В составе по изобретению силикат натрия связывает образующиеся в растворе под действием катализаторов свободные радикалы, вызывающие деструкцию целлюлозы, проявляет буферные свойства, создавая некоторый резерв едкого натра в системе; активирует перекись водорода, образуя промежуточные продукты - пероксосиликаты,Сульфат магния семиводный (ГОСТ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ной системы из 10 г/л силиката натрия и 0,2 г/л сульфата мэгния (оптимальная концентрация).Кривая 1 демонстрируег стабилизирующую способность силиката натрия,Кривая 2 демонстрирует влияние стабилизатора ПБ на стабилизацию водного раствора перекиси водорода.Кривая 3 показывает влияние сульфата магния на стабилизацию водного раствора перекиси водорода,Кривая 4 демонстрирует стабилизирующую способность системы - стабилизатор ПБ: силикат натрия; сульфат натрия при их массовом соотношении 1:2:0,05.Иэ данных табл.1 следует, что ни один из известных стабилизаторов по отдельности при низкой концентрации. не обладает достаточной стабилизирующей способностью (см. также кривые 1, 2 и 3), в результате чего происходит деструкция целлюлозы (показатель удельной вязкости 1,27-1,42 вместо 1,61 по прототипу) и отбеленная ткань имеет низкую белизну (78,4 - 78,7%).Стабилизирующая система по изобретению (кривая 4) обеспечивает более высокую степень стабилизации перекиси водорода, а следовательно, и высокое качество отбеленной ткани.Синергиэм стабилизирующего действия стабилизатора ПБ в составе по изобретению наглядно демонстрирует и анализ кривых, представленных на чертеже,Возьмем точку А на кривой 4. В этой точке стабилизирующая система имеет состав, г/л: стабилизатор ПБ 0,3, силикат натрия 0,6, сульфат магния 0,015, Как видно на кривой 2, стабилизирующая способность стабилизатора ПБ при концентрации 0,3 г/л невысока. Добавка к нему силиката натрия, не обладающего при концентрации 0,6 г/л стабилизирующим действием (кривая 1), и сульфата магния, обладающего при концентрации 0,015 г/л очень незначительным стабилизирующим действием (кривая 3),усиливает стабилизирующую способность ПБ, т,е, имеет место синергиэм совместногодействия силиката натрия, сульфата магния и стабилизатора ПБ.Однако при данных концентрациях компонентов стабилизирующая способность системы ниже, чем у известной, и только на участке ВС кривой 4 при концентрации стабилизатора ПБ - 0,4 - 0,5 г/л, силиката натрия 0,8-1,0 г/л, сульфата магния 0,02-0,025 г/л и их массовом соотношении, соответственно, 1;2:0,05 новая система по стабилизирующей способности превосходит известную,:При другом соотношении компонентовв системе, например 1:1:0,05 соответственно (кривая 5) усиливающее действие стабилизатора ПБ хотя и проявляется, но не вдостаточной степени, 5Изобретение иллюстрируется также нижеследующими примерами 1-12, табл,2, вкоторой приведены показатели качества отбеленной хлопчатобумажной ткани или ткани из хлопкового и полиэфирного волокна в 10зависимости от содержания компонентов вотбеливающем растворе по изобретению(примеры 2 - 4, 10 - 12), по прототипу 9 примеры 1 и 9) и в составах, содержание компонентов которых выходит эа укаэанные в 15формуле изобретения предельные значения(примеры 5-8), Показатели качества тканейоценивали согласно ГОСТУ 1805472, 883183 и 3816 - 81,Пример 1(попрототипу),Отваренную 20хлопчатобумажную ткань (плотность 140г/м ) пропитывают составом, содержащим,г/м: перекись водорода (100-ной) 4,0, силиката натрия (техн,) 10, сульфата магния 0,2ПАВ 0,1, общей щелочи 3,0. Отжимают до 25100-ной остаточной влажности, запаривают в атмосфере насыщенного пара при100 С в течение 60 мин, промывают горячей(60-70 С) и холодной водой и высушивают,Аналогичным образом отбеливают 30хлопчатобумажную ткань (примеры 2,58,12), хлопкопасиблоновую ткань с поверхностной плотностью 142 гlм (примеры 3 и11) и хлопкополиэфирную ткань с поверхностной плотностью 125 г/м (пример 4) составами, содержание компонентов в которыхприведено в табл.1. В примерах 9 и 10 отбеливают отваренное хлопковое волокнотретьего сорта следующим образом, Волокно пропитывают составом согласно табл,1, 40отжимают до 170-ной остаточной влажности, аапаривают насыщенным паром при1 ОО С в течение 60 мин, промывают горячейводой (60-700 С) и холодной водой, сушат ирасчесывают, 45Показатели качества отбеленных тканей приведены в табл.2,Анализ данных табл.2 показывает, что текстильные материалы, отбеленные составом по изобретению. имеют более высокие. по сравнению с прототипом, качественные показатели, а именно:Степень белизны.81,4-82,8вместо80,2 - 81,0 Показатель удельной вязкости целлюлозы 1,63-1,64вместо 1,61 Капиллярность, мм,целлюлозосодержащихтканей 240-156против 125;Хлопкового волокна 100 против 85 Засоренность тканей,шт/м 0 - против 100.Повышение качества материала достигается при 10 - 12-кратном снижении расхода дефицитного в настоящее время силиката натрия, что исключает при этом образование силикатных осадков на материалах и оборудовании, Снижается втрое расход едкого натра и в десять раэ расход сульфата магния, что уменьшает деструкцию целлюлозного волокна и повышает прочность материала,В результате исключения образования силикатных осадков на текстильных материалах и оборудовании ткани приобретают мягкий гриф, а хлопковое волокно лучше расчесывается;Облегчается очистка оборудования и улучшаются условия труда рабочих вследствие значительного снижения количества агрессивных химмате риалов для приготовления состава.(56) Кричевский Г.Е. и др. Химическая технология текстильных материалов, М., Легпромбытиздат, 1985. с,166 - 169,Шикер М,Г. Беление хлопчатобумажных тканей, М., Легкая индустрия, 1975, с,62,2004659 Таблица 1 Влияние природы стабилизатора на стабильность водных растворов псрикиси водорода при отбеливании Таблица 2Влил нне сояержаннл комгюнентоа в нерекнсновт растворе на качество отбел иван из текстильн ык целлюпозосояер квщик материалов Белизна,)в Номерапримеров Характеристикаа материала Концамрвцил коьюопентое в отбелнаающем составе. г/лУАЕЛЬН. елэкостьцеллюпозы Массовое соотношение сгаби.лнззтор ПБ: снлркэт нв.трпа: сульфат магии лсгзбилнзвв. рукнцеа системе состава Эзсорен. пасть шг/и Капнмкр ность. мм ствбилнза. тор ПБсульфат мание еякий нато пер икисьояорояв силикат нвтрнп 1(по про. топвпу)Хлоп крое волок но0.2 90,2 0,29 О.Р 1 10 по мзо. бре гению) 4.5 1.О О,В 0.02 81 11 гю изо братанию) 1:2 0.05 Хлопке. спблпнр вал ткань 1.0 92.2 82 1,65 155 12 (по изо. братанию) 1:2:0,05 клппчэгрбвмажизкткань 5.0 0,8 0,4 0.9 0,02 82,7 153 О2004659 ц,ентроци я емцбидцс оставитель Т, Смирновахред М.Моргентал Корректор В, Петраш Редактор Т. Никольска каз 3383 Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва,Ж, Раушская наб,. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 формула и зоб рете н ияСОСТАВ ДЛЯ БЕЛЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий перекись водорода, едкий натрий, силикат натрия, сульфат магния и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит стабилизатор ПБ на основе смеси анионоактивного и неио- ногенного поверхностно-активных веществ и динатриевой соли 1-оксиэтилидендифосфоновой кислоты при массовом соотношении стабилизатор ПБ: силикат натрия: сульфат магния соответственно 1: 2: 0,05 5 и при следующем соотношении компонентов состава, г/л:Перекись водорода 3-5 Едкий натрий 0,8-1,0 Силикат натрия 0,8- 1,0 10 Сульфат магния 0,020 - 0,025Стабилизатор ПБ 0,4 - 0,5 Вода Остальное до 1 л