Способ выбора светостабилизаторов окрашенных целлюлозных текстильных материалов и определения их оптимальной концентрации

. 512 й 21/25 ТЕНТН ГОСУДАРСТВЕН-Ю ВЕДОМСТВО ССС ГОСПАТЕНТ СССОф".Ал:ъ" ,Г: г1 т 1 3."ЯЖУГЛЬСТВУ АНИ К АВТОРСКО ВИДЕ 2 3 изображены графики б основан на реги та окраски необ ных светостабиликстильных матер и увеличении к(71) Центральный научно-исследовательский институт шерстяной промышленностии Московский текстильный институт им,А,Н. Косыгина(54) СПОСОБ ВЫ БОРА СВ ЕТОСТАБИЛИЗАГОРОВ ОКРАШЕННЫХ ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ Изобретение относится к области испытания материалов к световому и атмосферному воздействию и может быть использовано для оценки эффективности светостабилизаторов окрашенных текстильных материаловЦелью изобретения является повышение надежности выбора светостабилизатора и сокращение длительности процесса выбора оптимальной концентрации свето- стабилизатора.Нафиг,1,2 ицветности.Спасо страции координат цве работанных и обработан затором окрашенных те иалов. В этом случае пр онцентрации ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ ОПТИМАЛЬНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ(57) Сущность изобретения: способ заключается в обработке окрашенного материала в растворах светостабилизатора различной концентрации, измерении координат цвета и выборе оптимальной концентрации свето- стабилизатора при наличии скачкообразного и реверсивного изменения окраски образцов, причем оптимальной концентрацией светостабилиэатора является та, для которой насыщенность окраски, выше, чем у ближайших образцов, обработанных растворами светостабилизаторов большей и меньшей концентрации, при этом отличие цветового тона от начального не должно превышать 1 отн.ед. (Е), 9 табл., 3 ил. светостабилизатора в текстильном матери-: (р але наблюдаются уменьшение светлоты и насыщенности окраски и изменение цветового тона, Насыщенностью является расстояние от начала координат на плоскости координат цвета а, Ь до точки И цветности ассматриваемого образца Сд( а )2 + ( Ь )2, цветовой тон - угол между положительной осью а и прямой, соединяющей начало координат плоскости а Ь с точкой цветности рассматриваемого образца, Координаты а и Ь (+а - красный цвет, - а - зеленый, +Ь - желтый, - Ь - синий) рассчитывают по формулам аф = 500 КХ)-КУ)1; Ь = 200 Р(У-Щ 1(Х) = (Х/Хп) при (Х/Хп)0,008856:где Х,У,Е- координаты цвета в системе МКО 1964 готн,едВ 1 - спектр отражения окраски, ; 20 51 - спектр испускания стандартного излучателя МКО, отн.едх,у,г - функция сложения стандартного колориметрического наблюдателя МКО 1964 готн.ед.; 25К - нормировочный коэффициент, отн.ед.При обработке окрашенного текстильного материала светостабилиэатором с увеличением его концентрации наблюдается 3 уменьшение насыщенности, затем, если существует взаимодействие между красителем и светостабилизатором, при определенной концентрации светостабилиэатора насыщенность увеличивается и при после дующем увеличении концентрации свето- стабилизатора снова начинает падать. Для нахождения оптимальной концентрации рассматривают точку цветности в области, где имеет место максимальная насыщен ность и минимальное изменение цветового тона среди близлежащих образцов окрашенных текстильных материалов, обработанных светостабилиэатором, В этом случае оптимальную концентрацию светостабили затора, взаимодействующего с красителем и дающего эффект светостабилизации, можно определить априори по изменению характеристик цветности у обработанного образца, которое обусловлено взаимодей ствием к расителя со светостабилизатором. Если такого взаимодействия нет, то стабилизатор является неэффективным, т.е, не повышающим светостойкость окраски,Изобретение позволяет разработать 5 стандартную процедуру отбора светостабилизаторов для окрашенных текстильных материалов, дающих эффект при образовании взаимодействующих пар краситель - светостабилизятор. 1(Х) = 7,787(Х/Хп)+16/116 при Х/Хп0,008856;(У) =- (У/Уп) при У/Уп0,008856:1(У) = 7,787(У/Уп) + 16//116 при У/Уп0,008856;1(2) - (Е/2.п)1/3 при 2/7 п0,08856;т(2) = 7,787(2/Еп) + 16/116 при Е/2 п0,08856;Х- КВ 61 х 1;1 =4007У К Ю 1 у 1 К 7001 = 0051 111 =400 П р и м е р 1. Проводят крашениевискозно-штапельной ткани красителемкубовым золотисто-желтым ЖХ (дибенэпиренхинон, ДБПХ) по щелочно-восстановительному способу. Концентрированныйраствор красителя готовят по следующемурежиму: 1 г красителя затирают с несколькими каплями глицерина, добавляют 50 млдистиллированной воды, 1,5 мл 32,5-ного10 раствора едкого натра и при перемешивании порциями прибавляют 0,5 г гидросуль-фита натрия. Затем готовят красильныйраствор, содержащийКонцентрированный15 раствор красителя 5 мл/лЕдкий натр (32,5-ный) 12 мл/лГидросул ьфит натрия 3 г/л,и проводят кращение при модуле ванны1:200 в течение 30 мин, после чего добавляют 15 г/л хлористого натрия и продолжаюткрашение еще 30 мин, Температура красильного раствора 25 С, Затем ткань промывают в холодной воде и окисляют навоздухе в течение 15 мин, После окисленияобразец обрабатывают в течение 5 мин вводном растворе ледяной уксусной кислоты(концентрация 5 мл/л). Затем окрашеннуюткань промывают горячей, теплой, холоднойводой и сушат на воздухе. Образец делят на0 девять частей,Обработку светостабилизатором восьми окрашенных образцов текстильного материала проводят в водном раствореацетата кобальта (2) в течение 5 мин. Кон 5 центрация. ацетата крбальта (2) в пропиточной ванне: 05; 1; 2; 3; 35; 4; 5; 6 г/л. Затемткань отжимают до 1000 -ного привеса ивысушивают на воздухе.Координаты цвета в системе МКО - 76О при освещении стандартным источникомМКО Д 65 и для стандартного колориметрического наблюдателя МКО - 1964 г. для всехдевяти образцов вычисляют по спектрам отражения, измеренным с помощью спектро 5 фотометра. Координаты цвета, например, всистеме МКОа, Ь, характеризующиецветность объекта(цветовой тон и насыщенность), наносят на цветовой график в координатах а, Ь,О На фиг, 1 и в табл. 1 представлены координаты цвета в системе СП АВ - 76 штапельного полотна, окрашенного красителемДБПХ (С=5 мл/л) и обработанного ацетатомкобальта (2), при этом каждой точке на цве 5 товом графике соответствует определеннаяконцентрация светостабилизатора в образце: 0 - необработанный образец; 1 - 8 - образцы, обработанные в водном растворесветостабилизатора с концентрацией аце10 (2) в концентрэции 4 г/л, Из табл. 3 следует,что эта концентрация светостабилиээтора снижает цветовые различия, накопленные за период облучения с 9,8 ед, МКО 1976 г. у необработанного светостэбилиэатором об рээцэ до 7,3 едт,е, на 26. Таким образом,светостойкость материала, обработанного ацетатом кобальта (2) в концентрации 4 г/л, повышается нэ 26 оь, т,е, для такой концентрации ацетэта кобальта (2) в окрашенном 20 25чению светостойкости окраски до 34 О)ь, что является пределом для данного светостаби 30 35 40 45 50 примере 1,тата кобальта (2): 1-0,5; 2-1; 3-2; 4-3; 5-3,5;6-4; 7-5; 8-6 г/л.В табл, 2 представлены измененияцвета после обрэботки образцов соответствующими концентрациями светостэбилизатора.На фиг, 1 прямая линия, соединяющаяточку 0 (цветность исходного необработанного светостабилиээтором образца окрашенной ткани) и начало координатцветового графика, характеризует цветовой тон исходной окраски (отн.ед.). Откло нение экспериментальных точек отпрямой линии свидетельствует об изменении цветового тона окраски у обработанных светостабилиэатором образцов, априближение точек к началу координат соответствует уменьшению насыщенности С(отн,вд,).С= ъав)в+то)т На кривой,приведенной на фиг,1, выделяют три участка: на первом участке происходит постепенное изменейие как цветового тона, тэк иуменьшение насыщенности; на втором участке кривая образует "петлю", и измененияцветового тона и насыщенности происходятскачкообразно ээ счет взаимодействия красителя со светостэбилизатором; на третьемучастке наблюдается постепенное нарастание изменений цветовых характеристик засчет самого светостабилиээторэ. Оптимальную концентрацию светостэбилиээтора содержит тот образец, координаты цветакоторого находятся на втором участке кривой (фиг, 1), причем насыщенность окраскиявляется максимальной к значениям, характеризующим близлежащие образцы, э значение цветового тона - минимальным, т,е.оптимальной является точка на кривой, укоторой имеются минимальные цветовыеразличия от 0 - точки (цветность необработанного светостабилиээтором образца) длявторого участка кривой. В данном случае -,это точка 6, соответствующая образцу окрашенной ткани, обработанной в водном растворе эцетата кобэльта (2) с концентрэцией4 г/л,Положение кривой, соединяющей точкицветности на цветовом графике а Ь, зависит от цвета красителя и светостэбилизатора, Кривая может лежать в любом изчетырех квадрантов плоскости э Ь (первый квадрант - желтые, красные и оранже- .вые пятна; второй квадрант - зеленые иголубые; третий - синие; четвертый - пурпурные и фиолетовые), 5Доказательство прэвильности найденной оптимальной концентрации светостабилизэтора приведено в табл. 3, где указанасветостойкость окраски исследуемых образцов. т,е. цветовые различия между необлученными и облученными обрээцэми окрашенного текстильного материала, обработанного и необработанного светостабилиээтором.Как следует из фиг. 1 и табл, 1 и 2, наименьшее изменение окрэски образца, обработанного светостэбилиээтором(минимальное значение ЬС и Л Н) наблюдается у образца, обработанного эцетатом кобальта текстильном материале светостабилиэирующий эффект имеет место,Хотя увеличение концентрации светостэбилиээтора в окрашенном текстильном материале приводит к дальнейшему увелилизаторэ, однако это приводит и к значительному изменению цвета зэ сЧет снижения насыщенности окраски, что является нежелательным фактом для колори- ) рова ния текстильных материалов(уменьшение цветового охвата данного красителя, ухудшения эстетического восприятия внешнего вида и т,д,).Для нахождения оптимальной концентрации эцетата кобальта (2) в окрашенном текстильном материале по способу (2 требуется 6 ОО ч облучения, э по изобреению - 1 ч на измерения.и расчеты координат цвета.П р и м е р 2, Крашение вискозно-штапельной ткани красителем кубовым ярко- оранжевым КХ (С=1,5 мл /л) и ро водят, как указано в примере 1, Обработку восьми окрашенных образцов текстильного мэтериала проводят в водном растворе ацетатэ никеля (2), как указано в примере 1, с теми же концентрациями светостэбилизатора. Нэ фиг. 2 и в табл, 4 и 5 представлены значения характеристик цветности для данных образцов, полученные, как указано в Как видно из фиг. 2 и табл. 4 и 5, при обработке окрашенного текстильного материала светостабилиээтором ацетэтом никеля 92) "петли" не образуется. Следовательно, можно предположить, что этот светостабилизатор не взаимодействует с красителем и недэет эффекта светостабилизэции, В тэбл. 6 представлены цветовые.различия (определенные, как указано в примере 1).Видно, что цветовые различия у обработанных и необработанных этими светостабилизаторами образцов после облучения увеличиваются, т.е. светостойкость окрашенного текстильного материала после обработки не только не увеличивается, но даже уменьшается, В этом примере отсутст 10 вует эффект светостабилизации, так как на цветовом графике отсутствует скачкообразное и реверсивное изменение насыщенности,П р и м е р 3. Крашение вискозно-штапельной ткани красителем кубовым яркооранжевым КХ (С=5 мл/л) проводят, как указано в примере 1. Обработку восьми окрашенных образцов текстильного материала проводят в водном растворе ацетата кобальта (2), как указано в примере 1, теми же концентрациями светостабилизатора. На фиг, 3 и в табл. 7 и 8 представлены значения характеристик цветности, полученные, как указано в примере 1, для дан 20 25 ных образцов Как видно из фиг. 3 и табл, 7 и 8, при обработке окрашенного образца текстильного материала светостабилиэатором ацетатом кобальта (2) на кривой наблюдается три участка, причем на втором участке кривой образуется "петля", т,е, изменения цветового тона и насыщенности происходят скачкообразно за счет взаимодействия красителя со светостабилизатором. Как уже отмечалось в примере 1, оптимальную концентрацию светостабилизатора содержит тот образец, координаты цвета которого находятся на втором участке кривой (фиг.3), причем насыщенность окраски является максимальной к значениям, характеризующим близлежащие образцы, а значение цветового тона - минимальным, В этом случае - зто точка 6, соответствующая образцу окрашенной ткани, обработанной в 30 35 40 водном растворе ацетата кобальта (2) с кон 50 разцов, т.е. цветовые различия между необлученным и облученным образцами окрашенного текстильного материала, обработанного и необработанного светоста 55 билизэтором, Облучение проводили при техже условиях, что и в примере 1. центрацией 4 г/л.Доказательства правильности найденной оптимальной концентрации светостабилиэатора приведены в табл,9, где указана светостойкость окраски исследуемых обКак следует из фиг. 3 и табл. 7 и 8 наименьшие изменения окраски образца. обработанного светостабилиэатором, наблюдаются у образца, обработанного свето- стабилизатором ацетатом кобальта (2) в концентрации 4 г/л, Из табл, 9 следует, что эта концентрация светостабилизатора снижает цветовые различия. накопленные эа период облучения с 5,9 ед,МКО 1976 г. у необработанного светостабилизатором образца до 4,5, т.е, на 24 ф Таким образом светостойкость материала повышается на 24, т.е. для такой концентрации ацетата кобальта в окрашенном текстильном материале светостабилизирующийэффект имеет место.Как уже отмечалось в примере 1 и для данного примера, для нахождения оптимальной концентрации ацетата кобальта Щ в окрашенном текстильном материале пф способу (2) требуется 600 ч, а по изобретению - 1 ч на измерения и расчеты координат цвета.Формула изобретения Способ выбора светостабилизаторов окрашенных целлюлозных текстильных материалов и определения их оптимальной концентрации, включающий разделение окрашенного образца на несколько образцов и их обработку в водных растворах светостабилизаторов различных концентраций, сушку образцов, измерение отраженного от обработанных образцов излучения, выбор светостабилизатора и его оптимальной концентрации, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности выбора светостабилизатора и сокращения длительности процесса выбора оптимальной концентрации светостабилиэатора, измеряют отраженное от необработанного и.обработанных светостабилизатором образцов излучения во всех диапазонах видимого спектра, вычисляют насыщенность окраски и цветовой тон обработанных и необработанных образцов, выбор светостабилизатора осуществляют при наличии реверсивного изменения насыщенности окраски обработанных образцов, а оптимальную концентрацию светостабилизатора определяют по образцу, у которого насыщенность окраски выше, чем у ближайших образцов, обработанных растворами светостабилизаторов большей и меньшей концентраций, при условии отличия цветового тона обработанного образца от необработанного не выше 1 отн.ед.1814053 График цаетностю ткани, окрещенной красителем Кубояма золотисто=кезтым(С 5,0 нл/я, обработанноР. е еодмон растворе ецетата кобальте(2) с концентрацкеР 1- 0,5; 2- 1 ; 3- 2 3 4- 3, ; 5- 3,5; 6- 4 ; 7- 58- 6 гlаО- необработанной. Рвюсюаи цифанн обоэначены учзстк от точки О до тоща 4 -С; 4-9-П; 7-6- И 1. б"ели дЬ РЧ3 а"оаФиг1814053 Г)ЭЕИ цеетное 3% тхана фхравенноб мраскгбмем НубоааЯрхо-орвнаеиа Ф (С 6,0 ма/И,обрэботвнной в водномрестворе ацетета кобальта(2) с хшщентрацяей - 0,5;2- 1 4 Э :; 4- Э .; 5- 3,5; 6- 4. ; 7- б, г/х ипаеобработвнноВ .О. ран.ю Фиг Составитель А. НоворадовскиТехред М.Моргентал Волков Л. Пилип орр дак водственно-издательский комбинат "Патент"., г, Ужгород, ул.Гагарина,П Заказ 1826 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитете по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5