Спосіб одержання пофарбованих текстильних матеріалів, які містять целюлозу

1. Способ получения окрашенных содержа щих целлюлозу текстильных материалов путем обработки исходного материала содержащим лейкоиндиго красильным раствором в присутствии восстановителя, фиксирования выбранного тек стильным материалом красителя путем окисления с последующей промывкой и сушкой, отличаю щийся тем, что обработку исходного материала осуществляют красильным раствором, содержащим полученное путем каталитического гидрирования лейкоиндиго, поданное в красильный раствор в виде водного раствора. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ис пользуют красильный раствор, к которому доба вили 10-35 вес.%-ный водный раствор лейкоин диго. 3. Способ поп 1 или' 2, отличающийся тем, что используют красильный раствор, к которому доба вили водный раствор лейкоиндиго с содержанием щелочи, равным 2-10 вес.%. 4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что используют красильный раствор, к которому доба вили водный раствор лейкоиндиго с содержанием гидроокиси натрия, равным 2-10 вес.%. 5. Способ по пп. 1 - 4 , отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют работающий в электрохимических условиях медиатор. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в каче стве медиатора используют комплексные соеди нения, содержащие переходные металлы. 7. Способ по п 5, отличающийся тем, что в каче стве медиатора используют органические окисли тельно-восстановительные системы, которые в условиях обработки обратимы. О юю Изобретение относится к технологии крашения содержащих целлюлозу текстильных материалов, в частности к способу получения окрашенных содержащих целлюлозу текстильных материалов. Наиболее близким по существу к изобретению является способ получения окрашенных целлюлозосодержащих материалов обработкой исходного материала красильным раствором, содержащим предварительно восстановленное индиго в лейкоиндиго, а также щелочь и восстановитель, с последующей фиксацией красителя окислением, промывкой и сушкой. Задачей изобретения является разработка способа получения окрашенных содержащих целлюлозу текстильных материалов, который удовлетворяет все растущим требованиям охраны окружающей среды при сохранении высококачественных характеристик окрашенных текстильных материалов. Поставленная задача решается в способе получения окрашенных содержащих целлюлозу текстильных материалов обработкой исходного материала красильным раствором, содержащим лейкоиндиго, щелочь и восстановитель, с последующей фиксацией выбранного текстильным материалом красителя окислением, промывкой и сушкой, за счет того, что используют лейкоиндиго, полученное каталитическим гидрированием индиго, и добавляемое в красильный раствор в виде водно-щелочного раствора. Предпочтительно используют красильный раствор, к которому добавлен 10-35 % по весу, в частности 10-25 % по весу, водно-щелочной раствор лейкоиндиго. Содержание щелочи в водно-щелочном растворе, в частности гидроокиси натрия, в общем составляет 2-10 вес.%, предпочтительно 4-5 вес.%. Если для крашения желательно более высокое содержание щелочи, то путем добавки до СМ 27551 да на катоде, но обеспечивающем регенерацию медиаторной системы, причем надо учитывать перенапряжение при переносе электронов. В качестве медиатора пригодны обратимые неорганические или органические окислительновосстановительные системы, окислительно-восстановительный потенциал которых катоднее необходимого для восстановления индиго потенциала, равного примерно -600 мв. Рабочий потенциал можно преимущественно контролировать и устанавливать с помощью опорного электрода При применении медных электродов верхний предел рабочего потенциала - примерно 1,1 в, поэтому обычно работают при потенциале 600 -1100 мв. Примеры пригодных органических медиаторов представляют собой хиноидные соединения, такие, как антрахинонсульфокислоты и гидроксиантрахиноны. Обычно органический медиатор применяют в концентрации 0,5 • 10"3 - 3 • 10 , предпочтительно 1,5 10"3 моль органического медиатора / л красильного раствора. Примеры пригодных неорганических медиаторов представляют собой комплекс солей переходных металлов. Предпочитается система, состоящая из железа (П/Ш)/триэтаноламина/ натрового щелка в весовом соотношении примерно 1:8:16 с потенциалом до примерно -980 мв. Обычная концентрация равна 0.2 - 2, предпочтительно 0,4 - 0,8 г сульфата железа (ІІ)/л красильного раствора. Значительным преимуществом этого выполнения является возможность работать без добавки отрицательной для окружающей среды токопроводящей соли, например сульфата натрия, обусловленная хорошей электропроводностью красильного раствора при использовании полученного путем гидрирования лейкоиндигового раствора. Необходимо лишь небольшое количество натрового щелока для установления оптимального для крашения рН. В нижеследующей таблице для сравнения сопоставлены электропроводности красильной системы (V), применяемой в способе прототипа, состоящей из _ а) „1,4 г/л гидроокиси натрия ",30 г/л сульфата натрия 4 г/л триэтаноламина 0,5 г/л гептагидрат сульфата железа (II) 2 г/л броминдиго б) 0 г/л сульфата натрия и красильной системы (la - е), применяемой в предлагаемом способе, состоящей из 1,4 г/л гидроокиси натрия 4 г/л триэтаноламина 0,5 г/л гептагидрат сульфата железа (II) х г/л лейкоиндиго в виде натриевой соли. полнительной щелочи в лейкоиндиговый раствор или в красильный раствор можно устанавливать желательное содержание Растворимость лейкоиндиго в этих растворах очень высока Получение лейкоиндиговых растворов путем каталитического гидрирования индиго можно осуществлять общеизвестным способом, в частности путем восстановления индиго в щелочной пасте, обычно содержащей 10-35 вес.% индиго и 2-10 вес.% гидроокиси натрия, с применением никеля Ренея в качестве катализатора, при давлении водорода, в общем равном 2 - 4 бар, и температуре, в общем равной 60 - 90°С. После последующего осветления полученный лейкоиндиговый раствор целесообразно без доступа воздуха и в атмосфере инертного газа, предпочтительно при давлении азота, равном примерно 0,1 бар, наполняют в баки. Для снижения возможности нежелательного окисления доступом воздуха можно дополнительно добавлять примерно 0,05 - 0,2 вес.% восстановителя и/или абсорбирующего кислород вещества. В качестве восстановителя пригодны, например, дитионит натрия, двуокись тиомочевины, производные сульфиновой кислоты, а также органические восстановители. Процесс крашения можно осуществлять обычным для крашения с использованием индиго способом, причем предпочтительным является непрерывный режим работы Приготовление маточного куба отпадает, вместо этого только надо дозированно добавлять лейкоиндиговый раствор в красильный раствор. Лишь в течение процесса крашения необходимо небольшое количество восстановителя, например дитионита натрия, для восстановления образующегося в результате контакта с воздухом в воздушных каналах и на поверхности красильного раствора индиго. Необходимое для этого количество гидросульфита, однако, значительно меньше количества восстановителя, необходимого в способе прототипа. После отжима и окисления воздухом крашение можно оканчивать, как обычно, промывкой и сушкой. В особом выполнении предлагаемого способа окисленную во время крашения в результате контакта с воздухом в воздушных каналах и на поверхности красильного раствора долю лейкоин-. диго восстанавливают электрохимическим путем в присутствии медиаторной системы. Электроды при этом могут состоять из обычных материалов, таких, как, например, высококачественная сталь, титан, свинец, предпочтительно, например, медь Электродный потенциал устанавливается на уровне, предотвращающем образование водороКрасильная система х г/л лейкоиндиго в виде натриевой соли электропроводность 1мСсми] 1а 16 1в 1г 1д 1е Va V6 3,9 7,7 11,3 14,8 21,4 33,3 10,0 11,7 13,2 14,7 17,5 23,8 37,5 8.0 27551 Также без применения сульфата натрия в качестве токопроводящей соли в красильных системах по изобретению, в частности при предпочтительном содержании лейкоиндиго, равном 7-35 г/л (в частности предпочитаются 8-15 г/л) имеется достаточная электроповодность > 11 мСсм"1. Если осуществлять способ по прототипу с использованием вышеуказанной красильной системы без добавки сульфата натрия необходимы напряжение или поверхность электродов, повышенные до тройного значения, при уменьшенной плотности тока. Следствием являлось бы повышение расхода энергии до тройного значения Так как применяют предварительно восстановленное индиго, надо восстанавливать лишь окисляемое контактом с воздухом при крашении индиго. Объем контакта с воздухом зависит от конструкции красильной установки, поэтому предпочитаются красильные машины с маленькой поверхностью красильной ванны, небольшим количеством отжимных устройств и короткими участками прохода по воздуху. В частности предпочитаются установки для крашения врасправку, в которых пучок пряжей, состоящий из примерно 4000 нитей (метрический номер 12) равномерно распределен по рабочей ширине. Из этих установок следует назвать, в частности, установку типа "Loopdye"® фирмы "Looptex" (г. Лугано/Швейцария), в которой применяются только одно корыто для красильного раствора, имеющее лишь небольшой объем, и только одно отжимное устройство. При использовании установки типа "Loopdye" для восстановления получаемого при контакте с воздухом индиго обычно необходима добавка 40 г 90%-ного дитионита натрия за минуту (при обработке 13 кг пряжи / мин. и содержании индиго 2 %). При использовании установки для крашения врасправку с обычным объемом красильной ванны необходима добавка примерно 80 г 90%-ного дитионита натрия за минуту. По пересчету на электрохимические эквиваленты при применении предварительно восстановленного индиго в случае установки типа "Loopdye" требуется ток всего 821 а, а в случае установки для крашения врасправку - всего 1334 а. В этом выполнении предлагаемого способа крашения красильный раствор целесообразно подают через проточный электролизер, состоящий из нескольких ячеек, катодные и анодные пространства которых отделены диафрагмами, и электроды которых соединены либо монополярно, либо последовательно. Поверхность электродов должна быть такая, что при максимальной плотности тока и рабочем потенциале ниже потенциала образования молекулярного водорода имеется достаточное количество электрохимических восстановительных эквивалентов для регенерирования лейкоиндиго. Предлагаемым способом получают блестящие окраски, сравнимые с окрасками, полученными обычным способом крашения с применением индиго, причем предлагаемый способ значительно лучше для окружающей среды. Следующие примеры поясняют предлагаемый способ. Пример 1 Непрерывное крашение в установке для крашения врасправку Пряжа хлопчатобумажная пряжа Линейная плотность метрический номер пряжи: 12(12 км/кг пряжи) 4080 Количество нитей: Скорость: Количество 35 м/мин. применяемого индиго: 2% (в пересчете на вес пряжи) Количество обрабо танной пряжи11,7 кг/мин Длина партии: 23 000 м Объем красильного раствора. 1 500 л Красильный раствор (1500 л; 7 г/л лейкоиндиго) приготавливают путем перемешивания 1200 л воды с 3 л натрового щелка градуса Бомэ 38°, 3 кг дитионита натрия (примерно 90%-ный) и 52,5 кг 20 вес %-ного водного лейкоиндигового раствора с содержанием гидроокиси натрия, равным 4,8 вес.%. Во время крашения по расходу дозированно добавляют лейкоиндиговый раствор, натровый щелок и гидросульфит. После крашения пряжу промывают и сушат обычным способом. Оттенок, устойчивость окраски к различным воздействиям, и внешний вид полотна готовых деталей после мойки соответствуют стандарту. При расходе воды для промывки, равном 3000 л/ч, в сточных водах получают концентрацию сульфата, равную 1,5 г/л. Пример 2 Непрерывное крашение в установке для крашения каболок Пряжа: хлопчатобумажная пряжа Линейная плотность пряжи: Количество метрический номер 12(12 км/кг пряжи) 8160 (24 каболки, нитей: каждая с 340 нитями) Линейная плотность метрический номер 12(12 пряжи: км/кг пряжи) 8160 (24 каболки, каждая с 340 нитями) 25 Количество нитей: м/мин. Скорость: Количество применяемого индиго2% (в пересчете на вес пряжи) Количество обра ботанной пряжи17 кг/мин Длина партии. 12000м Объем красильного раствора. 24 000 л Красильный раствор (24000 л; 2 г/п лейкоиндиго) приготавливают путем перемешивания 20000 л воды с 36 л натрового щелка градуса Бомэ 38°, 36 кг дитионита натрия (примерно 90%-ный) и 240 кг лейкоиндигового раствора примера 1 Во время крашения по расходу дозированно добавляют лейкоиндиговый раствор, натровый щелок и гидросульфит. После крашения пряжу промывают и сушат обычным способом. 27551 Оттенок, устойчивость окраски к различным воздействиям, и внешний вид полотна готовых деталей после мойки соответствуют стандарту. При расходе воды для промывки, равном 9000 л/ч, в сточных водах получают концентрацию сульфата, равную 1,6 г/л. Тираж 50 екз. Відкрите акцюнерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул Гагаріна, 101 ( 0 3 1 2 2 ) 3 - 7 2 -8 9 ( 0 3 1 2 2 ) 2- 5 7 - 0 3