Спосіб обробки волокнистих матеріалів

Реферат: Спосіб обробки волокнистих матеріалів з використанням триклозану, де триклозан використовують як азоскладову при синтезі азобарвника в процесі опорядження волокнистих матеріалів. Технічний результат: забезпечення досягнення пролонгованих антимікробних властивостей та підвищення міцності забарвлених волокнистих матеріалів до прання. UA 97723 C2 (12) UA 97723 C2 UA 97723 C2 5 10 Винахід належить до хімічної промисловості, а саме до азобарвника, який може бути використаний в опоряджувальному виробництві для надання волокнистим матеріалам пролонгованих антимікробних властивостей. Відомий спосіб обробки волокнистих матеріалів, який використовують для надання антимікробних властивостей волокнистим матеріалам з використанням ефірів триклозану (US 5968207A, to Shulong Li, Spartanburg S.C., 1999). Спосіб передбачає надання пролонгованих антимікробних властивостей волокнистим матеріалам різної природи введенням ефірів триклозану, наприклад триклозан ацетату, триклозан пропіонату, триклозан бензоату, триклозан-4-нітробензоату або триклозан гексаноату в розчини для опорядження, наприклад, у фарбувальну ванну. Використання ефірів триклозану зумовлює дію бактерицидного опорядження волокнистого матеріалу, наприклад, проти золотистого стафілококу. Утворення ефірів проходить по гідроксильній групі триклозану. Як наслідок, погіршується розчинність ефіру триклозану та різко покращується стійкість до мокрих обробок. Структурні формули триклозану та його ефірів 15 Cl Cl O Cl O Cl Cl O C O Cl HO Триклозан 20 25 30 35 40 45 50 R Ефір триклозану . Отримані властивості зберігаються після 25 циклів прання. У відомому способі триклозан виділяється з ефіру в результаті подальшого гідролізу у волокнистому матеріалі, що вимагає наявності умов для гідролізу і часу для накопичення на поверхні елементарних волокон ефективної концентрації триклозану. Також у цьому способі за рахунок створення естерів по гідроксильній групі і погіршення розчинності безбарвний ефір триклозану виявляє властивості типового дисперсного азобарвника (по спорідненості до ацетатних, поліакрилонітрильних, поліамідних, поліуретанових і поліефірних волокнистих матеріалів), проте в даному випадку не має значної спорідненості до целюлозних, наприклад бавовняних волокнистих матеріалів. Триклозан виявляє протидію таким мікроорганізмам як Bacillus subtillis, Bacillus megatherium, Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium tetani, Corynebacterium diptheriae, Corynebacterium acnes, Dipiococcus pneumoniae, Lactobacillus arabinosus, Lactobacillus fermenti, Listeria monocytogenes, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium smegmatis, Mycobacterium phiei, Sarcina lutea, Sarcina ureac, Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Streptococcus haemolyticus, Streptococcus faecalis, Streptococcus pyogenes. В основу винаходу поставлено задачу створити такий спосіб обробки волокнистих матеріалів, в якому з використанням модифікованого триклозану забезпечувалось би досягнення пролонгованих антимікробних властивостей та підвищення міцності забарвлених волокнистих матеріалів до прання. Поставлена задача досягається тим, що в способі обробки волокнистих матеріалів з використанням триклозану згідно з винаходом триклозан використовують як азоскладову при синтезі азобарвника в процесі опорядження волокнистих матеріалів. Відомим прийомом отримання нерозчинних у воді азобарвників є синтез нерозчинного азобарвника на волокні (азоїдного) з використанням реакції азосполучення. Відомим прийомом збільшення міцності забарвлень прямими барвниками до мокрих обробок є проведення після фарбування реакцій діазотування та азосполучення з азотолами, які різко погіршують розчинність прямого фарбника у воді за рахунок збільшення молекулярної маси. Таким чином, в даній роботі проводиться поєднання двох прийомів обробки полотен: 1) використання для обробки речовини з відомою бактерицидністю; 2) погіршення розчинності і збільшення міцності до мокрих обробок за рахунок поєднання бактерицидної речовини фенольної природи з діазотованим ароматичним аміном, що з літератури невідомо. Погіршення розчинності неминуче приведе до зміни характеру десорбції бактерицидного препарату з поверхні волокна і до пролонгованої дії. Таким чином, за рахунок підбору ароматичного аміну, в принципі, можливо регулювати як колір барвника, що синтезується на волокні, так і активність бактерицидного препарату на поверхні виробу і у водному середовищі, що контактує з волокном, наприклад, при потових виділеннях, по суті, отримувати бактерицидне покриття на волокні. 1 UA 97723 C2 При розчиненні триклозану в лужному розчині, наприклад в розчині їдкого натру, утворюється натрієва сіль триклозану: Cl Cl Cl HO O Cl NaOH Cl ONa O Cl . 5 При діазотуванні ароматичного аміну утворюється відповідна сіль діазонію. Схема діазотування ароматичного аміну: NaNO2 2HCl NH2 R N R N Cl . 10 В ході реакції азосполучення натрієвої солі триклозану з діазотованим ароматичним аміном утворюється барвник, в якому частина молекули виконує функції бактерицидного препарату. Схема реакції азосполучення триклозану: Cl R N N 15 Cl + Cl Cl Cl O Cl ONa O Cl N 20 ONa N R. Колір барвника, що утворюється, залежить від структури азобарвника. Приклад 1. 1. Підготовлену бавовняну тканину просочують розчином натрієвої солі триклозану та віджимають. Рецептура просочувального розчину наведена в таблиці 1. Таблиця 1 Рецептура просочувального розчину для азотолювання № 1 2 3 4 5 25 Найменування Триклозан, г/л Гідроксид натрію, г/л ОП-10, г/л Температура, °С Модуль ванни Значення 2 6 1 60 30:1 2. Сушіння бавовняної тканини. 3. Просочування тканини розчином діазоскладової при 20 °С з послідуючим віджиманням. Склад просочувального розчину діазоскладової наведений в таблиці 2. 2 UA 97723 C2 Таблиця 2 Склад просочувального розчину діазоскладової № Найменування 1 Діазотований азоамін червоний Ж, г/л 2 ОС-20, г/л 5 10 Значення 5 0,2 4. Після просочування діазоскладовою та належного витримування тканину промивають та обробляють в мильно-содовому розчині. 5. Промивка. 6. Сушіння. Стійкість забарвлення до прання, до тертя наведена в таблиці 13. Приклад 2. 1. Підготовлену бавовняну тканину просочують розчином натрієвої солі триклозану та віджимають. Рецептура просочувального розчину наведена в таблиці 3. Таблиця 3 Рецептура просочувального розчину для азотолювання № 1 2 3 4 5 15 Найменування Значення 2 6 1 60 30:1 Триклозан, г/л Гідроксид натрію, г/л ОП-10, г/л Температура, °С Модуль ванни 2. Сушіння. 3. Просочування тканини розчином діазоскладової при 20 °С з послідуючим віджиманням. Склад просочувального розчину діазоскладової наведений в таблиці 4. Таблиця 4 Склад просочувального розчину діазоскладової № Найменування 1 Діазотований азоамін червоний С, г/л 2 ОС-20, г/л 20 Значення 4,5 0,2 4. Після просочування діазоскладовою та належного витримування тканину промивають та обробляють в мильно-содовому розчині. 5. Промивка. 6. Сушіння Стійкість забарвлення до прання, до тертя наведена в таблиці 13. Приклад 3. 1. Підготовлене бавовняне трикотажне полотно просочують розчином натрієвої солі триклозану та віджимають. Рецептура просочувального розчину наведена в таблиці 5. 25 Таблиця 5 Рецептура просочувального розчину для азотолювання № 1 2 3 4 5 Найменування Триклозан, г/л Гідроксид натрію, г/л ОП-10,г/л Температура, °С Модуль ванни Значення 2 6 1 60 30:1 3 UA 97723 C2 2. Сушіння. 3. Просочування полотна розчином діаскладової при 20°С з послідуючим віджимом. Склад просочувального розчину діазоскладової наведений в таблиці 6. 5 Таблиця 6 Склад просочувального розчину діазоскладової № 1 2 10 Найменування Діазотований азоамін червоний 2С, г/л ОС-20, г/л Значення 4 0,2 4. Після просочування діазоскладовою та належного витримування полотно промивають та обробляють в мильно-содовому розчині. 5. Промивка. 6. Сушіння. Стійкість забарвлення до прання, до тертя наведена в таблиці 13. Приклад 4. 1. Підготовлене віскозне трикотажне полотно просочують розчином натрієвої солі триклозану та віджимають. Рецептура просочувального розчину наведена в таблиці 7. 15 Таблиця 7 Рецептура просочувального розчину для азотолювання № 1 2 3 4 5 Найменування Значення 2 6 1 60 30:1 Триклозан, г/л Гідроксид натрію, г/л ОП-10, г/л Температура, °С Модуль ванни 2. Сушіння віскозного трикотажного полотна. 3. Просочування трикотажного полотна розчином діаскладової при 20 °С з послідуючим віджиманням. Склад просочувального розчину діазоскладової наведений в таблиці 8. 20 Таблиця 8 Склад просочувального розчину діазоскладової № Найменування 1 Діазотований азоамін червоний С, г/л 2 ОС-20, г/л 25 Значення 4,5 0,2 4. Після просочування діазоскладовою та належного витримування трикотажне полотно промивають та обробляють в мильно-содовому розчині. 5. Промивка. 6. Сушіння. Стійкість забарвлення до прання, до тертя наведена в таблиці 13. Приклад 5. 1. Підготовлене поліамідне трикотажне полотно просочують розчином натрієвої солі триклозану та віджимають. Рецептура просочувального розчину наведена в таблиці 9. 30 4 UA 97723 C2 Таблиця 9 Рецептура просочувального розчину для азотолювання № 1 2 3 4 5 5 Найменування Триклозан, г/л Гідроксид натрію, г/л ОП-10, г/л Температура, °С Модуль ванни Значення 2 6 1 60 30:1 2. Сушіння поліамідного трикотажного полотна. 3. Просочування трикотажного полотна розчином діаскладовоїпри 20°С з послідуючим віджимом. Склад просочувального розчину діазоскладової наведений в таблиці 10. Таблиця 10 Склад просочувального розчину діазоскладової № 1 2 10 15 Найменування Діазотований азоамін червоний С, г/л ОС-20, г/л Значення 4,5 0,2 4. Після просочування діазоскладовою трикотажне полотно витримують при 95÷100 °С протягом 30 хвилин. Після цього полотно промивають та обробляють в мильно-содовому розчині по режиму мильно-содової обробки. 5. Промивка. 6. Сушіння. Стійкість забарвлення до прання, до тертя наведена в таблиці 13. Приклад 6. 1. Підготовлену поліефірну тканину просочують розчином натрієвої солі триклозану та віджимають. Рецептура просочувального розчину наведена в таблиці 11. Таблиця 11 Рецептура просочувального розчину для азотолювання № 1 2 3 4 5 20 Найменування Значення 2 6 1 60 30:1 Триклозан, г/л Гідроксид натрію, г/л ОП-10, г/л Температура, °С Модуль ванни 2. Сушіння поліефірної тканини. 3. Просочування поліефірної тканини розчином діазоскладової при 20 °С з послідуючим віджиманням. Склад просочувального розчину діазоскладової наведений в таблиці 12. Таблиця 12 Склад просочувального розчину діазоскладової № Найменування 1 Діазотований азоамін червоний Ж, г/л 2 ОС-20, г/л 5 Значення 5 0,2 UA 97723 C2 5 4. Після просочування діазоскладовою поліефірну тканину витримують при 95÷100 °С протягом 30 хвилин. Після цього полотно промивають та обробляють в мильно-содовому розчині по режиму мильно-содової обробки. 5. Промивка. 6. Сушіння. Стійкість забарвлення до прання, до тертя наведена в таблиці 13. Як приклад наведено електронний спектр барвника, синтезованого на основі триклозану та азоаміну червоного Ж на поліамідному полотні. Барвник екстраговано з полотна ацетоном (креслення). 10 Таблиця 13 Міцності забарвлень волокнистих матеріалів Оцінка стійкості забарвлень до сухого тертя, бали Зразки Зразок, забарвлений прикладом 1 Зразок, забарвлений прикладом 2 Зразок, забарвлений прикладом 3 Зразок, забарвлений в прикладом 4 Зразок, забарвлений в прикладом 5 Зразок, забарвлений в прикладом 6 15 20 за за за за за за Оцінка стійкості забарвлень до мокрого тертя, бали Оцінка стійкості забарвлень до прання, бали Оцінка стійкості забарвлень до дії поту, бали 5/4 5/5 5/4/5 5/5/4 5/5 5/5 5/5/5 5/4/4 5/4 5/5 5/5/5 5/5/4 5/4 5/5 5/4/5 5/5/5 5/5 5/5 5/4/5 5/5/4 5/5 5/5 5/4/5 5/5/4 Всі зразки досліджувалися на міцність забарвлення до дії поту, прання, сухого та мокрого тертя. В таблиці 13 наведені результати випробування відповідно до ГОСТ 9733.4-83, ГОСТ 9733.0-83, ГОСТ 9733.27-83. Стійкість до поту і до прання отриманих забарвлень бактерицидними барвниками на основі триклозану відповідають міцностям забарвлень після фарбування звичайними нерозчинними азобарвниками. Таким чином, синтезовані нами барвники придатні для бактерицидної обробки полотен різного призначення, наприклад для медичної білизни. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 Спосіб обробки волокнистих матеріалів з використанням триклозану, який відрізняється тим, що обробку здійснюють в процесі опорядження волокнистих матеріалів за допомогою азобарвника, при синтезі якого як азоскладову використовують триклозан. 6 UA 97723 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7