CS250573B1

CS250573B1 - Způsob přípravy kationizačních přípravků používaných ke katienizaci polymernich materiálů

Info

Publication number: CS250573B1
Application number: CS676085A
Authority: CS
Inventors: Karel Cerovsky; Drahomir Dvorsky; Jaroslav Vacha; Zdenek Vodak
Original assignee: Karel Cerovsky; Drahomir Dvorsky; Jaroslav Vacha; Zdenek Vodak
Priority date: 1985-09-23
Filing date: 1985-09-23
Publication date: 1987-04-16

Abstract

Řešení řeší způsob přípravy kationizačních přípravků používaných v textilním průmyslu. Příprava se provádí s přídavkem komplexotvorných sloučenin typu hydroxykyselin k získání produktů bez volných sloučenin železa a kovů žíravých zemin, jejichž přítomnost zhoršuje úpravy textilních materiálů.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy kationlzačních přípravků používaných ke kationizaci polymerních materiálů, zejména v textilním průmyslu.

Se zvyšujícími se nároky na vlákna a textilní materiály obecně se zvyšuje i význam speciálních přípravků, nazývaných textilní pomocné prostředky. Rostou požadavky na snížení mačkavosti textilií, snížení špinivosti a rozšiřuje se barevná paleta. Tato snaha vedla i k vývoji nových textilních pomocných prostředků, které se nazývají kationizační. Jedná se o reaktivní kvartérní amoniové soli, které umožňují vyšší zesilováni vláken, zejména těch na bázi celulózy. Vyšší stupeň zesilováni vede ke snížení mačkavosti. Po zmačkání se vlákno též snáze zotavuje.

Jako kationizační přípravky jsou známy reaktivní kvartérní soli obecného vzorce moniovými sloučeninám mají nižší účinnost. Nejlepší úpravy vláken se dosahuje sloučeninami obecného vzorce

Y-M—Y /2.

kde k je 1 nebo 2, n je 1 až 3,

X je aniont silné organické nebo anorganické kyseliny

Y je skupina

Rl γ N —R„

I

R„.

⁺ Cí nebo —CH2—CH—CH2 \/ kde

Ri až R3 jsou methyly a Y je skupina —CH2—-CH—CH2 \/

O nebo —CH2--CH—CH2

OH Cl

Tyto trimethylaminové sloučeniny mají však nepříjemné organoleptické vlastnosti, které brání jejich většímu rozšíření.

Jsou známy i sloučeniny, ve kterých je jeden z methylů nahrazen benzylem. Takové přípravky jsou však nevýhodné z ekonomického hlediska a v porovnání s trimethyla—1CH2—CH—CH2

I I

OH Cl

M je pěti- nebo šestičlenný cyklus se dvěma atomy dusíku odvozený od pyridazinu, pyrazinu, piperazínu, pyrazolu, pyrazolinu nebo Imidazolu, ve kterých mohou být jednotlivé atomy vodíku substituovány alkyly a/nebo hydroxyalkyly s 1 až 4 atomy uhlíku v substituentu.

Zavedením dvou reaktivních skupin Y se výrazně zvyšuje využití kationizačních přípravků, které lze využít i pro některé další úpravárenské procesy v textilu, které jsou jednofunkčními přípravky nerealizovatelné. Vazbou na —OH skupiny v celulóze je vláknu udělen náboj, který dovoluje pro barvení použít i jiných než aniontových barviv.

Uvedené sloučeniny obecného vzorce (I) se vyrábí působením epichlorhydridu na vodné roztoky solí heterocyklických sloučenin. Tak například z imidazolu vzniká kvartérní sloučenina dle schématu:

	* „i'- · ·:··. —ί» ’ ’ ¹		η
C Η — N	'ct“	CH —	N I
ií It ,/-' ,· · ř-f-) r ej	4- 2 CH₂a. CH_t CH₂	II CH	1 :h
\ /	0	N	/
WHo		/\

cíh₉ c-ch -CHo CH₂~CH~CH₂Cí

Z i Λ I «.

OH OH *

Při hodnocení přípravků se klade důraz i na jejich vzhled, čirost a jasnost. Zakalené výrobky jsou nejen hůře odbytelné, ale při jejich aplikaci dochází ke vzniku skvrn a různých vad textilního materiálu. Jednou z příčin vzniku skvrn na textilním materiálu v důsledku zákalu a sedimentu použitého přípravku je přítomnost cizích elektrolytů. Jedná ^- se zejména o soli žíravých zemin a kovů, ze kterých se nejčastěji objevují hlinité soli a soli kovů skupiny železa. Pro dosažení vhodné čistoty se musí používat destilovaná, nebo demineralizovaná voda. I v tomto případě však dochází ke znečištění produktu v důsledku koroze zařízení, přítomnosti znečištěnin ve výchozích surovinách a v aplikačních roztocích.

Nyní bylo zjištěno, že uvedené nevýhody lze odstranit postupem dle vynálezu, při kterém se látky obecného vzorce (I) připravují ve vodném roztoku při teplotě 40 až 110 ^&C za přítomnosti 0,1 až 2 % komplexotvorné látky. Vzhledem k dostupnosti komplexotvorných látek a s přihlédnutím k charakteru sloučenin podle vzorce (lj i k aplikačním podmínkám, se jako komplexotvorné látky s výhodou používají hydrokyseliny typu kyselina citrónová, jablečná či vinná a/nebo aromatické hydroxykyseliny typu kyselina salicylová, nebo cheláty typu sodné soli kyseliny ethylendiaminotetraoctové nebo dihydroxyethylglycinu.

Aplikací komplexotvorných látek podle vynálezu se sníží barva produktu o 5 až 10 dílů jodové stupnice a podstatně se sníží, nebo zcela odstraní vznik skvrn i nerovnoměrného vybarvení textilního materiálu.

Příklad 1

V reakční nádobce, opatřené míchadlem, zpětným chladičem a teploměrem se rozpustí 136 g imidazolu ve 100 g vody a do tohoto roztoku se přidá 7 g kyseliny vinné. Za stálého intenzivního míchání a chlazení se potom přidává 100 g koncentrované kyseliny sírové, takovou rychlostí, aby výsledný roztok síranu imidazolu byl 60 až 70 °C teplý. Při této teplotě se postupně přidává 370 g epichlorhydrinu tak, aby konečná teplota reakční směsi byla v rozmezí 90 až 110 °C. Směs potom během 1 hodiny doreaguje. Tímto způsobem získaný produkt vykazuje barvu 12 až 14 dle jodové stupnice, na rozdíl od produktů vyrobených bez přídavku komplexotvorné látky, které vykazovaly barevnost 20 a mimo stupnici.

Příklad 2

Do reakční nádobky, opatřené míchadlem, zpětným chladičem, teploměrem a dělíčkou se předloží 102 g kyseliny chlorovodíkové 36 % a za stálého míchání se přidává 40 g pyrimidinu rychlostí, aby teplota reakční směsi nepřekročila 70 °C. Do takto připraveného roztoku hydrochloridu pyrimidinu se přidá 3,5 g kyseliny salicylové a po ochlazení na 50 °C se začne dávkovat 92 g epichlorhydrinu. Rychlost dávkování se reguluje tak, aby reakce probíhala v teplotním rozmezí 50 až 60 °C. Po vydávkování celého množství epichlorhydrinu se reakční směs vytemperuje na teplotu 80 až 90 °C a ponechá doreagovat 1 hodinu. Po této době se ochladí na 25 °C. Tímto způsobem připravený 70% roztok 1,3 bis(3-chlor-2-hydroxypropyljpyridiniumchloridu je o 6 stupňů jodové stupnice světlejší než produkt připravený za nepřítomnosti komplexotvorné kyseliny salicylové.

P ř í k 1 a d 3

Do reakční nádobky podle příkladu 2 se předloží 34 g pyrazolu a 30 g vody. Za stálého míchání se potom z děličky přikapává 30 g ledové kyseliny octové takovou rychlostí, aby teplota nepřestoupila 40 °C. Do roztoku octanu pyrazolu se přidá 2,5 g kyseliny vinné a směs se zahřeje na 80 °C. Dávkování 92 g epichlorhydrinu se provádí z děličky za teploty v rozmezí 80 až 90 °C. Po vydávkování epichlorhydrinu se směs ponechá 1 hodinu doreagovat. Produkt vykazuje barevnost 11. až 13. stupně jodové stupnice oproti 19. až 20. stupni produktu připraveného stejným způsobem za nepřítomnosti kyseliny vinné.

Příklad 4

Do reakční nádobky podle příkladu 2 se předloží 60 g vody a 50 g 1,2-dimethylpyrazolidinu. Ke směsi se dávkuje 60 g ledové kyseliny octové za teploty nepřesahující 50 stupňů Celsia. Po skončení nátoku kyseliny octové se do reakční směsi přidá 3,5 g kyseliny citrónové a vytemperuje na teplotu 70 stupňů Celsia. Po dosažení této teploty se z děličky přikapává 92 g epichlorhydrinu za udržování teploty v rozmezí 70 až 80 °C. Po 30 minutách doreagování se produkt ochladí. Barvou odpovídá produkt 14. stupni jodové stupnice ve srovnání s 19. stupněm, který vykázal produkt připravený za nepřítomnosti kyseliny citrónové.

Příklad 5

Do reakční nádobky podle příkladu 2 se předloží 50 g vody a 68 g imidazolu. K tomuto roztoku se za intenzivního chlazení přidává 50 g koncentrované kyseliny sírové takovou rychlostí, aby se teplota výsledného roztoku síranu imidazolu pohybovala v rozmezí 60 až 70 °C. K tomuto roztoku se dále přidá 7 g 30% vodného roztoku tetrasodné soli kyseliny ethylendiaminotetraoctové. Při teplotě 70 °C se postupně dále přidá 185 g epichíorhydrinu tak, aby konečná teplota reakční směsi byla v rozmezí 90 až 110 °C. Směs se ponechá 1 hodinu doreagovat. Pro250573 dukt získaný tímto způsobem vykazuje barvu 11. až 14. dle jodové stupnice, na rozdíl od produktů vyrobených bez přídavku komplexotvorné látky, které vykazovaly barevnost 20. a mimo stupnici.

Příklad 6

Do roztoku síranu imidazolu připraveného podle příkladu 5 se přidá 6 g 40% vodného roztoku sodné soli dihydroxyethylglycinu. Při teplotě 70 ^QC se dávkuje 185 g epichlorhydrinu takovou rychlostí, aby konečná teplota reakční směsi byla v rozmezí 90 až 110 stupňů Celsia. Směs se ponechá 1 hodinu doreagovat. Produkt získaný tímto způsobem vykazuje barvu 11 až 13 podle jodové stupnice na rozdíl od produktů vyrobených bez přídavku komplexotvorné látky, které vykazovaly barevnost 20. a mimo stupnici.

Claims

PREDMET

Způsob přípravy kationizačních přípravků obecného vzorce

Y-M-Y

1 x^íx~ ra.

(0 kde k je rovno 1 nebo 2 n je rovno 1 až 3

X je aniont silné anorganické nebo organické kyseliny

Y je skupina —CH2—CH—CH2 \/

O

VYNÁLEZU a/nebo —CH2—CH—CH2

OH Cl

M je pěti- nebo šestičlenný cyklus se dvěma atomy dusíku odvozený od pyridazinu, pyrazinu, piperazinu, pyrazolu, pyrazolinu nebo imidazolu, ve kterých mohou být jednotlivé atomy vodíku substituovány alkyly a/nebo hydroxyalkyly s 1 až 4 atomy vodíku v substituentu, působením epichlorhydrinu na vodné roztoky solí uvedených heterocyklických sloučenin, vyznačený tím, že reakce s epichlorhydrinem probíhá při teplotě 40 až 110 °C za přítomnosti 0,1 až 2 % komplexotvorných látek, s výhodou hydroxykyselin typu kyselina citrónová, jablečná a/nebo vinná či aromatických hydroxykyselin typu kyselina salicylová, nebo chelatačních činidel typu sodné soli dihydroxyethylglycinu nebo kyseliny ethylendiaminotetraoctové.

Severografia, n. p., závod 7, Most

Cena 2,40 Kčs