PL171306B1

PL171306B1 - Sposób barwienia wlókien keratynowych PL PL PL

Info

Publication number: PL171306B1
Application number: PL93304705A
Authority: PL
Inventors: John A Rippon; Francis J Harrigan
Original assignee: Commw Scient Ind Res Org
Priority date: 1992-02-04
Filing date: 1993-02-03
Publication date: 1997-04-30
Also published as: EP0625222A4; IN179353B; RU2128257C1; KR950700458A; EP0625222B1; ATE172502T1; NZ246838A; US5496379A; RU94044674A; WO1993015259A1; HUT68614A; DE69321706T2; ES2121990T3; CN1052277C; JPH07503043A; DE69321706D1; HU9402273D0; CN1080342A; EP0625222A1; AU675059B2

Abstract

1. Sposób barwienia wlókien keratynowych z ulepszonym wykorzystaniem skladników kapieli, obejmujacy wstepna obróbke wlókien, zwlaszcza welnianych, przebiegajacy w podwyzszonej temperaturze i polegajacy na kontaktowaniu tych wlókien z alkalicznym roztworem amfoterycznego zwiazku powierzchniowo czynnego, a nastepnie poddanych procesowi barwienia, znamienny tym, ze wlókna keratynowe poddaje sie obróbce wstepnej przez kontaktowanie ich z wodnym alkalicznym roztworem amfoterycznego zwiazku powierzchniowo czynnego o pH od 7 do 11, a nastepnie tak przygotowane wlókna poddaje barwieniu w kwasnym roztworze barwiacym o pH od 7 do 3, zawierajacym srodki antyinsektowe oraz barwnik, lecz niezawierajacego wyrównujacych zwiazków powierzchniowo czynnych, przy czym wstepna obróbke wlókien oraz ich barwienie prowadzi sie w jednej kapieli lub odrebnie. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób barwienia włókien keratynowych, wstępnie obrobionych za pomocą wodnego alkalicznego roztworu zawierającego amfoteryczne związki powierzchniowo czynne z wykorzystaniem czynników proeciwinsektąwych w pojedynczej kąpieli.

Wełna i inne włókna keratynowe są zwykle barwione metodami wyczerpywania z kwaśnych cieczy, które często zawierają inne reagenty oprócz barwników. Celem tych reagentów jest kontrolowanie sposobu sorbowania barwnika przez włókna i dzięki temu kontrolowanie równomierności końcowego zabarwienia. Związki te nazywane czynnikami wyrównuj ącymi mogą być solami nieorganicznymi, takimi jak siarczan sodowy, ale dla wielu barwników stosowanych do wełen różnego typu, związki powierzchniowo czynne są bardziej efektywne jako czynniki wyrównujące. Do barwienia wełen metodą wyczerpywania powszechnie stosuje

171 306 się anionowe, kationowe lub amfoteryczne związki powierzchniowo czynne pojedynczo lub w mieszaninach. Sposób działania tych czynników wyrównujących, zwłaszcza związków powierzchniowo czynnych, obejmuje zazwyczaj tworzenie kompleksu z barwnikiem. Kompleks taki jest równiej sorbowany przez wełnę niż sam barwnik. Ulepszona równomierność sorpcji barwnika jest szczególnie ważna podczas barwienia wełen zwietrzałych, gdyż pozwala uniknąć nierównomiernego wyglądu ostatecznego produktu i dlatego podczas barwienia wełen zwietrzałych na ogół stosuje się czynniki wyrównujące. Do opisanego niepożądanego efektu nakrapiania wynikającego z różnic w kolorze sąsiadujących włókien lub ich części, używa się określenia niespokojny, a efekt ten często towarzyszy barwieniu wełen zwietrzałych Chociaż kompleks barwnik - związek powierzchniowo czynny poprawia równomierność sorpcji barwnika, to tworzenie kompleksu może powodować obniżenie równowagi wyczerpywania barwnika. Powoduje to marnotrawienie barwnika i stwarza problemy z usuwaniem odpadów. Jest to szczególnie istotne dla barwników zawierających atomy ciężkich metali jak chrom, kobalt lub miedź.

Innym możliwym problemem w barwieniu wełen wynikającym z obecności wyrównujących związków powierzchniowo czynnych w kąpieli barwiącej jest zastosowanie związków chemicznych zapobiegających zniszczeniu produktów wełnianych przez insekty, na przykład przez mole, podczas przechowywania lub używania. Takie związki przeciw insektowe są często aplikowane na wełnę metodami wyczerpywania. Związki te mogą być aplikowane w operacji odrębnej niż proces barwienia. Jednak w powszechnej praktyce dodaje się je do kąpieli barwiącej, aby były one aplikowane na wełnę równocześnie z barwnikiem. W przypadku gdy w kąpieli barwiącej obecny jest wyrównujący związek powierzchniowo czynny polepszający jakość barwienia, często osiąga się efekt odwrotny jeżeli chodzi o przyjęcie związku antyinsektowego przez wełnę, jak podaje M. Zimmerman i H. H ocker w publikacji p.t. Studies on mothproofing of wool with permethrin - Miliand Textilberichte, 69 (1988) str. 909. Efekt ten jest analogiczny do wspomnianego wyżej wpływu wielu czynników wyrównujących na wyczerpywanie barwnika. Niepożądaną konsekwencją redukcji wyczerpywania związków antyinsektowych z kąpieli barwiących jest to, że ścieki z obiektów w których przeprowadza się ten proces mogą zawierać pewne ilości związków antyinsektowych, co jest szkodliwe dla środowiska.

Znany z międzynarodowego zgłoszenia wynalazku nr PCT/AU 88/00086 sposób barwienia włókien keratynowych obejmuje proces wstępnej obróbki włókien keratynowych w alkalicznym roztworze wodnym zawierającym amfoteryczny związek powierzchniowo czynny, ale nie zawierającym barwnika oraz sposób barwienia obrobionych włókien.

Znane sposoby barwienia nie zapewniają równomiernego pokrycia barwnikiem zarówno zwietrzałych jak i niezwietrzałych włókien keratynowych.

Sposób według wynalazku polega na tym, że włókna keratynowe po wstępnej obróbce przez kontaktowanie ich z wodnym alkalicznym roztworem amfoterycznego związku powierzchniowo czynnego, korzystnie z grupy obejmującej alkoksowaną hydroksysulfobetainę, poddaje się barwieniu w kwaśnym roztworze barwiącym, zawierającym jeden lub więcej środków antyinsektowych, lecz niezawierającego wyrównujących związków typu powierzchniowo czynnych, przy czym obróbkę i etap barwienia prowadzi się w jednej kąpieli. Kąpiel ta dla etapu obróbki jest roztworem alkalicznym, a dla etapu barwienia roztworem kwaśnym. Amfoteryczny związek powierzchniowo czynny dla takiej kąpieli dobiera się tak, aby został wyczerpany z kąpieli przed jej przekształceniem.

Amfoteryczne związki powierzchniowo czynne stosowane do obróbki wstępnej mogą zawierać różne grupy kationowe i anionowe. Korzystnym typem grup kationowych są sole anionowe, azot czwartorzędowy, pirydyna łub podstawione grupy imidazolinowe, natomiast grupami anionowymi są jednostki karboksylowe, ester siarczanowy, tiosiarczan, kwas sulfonowy lub fosforany. Reagenty amfoteryczne mogą zawierać więcej niż jeden typ grup kationowych i/lub anionowych. Mogą one również zawierać inne rodzaje ugrupowań o charakterze obojętnym na przykład łańcuchy węglowodorowe lub tlenków alkilenowych.

Do obróbki wstępnej włókien keratynowych szczególnie przydatne są następujące typy amfoterycznych związków powierzchniowo czynnych:

(a) N-alkilo betainy i sulfobetainy typu:

171 306

R2

I ι

Rl---_N+ - (CH₂)_nXI

R3 gdzie Ri, R2 i R3 są grupami alkilowymi; n>l; X jest albo -COO' albo -SO3 (b) Betainy alkilo-amidowe i sulfobetainy typu:

R2

Rl - CONH(CH2)n - N+ - (CH2)_mX

R3 gdzie Ri, R 2 i R3 są grupami alkilowymi; m > 1; n > 1;

X‘ to albo -COO‘ albo -SO3’ (c) Amfoteryczne związki powierzchniowo czynne następującego typu:

(CH₂ ch₂ O)_mX_Rl - _N+ - (CH₂ CH₂ O) _nH \

Y gdzie: Ri jest grupą alkilową, zwykle zawierającą mniej niż 22 atomy węgla; m i n są liczbami całkowitymi zwykle pomiędzy 1 i 30;

X' to.-COO', -SO3'; -OSO3'; -SSO3'; lub HPO4 Y jest amidem lub inną pochodną kwasów tłuszczowych.

(d) Amfoteryczne związki powierzchniowo czynne następującego typu:

(CH₂CH₂O)_mXRl - N+ (CH₂CH₂O)_nH gdzie: Ri jest grupą alkilową, zwykle zawierającą mniej niż 22 atomy węgla; m i n są liczbami całkowitymi, zwykle pomiędzy 1 i 30;

X' to -COO'; -SO3'; -SSO3'; lub HPOY

Y jest podssiwk^ną lub niepodstawioną grupą alkilową, zwykle zawierającą mniej niż pięć atomów węgla.

(s) Amfotsrycząs związki oowirrzchtiowo czytis ąastępującsgo typu:

CH2 / \

N CH2

R * C - N+

C2H4OR1

X- CH2 Y gdzis:

R jsst rodnikiem kwasu tłuszczowego;

Ri to H; Na lud CH2COOM;

X to OH, sól kwaśna lud sól ąąioąowsgo, oowisrzchąiowo czyąąsgo siarczanu lud sufloąiąąu;

Y to COOM. CH2COOM bib CHCH2SO3M

I

OH

M to Na, H lud zasada orgąąiczną.

Szczsgóląis sfsktywąe grupę amfotsryjznych związków oowisrzchąiowo czyąąych staąowią związki odsdmudecs alkoksylowaue hydroksysulfodstaiąę o wzorzs:

R2

Rl — N+ - CH2 -CH -CH2 -SO3 1 I

R3 OH gdzis:

Ri jsst grupą węglowodorową, wwbraąą z zakresu C12H25 do C21H43 a

R2 i R3 to grupy ooli(ąlkilsno tlsąkows), zawisrąjecs każda ą jsdąostsk tlrnku ąlkilsąowsgo, gdzis 3 < ą < 21.

Korzystąis, R2 i R3 to grupy tlsąków polistylsąowsgo i polipropylsąowsgo każda, lud misszaąiąa jsdąostsk tlsąków oolistylsąowsgo i ooeiorooylsnowsgo.

Najkorzystuisj R2 i R3 zawisra odopwisdnio ąi i ą2 jsdnostsk tlmku alkilsąowsgo a 3<ąi + ą ₂<2 1.

W sposodis wsdług wyąalazko ilość wymagaąsgo związku powisrzchniowo czy^sgo zalsży od procsntowsj zawartości aktywąsgo składąika w produkcis przy czym korzystąis misści się w zakrssis 0,1 do 20,00 g/l.

Odróhkę wstępąą włókisą ksratyąowych prowadzi się w środowisku alkalicząym o wartości pH od 7 do 11, korzystąis od 8 do 8,5 w tsmpsraturzs od 5°C do 100°C, korzystąis w tsmpsraturzs od 20° do 50°C, w czasis od 10 do 60 miąut. Tak przygotować włókua poddajs się darwisąiu w kwaśuym roztworzs darwiącym, ząwisrajecym jsdsą lud więcsj środków aątyiąssktowych oraz darwąik, uatomiast’ ąisopsiadąjąjsgo wyrówąujejych związków po8

171 306 wierzchniowo czynnych. Obróbkę wstępną oraz etapy barwienia prowadzi się w jednej kąpieli, która wyjściowo jest alkalicznym roztworem dla etapu obróbki wstępnej, a następnie jest przekształcana w roztwór barwiący. Wspomniany amfoteryczny związek powierzchniowo czynny dobiera się tak, aby został zasadniczo wyczerpany z kąpieli przed wspomnianym jej przekształceniem. Przekształcenie kąpieli z odczynu alkalicznego na odczyn kwaśny następuje przez dodanie kwasu do uzyskania wartości pH mniejszej od 7 i większej od 3, korzystnie pH = 4,5. Rodzaj stosowanego kwasu jest zdeterminowany rodzajem stosowanego barwnika. W niektórych przypadkach do kąpieli można również dodać sole nieorganiczne takie jak siarczan sodowy, lub inne reagenty niezakłócąjące wyczerpywania barwników, którymi są związki antypieniące i dyspergujące barwnik jak sulfoniany sodowo naftalenowe, lignosulfoniany lub pewne pochodne polialkilenotlenków. Można również dodawać czynniki antyinsektowe. Po ustaleniu kąpieli barwiącej prowadzi się proces barwienia podwyższając temperaturę do wartości od 70° do 110°C , korzystnie od 75° do 100°C i utrzymując ją przez określony czas. Proces barwienia włókien keratynowych sposobem według wynalazku prowadzi się również poprzez kontaktowanie włókien z cieczą kąpieli zawierającą alkaliczny roztwór amfoterycznego związku powierzchniowo czynnego, a następnie dodanie barwnika do cieczy kąpieli z jednoczesnym nakładaniem barwnika na włókna w kąpieli.

W procesie jedno kąpielowego barwienia włókien keratynowych zarówno etap obróbki wstępnej jak i etap barwienia prowadzone są w tej samej cieczy. Można również ciecz po obróbce odrzucić, a tkaniny barwić w świeżo przygotowanej kąpieli.

Zaletą sposobu według wynalazku jest polepszenie własności barwiących dotyczących pełnego pokrycia zwietrzałych końcówek oraz dobre wyczerpywanie związków antyinsektowych. Również zaletą sposobu jest możliwość włączenia obróbki w normalny tok przerabiania wełny na przykład jako wstępną obróbkę przed barwieniem luźnego surowca, nieskręconych pasm wełny, włóczki, materiałów lub ubrań oraz jako część ostatnich etapów prania surowej wełny. Metoda jednej kąpieli pozwala osiągnąć korzyści z działania związku wyrównującego bez redukcji przyswajania środka antyinsektowego przez wełnę. Ma to duże znaczenie dla środowiska, zwłaszcza dla życia wodnego, ze względu na możliwy toksyczny wpływ wysokich stężeń permetryny wydalanej z farbiami w ściekach. Obrobiony materiał można barwić natychmiast, albo wysuszyć i barwić później bez straty efektywności.

Sposób według wynalazku ilustrują bliżej poniższe przykłady.

Przykład 1.25g wełnianej tkaniny czesankowej traktuje się cieczą w stosunku ciecz:materiał równym 20:1 przez 30 minut w temperaturze 40°C roztworem zawierającym 0,5 g/l związku o wzorze:

ICH2 CH2 O)_mSO₃Rl- N+ (CH₂ CH₂ O)_nH

CH3 gdzie R jest rodnikiem węglowodorowym łojowej aminy tłuszczowej, m+n = 8. pH roztworu ustala się na 8 do 8,5 mieszaniną węglanu i dwuwęglanu sodowego.

Po obróbce ciecz odrzuca się, a próbkę barwi się w świeżej kąpieli, w stosunku ciecz:materiał równym 20:1 w temperaturze do 40°C, a pH ustala się na 4,5 przy pomocy kwasu mrówkowego. Po dodaniu roztworu zawierającego następujące barwniki: 0,175% nmw Neutrichrome Szary SBG i 0,059% nmw Neutrichrome Bordo S3B, kąpiel barwiącą podgrzewa się do temperatury 90°C w ciągu 25 minut. Czas barwienia w temperaturze 90°C wynosił 30 minut, po czym kąpiel chłodzi się do temperatury 75°C. Następnie próbkę płucze się i suszy. Kąpiel

171 306 barwiąca została całkowicie wyczerpana, a poza tym podczas płukania nie wydzielał się barwnik. Próbka była równo zabarwiona i pozbawiona efektu falistości.

Próbkę tkaniny wełnianej barwiono również mieszaniną opisanych wyżej barwników według następującej konwencjonalnej procedury. Temperaturę kąpieli barwiącej ustalono na 40°C, a pH=4,5 ustalono kwasem octowym. Dodano też czynnik wyrównujący (0,5 nmw Albegal A, Ciba-Geigy), typowy w procesach barwienia wełny. Po dodaniu mieszaniny barwników ciecz ogrzano do temperatury wrzenia z prędkością 2°C/min., a następnie utrzymywano w tej temperaturze przez 30 minut po czym ciecz schłodzono do temperatury 75°C, a próbkę wypłukano i osuszono.

W przeciwieństwie do całkowitego wyczerpania barwnika uzyskanego w przypadku wstępnie obrobionej wełny w temperaturze 90°C, wyraźny był znacznie niższy stopień wyczerpania uzyskany metodą konwencjonalną w temperaturze wrzenia.

Przykład 2. 44 g wypranej luźnej wełny traktuje się w stosunku 10:1 przez 30 minut w temperaturze 40°C roztworem zawierającym 0,5 g/l związku o wzorze:

(CH2CH2O)_mSO3 _Rl- _N+ -(CH2CH2O)_nH

CH2CONH2 gdzie R jest rodnikiem węglowodorowym zawierającym 18 atomów węgla: am + n = 7. pH roztworu ustalono się na 8 do 8,5 mieszaniną węglanu i dwuwęglanu sodowego.

Po obróbce ciecz odrzuca się, a próbkę barwi się w temperaturze 90°C w świeżej kąpieli, w stosunku ciecz:materiał równym 10:1, metodą opisaną w przykładzie 1. Pod koniec cyklu barwienia ciecz była pozbawiona koloru, wskazując na całkowite wyczerpanie barwników.

Próbkę luźnej wypranej wełny barwiono w temperaturze wrzenia w stosunku ciecz:materiał równym 10:1 metodą opisaną w przykładzie 1. Pod koniec cyklu barwienia ciecz była pozbawiona koloru, wskazując na mniejsze wyczerpanie barwnika w porównaniu z powyższym barwieniem, prowadzonym zgodnie z metodą niniejszego wynalazku. Ponadto porównanie wełny barwionej w temperaturze 90°C metodą według niniejszego wynalazku z próbką barwioną metodą konwencjonalną w temperaturze wrzenia wykazało, że pierwszą z metod uzyskuje się znacznie doskonalsze pokrycie zwietrzałych końcówek.

Przykład 3. 25 g tkaniny z wełny czesankowej (25 g) poddaje się barwieniu metodą opisaną w przykładzie 1. Po obróbce ciecz odrzuca się, a próbkę barwi w świeżej kąpieli metodą barwienia opisaną w przykładzie 1 z tą różnicą, że ciecz podgrzewa się do temperatury wrzenia, zamiast do temperatury 90°C, a czas barwienia trwał 30 minut. Próbkę kontrolną barwiono w kąpieli zawierającej 0,5% nmw Albegal A, jak opisano w przykładzie 1.

Porównanie dwóch kąpieli barwiących pod koniec cyklu barwienia wykazało, że wyczerpanie barwnika w temperaturze wrzenia przez wełnę poddaną wstępnej obróbce według niniejszego wynalazku było lepsze niż wyczerpywanie uzyskane zwykłą metodą w temperaturze wrzenia w obecności Albegalu A.

Przykład 4.44g wypranej luźnej wełny (44 g) poddaje się barwieniu metodą opisaną w przykładzie 2. Po obróbce ciecz odrzuca się, a próbkę barwi się w świeżej kąpieli w stosunku ciecz:materiał równym 10:1, stosując metodę barwienia opisaną w przykładzie 1 z tą różnicą, że kąpiel barwiącą ogrzewa się do temperatury wrzenia zamiast do temperatury 90°C. Czas barwienia w temperaturze wrzenia wynosił 15 minut. Próbkę kontrolną barwiono jak przykładzie 1.

171 306

Porównanie dwóch kąpieli barwiących pod koniec cyklu barwienia wykazało, że wyczerpywanie barwnika w temperaturze wrzenia przez wełnę poddaną obróbce wstępnej według nrniejszzgo wynalazku było lepsze niż wyczerpywanie uzyskane zwykłą metodą w temperaturze wrzenia w obecności Albegalu A. Ponadto porównanie wełny poddanej obróbce wstępnej metodą według niniejszego wynalazku i barwionej w temperaturze wrzenia z wełną nie poddaną obróbce wstępnej i farbowaną w obecności Albegalu A wykazało, że pierwsza z nich miała znacznie lepsze pokrycie zwietrzałych końcówek.

Przykład 5. Dwie próbki tkanin wełnianych traktuje się oddzielnie, przy pH 8 do 8,5 przez 30 minut w temperaturze 40°C metodami opisanymi w przykładach ii 2. Po obróbce ciecze odrzuca się, a tkaniny barwi się oddzielnie w świeżych kąpielach. Zastosowano metodę opisaną w przykładzie 1 z tą różnicą, że do kąpieli dodano, gdy ciecze miały temperaturę 40°C, 0,25% nmw komercyjnego czynnika antymolowego Peri^n (Wellcombe). Proces barwienia prowadzono przez 30 minut w temperaturze 90°C.

Przeprowadzono również kontrolne barwienia w temperaturze wrzenia w obecności różnych stężeń czynników wyrównujących pokazanych w tabeli 1. Te zastrzeżone substancje reprezentują typy powszechnie stosowane w barwieniu wełen. Te kąpiele barwiące również zawierały 0,25 nmw Perigenu.

Próbki następujących cieczy z każdego barwienia były analizowane na aktywny składnik czynnika antymolowego (syntetyczny piretroid);

(a) kąpiel barwiąca po ochłodzeniu do temperatury 75°C, ale przed usunięciem wełny;

(b) ciecz używana do płukania wełny po odrzuceniu kąpieli barwiącej.

Wyniki zebrano w tabeli 1.

Tabela 1

Stężenie czynnika antymolowego w wyczerpanych kąpielach barwiących i w cieczach pluczących

	STĘŻENIE CZYNNIKA ANTYMOLOWEGO (ppb) WYCZERPANEGO
Ciecz barwiąca (a)	Ciecz płucząca j (b)
(A) Metoda konwencjonalna
Albegal A (I) (0,5% nmw)	674	87
Albegal A (1,0% nmw)	2440	223
Avolan UL75 (II) (0,5% nmw)	1200	164
Ayolan UL75 (1,0% nmw)	2425	300
Lyogen UL (III) (1,0% nmw)	2710	217
(B) Z obróbką wstępną według wynalazku
Jak w przykładzie 1	69	138
Jak w przykładzie 2	34	38

(I) Ciba-Geiuy (II) Bayer (III) Sandoz (ppb) części na miliard

Wyniki z tabeli 1 wyraźnie wykazują lepsze wyczerpywanie czynnika antymolowego według nowej metody, niż według normalnych metod stosowanych w barwieniu wełny

Przykład 6. Sporządzono szereg alkoksylowanych hydroksysulfobetain według następującej metody:

171 306

W każdym przypadku 0,1 molaepichlorohydryny (2,3 epoksy-1-chloropropan) reagowało z 0,1 mola etoksylowanej aminy o wzorze ogólnym:

^ckH2k+l -- N (CH₂CH₂O)_nH w mieszaninie 0,2 mola 1,2-propanodiolu i 0,2 mola wody. Mieszaninę reakcyjną trzymano w temperaturze 40°C przez trzy godziny, utrzymując jednocześnie pH na poziomie wartości 8 przez stopniowe dodawanie 0,1 mola 2N kwasu solnego. Mieszanie kontynuowano przez następne dwie godziny w temperaturze 40°C, a następnie dodano 0,1 mola siarczynu sodowego. Temperaturę podniesiono do 100°C i utrzymywano ją przez sześć godzin. Produktem reakcji był związek o następującym wzorze ogólnym:

(CH₂CH2O5_mH

CkH₂k+l

N+

CH₂ - CH

CH2SO3OH (CH₂CH₂O)_nH

W osobnych reakcjach zastosowano tę metodę do sporządzania następujących specyficznych produktów (I) k = 18, m + n = 10 (li) k = 16, m + n = 15 (III) k= 17, m + n= 5

Przykład 7. Próbki wypranej luźnej wełny traktuje się, w stosunku ciecz: materiał równym 10:1 i pH od 8 do 8,5 jak w przykładzie 2, roztworem zawierającym 0,5 g/l produktu (I), otrzymanego zgodnie z przykładem 6, czyli:

(CH₂CH₂O)_mH

R- N+ - CH₂ - CH -CH2SO3OH (CH₂CH₂O)_nH

171 306 gdzie R jest rodnikiem węglowodorowym zawierającym 18 atomów węgla, a m + n - 10. Po obróbce ciecz odrzuca się, a wełnę farbuje się w świeżej kąpieli jak w przykładzie 2 z nmw Bordo s-3b mieszaninę barwników zastąpiono 0,016% (Crompton i Knowles), 0,027% nmw Neutrichrome Szary SBJ i 0,0068% nmw Coomassie Niebieski B (ICI). Pod koniec cyklu barwienia ciecz była zupełnie bezbarwna, wskazując na całkowite wyczerpanie barwników.

Próbkę wypranej wełny barwi się w temperaturze wrzenia w stosunku ciecz:materiał równym 10:1 metodą opisaną w przykładzie 1 z tą różnicą, że zamiast 0,5% nmw Albegalu A do kąpieli barwiącej dodano 1,0% Albegalu A. Pod koniec cyklu barwienia wizualne badanie kąpieli barwiącej wykazało obecność resztek barwnika, wskazując na znacznie niższe wyczerpanie barwnika niż w przypadku powyższego barwienia w temperaturze 90° wełny poddanej obróbce wstępnej. Porównanie próbki wełny barwionej w temperaturze 90°C zgodnie z metodą niniejszego wynalazku z próbką barwioną metodą konwencjonalną w temperaturze wrzenia wykazało znaczną wyższość tej pierwszej, jeśli chodzi o pokrycie zwietrzałych końcówek.

Przykład 8. Próbki wypranej luźnej wełny barwi się jak w przykładzie 7. 0.5% na masę włókna związkiem (iI), sporządzonym zgodnie z przykładem 6, którego wzór ilustruje przykład 7, gdzie R jest rodnikiem węglowodorowym zawierającym 16 atomów węgla, a m + n - 15. Po obróbce ciecz odrzuca się, a wełnę barwi się w świeżej kąpieli zgodnie z przykładem 2 z tą różnicą, że mieszaninę barwników zastąpiono 0,016% nmw Neutrichrome Bordo S-3B (Crompton i Knowles), 0,027% nmw Neutrichrome Szary SBJ i 0,0068% nmw Coomasie Niebieski B (ICI). Pod koniec barwienia ciecz była zupełnie czysta, wskazując na całkowite wyczerpanie barwników. Próbkę wypranej wełny barwi się w temperaturze wrzenia w stosunku cie^materiał równym 10:1 metodą opisaną w przykładzie 1 z tą różnicą, że zamiast 0,5% nmw Albegalu A, do kąpieli barwiącej dodaje się 1,0% nmw Albegalu A. Pod koniec cyklu barwienia badanie wizualne kąpieli barwiącej wykazało obecność resztek barwników, wskazując na znacznie niższe wyczerpanie barwnika niż w przypadku powyższego barwienia w temperaturze 90°C wstępnie obrobionej wełny. Porównanie próbki wełny barwionej w temperaturze 90°C zgodnie z metodą mniejszego wynalazku z próbką barwioną metodą konwencjonalną w temperaturze wrzenia, wykazało znaczną wyższość tej pierwszej, jeśli chodzi o pokrycie zwietrzałych końcówek.

Przykład 9. Próbki wypranej luźnej wełny barwi się jak w przykładzie 7, 0,5% na masę wełny związkiem (III) sporządzonym zgodnie z przykładem 6, którego wzór ilustruje przykład 7, gdzie R jest rodnikiem węglowodorowym zawierającym 17% atomów węgla, a m + n - 5. Po obróbce ciecz odrzuca się, a wełnę barwi się w świeżej kąpieli jak opisano w przykładzie 2 z tą różnicą, że mieszaninę barwników zastąpiono 0,16% nmw Neutrichrome Bordo S-3B (Crompton i Knowles), 0,027% nmw Neutrichrome Szary SBJ i 0,0068% nmw Cnomassie Niebieski B (ICI). Pod koniec cyklu barwienia ciecz była zupełnie czysta, co wskazywało na całkowite wyczerpanie barwników.

Próbkę wypranej wełny barwi się w temperaturze wrzenia w stosunku ciecz:materiał równym 10:1 metodą opisaną w przykładzie 1 z tą różnicą, ze zamiast 0,5% nmw Albegalu A dodaje się 1,0% nmw Albegalu A. Pod koniec cyklu barwienia badanie wizualne kąpieli barwiącej wykazało obecność resztek barwników, wskazując na znacznie niższe wyczerpanie barwnika niż w przypadku wstępnie obrobionej wełny, barwionej powyższym sposobem w temperaturze 90°C. Porównanie próbki wełny barwionej w temperaturze 90°C zgodnie z metodą niniejszego wynalazku z próbką barwioną metodą konwencjonalną w temperaturze wrzenia, wykazało znaczną wyższość tej pierwszej, jeśli chodzi o pokrycie zwietrzałych końcówek.

Przykład 10. Próbkę wypranej luźnej wełny barwi się w stosunku ciecz:materiał równym 10:1 i pH - 8, przez 30 minut w temperaturze 40°C 0,2% nmw produktem (o aktywności 50%) opisanym w przykładzie 7. Po obróbce wstępnej ciecz zakwasza się do pH - 4,5 kwasem mrówkowym i dodaje się czynnik antyinsektowy zawierający permetrynę Pythrin WB (Rudolf Chemicals) (0,9 nmw 10% aktywnego produktu). Po dodaniu barwnika Neutrichrome Bordo S-3B (0,2% nmw) kąpiel barwiącą ogrzewa się do temperatury 90°C w ciągu 25 minut i

171 306 otrzymuje się w tej temperaturze przez 30 minut. Ciecz barwiącą odrzuca się, a wełnę płucze. Próbki wyczerpanej kąpieli barwiącej oraz ciecz płuczącą zachowuje się do analizy na permetrynę.

Wizualne badanie wykazało, że barwnik został zupełnie wyczerpany przez wełnę Ponadto pokrycie zwietrzałych końcówek było znacznie doskonalsze niż w przypadku próbki wełny nie poddanej obróbce i również barwionej 0,2% Neutrichrome Bordo S-3B.

Stężenia permetryny w kąpieli barwiącej i w cieczy płuczącej wynosiły odpowiednio 180 ppb (części na miliard) i 270 ppb. Wartości te odpowiadają 99,5% wyczerpaniu ilości permetryny dodanej do kąpieli barwiącej.

Wyraźny kontrast w stosunku do powyższych danych stanowi próbka barwiona w obecności konwencjonalnego czynnika wyrównującego (Avolan UL75, Bayer) w temperaturze wrzenia, gdzie stężenie permetryny w wyczerpanej kąpieli barwiącej było większe niż 10 000 ppb . Odpowiada to wyczerpaniu mniej niż 90% ilości permetryny dodanej do kąpieli barwiącej

Przykład 11. Próbkę wypranej luźnej wełny barwi się w stosunku ciecz:wełna równym 10:1 i pH = 7,5, przez 15 minut w temperaturze 40°C, 0,2% nmw produktem opisanym w przykładzie 7, Po obróbce ciecz zakwasza się kwasem mrówkowym do pH = 4,5 i dodaje 0,5% nmw barwnika Lanaset Czerwony G (Ciba-Geigy). Kąpiel barwiącą ogrzewa się do temperatury wrzenia przez 45 minut i otrzymuje się w tej temperaturze przez 15 minut. Po tym czasie barwnik został całkowicie wyczerpany przez wełnę.

Przykład 12. Próbkę tkaniny z czystej wełny barwi się w stosunku ciecz:wełna równym 20:1 i przy pH = 7,5 przez 20 minut w temperaturze 40°C, 0,4% nmw produktem opisanym w przykładzie 11. Następnie pH cieczy ustala się na 4,5 przy pomocy kwasu mrówkowego i dodaje barwniki Erio Czerwony 2B (1,8% nmw) i Erio Niebieski BGL (0,8% nmw) (Ciba-Geigy). Kąpiel barwiącą ogrzewa się do temperatury wrzenia przez 45 minut i utrzymuje się w tej temperaturze przez następne dziesięć minut. Po tym czasie wyczerpanie barwnika było całkowite.

Przykład 13. Próbkę luźnej wełny poddaje się wstępnej obróbce jak w przykładzie 11 ztą różnicą, że przed podniesieniem temperatury, do kąpieli barwiącej dodaje się 0,9% nmw komercyjnego związku antymolowego Perigen EC (Wellcombe) (Perigen EC zawiera 10% (masa /objętość) syntetycznego perytroidu-permetryny). Stężenia permetryny w wyczerpanej kąpieli barwiącej i w cieczy przepłuczu wynosiły odpowiednio 310 ppb i 230 ppb.

W przeciwieństwie do tych wyników, próbka barwiona w temeperaturze wrzenia w obecności 1% nmw konwencjonalnego czynnika wyrównującego (Albegal A, Ciba-Geigy), wykazała stężenie permetryny w wyczerpanej kąpieli barwiącej większe niż 7 000 ppb. Ponadto próbka wełny barwiona metodą według niniejszego wynalazku wykazała znacznie lepsze pokrycie zwietrzałych końcówek niż próbka barwiona w obecności konwencjonalnego czynnika wyrównującego barwę.

Claims

1. Sposób barwienia włókien keratynowych z ulepszonym wykorzystaniem składników kąpieli, obejmujący wstępną obróbkę włókien, zwłaszcza wełnianych, przebiegający w podwyższonej temperaturze i polegający na kontaktowaniu tych włókien z alkalicznym roztworem amfoterycznego związku powierzchniowo czynnego, a następnie poddanych procesowi barwienia, znamienny tym, że włókna keratynowe poddaje się obróbce wstępnej przez kontaktowanie ich z wodnym alkalicznym roztworem amfoterycznego związku powierzchniowo czynnego o pH od 7 do 11, a następnie tak przygotowane włókna poddaje barwieniu w kwaśnym roztworze barwiącym o pH od 7 do 3, zawierającym środki antyinsektowe oraz barwnik, lecz niezawierającego wyrównujących związków powierzchniowo czynnych, przy czym wstępną obróbkę włókien oraz ich barwienie prowadzi się w jednej kąpieli lub odrębnie.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że amfoteryczny związek powierzchniowo czynny wybiera się z zestawu zawierającego:

(a) N-alkilo betainy i sulfobetainy typu:

R2

I _Rl .- N+ - (CH2)_nX“

R3 gdzie R|, R2 i R3 to grupy alkilowe; n>1; X' to albo -COO' albo -SO 3’ (b) Betainy alkilo-amidowe i sulfobetainy typu:

R2

Rl - CONH (CH2) n - ^N+ -(CH2)mX~

R3 gdzie R>, R2 i R 3 to grupy alkilowe; m > 1;

n > 1; X' to albo -COO' albo -SO3' (c) Amfoteryczne związki powierzchniowo czynne następującego typu.

(CH2 CH2 O)_m XZ

R_X - N+ - (CH2 CH2 O) _nH \

gdzie:

Ri jest grupą alkilową, zwykle zawierającą mniej niż 22 atomy węgla; m i n to liczby całkowite, zwykle zawarte pomiędzy 1 a 30;

X' to -COO';'-SO3'; -OSO3'; -SSo₃'; lub HPO4'

Y jest amidem lub inną pochodną kwasu tłuszczowego.

(d) Amfoteryczne związki powierzchniowo czynne następującego typu:

(CH2CH2O)_mX“

Rl

N+- (CH2CH2O)_nH gdzie:

R1 jest grupą alkilową, zwykle zawierającą mniej niż 22 atomy węgla; m i n to liczby całkowite, zwykle zawarte pomiędzy 1 a 30,

X’ to -COO'; -SOs'; -SSO3' lub HPO4';

Y jest p odstawionąlub b iepodstawioną grupą ąl kilową, zwykle zawierejacą mniej niż żięć atomów węgla.

(e) Amfoteryczne związki powierzchniowo czynne następującego typu:

CH2 / \

N CH2 C2H4OR1

X- CH2 Y gdzie:

R jest rodnikiem kwasu tłuszczowego;

Ri to H; Na lub CH₂COOM;

X to OH, sól kwaśna lub sól anionowego powierzchniowo czynnego siarczanu lub sulfonianu;

Y toCOOM, CH2COOM lub CHCH2SO3M I

OH

M to Na, H lub zasada organiczna.

(f) Aikoesylowkna hydroksysulfobetaiek o wzorze ogólnym:

R2

Rl- N+ -CH2 -CH - CH2 - SO3

R3

OH gdzie:

171 306

Ri jest grupą węglowodorową wybraną z zakresu C12H25 do C21H43;

R2 i R3 to grupy poli-alkilenotlenkowe, z których każda zawiera n jednostek tlenku alkilenowego, gdzie 3 < n < 21.

3. Sposób według zastrz. 1 alb o 2, bn amienny tym, ze jak o związzk powierzchniowo czynny stosuje się alkoksylowaną hydroksysulfobetainę o wzorze:

R2

Rl

N+ - CH2 -CH -- CH2

I I r₃ oh

SO3^- gdzie:

Ri jest grupą węglowodorową wybraną z zakresu G2H25 do C21H43

R2 i R 3 to grupy poli(alkilenn tlenkowe), każda zawierająca n jednostek tlenku alkilenowego, gdzie 3 < n < 2l.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się związek powierzchniowo czynny, w którym R 2 i R3 stanowią grupy tlenków polietylenowego lub polipropylenowego lub mieszaniny tych grup.

5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się związek powierzchniowo czynny, w którym R2 i R3 zawierają odpowiednio ni i n2 jednostek tlenku alkilenowego w zakresie 3 < ni + n2 < 21.

6. Sposób według zastrz. 1 albo 2. znamienny tym, że ilość związku powierzchniowo czynnego dobiera się w zależności od procentowej zawartości aktywnego składnika w produkcie, przy czym korzystnie mieści się w zakresie 0,1 do 20,0 g /l, w przypadku dodawania w stosunku cieczowym 30:1.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związek powierzchniowo czynny dobiera się tak, aby uległ wyczerpaniu przed zmianą kąpieli na roztwór kwaśny.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces obróbki wstępnej i proces barwienia prowadzi się w pojedynczej kąpieli, która dla procesu obróbki jest roztworem alkalicznym, a dla procesu barwienia roztworem kwaśnym.

9. Sposób według zastrz. 1 albo 8, znamienny tym, że zmianę kąpieli alkalicznej w kąpiel kwaśną prowadzi się poprzez dodanie znanego kwasu, którego rodzaj uzależniony jest od rodzaju użytego barwnika.

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że dla zamiany kąpieli niezakłócającej wyczerpywania barwników można dodawać sole nieorganiczne takie jak siarczan sodowy, sulfoniany sodowonaftalenowe, lignosulfoniany i pochodne poli-alkilenotlenków.