1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 28718
(51) D06M 13/00 (2006.01)
D06B 1/04 (2006.01)
D06B 19/00 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2013/0805.1
(22) 14.06.2013
(45) 15.07.2014, бюл. №7
(72) Таусарова Бижамал Раимовна; Кутжанова
Айкен Жуматаевна; Баданова Айгерим
Кенжебековна; Буркитбай Асемгуль
(73) Акционерное общество "Алматинский
технологический университет"
(56) Патент РФ №2078865, кл. D06М 15/568, опубл.
10.05.1997г
(54) СПОСОБ ГИДРОФОБНОЙ ОТДЕЛКИ
ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ
МАТЕРИАЛОВ
(57) Изобретение относится к химической
технологии волокнистых материалов, в частности к
заключительной отделке целлюлозных текстильных
материалов с целью придания им гидрофобных и
водоупорных свойств с максимальным сохранением
показателей воздухопроницаемости, и может быть
использовано в текстильной промышленности.
Задачей заявляемого изобретения является
получение нового технического результата, который
заключается в разработке способа гидрофобной
отделки целлюлозных текстильных материалов с
достижением высокого уровня гидрофобизации и
водоупорности, а также устойчивости отделки к
истиранию, водным обработкам, с максимальным
сохранением показателей воздухопроницаемости.
Способ отделки целлюлозных текстильных
материалов заключается в пропитке сначала водным
раствором полиэтиленгликоля (ПЭГ 6000) с
концентрацией 5-15г/л с последующей сушкой при
70°С до постоянной массы, а затем толуилен-2,4-
диизоцианатом (2,4-ТДИ) с концентрацией 6-30г/л в
растворе перхлорэтилена с последующей сушкой
при 70°С до постоянной массы и термообработкой
при 120° - 180°С в течении 60 с путем
каландрирования или использования термопресса.
(19)KZ(13)A4(11)28718

2. 28718
2
Изобретение относится к химической технологии
волокнистых материалов, в частности к
заключительной отделке целлюлозных текстильных
материалов с целью придания им гидрофобных и
водоупорных свойств с сохранением высоких
эксплуатационно-эстетических характеристик, и
может быть использовано в текстильной
промышленности.
Известны способы обработки текстильного
материала, в которых пропитку осуществляют
растворами, содержащими полиуретановые
композиции. Так, известен способ отделки
текстильных материалов из шерсти путем
последовательной пропитки раствором дигидразида
органической дикарбоновой кислоты в амидном
растворителе и раствором диизоцианата с
последующей сушкой и термообработкой при 140-
150°С (А.с. СССР №836258, кл. D06M 13/42, опубл.
07.06.81).
Данный способ позволяет получать материалы с
повышенной разрывной прочностью, однако они не
сохраняют воздухопроницаемость.
Известен также способ последовательной
пропитки и сушки текстильного материала сначала
полиуретановым латексом на основе
полиоксипропиленгликоля и 4,4'-
дифенилметанадиизоцианата в виде 35-40%-ного
раствора в воде, а затем 8-12%-ным водным
раствором триаммонийфосфата с заключительной
термообработкой при 115-125°С (Патент SU
№1659552, кл. D06M 15/564, опубл. 30.06.1991).
Данная обработка обеспечивает материалу
водоупорность, но при этом воздухопроницаемость
материала не сохраняется.
Наиболее близким к предлагаемому является
способ обработки текстильного материала путем
пропитки полиуретановой композицией с
последующей сушкой и термообработкой, причем в
полиуретановой композиции используют
форполимер на основе политетрагидрофурандиола и
толуилендиизоцианата, а пропитку осуществляют в
присутствии в качестве отвердителя ароматического
диамина в среде органического растворителя. При
этом сушку осуществляют при температуре 30-50°С
в течение 0,5-2 часов, а термообработку при
температуре 80-120°С в течении 10-30 мин [Патент
RU 2078865, кл. D06M 15/568, опубл. 10.05.1997].
Недостатком известного способа является
необходимость дополнительного применения
отвердителя ароматического диамина в среде
органического растворителя и длительность
времени термообработки. Снижая проницаемость
материала и увеличивая срок его службы, данный
способ не сохраняет воздухопроницаемость
материала.
Задачей заявляемого изобретения является
получение нового технического результата, который
заключается в разработке способа гидрофобной
отделки целлюлозных текстильных материалов с
достижением высокого уровня гидрофобизации и
водоупорности, а также устойчивости отделки к
истиранию, водным обработкам, с максимальным
сохранением показателей воздухопроницаемости.
Поставленная техническая задача решается тем,
что разработан новый способ гидрофобной отделки
целлюлозных текстильных материалов путем
пропитки водным раствором водорастворимого
полимера с последующей сушкой, а затем раствором
гидрофобизирующего соединения с последующей
сушкой и термообработкой, где в качестве
водорастворимого полимера используется
полиэтиленгликоль (ПЭГ 6000), а в качестве
гидрофобизирующего соединения органический
раствор толуилен-2,4-диизоцианата (2,4-ТДИ). При
этом сушку после обработки водным и
органическим растворами проводят при 70°С до
постоянной массы, а термообработку проводят при
120 - 180°С в течении 60 секунд причем
термообработку осуществляют путем
каландрирования или использования термопресса.
Наилучшим образом способ реализуется при
использовании в качестве органического
растворителя перхлорэтилена.
Органический растворитель подбирают таким
образом, чтобы он одновременно являлся хорошим
разбавителем толуилен-2,4-диизоцианата, не
вступал в химическое взаимодействие с ним и
полиэтиленгликолем, был нетоксичен и негорюч, не
вызывал деструкцию текстильного материала и
легко выводился в процессе сушки из
модифицирующегося текстильного материала.
Наилучшим по этим показателям растворителем
является перхлорэтилен, который широко
используется при химической чистке одежды.
При первой сушке в заданном режиме
происходит удаление избытка воды, необходимой
для растворения полиэтиленгликоля, но не
допустимой в реакции с толуилен-2,4-
диизоцианатом, а при второй - избытка
растворителя, необходимого для равномерного
распределения толуилен-2,4-диизоцианата в
текстильной основе. Режим термообработки
обеспечивает взаимодействие полиэтиленгликоля с
толуилен-2,4-диизоцианатом и фиксацию
полученного модифицированного полимера на
волокне. Модифицированный указанным способом
текстильный материал приобретает гидрофобные,
водоупорные свойства, максимально сохраняя
показатели воздухопроницаемости, так как
полимерная пленка образуется на волокне, не
закупоривая пространство между волокнами.
Существенным отличием предлагаемого
изобретения от известного является то, что для
гидрофобной отделки хлопчатобумажный
текстильный материал пропитывают водным
раствором полимера с последующей сушкой, в
качестве которого используют полиэтиленгликоль
(ПЭГ 6000), и раствором гидрофобизирующего
соединения толуилен-2,4-диизоцианата с
последующей сушкой и термообработкой, причем
сушку после каждой пропитки проводят при 70°С до
постоянной массы, а термофиксацию проводят при
120° - 180°С в течении 60 с путем каландрирования
или использования термопресса.
Изобретение может быть проиллюстрировано
следующими примерами:

3. 28718
3
Пример 1. Образец хлопчатобумажной ткани
пропитывают окуночным методом при температуре
20 - 25°С в течении 10 с водным (дистиллированная
вода) раствором полиэтиленгликоля (ПЭГ 6000)
концентрацией 5 г/л, отжимают до 90%-ного
прироста массы и сушат при 70°С до постоянной
массы. Затем ткань пропитывают при тех же
условиях в растворе толуилен-2,4-диизоцианата
концентрацией 6 мл/л в среде органического
растворителя, отжимают до 90%-ного прироста
массы и сушат при 60°С до постоянной массы.
После сушки материал подвергают
термообработке при 120°С в течении 60 секунд с
последующей промывкой в дистиллированной воде
при 40°С и 25°С.
Пример 2. Способ обработки по примеру 1,
отличающийся тем, что термообработка проводится
при 150°С.
Пример 3. Способ обработки по примеру 1,
отличающийся тем, что термообработка проводится
при 180°С.
Пример 4. Способ обработки по примеру 1,
отличающийся тем, что концентрация толуилен-2,4-
диизоцианата составляет 18 г/л.
Пример 5. Способ обработки по примеру 4,
отличающийся тем, что термообработка проводится
при 150°С.
Пример 6. Способ обработки по примеру 3,
отличающийся тем, что концентрация толуилен-2,4-
диизоцианата составляет 18 г/л.
Пример 7. Способ обработки по примеру 4,
отличающийся тем, что концентрация толуилен-2,4-
диизоцианата составляет 30 г/л.
Пример 8. Способ обработки по примеру 7,
отличающийся тем, что термообработка проводится
при 150°С.
Пример 9. Способ обработки по примеру 5,
отличающийся тем, что концентрация толуилен-2,4-
диизоцианата составляет 30 г/л.
Пример 10. Способ обработки по примеру 1,
отличающийся тем, что концентрация
полиэтиленгликоля составляет 15 г/л.
Пример 11. Способ обработки по примеру 10,
отличающийся тем, что термообработка проводится
при 150°С.
Пример 12. Способ обработки по примеру 3,
отличающийся тем, что концентрация
полиэтиленгликоля составляет 15 г/л.
Пример 13. Способ обработки по примеру 10,
отличающийся тем, что концентрация толуилен-2,4-
диизоцианата составляет 18 г/л.
Пример 14. Способ обработки по примеру 13,
отличающийся тем, что термообработка проводится
при 150°С.
Пример 15. Способ обработки по примеру 12
отличающийся тем, что концентрация толуилен-2,4-
диизоцианата составляет 18 г/л.
Пример 16. Способ обработки по примеру 13,
отличающийся тем, что концентрация толуилен-2,4-
диизоцианата составляет 30 г/л.
Пример 17. Способ обработки по примеру 16,
отличающийся тем, что термообработка проводится
при 150°С.
Пример 18. Способ обработки по примеру 15,
отличающийся тем, что концентрация толуилен-2,4-
диизоцианата составляет 30 г/л.
В основу изобретения положена задача создать
способ обработки текстильного материала путем
пропитки, который обеспечивает высокую
гидрофобизацию материала с максимальным
сохранением показателей воздухопроницаемости.
Кроме того, способ должен обеспечивать
водоупорность, устойчивость материала к
истиранию и водным обработкам.
Количественный и качественный состав
композиции, а также данные, характеризующие
свойства полученных материалов, приведены ниже.
Показатели воздухопроницаемости
обработанных образцов приведены в таблице 1.
Показатели воздухопроницаемости ткани
определялись в соответствии с ГОСТ 12088-77.
Таблица 1
Показатели воздухопроницаемости обработанных образцов
Пример № Концентрация ПЭГ,
г/л
Концентрация 2,4 -
ТДИ, г/л
Воздухопроницаемость, дм3
/м2
*с
Температура термообработки, °С
120°С 150°С 180°С
1,2,3 5 6 55,9 56,0 56,0
4,5,6 5 18 55,2 55,7 55,4
7,8,9 5 30 53,3 54,6 54,3
10,11,12 15 6 55,1 55,3 54,9
13,14,15 15 18 53,0 54,1 53,8
16,17,18 15 30 52,3 53,5 52,9
Примечание: Норма воздухопроницаемости для
ткани по ГОСТ 20359-74 составляет 20 дм3
/м2
*с.
Показатель воздухопроницаемости необработанной
ткани составил 56,3 дм3
/м2
*с.
Показатели водоупорности обработанных
образцов приведены в таблице 2. Показатели
водоупорности ткани определялись в соответствии с
ГОСТ 3816-81.

4. 28718
4
Таблица 2
Показатели водоупорности обработанных образцов
Пример № Концентрация ПЭГ,
г/л
Концентрация 2,4 -
ТДИ, г/л
Водоупорность, мм вод.ст.
Температура термообработки, °С
120°С 150°С 180°С
1,2,3 5 6 100 100 120
4,5,6 5 18 110 120 140
7,8,9 5 30 115 135 145
10,11,12 15 6 130 130 130
13,14,15 15 18 140 150 160
16,17,18 15 30 150 160 170
Примечание: Показатель водоупорности
необработанной ткани составил 0 мм вод.ст.
Показатели стойкости к истиранию
обработанных образцов приведены в таблице 3.
Показатели стойкости к истиранию ткани
определялись в соответствии с ГОСТ 18976-73.
Таблица 3
Показатели стойкости к истиранию обработанных образцов
Пример № Концентрация ПЭГ,
г/л
Концентрация 2,4 -
ТДИ, г/л
Число циклов до разрушения образца
Температура термообработки, °С
120°С 150°С 180°С
1,2,3 5 6 321 359 347
4,5,6 5 18 343 381 352
7,8,9 5 30 398 436 400
10,11,12 15 6 337 386 361
13,14,15 15 18 381 425 398
16,17,18 15 30 448 483 462
Примечание: Показатель стойкости к истиранию необработанной ткани составил 310 циклов.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ отделки целлюлозных текстильных
материалов с целью придания им гидрофобных и
водоупорных свойств с максимальным
сохранением показателей воздухопроницаемости,
отличающийся тем, что пропитку осуществляют
сначала водным раствором полиэтиленгликоля (ПЭГ
6000) с концентрацией 5-15 г/л с последующей
сушкой при 70°С до постоянной массы, а затем
толуилен-2,4-диизоцианатом (2,4-ТДИ) с
концентрацией 6-30 г/л в растворе перхлорэтилена с
последующей сушкой при 70°С до постоянной
массы и термообработкой при 120° - 180°С в
течении 60 сек. путем каландрирования или
использования термопресса.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор Е. Барч