Vodorozpustný kationaktivní polyelektrolyt a způsob jeho výroby

vynález se týká vodorozpuatného kntionaktivního polyelektrolytu, ktorý lze uplatnit v textilnim zušleohfĺováni pro zvýšení. bervitelnosti celulőzových vláken, zvyäováni stáloati vabarveni e dokončováni vybnrveni ruktivnimi burvivy.Dosud známé přípravky pro zvyšovaní bnrvitosti celulőzovýoh vláken byly založeny na využití kvarternich amoniových eloučenin odvozenýoh od teroiárnich nminů a epiohlorhydrinu, s jednou reaktivni skupinouZvýšené účinky vykazuji kvarternf emoniově aloučeniny odvozená od heterooyklických sloučenin e dvěma atomy dúeiku, které mají dvě reaktivni skupiny. Dvě reektivni akupiny umožňují vázat se ve zvýšené miře na celulőzová vlákna a současně i niĺovat celulćzové řetězce.Moji obecný vzorec (I) mu k f x (1) r kde Y je skupinaje celé číslo 1, 2 nebo 3je celé číslo 1 nebo 2 je aniontový zbytek silné onorganické nebo organické kyselinyje heterocyklicky zbytek odvozený od heterocyklu a dvěma atomy dueíku.Tyto sloučeniny lze využít i pro zvyšovaní stálosti vyberveni substentivnimi barvivy. Jejich účinek na vybarveni jinými aniontovými barvivy je pouze průmärný. Milý vliv maji tedy i na vybaweni reaktivnimi barvivy.Návazně na barveni nebo potiekování je nutno z textilníoh materiálů odstranit bar-vivo, které neni na vláknech dostatečně upevněno, odstranit aorbovená pomocné chemikálie o u některých skupin barviv ještě dodatočné snižit vypratelnoat parviva například vytvořenim komplexu barvive a makromolekulárni sloučeniny s opečným nábojem 4něž má molekula bot-viva.Praní. textilních materiálů v procesu textilního zušlechtováni, především po barveni a tisku, je zdlouhavý proces, který činí vysoké nároky na spotřebu technologickéFranz( je zvláětě důležité a komplikovaná při barveni a potiskováni oelulőzových materiálů reaktivnimi barvivy. Při kolorováni touto skupinou barviv, jak známo, reaguje s celulőzovým vláknem pouze část barviva. Poměrně velký podíl barviva hydrolyzuje a je nutno jej odstranit. Na míře dokonalosti vypráni hydrolyzovaného barvive zävisistáloeti vybarveni nebo tisku.Řešení problému praní. reaktivnich barviv bylo e je zaměřeno několika smary.Pŕedevším se hledejí taková reaktivní systémy o konstituce bnwív, která by se fixovely ne vlákno s co nejvyšäím výtěžkem tak, aby pz-ením bylo nutno odstrnňovnt co nejnižší podíl barvivu.Druhým směrem upletňujícím ae rovněž již při volbě konstituce bewiva je, aby hydrolyzovlné bewivo bylo ce nejlépe vypr-atelné. Další možnosti se upletňují ve volbě postupu praní e to jnk z hlediska technologického, tak hlediska volby strojního zařízení.Zajímavou technologií je použití suspenzí sorbentů. Jejich využití však brání poměrně vysoká cena n rovněž se dosud plně nepodařilo vyřeiit konstmkčně úpravy strojního zařízení tak, aby bylo možno vlestnost. sorbentů plně využít.Často je využíváno i různých ketionnktivních přípruvků, která se nplikují ne záüěrpraní a mají účel blokovet zbytky nevypranáho barvíve. Tento postup je ze všech uvedených možností nojméně doporučitelný, neboĺ u většiny barvív dochází ke zhoräeníVýrazné účinky při odetraňování hydrolyzovaného podílu reaktivních berviv s celulőzových vláken po bawení nebo potiakování s při zlepšování stálostí vybarvení ostatními aniontovými bnrvivy především aubstentivními byly zjiätěny přcl. použití nově vytvořené řady kationaktívních polyelektr-olytů obsahujícíoh stwktunální skupinu obecného vzorce (2)-CHZ-Cfl-CHZ-M . onrclmcnz. N-(Clłýn-N r. (2) OH OH kde r je celé číslo 1 až 3, které značí valenci aniontu X k je celá číslo l nebo 2 n má 5151.» 2 až 10 X je aniontový zbytek silně nnorgsnickě nebo organické kyseliny s je celé číslo 1 až 4 la je bifunkční heterocyklicląý zbytek p Who je n lo MP 16 E J ŘŘW cR je otom vodíku nebo alkyl s počtem uhlíka | až 4Vzorec kauonaktívniho polyelektz-olytu se může vyjúdřit také kompletně, s použitím symbolu pro opekující se části řetězců a substituenty ve vzorcír je celá číslo I už 3k je celé číslo l nebo 2n je celé číslo 2 už 10x je aniontový zbytek silné nnobgenické nebo organické kyselinyM je výše definovaný bifunkčni heterocyklioký zbytek B je definováno Jakog 7 ll-(CH 2)n-NR 3 L- nebo -NR 4-(CH 2)n- Jsw pro hodnoty x 2R 1 jsou skupiny -Cl, -OH, nebo H-BR 2 je nom vodíku, nebo skupiny -A-OH, -A-Cl, -A-B-H, -A-B-A-R, R 3, R 4 jsou tom vodiku nebo alkyl s počtem uhlíků l až 4 o je celé číslo 1 až 4 .Kontinnktivni polyelektrolyt je připruvitelný reakcií sloučenin obecného vzorce U) s vicefunkčnimi aminy obecného vzorce (J)kde symboly n, s, R 3, R 4 moji výše uvedený význam.Na jeden mol sloučeniny obecného vzorce (l) lze použit 0,1 až 2 molů vicefunkčních amínů obecného vzorce (3). Zvléěĺ vhodné vlastnosti maji polyelektrolyty vzniklé reakcií sloučenin vzorců (1) a (3) v molárním poměru l 0,5 až 1 l.Jako vícefunkční aminy obecného vzorce (3) mohou být využity s výhodou dostupné látky, využívané v chemií epoxydových pryskyřic a při výrobě komplexotvorných látek. Takovými aminy jsou například etylendiamín, dietylentriamin a trietylentetramin.Příprava sloučenin obecného vzorce (1) byla již popsána a chráněna. Obvykle se nejprve připraví sůl silné kyseliny a heterocyklické sloučeniny se dvěma atomy dusiku,načež ee vodný roztok této soli kvertenizuje epichlorhydrinem tak, že na 1 mol této soli připldljí 2 maly epichlorhydrinu. Po dokončení kvarternizace lze navézat postup Dodleĺvynálezu, postupně přidávat vícefunkční amin obecného vzorce 3 nebo jeho vodný roztok. Reakce je exothermická a probíhá při teplotách 10 až 100 °C, s výhodou v teplotnim rozmezi 40 až 60 °C.Po skončení reakce se výsledný produkt používá bez dalších úprav.koncentráce účinné látky ve směsi je dáma požadavky na manipulaci při zpracování. Jovi se výhodná používat vodných roztoku látek podle vynálezu o koncentraci 40 až 60 âo. Produkty s vyšší koncentraci účinná látky maji příliš vysokou viskozitu, která ztěžuje mmipulaci při zpracování.Protože sloučeniny obecného vzorce l se připrevuài jako vodné roztoky s obsahem účinné látky 70 až 85 jev se pro dodržaní výše uvedené podmínky pro konoentraci sloučeniny podle vynálezu ve výsledném produktu užívat k syntéze víoefunkčních mind obecného vzorce (3) ve formě vodných roztoku o koncentrsci 40 až 50 .Výsledná reakční produkty jsou při obsahu účinné látky 40 až 60 žlutohnědé viskőzni kapaliny specifické hmotnosti 1,3 až 1,5 g.om 3, mísící se s vodou v každém poměru.Některé možnosti využití výchozích látek s jejich molární poměr při renkci obsahuje tabulka číslo |.V tabulce číslo 2 jsou uvedeny vzorce základních strukturálních jednotek těchto sloučenin.Sloučeniny podle vynálezu vykszuji celou řadu vlastnosti uplatnitelných v technologií zuělechĺováníu V slkslickém prostředí mohou reagovat s alkoholickými -OH skupinami celulőzové mskromolekuly e způsobovat tak její zesitění. Navázáním skupin obsahujícíoh kvarterní ntomy dusíku se výrazně zvyšuje barvitelnost aniontovými barvivy tak,jak je obvyklé při uplatnění sloučnnin obecného vzorce (1).Proti těmto sloučeninám mají však sloučeniny podle vynálezu výrazně ustalovncí účinek na aniontová barviva. V důsledku vhodného uspořádání skupin -NH-.a -OH jsou kstionnktivni polyelektrolyty schopny vázst kovové ketionty.Způsob výroby vodorozpustného kationaktivního polyelektrolytu je bliže vyetětlon v následujících příklsdech.Do skleněné čtyřhrdlé bnňky opatřené zpětným chladičem, michndlem, teploměrem I dělící nálevkou pro dávkování, se nalije 318 g 83 vodného roztoku 1,3-bis(3-ch 1 ór-2-hydroxypropyl)imidazoliniumsulfétu. Teplota se upraví na 25 °C a během 60 minut se za stálého mícháni do banky dávkuje 120 g 50 etylensminu. Teplota reakční směsi počne samovolně stoupat. Chlszenim e rychlosti etylendiaminu se udržuje teplota v rozmezi 65 až 70 °C. Po nadávkováni celého množství etylendiaminu se reakčni směs poneohá při stejné teplotě reagovat 30 minut. Po vychlsdnúti představuje reakčni směs žlutohnědou viskozní kspolinu specifické hmotnosti 1,43 g.cm 3, která je mísitelná v každém poměru s vodou.Do skleněné aparatury podle přikladu 1 se nalije 450 g 71 vodného roztoku 1,4-di(3-chlőr-3-hydroxypropyl)-1-metylpipersziniumchloridu. Podle postupu uvedeného v příkladě 1 se dávkuje ł 20 g 50 etylendiaminu. Vzniklá reakčni směs je viskőzní kapslina žluto hnědé barvy se specifickou hmotnosti 1,35 g.cm 3.Do smaltovaného duplikátoru, àpatřeného míchadlem, teploměrem a zpětným chladičem,se nadávkuje 140 kg vodného roztoku 1,3-bis(3-chlor~ 2-hydroxypropyl)imidazo 1 iníumsulfátu s obsahom účinné látky 83 5. Při teplotě 25 OC se počne dávkovat 50 vodný roztok dietylentrinminu. Jeho dávkování se volí tak, aby teplota reakční směsi nepřestoupíla ro Pc.