178480. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cellulóztartalmú szálas és rostos anyagok fehérítéséra szinglet oxigénnel és aktív oxigént tartalmazó fehérítőrendszerrel
3 178480 4 szabadalmi leírásokból, amelyek szerint a kezelést triklór-etilénben végzik 85 °C-on, valamint a 76/58 581 számú japán szabadalmi leírásból, ahol a kezelést tetraklór-etilénben végzik 30 °C-on 25 órán át. 5 Ózonos fehérítési eljárást ismertet a 75/136 477 számú japán szabadalmi leírás, amely szerint a fehérítendő anyagot szén-tetrakloriddal, triklór-etilénnel, illetve 1,1,1-tiiklór-etánnal telítik, majd 30 percig kezelik ózonnal, továbbá a 76/139 903 számú japán10 szabadalmi leírás, amely szerint vizes cellulózpépet szén-tetrakloridban oldott ózonnal fehérítenek. A 3 990 843 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás szerint a fehérítendő anyagot szén-tetrakloriddal vagy 1,1,1-triklór-etánnal telítik15 és klór-dioxiddal kezelik. A 75/10426 számú japán szabadalmi leírás szerint pamutot vizes klóroldattal vagy hidrogén-peroxiddal impregnálnak, a rendszerhez ecetsavat adnak és 30 percig ultraibolya besugárzásnak vetik alá a rendszert. 20 A felsorolt eljárások kétségtelenül haladást jelentenek a klasszikus fehérítési eljárásokhoz képest, nem kielégítőek azonban szelektivitás szempontjából. Ha elfogadható fehérségi fokot kívánnak elérni 23 ezekkel az eljárásokkal, akkor az oxidációt olyan erőteljesen kell végezni, hogy az már nem kívánt módon károsítja a fehérítendő szálas-anyagot. A találmány célja, hogy új eljárást biztosítson szálas és rostos anyagok fehérítésére, amellyel elfő- 30 gadható minőségű fehérítést érhetünk el a szálas és rostos anyag jelentős károsodása nélkül. A kitűzött cél elérése érdekében vizsgálatokat folytattunk szinglet oxigénnel. A szinglet oxigén a molekuláris oxigénnek egy, az alapállapothoz képest 33 92-155 kJ/mól többletenergiával rendelkező formája. Ezt az energiatöbbletet az elektronszerkezet módosulása okozza. A szinglet oxigént csak a legutóbbi időkben vizsgálták. A kutatások eddigi eredményeinek összefoglalása megtalálható A. Paul 40 Schaap: ,,Singlet Molecular Oxygen” című könyvében [Dowden, Hutchington and Ross Inc., Stroudsbourg, Pennsylvania, USA, (1976)]. A szinglet oxigén kiváló oxidációs tulajdonságait az iparban eddig alig tudták kihasználni, mert a szinglet oxigén 43 élettartama igen rövid. Ahhoz, hogy a fehérítés céljára alkalmazni lehessen, a szinglet oxigénnek vagy az élettartamát vagy az aktivitását kell növelni. Emellett természetesen biztosítani kell azt is, hogy a szinglet oxigén szelektíven fejtse ki hatását, vagyis 50 ne károsítsa a szálas és rostos anyagokat. Meglepő módon azt találtuk, hogy a kitűzött célt elérhetjük oly módon, ha a fehérítést olyan aktív oxigént tartalmazó vizes, szerves oldószeres vagy tenzideket is tartalmazó vizes-szerves oldószeres fe- 55 hérítő rendszerekkel végezzük, amelyek az ismert oxidálóanyagok mellett szinglet oxigént és valamely savas karakterű szerves vegyületet tartalmaznak. Vizsgálataink során ugyanis arra a megállapításra jutottunk, hogy a szinglet oxigén rendkívül intenzív és 50 meglepően szelektív oxidativ hatást fejt ki savas karakterű szerves vegyületek jelenlétében. A szinglet oxigén élettartamának növelését egyrészt a pH beállításával, másrészt a szerves oldószerrel biztosítjuk. E megoldással sikerült az élettarta- 65 mot az addig ismert élettartam 40-50-szeresére növelnünk. Az élettartamnövekedés mértékére a szinglet oxigén által kiváltott hatásból következtettünk. A savas karakterű szerves vegyületet 1—5 súly% mennyiségben alkalmazzuk vizes rendszerek esetében a fehérítendő szálas-anyagra, halogénezett szerves oldószert tartalmazó rendszerek esetében pedig a szerves oldószer súlyára számítva. Savas karakterű adalékanyagként 1—4 szénatomos alifás szerves savakat, illetve azok oldalláncban klórozott származékait használjuk, előnyösen azonban valamilyen klórozott ecetsavat vagy hangyasavat használunk savas karakterű adalékanyagként. A szinglet oxigént elvileg bármilyen ’smert módszerrel biztosíthatjuk oly módon, hogy í, ;zinglet oxigén-forrást az egyéb aktív oxigén-forrásokkal együtt magában a fehérítőrendszerben helyezzük el, és így használjuk fehérítésre, vagy oly módon, hogy a szinglet oxigént, valamint az egyéb aktív oxigént külön állítjuk elő és a fehérítés közben vezetjük be az előkezelt szálasanyagot tartalmazó rendszerbe. A szinglet oxigén, illetve az aktív oxigén kt Ssére kémiai módszereket, célszerűen nátrium-hipoklorit 0,2—5 súly%-os vizes oldatának és H202 0,2—6 súly%-os vizes oldatának reakcióját, 0,1-5 sólymos H202 vizes oldata és bróm 0,1-3 súly%-os vizes oldata reakcióját, alifás vagy aromás persavak 1—8 súly%-os vizes vagy szerves oldószeres oldatának 0,5—5 súly%-os nátriumhidroxid oldattal történő reakcióját, alifás vagy aromás vízoldható persavak 1—8 súly%-os oldatának és hidrogén-peroxid 1—8 súly%-os 8-9-es pH-jú vizes oldatának reakcióját, ózonidok, például trifenil-foszfít-ozonid termikus bontását, különböző peroxid-kötést, illetve más típusú oxigénkötéseket tartalmazó szerves és szervetlen vegyületek irányított fotokémiai, illetve termikus bontását, különböző oxigéntartalmú gázelegyek, mint N2, C02, N2 +C02 és oxigén elegyei, iniciátorok, triplet állapotra könnyen geijeszthetŐ kondenzált aromás rendszereket tartalmazó vegyületek, pl. metilénkék, 2,5-dimetil-p-benzokinon jelenlétében végzett különböző hullámhosszú közeli ultraibolya vagy látható fénnyel való besugárzását vagy elektród nélküli elektromos kisüléses elektromos kezelését lehet használni. A szinglet oxigént ilyen célokra előnyösen hidrogén-peroxid és nátrium-hipoklorit reakciójával lehet előállítani. A találmány szerinti eljárást végrehajthatjuk vizes vagy szerves oldószeres fehérítő rendszerrel, de alkalmazhatunk olyan fehérítő rendszert is, amely víz és szerves oldószer elegyét tartalmazza. Ez utóbbi esetben a víz és a szerves oldószer elegyedését anionos (szulfonált, illetve szulfátéit vegyületek, észtereik, szulfaminsavas sók, foszfátok, foszfitek, Si-tartalmú vegyületek), kationos (primer vagy szekunder aminok, kvatemer ammóniumsók, alkilol-aminok, alkilol-amin-N-acil vegyületek, oxietilezett és kvatemerezett származékaik, piridiniumsók, kén- és foszfor-tartalmú kationaktív vegyületek, amin-oxidok), amfoter karakterű vegyületek (bétáin és szulfo-betain), vagy nem-ionos tenzidek (poliglikol-éterek, alkil-fenol-poliglikol-éterek, acil-poligUkd-éterek, acil-amin-poli#ikol-éterek, acil-alkilol-amid-poliglikol-éterek, zsíramin-poliglikol-éterek, glicerin-mono-zsírsavészte-2
