190483. lajstromszámú szabadalom • Eljárás pamut és pamut-poliészter keverék-szövetek fehérítésére stabilizált fehérítőrendszerekkel
1 190 483 2 oldószer használatát és kiküszöböljük az ezzel járó különleges berendezés igényét. A kitűzött cél elérése érdekében szinglet oxigénnel végzett vizsgálatainkat folytattuk. A szinglet oxigén a molekuláris oxigénnek egy, az alapállapothoz képest 92-155 kJ/mol többletenergiával rendelkező formája. Az energiatöbbletet az elektronszerkezet módosulása okozza. A szinglet oxigént behatóbban csak a legutóbbi időkben vizsgálták. A vizsgálati eredmények összefoglalása megtalálható a következő könyvekben: A. D. Schaap: „Singlet Molecular Oxygen” (Dowden, Hutchington and Ross Inc., Stroudsburg, Pennsylvania 1976); B. Ranby, J. F. Rabek: „Singlet Oxygen: Reactions with Organic Compounds and Polymers”; (John Wiley and Sons., Chichester, New York, Brisbane, Toronto, 1979); Harry H. Wasserman, Robert H. Muray: „Singlet Oxygen” (Academic Press, Inc., New York, San Francisco, London, 1979). A szinglet oxigén kiváló oxidációs tulajdonságait a vegyiparban eddig alig, a textiliparban pedig egyáltalán nem tudták kihasználni, mert élettartama igen rövid. Ahhoz, hogy fehérítés céljára alkalmazni lehessen, a szinglet oxigénnek vagy az élettartamát, vagy az aktivitását kell növelni. Emellett biztosítani kell, hogy szelektíven fejtse ki hatását, vagyis úgy fehérítsen, hogy ne károsítsa a szálképző polimert. A szinglet oxigén vegyszeres előállításának legegyszerűbb módja hipokloritok és a hidrogén-peroxid reakciója. Ilyenkor a két vegyület rendkívül gyorsan reagál egymással és a reakció során a vizes oldatban kb. 2 ps élettartamú szinglet oxigén keletkezik. Arra a felismerésre jutottunk, hogy a vizes oldatban igen rövid élettartamú szinglet oxigén is alkalmas fehérítő hatás kifejtésére, ha azt a fehérítendő anyagon az arra rávitt savas karakterű vegyület, oxidálószerek és stabilizátorok reagáltatásával in situ fejlesztjük, és hogy a fehérítő hatás a szinglet oxigén fejlesztés többszöri megismétlésével fokozható. Kísérleteinkben igazoltuk, hogy a kitűzött cél elérhető olyan műveletsorban is, amelyben a fehérítendő szövetet savas karakterű vegyület és a szinglet oxigén előállítására szolgáló vegyületek híg vizes oldatain vezetjük át nagy sebességgel. A savas karakterű vegyületet adagolhatjuk a szinglet oxigén előállítására szolgáló valamelyik vegyület vizes oldatához is. Az egymást követő bemerítések között az oldat feleslegét a szálas- vagy rostosanyagból célszerű kipréselni és ezzel lehet beállítani az egy ciklusban keletkező szinglet oxigén mennyiségét illetve koncentrációját. A reagensek vizes oldatainak a szálasanyagon történő találkozásakor a pillanatszerűen keletkező szinglet oxigén gyorsan és nagy szelektivitással fejti ki fehérítő hatását. Az utolsó ciklust hidrogénperoxidos telítéssel fejezzük be, majd ezt követően a szinglet oxigénnel már fehérített szálasanyagot a benne maradt H202 teljes kihasználására néhány percig (2-5 perc) gőzöljük és ily módon kiváló fehérségű, minimálisan károsodott terméket kapunk. Ezzel a megoldással a szinglet oxigén és a hidrogén-peroxid együttes fehérítő hatása eredményesen felhasználható. A módszer jelentős előnye, hogy mindezeket a folyamatokat a textiliparban használatos folyamatosan működő berendezésekben is el lehet végezni, a drága hidrogén-peroxid jelentős részét (40-60%-át) meg lehet takarítani illetve egy részét olcsó hipoklorittal ki lehet váltani, és a rövid gőzölési idő miatt jelentős mennyiségű hőenergiát lehet megtakarítani. A savas karakterű vegyületet vizes oldat formájában 0,1-5 t%-os mennyiségben alkalmazzuk. Savas karakterű adalékanyagként 1-4 szénatomos, adott esetben halogénatommal helyettesített alifás karbonsavakat vagy hidrogén-kloridot használhatunk. Különösen előnyös az ecetsavnak vagy származékainak használata. A szinglet oxigén keltésére kémiai módszereket, célszerűen nátrium-hipoklorit 0,2-5 t%-os vizes oldatának és H202 0,25 t%-os vizes oldatának reakcióját, 0,1-5 t%-os hidrogén-peroxid vizes oldata és bróm 0,1-3 t%-os semleges vagy lúgos pH-jú vizes oldata reakcióját, klór 0,1-1,5 t%-os savas, semleges vagy lúgos pH-jú vizes oldatának és hidrogénperoxid 0,1-5 t%-os vizes oldatának reakcióját, peroxid kötést tartalmazó vízoldható alifás vagy aromás vegyületek 0,1-8 t%-os vizes oldatának és hipoklorit-csoportot tartalmazó vagy annak keltésére alkalmas vízoldható, szerves vagy szervetlen vegyületek 0,1-8 t%-os vizes oldatának reakcióját, vízoldható és termikus vagy fény hatásra szinglet oxigént leadó vegyületek 0,1-8 t%-os semleges, savas vagy lúgos pH-jú vizes oldatát használjuk. A különböző reakciókhoz használt hidrogén-peroxid oldatok pH-ja lehet savas, semleges vagy lúgos. Kívánatos a hidrogén-peroxid oldatokat a szokásos adalékokkal, célszerűen magnézium-szilikáttal, nátrium-tri-, poli- vagy -pirofoszfáttal és különböző komplexképzőkkel, célszerűen dietilén-triaminpentaecetsav nátriumsójával vagy alkanol-aminokkal stabilizálni. A találmány szerinti eljárást folyamatos módon egy vagy több alkalommal egymás után előidézett szinglet oxigén keltéssel végezhetjük, 15-100 °C közötti fürdőhőmérsékletet és 20-150 m/min szövet haladási sebességet alkalmazva. Célszerűen olyan módon járunk el, hogy a szövetet folyamatosan keresztülvezetjük a vízoldható, savas karakterű vegyület 0,1-5 t%-os vizes oldatán, majd egymást követően a szinglet oxigén előállításához szükséges reagensek 0,1-8 t%-os vizes oldatain. \ savas karakterű vegyületet vagy vegyületeket az említett oldatok is tartalmazhatják. Az érintkezési idő 5-30 s. A telítéseket követően mielőtt a szövet a következő fürdőbe kerülne, az oldat feleslegét megfelelő berendezésen mechanikus úton eltávolítjuk, hogy a szövetben annak tömegére vonatkoztatva 50-120 t%-nyi oldat maradjon vissza. A leírt ciklust egyszer vagy 2-12 alkalommal ismételjük meg. Ilyen módon 1 vagy 3-23 alkalommal keltünk szinglet oxigént a folyamatos fehérítő rendszerben. Hasonló megoldás alkalmazható szakaszos kivitelben is, az egymást követő kezelési lépcsők között leszívatva vagy kicentrifugálva a szövetet. A fürdőket úgy helyezzük el, hogy azok közül 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
