Крашение полиолефиновых волокон
В связи с низкой гигроскопичностью и химической инертностью крашение полиолефиновых волокон представляет значительные трудности. Крашение полиолефиновых волокон может быть осуществлено различными способами: крашение в
массе (совмещение процесса формования и крашения волокна); крашение готовых волокон красителями специальных марок; предварительная модификация волокон для облегчения последующего крашения. Ниже в общем виде рассматриваются наметившиеся пути решения этой задачи.
Крашение волокон в массе применяется в промышленности синтетических волокон при производстве полиамидного и полиэфирного волокон. Красители должны обладать высокой термостойкостью. По данным В. И. Майбороды и сотр.23, для крашения капронового и лавсанового волокон в массе можно применять сравнительно широкий ассортимент красителей. При производстве окрашенного в массе волокна несколько затрудняется процесс формования, так как увеличивается засоряе - мость фильер, особенно если краситель не растворяется в полимере (в этом случае для предотвращения засорения фильер краситель должен обладать высокой степенью дисперсности). До недавнего времени на практике наиболее часто применялось крашение полиэтиленового моноволокна в массе24. Полипропиленовое волокно, окрашенное в массе, выпускается фирмой «Монтекатини»25 и фирмой26 «Геркулес Паудер К°». При этом методе крашения обычно на предприятия поступает окрашенный полимер. Крашение полимера можно проводить и на заводе химического волокна. Для этого к неокрашенному гранулированному полимеру добавляют краситель и повторно гранулируют полимер, пропуская его через шнек. Такой метод крашения полимера нельзя признать рациональным.
При крашении в массе не удается подобрать широкую гамму цветов для окраски волокна и получить ткани с разнообразными рисунками.
Основная масса текстильных материалов окрашивается в виде волокна или тканей. Опыт, накопленный при крашении других гидрофобных синтетических волокон (полиэфирного, полиакрилонитрильного), был использован при изготовлении окрашенных полиолефиновых волокон.
Проблема крашения гидрофобных волокон решается подбором специальных красителей, в некоторых случаях специальной подготовкой волокна, обеспечивающей проникновение в пего красителя, и, наконец, осуществлением операции крашения в специальных условиях, отличающихся от условий крашения гидрофильных волокон.
Для полиолефиновых волокон предложена группа красителей (26 цветов), выпускаемых на рынок под названием мейфон. На обычном оборудовании волокно окрашивается в различные цвета от мягких до глубоких тонов27. Фирмы «Аллайд кемикал» (Канада, США) 28-29, Ай Си Ай (Англия)29 и др. также выпускают красители для крашения полиолефиновых волокон.
Создан интересный новый класс красителей, которые растворяются в парафиновых углеводородах при 60—100 °С. При контакте этих красителей с волокном в нагретом состоянии краситель легко диффундирует в волокно, обеспечивая тем самым хорошее его окрашивание30.
Для облегчения крашения рекомендуется в полимер перед формованием вводить различные добавки, в частности 5—15% эпоксидных смол31 и некоторые металлы32.
Предложен метод, основанный на создании многочисленных трещин на поверхности волокна, способствующих сорбции красителей1. Трещины образуются в процессе вытягивания волокна в присутствии спиртов, кетонов, амидов и других веществ, а также внесением в полимер 0,1—0,2% веществ, которые способствуют возникновению большого числа пор при формовании волокна, превращающихся при вытяжке в мелкие трещины. Несмотря на оригинальность, вряд ли этот метод может иметь практическое применение.
В патентной литературе предлагается для облегчения крашения полиолефиновые волокна предварительно обрабатывать различными реагентами, например хлорсульфоновой кислотой, четыреххлористым углеродом33, двуокисью азота34, галогенида - ми металлов55 и др. Однако едва ли возможно применение этих методов на практике.
Модификация полиолефиновых волокон, основанная на получении привитых сополимеров, относится к одному из перспективных направлений получения легко окрашиваемых волокон. В привитых сополимерах могут содержаться функциональные группы, обладающие кислыми или основными свойствами (см. гл. VII). Полученные из таких сополимеров волокна легко окрашиваются кислыми или основными красителями. Однако практическое применение этого метода связано с большими затратами времени на предварительную активацию полимера и проведение реакции привитой полимеризации; при этом значительно удлиняется технологический процесс получения волокна.
Предварительная активация волокна путем радиационного облучения связана с необходимостью создания условий, обеспечивающих безопасность работы обслуживающего персонала, и, по-видимому, этот метод является пока еще дорогим.
На заводе фирмы «Монтекатини» предусматривается выпуск модифицированного волокна36. Волокно предварительно окисляется до содержания в нем 0,1% перекисных групп. Затем производится прививка 3-изопропилпиридина и метилметакри - лата (соотношение мономеров в исходной смеси 1:1). Прививка проводится при 70 °С в течение 7 ч. Стоимость волокна возрастает на 10%. Модифицированное волокно хорошо окрашивается кислотными, кубовыми, металлсодержащими и другими красителями.