RU2370583C2 - Method of giving hydrophilic properties to fibrous materials - Google Patents
Method of giving hydrophilic properties to fibrous materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2370583C2 RU2370583C2 RU2007123769/04A RU2007123769A RU2370583C2 RU 2370583 C2 RU2370583 C2 RU 2370583C2 RU 2007123769/04 A RU2007123769/04 A RU 2007123769/04A RU 2007123769 A RU2007123769 A RU 2007123769A RU 2370583 C2 RU2370583 C2 RU 2370583C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxyalkyleneorganosiloxane
- groups
- fibrous material
- hydrophilic properties
- fibrous materials
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к текстильному производству и может быть использование для повышения гидрофильных свойств текстильных волокон.The invention relates to textile production and can be used to increase the hydrophilic properties of textile fibers.
Известен способ гидрофилизирующей отделки текстильных материалов путем прививки поли(мет)акрилата и превращения его в соль натрия [Патент №93025881. Россия. Публ. 1996.08.10. Способ гидрофилизирующей отделки текстильных материалов].A known method of hydrophilizing finishing of textile materials by grafting poly (meth) acrylate and converting it into a sodium salt [Patent No. 93025881. Russia. Publ. 1996.08.10. The method of hydrophilizing finishing textile materials].
Недостатком данного способа является необходимость обработки волокнистого материала раствором щелочи и кислого фосфата натрия и дальнейшей промывки горячей водой, а также невозможность его использования для смеси волокон различной природы.The disadvantage of this method is the need for processing the fibrous material with a solution of alkali and sodium hydrogen phosphate and further washing with hot water, as well as the inability to use it for a mixture of fibers of various nature.
Наиболее близким принятым за прототип является способ обработки текстильного материала составом, содержащим смесь полиорганосилоксана и полидиорганосилоксана [Патент №3932276. ФРГ. Состав для обработки текстиля и способ обработки]. Используемый полиорганосилоксан обладает гидрофильными свойствами, но является водонерастворимым соединением. Для увеличения его эмульгирующей способности при обработке волокнистых материалов добавляется другой полиорганосилоксан, выполняющий функцию поверхностно-активного вещества. Недостатком данного способа является нестабильность эмульсии, ее способность к коагуляции, обусловленная свойствами применяемого полиорганосилоксана.The closest adopted as a prototype is a method of processing a textile material with a composition containing a mixture of polyorganosiloxane and polydiorganosiloxane [Patent No. 3932276. Germany. Composition for processing textiles and processing method]. The polyorganosiloxane used has hydrophilic properties, but is a water-insoluble compound. To increase its emulsifying ability in the processing of fibrous materials, another polyorganosiloxane, which acts as a surfactant, is added. The disadvantage of this method is the instability of the emulsion, its ability to coagulate, due to the properties of the used polyorganosiloxane.
Задача заявляемого способа придания волокнистым материалам гидрофильных свойств - повышение гидрофильности волокон обработкой раствором водорастворимого гидрофильного оксиалкиленорганосилоксана.The objective of the proposed method for giving fibrous materials hydrophilic properties is to increase the hydrophilicity of the fibers by treatment with a solution of water-soluble hydrophilic hydroxyalkylene organosiloxane.
Указанная задача решается способом придания волокнистым материалам из волокон различной природы гидрофильных свойств путем пропитки водным раствором оксиалкиленорганосилоксана с последующей сушкой при комнатной температуре и термообработкой при 110°С в течение 10 мин, в котором в качестве модификатора поверхности волокон используют водорастворимые оксиалкиленорганосилоксаны общей формулы [Соболевский М.В., Музовская О.А., Попелева Г.С. Свойства и области применения кремнийорганических продуктов. Под общей ред. проф. М.В.Соболевского. М.: Химия, 1975 г. - 96 с.]:This problem is solved by the method of imparting hydrophilic properties to fibrous materials of fibers of various nature by impregnation with an aqueous solution of oxyalkyleneorganosiloxane followed by drying at room temperature and heat treatment at 110 ° C for 10 min, in which water-soluble oxyalkyleneorganosiloxanes of the general formula [Sobolevsky M .V., Muzovskaya O.A., Popeleva G.S. Properties and applications of organosilicon products. Under the general ed. prof. M.V.Sobolevsky. M .: Chemistry, 1975 - 96 S.]:
где X=-CH2-, , -О-;where X = -CH 2 -, , -ABOUT-;
l, p, k, n, m - число молекул в группах и число групп соответственно;l, p, k, n, m - the number of molecules in groups and the number of groups, respectively;
l=14-4, p=4-14, k=1-4, n=1-5, m=15-24;l = 14-4, p = 4-14, k = 1-4, n = 1-5, m = 15-24;
R'=-CH3, -C2H5.R '= - CH 3 , -C 2 H 5 .
Наличие в данных оксиалкиленорганосилоксанах оксиэтиленовых звеньев обуславливает их растворимость в воде. Эти вещества гидрофильны среди полиорганосилоксанов, обладающих обычно гидрофобными свойствами.The presence of oxyethylene units in these oxyalkyleneorganosiloxanes determines their solubility in water. These substances are hydrophilic among polyorganosiloxanes, which usually have hydrophobic properties.
При нанесении водного раствора данного оксиалкиленорганосилоксана на волокнистый материал на поверхности волокон образуется мономолекулярное наноразмерное органосилоксановое полимерное покрытие, у атомов кремния которого имеются ковалентно связанные с ними гидрофильные оксиалкиленовые радикалы, располагающиеся перпендикулярно поверхности волокна (фиг.1) - "щеточная геометрия" полимерного покрытия.When an aqueous solution of this oxyalkyleneorganosiloxane is applied to the fibrous material, a monomolecular nanosized organosiloxane polymer coating is formed on the surface of the fibers, the silicon atoms of which have hydrophilic hydroxyalkylene radicals covalently bonded to them, located perpendicular to the fiber surface (Fig. 1) - "brush geometry" of the polymer coating.
Механизм образования таких органосилоксановых полимерных покрытий на волокне основан на взаимодействии реакционноспособных гидрофильных силанольных Si-OH групп оксиалкиленорганосилоксана с гидроксильными, карбоксильными, амино- и другими реакционноспособными группами волокнистого материала. Оксиэтиленовые группы оксиалкиленорганосилоксана обуславливают повышение гидрофильных свойств волокон.The mechanism of formation of such organosiloxane polymer coatings on a fiber is based on the interaction of reactive hydrophilic silanol Si-OH groups of oxyalkyleneorganosiloxane with hydroxyl, carboxyl, amino, and other reactive groups of the fibrous material. The oxyethylene groups of oxyalkyleneorganosiloxane cause an increase in the hydrophilic properties of the fibers.
Взаимодействие с кератином шерсти. Концевые карбоксильные СООН группы аминокислот шерсти реагируют с силанольными Si-OH группами оксиалкиленорганосилоксана с выделением воды. Подобный механизм наблюдается для шелка и капрона.Interaction with keratin wool. The terminal carboxyl COOH groups of the amino acids of the wool react with silanol Si — OH groups of oxyalkylene organosiloxane to produce water. A similar mechanism is observed for silk and kapron.
Взаимодействие с целлюлозой хлопка. Концевые гидроксильные OH группы хлопка реагируют с Si-OH группами оксиалкиленорганосилоксана с выделением воды.Interaction with cotton pulp. The terminal hydroxyl OH groups of cotton react with the Si-OH groups of oxyalkyleneorganosiloxane to produce water.
Взаимодействие с полиэтилентерефталатом (лавсан). Концевые карбоксильные СООН и гидроксильные спиртовые ОН группы лавсана реагируют с силанольными группами оксиалкиленорганосилоксана тоже с образованием воды.Interaction with polyethylene terephthalate (lavsan). The terminal carboxyl COOH and hydroxyl alcohol OH groups of the lavsan react with the silanol groups of oxyalkyleneorganosiloxane to also form water.
Вода удаляется при термообработке волокнистого материала, которая необходима для образования ковалентных связей между функциональными группами оксиалкиленорганосилоксана и поверхности волокнистого материала.Water is removed by heat treatment of the fibrous material, which is necessary for the formation of covalent bonds between the functional groups of oxyalkyleneorganosiloxane and the surface of the fibrous material.
Данные ИК-спектров, снятые с модифицированных образцов волокнистых материалов, содержат полосы валентных колебаний Si-O-Si связей в области 1080-1020 см-1, Si-OC связей в области 880-810 см-1, -C(O)OR связей в области 1750-1735 см-1 и деформационных колебаний Si-C связей в области 1260 и 800 см-1.The data of IR spectra taken from modified samples of fibrous materials contain stretching vibration bands of Si-O-Si bonds in the region of 1080-1020 cm -1 , Si-OC bonds in the region of 880-810 cm -1 , -C (O) OR bonds in the region of 1750-1735 cm -1 and deformation vibrations of Si-C bonds in the region of 1260 and 800 cm -1 .
Общая методика обработки волокнистых материалов заключается в следующем:The general methodology for processing fibrous materials is as follows:
1. Для повышения гидрофильности текстильных волокон готовится 1%-ный водный раствор оксиалкиленорганосилоксана.1. To increase the hydrophilicity of textile fibers, a 1% aqueous solution of oxyalkyleneorganosiloxane is prepared.
2. Волокнистый материал пропитывается этим раствором и оставляется вылеживаться при комнатной температуре с целью его равномерной по всему объему пропитки. Операцию повторяем до тех пор, пока привес волокнистого материала не достигнет 1-5% массы.2. The fibrous material is impregnated with this solution and left to be aged at room temperature in order to ensure its uniformity over the entire volume of impregnation. The operation is repeated until the weight gain of the fibrous material reaches 1-5% of the mass.
3. Модифицированный волокнистый материал подвергается термообработке при 110°С в течение 10 мин с целью фиксации оксоалкиленорганосилоксана на волокне.3. The modified fibrous material is subjected to heat treatment at 110 ° C for 10 min in order to fix the oxoalkylene organosiloxane on the fiber.
Пример 1. Обработка волокнистого материала 1,5% раствором оксиалкиленорганосилоксана, в котором X=-CH2-. В качестве волокнистого материала были взяты образцы полушерстяной гребенной ленты (70% - шерсть, 30% - лавсан). Обработка проводилась согласно изложенной методике. Повышение гидрофильности волокон оценивалось по влагосодержанию обработанных образцов по сравнению с влагосодержанием необработанных. Кинетика сушки показана на фиг.2.Example 1. The treatment of fibrous material with a 1.5% solution of oxyalkyleneorganosiloxane, in which X = -CH 2 -. As a fibrous material, samples of a half-woolen combed ribbon were taken (70% - wool, 30% - lavsan). Processing was carried out according to the described methodology. The increase in the hydrophilicity of the fibers was evaluated by the moisture content of the treated samples compared to the moisture content of the untreated ones. Drying kinetics are shown in FIG. 2.
Пример 2. Обработка волокнистого материала 1,5% раствором оксиалкиленорганосилоксана, в котором . В качестве волокнистого материала были взяты образцы той же полушерстяной гребенной ленты. Кинетика сушки показана на фиг.3.Example 2. The treatment of fibrous material with a 1.5% solution of oxyalkyleneorganosiloxane, in which . Samples of the same half-woolen combed ribbon were taken as fibrous material. Drying kinetics are shown in FIG. 3.
Пример 3. Обработка указанного волокнистого материала 1,5% раствором оксиалкиленорганосилоксана, в котором X=-O-. Кинетика сушки показана на фиг.4.Example 3. The processing of the specified fibrous material with a 1.5% solution of oxyalkyleneorganosiloxane, in which X = -O-. Drying kinetics are shown in FIG. 4.
Анализ результатов кинетики сушки показал, что с увеличением количества оксиалкиленорганосилоксана при соответствующих условиях сушки относительное влагосодержание образцов увеличивается. При обработке волокнистого материала оксиалкиленорганосилоксаном с конкретным радикалом X значительной разницы в повышении гидрофильных свойств не отмечено.An analysis of the drying kinetics showed that with an increase in the amount of oxyalkyleneorganosiloxane under appropriate drying conditions, the relative moisture content of the samples increases. When processing the fibrous material with oxyalkyleneorganosiloxane with a specific radical X, no significant difference in the increase in hydrophilic properties was noted.
Пример 4. Обработка волокнистого материала 1% раствором оксиалкиленорганосилоксана, в котором X=-CH2-. В качестве волокнистого материала были взяты образцы полиэфирной, хлопковой и чистошерстяной гребенной ленты. Повышение гидрофильности материала оценивалось по влагосодержанию. Изменение влагосодержания образцов исследовалось по кинетике сушки (фиг.5). Влагосодержание чистошерстяной ленты повышается значительнее, чем полиэфирной.Example 4. The treatment of fibrous material with a 1% solution of oxyalkyleneorganosiloxane, in which X = -CH 2 -. Samples of polyester, cotton and pure-wool comb ribbons were taken as fibrous material. The increase in the hydrophilicity of the material was evaluated by moisture content. The change in moisture content of the samples was studied by drying kinetics (Fig. 5). The moisture content of pure wool tape rises more than polyester.
Пример 5. Обработка волокнистого материала 1% раствором оксиалкиленорганосилоксана, в котором X=-CH2-. В качестве волокнистого материала были взяты образцы ткани: саржа (2×2), хлопок - 100%; саржа (2×1), хлопок - 100%; саржа (2×2), хлопок - 70% и вискоза - 30%. Повышение гидрофильных свойств оценивалось по влагосодержанию (таблица 1).Example 5. The treatment of fibrous material with a 1% solution of oxyalkyleneorganosiloxane, in which X = -CH 2 -. Fabric samples were taken as fibrous material: twill (2 × 2), cotton - 100%; twill (2 × 1), cotton - 100%; twill (2 × 2), cotton - 70% and viscose - 30%. The increase in hydrophilic properties was evaluated by moisture content (table 1).
Пример 6. Обработка волокнистого материала 5% раствором оксиалкиленорганосилоксана, в котором X=-CH2-. В качестве волокнистого материала были взяты образцы полушерстяной гребенной ленты. Повышение гидрофильных свойств оценивалось по влагосодержанию (таблица 2).Example 6. The treatment of fibrous material with a 5% solution of oxyalkyleneorganosiloxane, in which X = -CH 2 -. As a fibrous material, samples of a half-woolen combed ribbon were taken. The increase in hydrophilic properties was evaluated by moisture content (table 2).
Анализ результатов исследования показал, что обработка водным раствором оксиалкиленорганосилоксана придает волокнистым материалам гидрофильные свойства, влагосодержание образцов волокнистых материалов повышается до 1,8 раз.Analysis of the results of the study showed that treatment with an aqueous solution of oxyalkyleneorganosiloxane gives the fibrous materials hydrophilic properties, the moisture content of the samples of fibrous materials increases up to 1.8 times.
Таким образом, предлагаемая обработка волокнистого материала водным раствором оксиалкиленорганосилоксана позволяет повысить гидрофильность текстильных материалов из волокон различной природы, причем применяемые оксиалкиленорганосилоксаны представляют собой водорастворимые, гидролитически стабильные модификаторы поверхности волокон.Thus, the proposed treatment of the fibrous material with an aqueous solution of oxyalkyleneorganosiloxane can increase the hydrophilicity of textile materials from fibers of various nature, and the oxyalkyleneorganosiloxanes used are water-soluble, hydrolytically stable surface modifiers of the fibers.
Claims (1)
где x - -CH2-, -O-;
l, p, k, n, m - число молекул в группах и число групп соответственно;
l=14-4; p=4-14; k=1-4; m=15-24; n=1-5;
R'- -CH3, -C2H5. A method of imparting hydrophilic properties to fibrous materials of fibers of various nature by impregnating an oxyalkyleneorganosiloxane aqueous solution with subsequent drying at room temperature and heat treatment, characterized in that the heat treatment is carried out at 110 ° C. for 10 minutes and a water-soluble oxyalkyleneorganosiloxane of the general formula is used
where x is -CH 2 -, -O-;
l, p, k, n, m - the number of molecules in groups and the number of groups, respectively;
l = 14-4; p is 4-14; k is 1-4; m is 15-24; n is 1-5;
R'- -CH 3 , -C 2 H 5 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007123769/04A RU2370583C2 (en) | 2007-06-26 | 2007-06-26 | Method of giving hydrophilic properties to fibrous materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007123769/04A RU2370583C2 (en) | 2007-06-26 | 2007-06-26 | Method of giving hydrophilic properties to fibrous materials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007123769A RU2007123769A (en) | 2009-01-10 |
RU2370583C2 true RU2370583C2 (en) | 2009-10-20 |
Family
ID=40373590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007123769/04A RU2370583C2 (en) | 2007-06-26 | 2007-06-26 | Method of giving hydrophilic properties to fibrous materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2370583C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493305C2 (en) * | 2011-12-07 | 2013-09-20 | Учреждение Российской Академии Наук Института Элементоорганических Соединений им. А.Н. Несмеянова РАН (ИНЭОС РАН) | Method of imparting hydrophilic properties to materials using organosiloxane coating with glycidyl |
RU2531818C2 (en) * | 2011-12-07 | 2014-10-27 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Элементоорганических Соединений Им. А.Н. Несмеянова Ран (Инэос Ран) | Method of endowing materials with hydrophilic properties using organosiloxane coating with nitrilotrimethylene phosphonic acid |
US9314816B2 (en) | 2011-12-07 | 2016-04-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of material hydrophilization by siloxanes containing nitrilopoly (methylenephosphonic acid) or derivatives thereof |
US9403183B2 (en) | 2011-12-07 | 2016-08-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of material hydrophilization by glycidol-containing siloxanes |
-
2007
- 2007-06-26 RU RU2007123769/04A patent/RU2370583C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493305C2 (en) * | 2011-12-07 | 2013-09-20 | Учреждение Российской Академии Наук Института Элементоорганических Соединений им. А.Н. Несмеянова РАН (ИНЭОС РАН) | Method of imparting hydrophilic properties to materials using organosiloxane coating with glycidyl |
RU2531818C2 (en) * | 2011-12-07 | 2014-10-27 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Элементоорганических Соединений Им. А.Н. Несмеянова Ран (Инэос Ран) | Method of endowing materials with hydrophilic properties using organosiloxane coating with nitrilotrimethylene phosphonic acid |
US9314816B2 (en) | 2011-12-07 | 2016-04-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of material hydrophilization by siloxanes containing nitrilopoly (methylenephosphonic acid) or derivatives thereof |
US9403183B2 (en) | 2011-12-07 | 2016-08-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of material hydrophilization by glycidol-containing siloxanes |
US10221335B2 (en) | 2011-12-07 | 2019-03-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of material hydrophilization by siloxanes containing nitrilopoly (methylenephosphonic acid) or derivatives thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007123769A (en) | 2009-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2986218B2 (en) | Internal-coated porous web with controlled location of modifier therein | |
EP0415254B1 (en) | Stable emulsions containing amino polysiloxanes and silanes for treating fibers and fabrics | |
JP3007711B2 (en) | Fiber treatment agent | |
RU2370583C2 (en) | Method of giving hydrophilic properties to fibrous materials | |
JP2008163060A (en) | Emulsion composition for forming silicone rubber for covering and impregnation-treating fibrous substrate material, and method for producing coated and impregnation-treated fibrous substrate material with silicone rubber | |
US5102930A (en) | Silicone-based fabric finishing agent and fabric material finished therewith | |
CA2057136A1 (en) | Process for softening and hydrophilic treating of fiber matreial with a composition including polyorganosiloxane | |
Shen et al. | Development of durable shrink-resist coating of wool with sol-gel polymer processing | |
Chattopadhyay et al. | Effect of silicone nano-emulsion softener on physical properties of cotton fabric | |
JP2009525408A (en) | Novel textile surface impregnation method | |
JP2007525604A (en) | Treatment of fabrics with emulsions containing silicone resins. | |
JPH10511439A (en) | Cellulose fibers or yarns with reduced tendency to fibril formation | |
WO1988001316A1 (en) | Modified fibrous products and method for their manufacture | |
EP1954868B1 (en) | Fiber-treating agent | |
CN109963979B (en) | Compositions containing beta-ketocarbonyl-functional organosilicon compounds | |
US5236465A (en) | Method for shrink-proof treatment of fabric of keratinous fibers with organopolysiloxane compositions | |
EP3137536B1 (en) | Green technology for crosslinking protein molecules for various uses | |
KR100832640B1 (en) | Emulsion polymerized acrylated silicone copolymer for wrinkle reduction | |
JP2012188787A (en) | Processing method for regenerated protein fiber and hair material obtained by the same | |
JPH09296111A (en) | Microemulsion and fiber treating agent | |
Kusuktham | Surface modification of polyester fabrics with vinyltriethoxysilane | |
Talebpour et al. | Effects of silicone-based softener on the easy-care finished cotton fabric | |
RU2448128C1 (en) | Oligoethoxy siloxanes with hydrophilic n,n-bis(1,2-dihydroxypropyl)aminoalkyl groups and synthesis method thereof | |
RU2456293C1 (en) | Alkoxysilanes with hydrophilic n-(1,2-dihydroxypropyl)aminoalkyl-containing and n-trialkoxysilyl alkylurethane-containing groups and production method thereof | |
EP1966433B1 (en) | Fiber modifying method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100627 |