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Verfahren zur Nachbehandlung von Fasern aus Mischungen von synthetischen Polymeren zwecks Verbesserung der Farbaufnahmefähigkeit
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung der Anfärbbarkeit von Fasern aus Mischungen von synthetischen Polymeren mit Amin- oder Iminverbindungen.
In der österr. Patentschrift Nr. 210055 der Erfinderin wurden Verfahren zur Herstellung von Textilfasern mit besonderer Aufnahmefähigkeit für Farbstoffe, insbesondere für saure Farbstoffe, auf Basis von kristallinen Polyolefinen, die mit Hilfe von stereospezifischen Katalysatoren hergestellt wurden oder von Polymeren und Copolymeren von Acrylnitril, Vinylchlorid, Methylmethacrylat und Celluloseacetat, welche mit Aminen oder Iminen, wie Polyalkyleniminen, gemischt sind, beschrieben.
Die aus diesen Mischungen erhaltenen Fasern zeigen den Vorteil einer guten Farbaufnahmefähigkeit, zeigen aber auch anderseits den Nachteil, dass die mit dem Polymer oder Copolymer gemischten basischen Verbindungen stabilisiert werden müssen, da sie löslich sind.
Es wurde bereits ein Verfahren vorgeschlagen, um die in den Fasern vorhandenen Polyalkylenimine unlöslich zu machen, indem man die Fasern mit Formaldehyd, mit Oxydationsmitteln oder mit Isocyanaten behandelt.
Es wurde nun gefunden, dass die Abscheidung der Polyalkylenimine oder der basischen Stickstoffverbindung, welche vorher dem Polymer zugesetzt wurde, verhindert werden kann, wenn man die Fasern mit einer Epoxyverbindung der allgemeinen Formel :
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behandelt. Hierin bedeutet A entweder Null oder eine aliphatische oder aromatische Gruppe, die auch Sauerstoff enthalten kann.
Geeignete zweiwertige Gruppen sind beispielsweise Methylen-, Äthylen-, Propylen-, Phenylgruppen oder Gruppen wie :
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Diese Verbindungen reagieren mit den in den Fasern anwesenden Amino- oder Iminogruppen und machen diese so unlöslich.
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Die Blockierung oder Unlöslichmachung der basischen Stickstoff verbindungen, welche mit dem Polymer oder Copolymer gemischt sind, scheint auf eine doppelte Wirkung auf die Fasern durch die Behandlung mit Mono- und bzw. oder Diepoxyden zurückzuführen zu sein : Die Behandlung scheint einem Schlichten der Faser zu entsprechen, während es anderseits auch möglich ist, dass ein Teil des Epoxyds polymerisiert und so einen Schutzfilm auf der Garnoberfläche bildet.
Der Vorteil dieses Verfahrens liegt in der Tatsache, dass man, wenn man die Fasern mit Mono- oder Diepoxyden behandelt, nicht nur die Abtrennung der Polyalkylenimine (oder anderer basischer Stickstoffverbindungen) vermeidet, was eine Verschlechterung der Anfärbbarkeit der Fasern und eine gewisse Fettigkeit der Manufakturwaren bewirkt, sondern auch die Farbaufnahmefähigkeit für Farbstoffe (saure
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wodurch die Verarbeitung der behandelten Fasern sowie auch die Farbechtheit wesentlich verbessert werden. Es wurde weiterhin gefunden, dass, wenn man die Vernetzungsbehandlungen in organischen Lösungsmitteln durchführt, in welchen der Modifizierungsstoff für die Anfärbbarkeit unlöslich oder weniger löslich als in Wasser ist, eine deutliche Verbesserung der Farbaufnahmefähigkeit der Fasern erhalten wird.
Das Vernetzungsmittel, beispielsweise Äthylenglykoldiglycidyläther, wird in einem Lösungsmittel gelöst, welches in der Wärme auch eine gewisse Quell- oder Lösungswirkung auf die Fasern haben kann.
Es wird angenommen, dass dadurch das Vernetzungsmittel besser in die Faser eindringen kann und der Aminmodifikator, welcher im Garn enthalten ist, besser ausgenützt wird.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung von organischen Lösungsmitteln, wie beispielsweise aliphatischen Kohlenwasserstoffen, substituierten Derivaten, Alkoholen, Estern, Äthern usw., welche die vorerwähnten Eigenschaften wenigstens teilweise besitzen. Bei der er- findungsgemässen Behandlung werden völlig konstante und reproduzierbare Ergebnisse erhalten (welche
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die Vernetzung regelmässiger und tiefer stattfindet. Die Anwendung der Mono- oder Diepoxyde wird vor oder nach dem Verstrecken der Fasern durchgeführt, während eines Zeitraumes von wenigen Sekunden bis zu 2 oder 3 Stunden, bei Temperaturen von Raumtemperatur bis zu etwa 100 C unter dem Erweichungspunkt des Polymers.
Die Mono- oder Diepoxyde werden in Lösungen oder Dispersionen in Wasser oder in organischen Lösungsmitteln oder in wasserfreiem Zustand angewandt.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung erläutern, ohne dass diese jedoch hierauf beschränkt werden soll.
Beispiel 1 : Aus einer Mischung von 200 g eines Produktes, erhalten durch Schmelzen von 100 g Polyäthylenimin und 100 g Epoxyharz (aus Epichlorhydrin und 4, 4'-Dioxyphenyldimethylmethan) mit 1800 g Polypropylen, hergestellt mit Hilfe von stereospezifischen Katalysatoren und mit einer Grenzviskosität [YJ] von 1, 07 wird ein Garn hergestellt.
Das Garn wird durch ein Bad gezogen, welches eine 10%ige wässerige Lösung von Äthylenglykoldiglycidyläther enthält :
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Die Durchlaufgeschwindigkeit des Garns beträgt 10 m/min und die Temperatur des Bades 240 c.
Nach der Behandlung mit der Diepoxyverbindung wird das Garn mit einem Streckverhältnis von 1 : 4, 5 bei 120 C verstreckt.
Nach dem Verstrecken wird das Garn mit Wasser gewaschen um das nicht umgesetzte Diepoxyd zu entfernen.
Die behandelten Fasern geben mit folgenden sauren und metallisierten Farbstoffen sehr intensive Färbungen :
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<tb>
<tb> Nummer <SEP> des <SEP> Colour-Index
<tb> Festlichtgelb <SEP> 2 <SEP> G <SEP> sauer <SEP> 1008
<tb> Wollrot <SEP> B <SEP> sauer <SEP> 1142
<tb> Alizaringrün <SEP> G <SEP> sauer <SEP> 1318
<tb> Alizarinblau <SEP> BV <SEP> sauer <SEP> 1249
<tb> saures <SEP> schwarz <SEP> JVS <SEP> sauer <SEP> 1375
<tb> Lanasynbraun <SEP> GRL <SEP> metallisiert <SEP> 1341
<tb> Lanasynrot <SEP> 2GL <SEP> metallisiert <SEP> 1182
<tb> reines <SEP> Lanasyngrün <SEP> 3GL <SEP> metallisiert <SEP> 1048
<tb>
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Stapel geschnitten (10 cm lang) und 10 min lang bei 80 C mit Diepoxybutan behandelt.
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Das Verhältnis von Faser zu Bad beträgt 1 : 20. Der Stapel wird dann mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die so behandelten Fasern geben mit den folgenden sauren und metallisierten Farbstoffen sehr intensive Färbungen :
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<tb>
<tb> Nummer <SEP> des <SEP> Colour-Index
<tb> Festlichtgelb <SEP> 2 <SEP> G <SEP> sauer <SEP> 1008
<tb> Wollrot <SEP> B <SEP> sauer <SEP> 1142
<tb> Alizaringrün <SEP> G <SEP> sauer <SEP> 1318
<tb> saures <SEP> schwarz <SEP> JVS <SEP> sauer <SEP> 1375
<tb> Lanasylrot <SEP> 2GL <SEP> metallisiert <SEP> 1182
<tb> Lanasylbraun <SEP> GL4 <SEP> metallisiert <SEP> 1341
<tb> reines <SEP> Lanasyngrün <SEP> EGL <SEP> metallisiert <SEP> 1048
<tb>
Die mit den vorerwähnten Farbstoffen erhaltenen Färbungen zeigen eine Echtheit gegenüber Reiben und Waschen von 5, bestimmt nach der internationalen Echtheitsskala.
Beispiel 3 : Aus der in Beispiel 1 beschriebenen Mischung wird ein Garn hergestellt und bei 120 C mit einem Streckverhältnis von 1 : 4, 5 verstreckt. Es wird dann zu einem Stapel geschnitten (Länge 10 cm) und 30 min lang bei 70 C in einer 20"igen Lösung von 4, 4'-Dioxydiphenyldimethylmethan :
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in Methyläthylketon, bei einem Verhältnis von Faser zu Bad von 1 : 20 gebildet.
Der Stapel wird dann mit Methyläthylketon gewaschen und getrocknet. Die so behandelten Fasern geben mit folgenden sauren und metallisierten Farbstoffen sehr intensive Färbungen :
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<tb>
<tb> iummer <SEP> ues <SEP> olour-naex
<tb> Festlichtgelb <SEP> 2 <SEP> G <SEP> sauer <SEP> 1008
<tb> Wollrot <SEP> B <SEP> sauer <SEP> 1142
<tb> Alizaringrün <SEP> G <SEP> sauer <SEP> 1318
<tb> Alizarinblau <SEP> BV <SEP> sauer <SEP> 1249
<tb> saures <SEP> schwarz <SEP> JVS <SEP> sauer <SEP> 1375
<tb> Lanasynrot <SEP> 2GL <SEP> metallisiert <SEP> 1182
<tb> Lanasynbraun <SEP> GRL <SEP> metallisiert <SEP> 1341
<tb> reines <SEP> Lanasyngrün <SEP> 3GL <SEP> metallisiert.,..,..,........,,..., <SEP> 1048
<tb>
Die mit den vorerwähnten Farbstoffen erhalten Färbungen zeigen eine Echtheit gegenüber Reiben und Waschen von 5, bestimmt nach der internationalen Echtheitsskala.
Beispiel 4 : Aus einer Mischung von 950 g Polyacrylnitril (Molgewicht 70000) mit 50 g Polyimin, welches mit Wasserstoffperoxyd behandelt und mit Essigsäure in das Salz übergeführt wurde, in 3 kg Dimethylformamid, wird ein Garn hergestellt. Das Garn wird mit einem Streckverhältnis von 1 : 4, 5 verstreckt und zu einem Stapel geschnitten (Länge 10 cm). Es wird dann 15 min lang bei 900 C mit einer 100obigen wässerigen Lösung von Äthylenglykoldiglycidyläther behandelt, dann mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Die so erhaltenen Fasern geben mit den folgenden sauren Farbstoffen sehr intensive und echte Färbungen :
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<tb>
<tb> Nummer <SEP> des <SEP> Colour-Index
<tb> Festgelb <SEP> 2G <SEP> 1008
<tb> Wollrot <SEP> B <SEP> 1142
<tb> Alizarinblau <SEP> SE <SEP> 1248
<tb>
Beispiels : Aus einer Mischung von 950 g Polyvinylchlorid, mit einem K-Wert nach Fikentscher von 65, mit 50 g mit Wasserstoffperoxyd behandeltem Polyäthylenimin in 5060 g einer Trichloräthylennitromethanmischung 80 : 20 wird ein Garn hergestellt, welches mit einem Streckverhältnis von 1 : 4
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verstreckt wird. Es wird dann 20 min lang mit einer 10%igen wässerigen Lösung von Äthylenglykoldiglycidyläther bei 80 C behandelt.
Das Garn wird dann gewaschen und getrocknet. Die erhaltenen Fasern geben mit den folgenden sauren Farbstoffen sehr intensive und echte Färbungen :
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<tb>
<tb> Nummer <SEP> des <SEP> Colour-Index
<tb> Festgelb <SEP> 2G <SEP> 1008
<tb> Wollrot <SEP> B <SEP> 1142
<tb> Alizarinblau <SEP> SE <SEP> 1248
<tb>
Beispiel 6 : Durch Auspressen einer Mischung von 960 g Polypropylen (mit einer Grenzviskosität [X] von 0, 96) mit 30 g Polyäthylenimin und 10 g eines Kondensationsproduktes von 5 Mol Äthylenoxyd mit 1 Mol Amin mit 18 Kohlenstoffatomen wird ein Garn hergestellt und mit einem Streckverhältnis von 1 : 5, 3 bei 120 C verstreckt. Dieses wird dann 15 min. lang mit einer 10% igen wässerigen Lösung von Äthylenglykoldiglycidyläther bei 900 C behandelt, dann mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Die so erhaltenen Fasern geben mit folgenden sauren und metallisierten Farbstoffen sehr intensive Färbungen :
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<tb> Nummer <SEP> des <SEP> Colour-Index
<tb> Festlichtgelb <SEP> 2G <SEP> sauer................................... <SEP> 1008
<tb> Wollrot <SEP> B <SEP> sauer........................................ <SEP> 1142 <SEP>
<tb> Alizaringrün <SEP> G <SEP> sauer <SEP> 1318
<tb> Alizarinblau <SEP> BV <SEP> sauer <SEP> 1249
<tb> saures <SEP> schwarz <SEP> JVS <SEP> sauer <SEP> 1375
<tb> Lanasynrot <SEP> 2GL <SEP> metallisiert <SEP> 1182
<tb> Lanasynbraun <SEP> GRL <SEP> metallisiert <SEP> 1341
<tb> reines <SEP> Lanasyngrün <SEP> 2GL <SEP> metallisiert <SEP> 1048
<tb>
Die mit den vorerwähnten Farbstoffen erhaltenen Färbungen zeigen eine Echtheit gegenüber Reiben und Waschen von 5, bestimmt nach der internationalen Echtheitsskala.
Beispiel 7 : Aus einer Mischung von 950 g Polyäthylen (Molgewicht 50 000) mit 30 g Polyäthylenimin und 20 g eines Kondensationsproduktes aus Äthylenoxyd und einem Amin mit 12 Kohlenstoffatomen wird ein Garn hergestellt. Das Garn wird 30 min lang bei 80 C mit einer 10% igen wässerigen Lösung von Äthylenglykoldiglycidyläther behandelt (Verhältnis Faser zu Bad 1 : 20), dann mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Die so behandelten Fasern geben mit den folgenden sauren Farbstoffen sehr intensive und echte Färbungen :
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<tb>
<tb> Nummer <SEP> des <SEP> Colour-Index
<tb> Festgelb <SEP> 2G <SEP> 1008
<tb> Wollrot <SEP> B <SEP> 1142
<tb> Alizaringrün <SEP> G <SEP> 1318
<tb> Alizarinblau <SEP> SE <SEP> 1248
<tb> saures <SEP> schwarz <SEP> JVS <SEP> 1375
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Beispiel 8 : Ein verstrecktes Garn, hergestellt aus Polypropylen mit folgenden Eigenschaften :
Grenzviskosität 1, 1, Rückstand nach Heptanextraktion 92%, Aschegehalt 0, 02% und einem Gehalt von 3 Gew. - eines Polyamins, erhalten durch Kondensation von Dichloräthan und Diäthylentriamin im Verhältnis 1, 25 : 1 wird in folgendes Bad eingetaucht : 4 Teile Äthylenglykoldiglycidyläther, 100 Vol.-Teile Xylol und 45 min lang auf 90 C erhitzt. Die Garnmenge muss so gross sein, dass das Garn gleichmässig angefeuchtet wird ; das bedeutet, dass ein Verhältnis von Bad zu Fasern von 25 : 1 verwendet werden kann.
Das Garn wird dann ausgewrungen, in einem Thermostat getrocknet und mit sauren Farbstoffen gefärbt, wenn gewünscht nach einer alkalischen Behandlung. Es werden intensive leuchtende und echte Färbungen erhalten.
Das Bad von Äthylenglykoldiglycidyläther in Xylol kann zur Behandlung anderer Garnmengen wieder auf die ursprüngliche Konzentration gebracht werden.
Beispiel 9 : Ein Garn aus Polypropylen mit folgenden Eigenschaften : Grenzviskosität 1, 25, Rückstand nach Haptanextraktion 94%, Aschegehalt 0, 067% und einem Gehalt von 3, 5% einer Polyaminverbindung, erhalten durch Polymerisation von Äthylenimin in einem sauren Medium, wird verwendet. Dieses Garn wird in ein 3,5%igues Bad von Äthylenglykoldiglycidyläther in Xylol 45 min lang bei 90 C eingetaucht.
Das Garn wird getrocknet und mit sauren Farbstoffen gefärbt, gewünschtenfalls nach Behandlung mit einer alkalischen Lösung. Es werden gute echte Färbungen erhalten.
Beispiel 10 : Ein Garn aus Polypropylen mit folgenden Eigenschaften : Grenzviskosität 1, 25, Rückstand nach Heptanextraktion 94%, Aschegehalt 0, 6% modifiziert mit 3% Polyamin wird 50 min lang bei 85 C in ein 4%iges Bad von Äthylenglykoldiglycidyläther in Butylacetat eingetaucht.
Beim Färben mit sauren Farbstoffen werden intensive und echte Anfärbungen erhalten.
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Beispiel 11 : Die nach Beispiel 3 erhaltenen Fasern werden in einem Bad, welches 3, 5% Athylen- glykoldiglycidyläther in Monochlorbenzol enthält, 40 min lang bei 900 C behandelt.
Beim Färben mit sauren Farbstoffen werden intensive und echte Anfärbungen erhalten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Nachbehandlung von Fasern, die durch Auspressen von Mischungen von synthetischen Polymeren, wie Polyäthylen, Polypropylen, Acrylnitrilpolymeren oder-copolymeren, Vinylchloridpoly- meren oder-copolymeren, mit Polyalkyleniminen oder andern basischen Stickstoffverbindungen erhalten wurden, zwecks Verbesserung der Farbaufnahmefähigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern der Einwirkung von Epoxyverbindungen der allgemeinen Formel :
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