AT308044B - Verfahren zum einbadigen Färben von Mischungen aus Cellulose-, Polyester- und sauer modifizierten Polyesterfasern - Google Patents

Description

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   Es ist bekannt, dass das einbadige Färben von Textilmaterialien aus Mischungen von Cellulose-, Polyesterund sauer modifizierten Polyesterfasern mit Reaktiv-, Dispersions- und kationischen Farbstoffen gewisse Schwierigkeiten bereitet. Diese sind vor allem auf die unterschiedlichen Färbebedingungen für die drei verschiedenen Farbstoffklassen zurückzuführen. 



    Dispersions- und kationische Farbstoffe benötigen üblicherweise lange Färbezeiten und die Anwendung von Färbetemperaturen oberhalb 95 C. Dispersionsfarbstoffe werden beim Färben möglichst im sauren Milieu einge-   setzt, da im alkalischen Bereich die Stabilität der Farbstoffdispersionen teilweise zu gering ist und ausserdem einige dieser Farbstoffe besonders bei den hohen Temperaturen infolge von Alkaliempfindlichkeit chemische Veränderungen erleiden, wodurch Farbtonänderungen und Verluste an Farbausbeute sowie Verschlechterungen der Echtheitseigenschaften der Färbungen hervorgerufen werden. 



   Kationische Farbstoffe werden ebenfalls zum Färben im sauren Medium eingesetzt, da im alkalischen Bereich bei einigen dieser Farbstoffe Ausfällungen sowie Farbtonänderungen und Verschlechterung der Echtheitseigenschaften der Färbungen auftreten. 



   Ferner können die kationischen Farbstoffe mit den anionischen Reaktivfarbstoffen und einigen Dispersionsfarbstoffen mit polaren Gruppen eine Additionsverbindung eingehen, die vielfach zu Farbstoffabscheidungen und Reibechtheitsverschlechterungen der Färbungen Anlass geben. 



   Reaktivfarbstoffe erfordern zur Reaktion mit den Hydroxylgruppen der Cellulosefasern alkalische Bedindungen. Bei langer Färbedauer, besonders bei Temperaturen über 95 C, erfolgt durch Einwirkung der Alkalien eine Wiederaufspaltung der Farbstoff-Faserbindung, was zur Verringerung der Farbausbeute auf der Ware führt. 



   Gegenstand des Stammpatentes   Nr. 297 654   ist ein Verfahren zum einbadigen Färben von Mischungen aus Cellulose-, linearen Polyester- und Polyacrylnitrilfasern mit Reaktiv-, Dispersions- und kationischen Farbstoffen, wobei die Reaktivfarbstoffe als reaktiven Bestandteil mindestens eine Vinylsulfongruppe besitzen oder mindestens eine Gruppe aufweisen, die im alkalischen Medium eine Vinylsulfongruppe bildet, dadurch gekennzeichnet, dass man diese Materialien im gleichen Bad zuerst bei Temperaturen von etwa 20 bis   800C   mit einer wässerigen Flotte behandelt, die Alkali, nichtionogene Dispergiermittel, Reaktiv- und Dispersionsfarbstoff enthält, und nach Zugabe von freier Säure und kationischem Farbstoff die Färbungen im sauren Medium bei Temperaturen von etwa 95 bis 1300C zu Ende führt. 



   In weiterer Ausgestaltung dieses Erfindungsgedankens wurde nun gefunden, dass man in Abänderung des Verfahrens bei gleichermassen günstigen färberischen Ergebnissen auch Mischungen aus Cellulose-, linearen   Polyester- und sauer modifizierten Polyesterfasern mit Reaktiv-, Dispersions- und kationischen Farbstoffen einbadig färben kann, wenn man diese Materialien im gleichen Bad zuerst bei Temperaturen von etwa 20 bis 80 C    mit einer wässerigen Flotte behandelt, die neben dem Reaktiv- und dem Dispersionsfarbstoff noch Alkalien und nichtionogene Dispergiermittel enthält, und nach Zugabe von freier Säure und kationischem Farbstoff die Färbungen im sauren Medium, im allgemeinen im pH-Bereich von 3,5 bis 6, bei Temperaturen von etwa 95 bis   1300C   zu Ende führt. 



   Das vorliegende Verfahren gestattet nunmehr, die pH-Werte   des Färbebades   in der Weise abzustimmen, dass sie den jeweiligen Fixierbedingungen der Reaktiv-, der Dispersions- und der kationischen Farbstoffe entsprechen, ohne dass man zur Verwendung von getrennten Bädern gezwungen ist. Es ist dabei ausserordentlich überraschend, dass bei den angewandten hohen Temperaturen im sauren Milieu eine Hydrolyse der Reaktivfarbstoff-Faserverbindung und damit ein Verlust an Farbausbeute nicht eintritt. Ausserdem wirken die für das Färben von Reaktivfarbstoffen auf Cellulosefasern benötigten Elektrolytmengen sowie die im Bade verbleibenden und nicht auf der Cellulosefaser fixierten Reaktivfarbstoffe als   Bremsmittel für   die zum Färben der sauer modifizierten Polyesterfaser eingesetzten kationischen Farbstoffe.

   Die Verwendung der für das Färben von sauer modifizierten Polyesterfasern mit kationischen Farbstoffen üblichen Bremsmittel oder "Retarder" wird dadurch überflüssig. Durch die Mitverwendung von einem nichtionogenen Dispergiermittel auf Basis von Oxalkylaten und/oder Polyäthylenglykolen können die wasserunlöslichen Additionsverbindungen aus kationischen Farbstoffen und anionischen Reaktiv- bzw. Dispersionsfarbstoffen mit polaren Gruppen in einer feinen Dispersion gehalten werden, so dass 
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 bis   60 C.   warmen Flotte, die das nichtionogene Dispergiermittel, den gelösten Reaktivfarbstoff, den Dispersionsfarbstoff und das alkalisch wirkende Mittel enthält, das Textilmaterial 10 bis 90 min, bevorzugt 20 bis 60 min, behandelt, wobei zunächst der Reaktivfarbstoff auf der Cellulosefaser fixiert wird.

   Anschliessend wird der mit freier Säure und heissem Wasser gelöste kationische Farbstoff dem Färbebad zugegeben. Hiebei stellt sich ein pH-Wert zwischen 3,5 und 6, vorzugsweise zwischen 4,5 bis 5,5, ein. 



   Man erhitzt das Färbebad danach auf 95 bis 1300C und belässt die Ware in der Flotte bei dieser Temperatur etwa 30 min bis 3 h, vorzugsweise 45 bis 90 min. Während dieser Zeit wird der Dispersionsfarbstoff auf der Polyesterfaser und der sauer modifizierten Polyesterfaser und der kationische Farbstoff auf der sauer modifizierten Polyesterfaser fixiert. Vorteilhaft für die Fixierung des Dispersionsfarbstoffes auf den Polyesterfasern und des kationischen Farbstoffes auf den sauer modifizierten Polyesterfasern kann noch ein sogenannter Carrier dem Färbebad nach dem Ansäuern zugesetzt werden. Es ist jedoch auch möglich, den Carrier bereits dem alkalischen 

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Bad zuzugeben. Nach dem Färben wird die Ware gespült und geseift und sodann in üblicher Weise fertigge- stellt. 



   Das erfindungsgemässe, einbadige Verfahren zum Färben von Mischungen, die aus Cellulose-, sauer modi- fizierten Polyesterfasern und linearen Polyesterfasern bestehen, hat gegenüber den bisher angewandten zweioder dreibadigen Verfahren den besonderen Vorteil, dass eine 25 bis   50% igue   Einsparung an Färbezeit erreicht wird. Ein weiterer Vorteil tritt bei der Verwendung von programmgesteuerten Färbeapparaten auf. So kann bei dem   erfindungsgemässen Verfahren nach Beschickung desFSrbeapparates   und Einfüllen des mit Säure und heissem
Wasser gelösten kationischen Farbstoffes in den dem Färbebad angeschlossenen Zusatzbehälter das Färbepro- gramm automatisch ablaufen, ohne dass eine Arbeitskraft benötigt wird.

   Beim herkömmlichen zwei-oder drei- badigen Verfahren musste dagegen der Färbeapparat zwei-oder dreimal beschickt werden. 



   Als Reaktivfarbstoffe kommen für die Durchführung des Verfahrens solche organischen Farbstoffe in Be- tracht, die als reaktiven Bestandteil mindestens eine Vinylsulfongruppe besitzen oder mindestens eine Gruppe aufweisen, die auf Grund der Einwirkung der alkalischen Mittel während der Färbung eine Vinylsulfongruppe bildet. Als Grundkörper dieser Farbstoffe eignen sich besonders solche aus der Reihe der Anthrachinon-, Azo- und Phthalocyaninfarbstoffe, wobei   die Azo- und Phthalocyaninfarbstoffe   sowohl metallfrei als auch metallhaltig sein können. Aus der Klasse von Gruppierungen, die bei der Alkalibehandlung in eine mit der Cellulosefaser reaktionsfähige Vinylsulfongruppe übergeführt werden, sollen als Beispiele insbesondere die Schwefelsäureester und Thioschwefelsäureester von   ss-Hydroxyäthylsulfongruppen   genannt werden. 



   Als Dispersionsfarbstoffe kommen verfahrensgemäss die für das Färben von Fasermaterialien aus linearen
Polyestern hinlänglich bekannten Farbstoffe, beispielsweise solche aus der Reihe der   Azo- oder   Anthrachinon- farbstoffe. in Frage. 



   Als kationische Farbstoffe kommen für die Durchführung des Verfahrens solche aus der Reihe der Azo-,
Azomethin-, Methin-, Anthrachinon-, Nitro-,   Di- und   Triphenylmethan-,   Phenazin-,   Oxazin-, Thiazin-,
Xanthen- und Chinophthalonfarbstoffe in Betracht. 



   Die den Färbebädern nach dem vorliegenden Verfahren zuzusetzenden Alkalien können in den beim Fär- ben mit Reaktivfarbstoffen in der Praxis üblichen Mengen zur Anwendung gelangen. Der Alkaligehalt der Flotten ist vor allem so zu bemessen, dass ein pH-Wert im Bereich von 9 bis 12 eingestellt wird und während der Fixie- rung der Reaktivfarbstoffe aufrecht erhalten bleibt. Als Alkalien können zweckmässig anorganische, alkalisch reagierende Verbindungen, wie Soda, Natriumbicarbonat, Trinatriumphosphat, Dinatriumphosphat, Natrium- hydroxyd, Natriumsilikate, die entsprechenden Kaliumverbindungen oder Mischungen dieser Alkalien, vor- zugsweise Natronlauge, eingesetzt werden. 



   Als freie Säure, die verfahrensgemäss zur Einstellung der sauren Fixierungsbedingungen für die Dispersions- und die kationischen Farbstoffe benötigt wird, kommen anorganische Säuren, wie Salzsäure, Schwefel- oder
Phosphorsäure, oder organische Säuren, wie z. B. Essigsäure oder Ameisensäure, in Betracht. Auch Mischungen dieser Säuren können verwendet werden. Bevorzugt wird aber Essigsäure eingesetzt. Die Menge der den Färbe- bädern nach der Fixierung der Reaktivfarbstoffe zuzusetzenden freien Säure ist in erster Linie abhängig vom
Alkaligehalt der Flotten und damit indirekt von der Einsatzmenge an Reaktivfarbstoffen, die sich wieder nach dem Mischungsverhältnis der Anteile von Cellulose-, sauer modifizierten Polyester-und Polyesterfasern in den zu färbenden Textilmaterialien richtet. 



   Als nichtionogene Dispergiermittel kommen verfahrensgemäss entweder Oxäthylierungsprodukte in Betracht, die sich von Fettsäurederivaten, wie Fettamine, Fettsäureamide oder Fettalkohole, ableiten, wobei bevorzugt die Oxäthylierungsprodukte der Fettalkohole, wie z. B. die Additionsprodukte von 25 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol
Stearylalkohol oder von 22,5 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Oleylalkohol, eingesetzt werden. oder höhere Poly- glykole, besonders Polyäthylenglykole, von einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1500 bis 6000 oder Mischungen dieser Produkte. Bevorzugt wird eine Mischung aus dem Umsetzungsprodukt von 1 Mol Stearyl- alkohol mit 25 Mol Äthylenoxyd und Polyäthylenglykol vom Molgewicht zirka 6000 im Mischungsverhältnis von   1 : 1   bis   8 : l,   bevorzugt 4 : 1, eingesetzt. 



   Als gegebenenfalls mitzuverwendende Carrier seien die für das Färben von Polyesterfasern   hinlänglich be-   kannten Hilfsmittel, wie   z. B.   o-Phenylphenol, p-Phenylphenol, Benzoesäurealkylester und Salicylsäurealkyl- ester. genannt. 



   Die Färbebäder können weiterhin noch die üblichen Elektrolyte, Netz- oder Dispergiermittel enthalten.
Das gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren zu färbende Textilmaterial, das aus Mischungen von nativen oder regenerierten Cellulosefasern und Fasermaterialien aus sauer modifizierten Polyesterfasern sowie aus line- aren Polyestern, vorzugsweise Polyäthylenglykolterephthalat, besteht, kann in den verschiedensten Zuberei- tungsformen, beispielsweise als Flocke, Kardenband, Garn, Gewebe oder Gewirk, vorliegen. 



   Beispiel 1 : 100 g eines Mischgarnes aus linearen Polyesterfasern, sauer modifizierten Polyesterfasern und regenerierten Cellulosefasern im Mischungsverhältnis von etwa 33 : 33 : 33 werden in einem Flottenver- hältnis von 1 : 20 mit einem Färbebad behandelt, das im Liter Wasser 

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 0, 22 g des Dispersionsfarbstoffes der Formel 
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 0, 35 g des Reaktivfarbstoffes der Formel 
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0, 4 g des Umsetzungsproduktes von 1 Mol Stearylalkohol mit 25 Mol Äthylenoxyd,
0,   1 g   eines Polyäthylenglykols vom Molgewicht zirka 6000,
1 ml Natronlauge (32,   5% zig)   und
50 g kalziniertes Natriumsulfat in gelöster bzw. dispergierter Form enthält. 



   Man beginnt die Färbung bei 30 C, heizt das Färbebad innerhalb von 30 min auf   600C   auf, färbt das Garn weitere 45 min bei dieser Temperatur und fügt dann
5 ml Essigsäure   (60ig)   und anschliessend
0, 5 g des kationischen Farbstoffes der Formel 
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 dem Färbebad hinzu. Innerhalb von 60 min wird die Flotte nunmehr auf   120 C   aufgeheizt und die Ware 1 h bei dieser Temperatur gefärbt. Nach gründlichem heissen Spülen, kochendem Seifen und kaltem Spülen erhält man eine Färbung, bei welcher der Polyesterfaser- und der Cellulosefaseranteil der Ware rot und der Anteil an sauer modifizierter Polyesterfaser violett gefärbt sind. 



   Die Färbung besitzt sehr gute Echtheitseigenschaften. 



   Beispiel 2 : 1 kg eines Gewebes aus linearen Polyesterfasern, sauer modifizierten Polyesterfasern und Viskosezellwolle im Mischungsverhältnis von   331/3 :   33   1/3 :   33 1/3 werden in einem Flottenverhältnis von 1 : 30 auf einer Haspelkufe mit einem Färbebad behandelt, das im Liter Wasser 

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 0, 33 g des Reaktivfarbstoffes der Formel 
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   0,     33 g   des Dispersionsfarbstoffes der Formel 
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   0,     5 g   des Umsetzungsproduktes von 1 Mol Stearylalkohol mit 25 Mol Äthylenoxyd,
1 ml Natronlauge   (32, 51oig)   und
50 g kalziniertes Natriumsulfat in gelöster bzw. dispergierter Form enthält. 



   Man beginnt die Färbung bei 30 C, heizt das Färbebad innerhalb von 30 min auf 60 C, färbt weitere 45 min bei dieser Temperatur und fügt dann
75 ml Essigsäure (60%ig),
7 g des kationischen Farbstoffes der Formel 
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 und 90 ml eines Carriers auf Basis von Methylnaphthalin in emulgierter Form dem Färbebad zu. Innerhalb von 45 min wird die Flotte nunmehr auf   98 C   aufgeheizt und die Ware dann 90 min bei dieser Temperatur gefärbt. Nach einer in analoger Weise wie in Beispiel 1 durchgeführten Nachbehandlung erhält man eine Färbung, bei welcher der Polyester- und Cellulosefaseranteil blau und der Anteil an sauer modifizierter Polyesterfaser violett gefärbt sind. 



   Die Färbung ist sehr gut licht-und nassecht. 



   Die entsprechend den Beispielen 1 und 2 erzielten Färbungen zeigen ein einwandfreies Verhalten bei einer Behandlung während 3 min auf dem Accellerotor bei 3000 Touren/min.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Weitere Ausbildung des Verfahrens zum einbadigen Färben von Mischungen aus Cellulose-, linearen Poly- ester-und Polyacrylnitrilfasern mit Reaktiv-, Dispersions- und kationischen Farbstoffen, wobei die Reaktivfarbstoffe als reaktiven Bestandteil mindestens eine Vinylsulfongruppe besitzen oder mindestens eine Gruppe aufweisen, die im alkalischen Medium eine Vinylsulfongruppe bildet, gemäss Patentschrift Nr.

   297654, indem <Desc/Clms Page number 5> man diese Materialien im gleichen Bad zuerst bei Temperaturen von etwa 20 bis 800C mit einer wässerigen Flotte behandelt, die Alkali, nichtionogene Dispergiermittel vom Typ der Oxäthylierungsprodukte von Fettsäurederivaten und/oder höherer Polyglykole, Reaktiv- und Dispersionsfarbstoff enthält und einen PH-Wert zwischen 9 und 12 aufweist, und nach Zugabe von freier Säure und kationischem Farbstoff die Färbungen im sauren Medium bei pH-Werten im Bereich von 3, 5 bis 6 sowie bei Temperaturen von etwa 95 bis 1300C zu Ende führt. dadurch gekennzeichnet, dass man hier an Stelle der oben genannten Fasermischungen solche aus Cellulose-, linearen Polyester- und sauer modifizierten Polyesterfasern verwendet.