AT313849B - Verfahren zur Flammfestausrüstung und Steigerung der Farbstoffaufnahmefähigkeit von synthetischen Fasern - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Flammfestausrüstung und Steigerung der Farbstoffaufnahmefähigkeit von Fasern. Sie betrifft insbesondere die Behandlung gewisser synthetischer Fasern mit einer Lösung eines bro- mierten Phenolderivates in einem organischen Lösungsmittel, um die Fasern leichter färbbar und gegen Ver- brennen beständig zu machen. 



   Gewebe und Fasern aus Polyester oder Cellulosetriacetat werden üblicherweise mit sogenannten Dispersions- farbstoffen gefärbt, die-wie man annimmt-durch direktes Eindringen der Farbstoffmoleküle in die Faser- struktur unter Ausbildung einer festen Lösung wirken. Zur Erleichterung dieses Verfahrens werden diese Fasern vor dem oder im Verlauf des Färbeverfahrens mit einem Färbehilfsmittel behandelt, um die Fasern für den
Farbstoff aufnahmefähiger zu machen. Gemäss einer Theorie quillt das Färbehilfsmittel die Fasern auf und macht sie für die Farbstoffmoleküle durchlässiger. Üblicherweise wird dieses Färbehilfsmittel in die wässerige Färbe- flotte eingearbeitet und die Faser oder das Gewebe werden gleichzeitig sowohl   mit dem Färbehilfsmittel   als auch mit dem Farbstoff behandelt.

   Typische Färbehilfsmittel sind Biphenyl, Phenylsalicylat, o-Phenylphenol, Tri- chlorbenzol, Benzoesäure und Methylsalicylat. Dieses Verfahren ist jedoch für einige Verbindungen, die sonst nützliche Färbehilfsmittel darstellen, nicht anwendbar, da sich, wenn sie in die Färbeflotte eingebracht wer- den, eine Fleckenbildung oder eine ungleichmässige Färbung ergeben. Bei derartigen Verbindungen ergibt eine
Vorbehandlung des zu färbenden Materials mit einer Lösungsmittellösung das erwünschte Ergebnis. 



   In jüngster Zeit hat sich mehr und mehr das Bedürfnis entwickelt, Textilgewebe feuerbeständiger zu ma- chen. Dies erfolgte durch eine Oberflächenbehandlung des gefärbten Gewebes mit einer oder mehreren flamm- festmachenden Chemikalien und wurde auch durch Einarbeiten einer flammfestmachenden Verbindung als
Weichmacher oder lediglich als Additiv in eine Polymerisatfaser erreicht. Flammfestmachende oder feuerbe- ständig machende Monomeren wurden in die Polymerisatstruktur einmischpolymerisiert, um diese Wirkung zu erzielen. All diese Verfahren leiden jedoch an charakteristischen Nachteilen. Die Oberflächenbehandlung eines
Gewebes ergibt normalerweise lediglich eine zeitlich begrenzte Wirkung und das feuerbeständig machende Additiv geht schnell verloren, wenn das Gewebe gewaschen oder trocken gereinigt wird.

   Additive, die physikalisch mit dem Polymerisat vermischt oder chemisch darin eingearbeitet sind, beeinträchtigen normalerweise die Eigenschaften der Polymerisatfaser, so dass die Faser, obwohl die Flammfestausrüstung relativ dauerhaft sein kann, spröder sein kann, eine geringere Reissfestigkeit aufweisen kann oder gegenüber dem oxydativen Abbau eine geringere Beständigkeit zeigen kann. 



   Man hat auch bereits bromierte organische Verbindungen zum Flammfestausrüsten vorgeschlagen. Gemäss der deutschen Offenlegungsschrift 2006899 werden   Phosphorsäure-allyl- bis-2, 3-dibrompropylester und bzw.   oder   Phosphorsäure-diallyl-2, 3-dibrompropylester   auf ein Polyestersubstrat aufgebracht und unter Wärmeeinwirkung polymerisiert, ein Verfahren, das jedoch mit der oben erwähnten Qualitätseinbusse verbunden ist. Weiters ist in der deutschen Offenlegungsschrift 1932007 die Umsetzung von   Tris (2, 3-dibrompropylphosphat)   mit Ammoniak und Verwendung des nach Abtrennung des ausgefallenen Materials resultierenden Filtrats als entflammungshemmendes Mittel für Cellulose beschrieben.

   Dieses Verfahren ist jedoch umständlich und zeitraubend, da mehrere Stunden vergehen, ehe sich der Niederschlag abzuscheiden beginnt. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren vermeidet alle obigen Nachteile mit Hilfe einer bisher für die genannten Zwecke noch nicht verwendeten Klasse bromierter organischer Verbindungen, welche zur Verwendung als Imprägniermittel lediglich in einem Lösungsmittel gelöst werden brauchen. 



   Es wurde gefunden, dass Polyesterfasern oder Cellulosetriacetatfasern gleichzeitig flammfest ausgerüstet und für denDispersionsfarbstoff aufnahmefähiger gemacht werden können dadurch, dass man die Fasern mit einer Lösung eines polybromierten Phenolderivates, wie einem hydroxylierten Niedrigalkyläther von Tribromphenol und Tetrabrombisphenol A, einem gemischten Ester aus Phosphorsäure und Niedrigalkylenpolyolen und Tribromphenylglyceryläther oder Tribromphenylacetat in einem organischen Lösungsmittel imprägniert. Die Ausdrücke Niedrigalkyl und Niedrigalkylen umfassen Gruppen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen. 



   Beispiele besonderer Verbindungen sind : 
 EMI1.1 
 
Als Lösungsmittel ist irgendein inertes organisches Lösungsmittel, in dem eine wirksame Menge der bromierten Verbindung gelöst werden kann, geeignet, wobei jedoch zur gleichmässigen Verteilung der Verbindung in der Phase ein Lösungsmittel bevorzugt ist, das einen Siedepunkt besitzt, der höher liegt als der Schmelzpunkt   : 1er Verbindung.   Bevorzugte Lösungsmittel sind aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe und die chlovierten Derivate dieser Verbindungen, wobei Perchloräthylen ein besonders vorteilhaftes Lösungsmittel darstellt. 

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   Zur wirksamen Flammfestausrüstung und zur Erzielung einer guten Farbaufnahmefähigkeit wird die Faser vorteilhafterweise mit einer Menge der bromierten Verbindung imprägniert, die ausreicht, um etwa 1 bis
10   Grew.-%   Brom zu ergeben. Das Imprägnierungsverfahren besteht im wesentlichen darin, dass man die Faser vorzugsweise bei einer Temperatur von 50 bis 1500C lediglich mit der Lösungsmittellösung tränkt und die im- prägnierte Faser zur Entfernung des Lösungsmittels trocknet. Die behandelte Faser kann dann zum Färben in eine übliche wässerige Färbeflotte eingebracht werden. 



   Ein besonderer und   überraschender   Vorteil der Erfindung liegt in der Tatsache, dass die oben erwähnten bromierten Verbindungen nicht nur nicht durch eine übliche Spülbehandlung oder durch eine anderweitige Be- handlung von dem gefärbten Material entfernt werden müssen, sondern dass sie so fest an der Faser anhaften, dass diese während desWaschens oder Trockenreinigens hochbeständig ist gegenüber einem Verlust des Bromgehaltes. 



  Die Spülbehandlung, die nach dem Färbeverfahren durchgeführt wird, kann somit entweder vollständig unter- lassen werden oder in eine kürzere oder unter milderen Bedingungen durchgeführte Behandlung abgeändert wer- den, bei der lediglich die Oberflächenfärbung entfernt wird. 



   Wenn die Faser gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt wird, enthält sie typischerweise etwa
1 bis 10   Gew. -0/0, vorzugsweise   etwa 2 bis 6   Gew. -0/0 Brom,   und ist dadurch im wesentlichen und in dauerhafter Weise gegen Verbrennen beständig. Zum Beispiel bestehen Teppichmaterialien, die in dieser Weise behandelt wurden, den sogenannten "Tablet-Test". Da die oben erwähnten bromierten Verbindungen auch wirksame Färbehilfsmittel darstellen, führen sie auch zu gefärbten Geweben, die den gleichen Farbton aufweisen wie Materialien, die in gleicher Weise jedoch unter Anwendung üblicher Färbehilfsmittel, wie Biphenyl, gefärbt wurden. 



   Die neuen   flammfestausrüstenden Färbehilfsmittel   können mit irgendwelchen üblicherweise zur Färbung von Polyesterfasern und Cellulosetriacetatfasern verwendeten Dispersionsfarbstoffen verwendet werden. Beispiele für Dispersionsfarbstoffe sind :
C. I. (Color Index) Disperse Red 1,
C. I. Disperse Blue 55,
C. I. Disperse Red 60,
C. I. Disperse Yellow 23 und   C. 1.   Disperse Red 55. 



   Der Ausdruck "Polyester", wie er hierin verwendet wird, steht für hochpolymere im wesentlichen lineare Polyesterharze, die durch Umsetzen einer Dicarbonsäure oder eines Esters in Anwesenheit eines Veresterungskatalysators oder eines Umesterungskatalysators mit einem Diol erhalten wurden. Beispiele für dabei verwendete Dicarbonsäuren sind Malonsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Hydromukonsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure und Cyclohexandicarbonsäure.

   Beispiele für geeignete Diole sind Äthylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol und   1, 6-Hexandio1.   Die üblichen, im Handel erhältlichen Polyesterharze sind Polyäthylenterephthalat und Polyäthylenterephthalat, das durch Einschliessen geringer Mengen eines andern Glykols oder einer andern Dicarbonsäure während des Polyester-bildenden Verfahrens modifiziert wurde. Der in den Beispielen verwendete Polyester war Polyäthylenterephthalat. 



   Cellulosetriacetat steht für das vollständig veresterte Material, deren Acetatgruppen am Cellulosemolekül nur geringfügig oder nicht hydrolysiert sind. 



   Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, ohne sie jedoch zu beschränken. 



     Beispiel l-Eine   Anzahl von Polyestergewebeproben wurden durch Eintauchen in eine 6   gew.-% ige Lö-   sung von   2- (2, 4, 6-Tribromphenoxy)-äthanol   in Perchloräthylen bei   900C   befeuchtet. Die überschüssige Lösung wurde abzentrifugiert und die Gewebeproben wurden bei 1210C getrocknet. 



   Das getrocknete Gewebe enthielt etwa 6   Gel.-%   der bromierten Verbindung (entsprechend   3,2ale   Br). Beim Färben des behandelten Gewebes in einer üblichen wässerigen Färbeflotte, die C. I. Disperse Blue 55 enthielt, wobei jedoch kein Farbstoffträgermaterial vorhanden war, ergab sich der gleiche Farbton, wie der mit Hilfe eines üblichen Trägermaterials erzielte.

   Sowohl das gefärbte Gewebe als auch das behandelte Gewebe vor dem Färben zeigten eine um   50%   verminderte Entflammbarkeit im Vergleich zu einem nicht behandelten und in üblicher Weise gefärbten Gewebe, wobei als Vergleichsuntersuchung ein Verfahren angewendet wurde, bei dem ein Gewebestreifen halbkreisförmig mit den beiden Enden nach unten hängend angeordnet wird und eines der Enden angezündet wird, wobei die Stelle des Gewebestreifens bestimmt wird, an der die Flamme verlöscht.

   Die 
 EMI2.1 
    2 Polyestergewebeproben,diegemässderVerfahrensweisevonBeispiell behandeltwurdenundetwa   6   Gew.-% 2- (2, 4, 6- TribromphenDxy)-äthanol enthielten,   wurden unter Anwendung eines handelsüblichen   if waschmittels   mit Hilfe einer automatischen Haushaltswaschmaschine wiederholten Waschzyklen unterzogen. 



    ! ine   weitere Gruppe von Gewebeproben, die in gleicher Weise behandelt worden waren, wurde unter Verwenlung von Perchloräthylen als Reinigungsflüssigkeit in einer automatischen Trockenreinigungsmaschine einer Anzahl von Reinigungszyklen unterzogen. In jedem Fall wurden mehrere Proben in Intervallen während der   einigungsverfahren   auf den Bromgehalt hin analysiert, um die Wirksamkeit festzustellen, mit der die bronierte Verbindung von der Polyesterfaser zurückgehalten wurde.

   Die angegebenen Prozentsätze stellen die 

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 Mittel, mehrerer Analysen dar : 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Reinigungszyklen <SEP> % <SEP> der <SEP> in <SEP> dem <SEP> Gewebe <SEP> zurückgehaltenen
<tb> Verbindung
<tb> Waschen <SEP> Trockenreinigen
<tb> 1 <SEP> 99, <SEP> 8 <SEP> 98, <SEP> 9 <SEP> 
<tb> 2 <SEP> 97, <SEP> 2 <SEP> 92, <SEP> 0 <SEP> 
<tb> 5 <SEP> 98, <SEP> 5 <SEP> 83, <SEP> 0 <SEP> 
<tb> 10 <SEP> 96, <SEP> 8 <SEP> 81, <SEP> 7 <SEP> 
<tb> 
   Es ist ersichtlich, dass das behandelte Gewebe bei beiden Reinigungsverfahren insbesondere beim Waschen mit der wässerigen Waschlauge hochbeständig war gegen einen Verlust der bromierten Verbindung. 



  Beispiel 3 bis 9 : : Polyestergewebeproben wurden wie in Beispiel 1 beschrieben mit Perchloräthylen- lösungen behandelt, die die folgenden Verbindungen in ähnlichen Konzentrationen enthielten :    
 EMI3.2 
 
Die behandelten. und getrockneten Proben waren in jedem Fall in ähnlicher Weise farbstoffaufnahmefähig und feuerbeständig wie die Materialien des Beispiels 1. 



   In gleicher Weise werden Proben aus Polyestergewebe, die mit dem erfindungsgemässen Verfahren mit den bromierten Verbindungen der vorhergehenden Beispiele in ähnlichen Konzentrationen in andern chlorierten Lösungsmitteln behandelt wurden, farbaufnahmefähig und feuerbeständig gemacht. 



   Vergleichbare Ergebnisse erzielt man, wenn man die Verfahrensweisen der obigen Beispiele wiederholt, wobei an Stelle des Polyestergewebes Cellulosetriacetatgewebe verwendet wird, obwohl im Fall des Cellulosetriacetatgewebes geringfügig höhere Prozentsätze des Bromgehaltes erforderlich sind, um den gleichen Grad der Feuerbeständigkeit zu erreichen. 



     Beispiel 10 :   Proben aus in herkömmlicher Weise gefärbten Polyesterteppichen wurden mit einer Perchloräthylenlösung getränkt, die 6 Gew.-% 2-(2,4,6-Tribromphenoxy)-äthanol enthielt und wie in Beispiel 1 beschrieben getrocknet. Das behandelte Polyestergewebe enthielt etwa 6   Gew.-%   der bromierten Verbindung und bestand leicht den "Tablet-Test" (DOC-FFI-70), da der verbrannte Bereich lediglich einen Durchmesser von 2,54 cm aufwies. Die unbehandelten Proben des gleichen Teppichs verbrannten bei dieser Untersuchung vollständig. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Flammfestausrüstung und Steigerung der Farbstoffaufnahmefähigkeit von Polyesterfasern oderCellulosetriacetatfasern, mitHilfeeinerbromiertenorganischenVerbindung,dadurchgekennzeichnet, dass man die Fasern mit einer Lösung eines polybromierten Phenolderivats, wie einem hydroxylierten Niedrigalkyläther von Tribromphenol oder Tetrabrom-bisphenol A, einem gemischten Ester aus Phosphorsäure und Niedrigalkylenpolyolen und Tribromphenylglyceryläther oder Tribromphenylacetat in einem organischen Lösungsmittel, wie   z. B. Perchloräthylen,   imprägniert.

Claims (1)

1. 2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als in der Imprägnierungslösung enthaltene bromierte Verbindung EMI3.3