<U>Verfahren zum gleichzeitigen Färben und</U> <U>Bleichen von</U> keratinhaltigen <U>Textilfasern</U> Keratinhaltiges Textilgut, wie Wolle und anderes tierisches Haar, wird in aller Regel bei erhöhter Temperatur,d.h. bei 80o bis 100o0 oder unter Druck bei über 100 C in nichtalkalischen Bädern gefärbt;
die B'ider enthalten dabei die allgemein üblichen sogenannten Woll farbstoffe und gegebenenfalls Färbehilfsmittel,z.B. Ealisiermittel. Oft ist es erforderlich oder doch erwünscht, das zu färbende keratinhaltige Fasergut zu bleichen, damit die Farb- atoffe voll wirken können.
Bislang war es üblich, diese Bleiche in alkalischen Bädern vorzunehmen, die ungefähr 3 bis 10 g/1 Wasserstoffperoxyd (100 %), entsprechend ungefähr 1,5 bis 5 g/1 Aktivsauerstoff, und ungefähr 0,5 bis 3 g/1 eines Peroxydstabilisators, z.B. eines Alkalipyrophosphates, oder eines komplexbildenden Polyphosphates, enthielten. Da zum Bleichen und Färben verschiedene pH-Werte erforderlich wären, konnten die beiden Operationen nicht gleichzeitig in einem Bade durchgeführt werden.
Neuerdings ist ein Verfahren zum Bleichen von keratin- haltigem Fasergut bekannt geworden, bei dem eine saure Per ameisensäurelösung als Bleichmittel verwendet wird. Bei diesem Verfahren können die für die Peroxydbleiche üblichen Stabili satoren, z.B. Tetranatriumpyrophosphat, mitverwendet werden, wobei solche Mengen an Sauerstoffstabilisatoren ausreichen, die ungefähr dem 0,3- bis 0,6-fachen der Anfangsmenge an Aktiv sauerstoff entsprechen.
Das genannte Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es bei 800C nur ungefähr 30 Minuten und bei 1000C nur ungefähr 5 bis 10 Minuten für die Bleiche erfordert. Es handelt sich also um ein ausgesprochenes Schnellbleichver- fahren, das sich ebenfalls nicht ohne weiteres mit dem@üblichen Verfahren zum Färben von keratinhaltigem Fasergut kombinieren lässt; letzteres erfordert nämlich eine Behandlungszeit von einer Stunde oder mehr bei Siedetemperatur.
Unter solchen Be dingungen führt aber die Behandlung mit einer wie oben angege- ben mit Phosphaten stabilisierten Perameisensäurelösung nicht zu einer Bleiche, sondern zu einer Vergilbung.
Es gibt zwar eine kleine Anzahl von Farbstoffen, die keratinhalti- ges Fasergut bei einer Temperatur von 50o bis 60o C in saurem Bade, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme bestimmter Lösungsmittel, z.B. Benzylalkohol, in ungefähr zwei Stunden färben. Mit solchen Farb stoffen kann man das erwähnte Schnellbleichverfahren kombinieren, doch ist das Verfahren wegen der besonderen Anforderungen an die Farbstoffe nur begrenzt anwendbar.
Es wurde nun gefunden, dass man keratinhaltige:@,Textilfaserhohne die erwähnten Schwierigkeiten bei erhöhter Temperatur unter Ver wendung von nichtalkalischen Färbebädern, die gegen Peroxyde be ständige Wollfarbstoffe und gegebenenfalls übliche FärbehilfsT mittel enthalten, einwandfrei gleichzeitig färben und bleichen kann, wenn man Färbebäder verwendet, die ausserdem Wasserstoff peroxyd und/oder Perameisensäure in Mengen, die 0,7 bis 10 g/1 Aktivsauerstoff entsprechen, und kondensierte Phosphate als Stabi lisatoren in der 2- bis 30-fachen Menge, vorzugsweise der 3- bis 15-fachen Menge, bezogen auf das Anfangsgewicht des Aktivsauer stoffs, enthalten.
Aktivsauerstoff ist de- Sauerstoff, der aus dem Wasserstoffperoxyd oder der Perameisensäure bei quantitativer Umsetzung zu Wasser oder Ameisensäure freigesetzt wird. Kondensierte Phosphate, die als Stabilisatoren in Betracht kommen, sind vorzugsweise Tetraalkalipyrophosphate und Alkalitripcgyphos- phate. Auch höherkondensierte Phosphate, wie Alkalitetra- bis heptapolyphosphate sind verwendbar; ihre stabilisierende Wirkung ist jedoch geringer als die der niedrig kondensierten Phosphate.
Wesentlich für das neue Verfahren ist also die Anwesenheit einer extrem grossen Menge an kondensierten Phosphaten als Stabilisato ren. Unter diesen Umständen gelingt es überraschenderweise, das Bleichen mit Wasserstoffperoxyd oder Perameisensäure in dem gleichen p H- Bereich und dem gleichen Zeitraum durchzuführen, die auch für das übliche Färben keratinhaltigen Fasergutes erforder lich sind.
Das neue. Verfahren lässt sich sehr einfach anwenden. Die Arbeits bedingungen werden wie bei den bisher üblichen Färbeverfahren in erster Linie den jeweils zu verwendenden Farbstoffen angepasst. Insbesondere der pH-Wert des Bades, der im allgemeinen zwischen 1 und 7 liegt, wird so gewählt, wie er für den oder die gewählten Farbstoffe besonders günstig ist. Selbstverständlich sollen gegen Peroxyde beständige Wollfarbstoffe benützt werden. Die Farbstoff hersteller geben in ihren Musterkarten und sonstigen technischen Hinweisen Auskunft über das Verhalten ihrer Farbstoffe gegen Per oxyde. Im übrigen können die verwendeten Farbstoffe den für die Wollfärbung üblichen Klassen angehören.
Genannt seien beispiels- weise als wichtigste Klassen saure Azofarbstoffe, saure Anthra- chinonfarbstoffe, 1:1-Metallkomplexfarbstoffe und 1:
2-Metall- komplexfarbstoffe. Neben den Farbstoffen und Mitteln zur Einstel lung des pH-Wertes können die Bäder die beim Färben keratinhalti- gen Faserguts gebräuchlichen Hilfsmittel, beispielsweise Egalisier- mittel, Netzmittel, Färbebeschleuniger, Dispergiermittel, Puffer salze, Neutralsalze und Faserschutzmittel enthalten. Den Färbebä dern gibt man zusätzlich noch die oben angegebenen Mengen an Wasserstoffperoxyd und/oder Perameisensäure und Stabilisator zu.
Wasserstoffperoxyd und/oder
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in Form beliebig konzentrierter Lösungen in das Färbebad gegeben werden. Da Per ameisensäure ein leicht zersetzlicher Stoff ist, empfiehlt es sich, sie erst kurz vor der Anwendung herzustellen, beispielsweise indem man in üblicher Weise Ameisensäure mit Wasserstoffperoxyd umsetzt. Bessere Ergebnisse erzielt man jedoch, wenn man die Perameisensäure dem Behandlungsbad in Form einer Bleich-StammlösurE zugibt, die durch Umsetzung ungefähr 30- bis 40% wässriger Lösungn von Formaldehyd und Wasserstoffperoxyd in Gegenwart von Säuren hergestellt worden ist.
Das Arbeiten mit den nach den obigen Angaben hergestell ten Bleich-Färbebädern entspricht dem üblichen Färben von keratinhaltigem Fasergut. Man kann also beispielsweise das Behandlungsgut in die auf etwa 50 C erwärmten Bäder geben, diese zum Kochen erhitzen und ungefähr eine Stunde auf Koch temperatur halten. Es ist aber auch möglich, das Hochtempera turverfahren anzuwenden, d.h. die Behandlung unter Druck bei Temperaturen über 100 C unter entsprechender Verkürzung der 'Behandlungszeit durchzuführen. Das gefärbte und gebleichte Material wird dann in üblicher Weise warm und kalt gespült.
Die weitere Verarbeitung des Behandlungsgutes erfolgt wie gewohnt. Will man die kombinierten Färbe- und Bleichbäder nur einmal verwenden, so ist es aus wirtschaftlichen Gründen vor teilhaft, den Gehalt an Bleichmittel nicht zu hoch zu wählen. Erfahrungsgemäss genügt eine Bleichmittelmenge, die 0P7 bis 2 g/1 Aktivsauerstoff entspricht. Es besteht aber auch die Möglichkeit, ein und dasselbe Bad mehrmals zu verwenden, wobei man die verbrauchten Mengen an Farbstoff und Chemikalien je weils wieder ergänzt. Bei diesem sogenannten Arbeiten auf stehenden Bädern ist es möglich, dasselbe Bad sechs- bis achtmal zu benutzen.
Das vorliegende Verfahren kann auch mit anderen Nass- veredlungsverfahren kombiniert werden, beispielsweise mit einer Avivage oder einer Antifilzausrüstung durch Chlorieren.
Es ist ohne weiteres möglich, alle diese Behandlungen in dem selben Bad durchzuführen. Die Avivage im gleichen Bad wird vorzugsweise während des Bleichens und Färbens oder danach durchgeführt. Für die Antifilzausrüstung kann man das Bad z.B. zunächst mit elementarem Chlor oder chlorabgebenden.Sub- stanzen, wie Dichlorcyanursäure oder deren Salzen,. besonders Alkalisalzen, Stoffen zur Einstellung des pH-Wertes,
Entquel. lungsmitteln u.dgl. beschicken und nach der Chlorbehandlung des Fasergutes, die im allgemeinen bei normaler oder wenig er höhter Temperatur durchgeführt wird, in dasselbe Bad die oben genannten Stoffe zum deichen und Färben geben. Dabei tritt zugleich ohne die sonst üblichen zusätzlichen Massnahmen eine oxydative Antichlorierung, d.h. ein Unschädlichmachen des nicht verbrauchten Chlors ein.
Eine weitere Ver6infachung ist dadurch möglich, dass man.die Uhlorbehandlung und das Bleichen und Färben bei demselben PH Wert durchführt. Dieser kann dann vor Beginn der Chlorbehandlung für alle Verfahrensschritte ein- gestellt werden. Der Vorteil des neuen Verfahrens liegt in einer bedeu- tenden Verkürzung und Vereinfachung des Behandlungsablaufs.
Die in den Beispielen. genannten Prozente sind Gewichts- prozente. Beispiel 1 In den Materialträger eines Packapparates aus Edelstahl, der ungefähr 1000 1 Flotte fasst, werden 100 kg gewaschener loser Wolle in der üblichen Weise eingepresst. Der Apparat wird zunächst mit etwa 900 1 Wasser gefüllt und die Zirkulation eingeschaltet, um die Hauptmenge an Luft aus dem Wollmaterial zu verdrängen. Es werden 15 1 der wie unten angegeben herge stellten Bleichstammlösung und 30 kg Dinatriumdihydrogenpyro- phosphat zugesetzt.
Die Flotte wird auf ungefähr<B>50</B> OG aufge heizt, mit 10 kg wasserfreiem Natriumsulfat und 8 kg Ammonium acetat versetzt und auf ungefähr 1 000 1 aufgefüllt. Dann werden 50 g des Farbstoffs C.I. Acid Blue 59 (C.I. 50 315) in etwas Wasser gelöst und der Flotte zugesetzt. Sie wird in etwa 30 Mi nuten auf Kochtemperatur erhitzt, 40-45 Minuten bei Kochtem peratur belassen. Dann werden 1,5 1 60%ige Essigsäure zuge setzt und nochmals 25-30 Minuten bei Kochtemperatur belassen. Anschliessend wird in üblicher Weise mit Wasser gespült.
Man erhält eine Ebenso schöne brillante hellblaue Färbung wie wenn die Ware vor dem Färben gebleicht worden wäre. An Stelle von 30 kg Dinatriumdihydrogenpyrophosphat können zur Stabilisierung des Aktivsauerstoffes 30 kg wasser freies Tetranatriumpyrophosphat zugesetzt werden, worauf man mit Essigsäure den Anfangs-pH-Wert auf 6,5 - 6,9 einstellt.
In beiden Fällen kann man mit gleichem Erfolg statt. 15 1 Bleichstammlösung 10 1 35%iges Wasserstoffsuperoxyd ver- <B>wenden.</B> <B>Die</B> Keichstammlösung <B>wird wie folgt hergestellt:
Zu</B> <B>6 1</B> (?,e <B>kg)</B> 35%ige handelsüblichen <B>Wasserstoffperoxyd fügt</B> man <B>bei</B> Raumtemperatur <B>100</B> cm3 konzentrierte <B>Schwefelsäure</B> <B>langsam unter Rühren hinzu.</B> Danach <B>werden 2 1</B> 30%iger Formal- dehyd <B>(2</B>,<B>2 kg)
</B> eingerührt. <B>Das Reaktionsgemisch</B> erwärmt sich <B>dabei nur</B> ganz <B>leicht (ungefähr</B> 450C), <B>und nur unwesentliche</B> <B>Zersetzung bzw. Sauerstoffentwicklung tritt ein.</B> <B>Beispiel 2</B> Man verwendet <B>einen Färbeapparat aus Edelstahl für</B> Kammzug-Bobinen, <B>der 1500 1 Flotte fasst. In den Apparat wer-</B> <B>den zunächst etwa 1250 1 Wasser und die</B> Bobinen <B>mit 100 kg</B> ungebleichtem Wollkammzug <B>eingebracht.
Bei laufender</B> Zirkula.- tionspumpe <B>wird auf etwa</B> 500C <B>vorgeheizt,</B> dann <B>1 1</B> 60%ige <B>Essigsäure zugesetzt sowie 30 1 der nach Beispiel 1 hergestell-</B> <B>ten</B> Bleichstammlösung <B>und 45 kg</B> Natriumtripolyphosphat. <B>Man</B> <B>stellt den</B> p. -Wert<B>mit Essigsäure auf etwa 4,5 ein.
Als Egali-</B> ziermittel <B>werden noch 250 g</B> Natri umsalz <B>des sauren</B> Schwefel- säureesters <B>eines</B> Adduktes <B>aus 1</B> Mol Spermölalkohol <B>und 80</B> Mol Aethylenoxyd <B>und 400 g eines</B> Adduktes <B>aus 1</B> Mol Oleylamin <B>und</B> <B>10</B> Mol Aethylenoxyd zugesetzt <B>und danach 100 g des
Farbstoffs</B> C.I. Acid Blue <B>62</B> (C.I. <B>62 045), die vorher in Wasser gelöst</B> <B>wurden.</B> Dann <B>wird die Flotte auf</B> 1500 <B>1 aufgefüllt. In etwa</B> <B>15 Minuten wird zum Kochen erhitzt und 1 Stunde bei Kochtem-</B> peratur belassen. Anschliessend wird die Ware in üblicher Weise mit<B>Wasser</B> gespült. Man erhält eine ebenso schöne bril lante hellblaue Färbung wie auf einer vorgebleichten Ware.
Nach Beendigung des Färbens kann das Bad nach entspre chender Auffrischung mit Aktivsauerstoff, Farbstoff und den übrigen Zusätzen für eine oder mehrere weitere Färbepartien wiederbenutzt werden. An Stelle von 30 1 Keichstammlösung können der Flotte direkt 3 1 10%ige Schwefelsäure, 20 1 35%iges Wasserstoffper oxyd und 7<B>1</B> 30%iger Formaldehyd zugesetzt werden.
Beispiel 3 In einem Kreuzspul-Färbeapparat aus Edelstahl, der etwa 2 500 1 Flotte fasst, werden etwa 2 250 1 Wasser vorge legt, der Materialträger mit 250 kg vorgereinigtem Wollgarn in Form von Kreuzspulen eingefahren und die Zirkulationspumpe eingeschaltet, um ;die i1auptmenge an Luft aus den Kreuzspulen zu verdrängen. Es werden 50 1 Bleichstammlösung nach Beispiel 1 und 60 kg Dinatriumdihydrogenpyrophosphat (wasserfrei) zuge setzt.
Die Flotte wird auf etwa 500C aufgeheizt, 25 kg wasser freies Natriumsulfat und 20 kg Ammoniumacetat zugesetzt und die Flotte auf 2 500 1 aufgefüllt. Dann werden 375 g des Farb stoffs C.I. Acid Blue 90 (C.I. 42 655), die zuvor in Wasser gelöst wurden, zugesetzt. Man erhitzt innerhalb von 20 bis 30 Minuten auf Kochtemperatur, hält 40 bis 45 Minuten bei die ser Temperatur, setzt noch 3,7 1 60%ige Essigsäure zu und färbt weitere 20 bis 30 Minuten bei Kochtemperatur weiter. Danach wird die Ware in üblicher Weise gespült.
Man erhält eine ebenso schöne brillante hellblaue Färbung,, wie auf vor gebleichter Ware. Es ist zweckmässig, das erschöpfte Bad mit Aktivsauer stoff, Farbstoff und sonstigen Zusätzen entsprechend aufzu frischen und für eine oder mehrere weitere Färbepartien wieder zu verwenden. Beispiel 4 Man arbeitet wie in Beispiel 3 angegeben mit dem Unter schied, dass dem vorgelegten Wasser ausser den 25 kg wasser freien Natriumsulfats an Stelle von 20 kg Ammoniumacetat 10 kg konz. Schwefelsäure zugesetzt und statt 50 1 Bleichstammlösung 33 1 35%iges Wasserstoffsuperoxyd,
an Stelle von C.I.Acid Blue 90 250 g C.I. Acid Blue 45 (C.I. 63 010) verwendet werden.
Beispiel 5 In einen Hängeapparat aus Edelstahl, der 2 000 1 Flotte fasst, werden ungefähr 1 800 1 Wasser gefüllt und 20 1 Bleich- Stammlösung nach Beispiel 1, 25 kg Dinatriumdihydrogenpyro- phosphat, 1,5 kg 60%ige Essigsäure und 0,
5 kg Natriumsalz des sauren Schwefelsäureesters eines Adduktes aus 1 Mol Spermöl- alkohol und 80 Mol Aethylenoxyd zugesetzt. Dann werden 200 g des in Wasser gelösten Farbstoffes
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in Form seines 1:
2--Ohromkomplexes zugegeben und bei laufender Zirkulation mit der Materialträger, auf dem 100 kg ungebleich- tes Wollgarn sich befinden, in die Flotte eingegangen. Die Flotte wird in 40 bis 45 Minnten auf Kochtemperatur gebracht, man färbt dann noch 40 bis 45 Minuten bei Kochtemperatur. Anschliessend wird die Ware in üblicher Weise mit Wasser ge spült.
Man erhält auf dem Wo--1 jarn eine .schöne hellviolette Färbung, die ebenso brillar i ==:t. wie auL- vorgeb;eichtem Garn.
Heispe'l In einem 1<B>500</B> 1 Flotte fassenden Hängeapparat aus Edelstahl werden 10 n kg vorgereinigteü Wollgarn zunächst in folgender Weise c r':
@jriertä Vornetzen mit 0Y2 kg lonylpheno i octaglykoläther etwa 10 Minuten in kaiterrt Wasser (3_0 bis '#lOOC. Dann wird der Ma terialträger herausgezogen, n der Netzflotte 1.0 kg wasser- freies Natriumsulfat gelöst und dann eine vorher hergestellte Lösung von 2,
5 kg wasserfreiem Tetranatriumpyrophosphat und 4 kg dichlorisocyanursaurem Kalium in etwa 50 bis 60 1 Wasser der Flotte zugegeben und mit Essigsäure ein PH Wert von unge- fähr 5 eingestellt. Dann wird der Materialträger wieder einge fahren und das Garn bei laufender Zirkulationspumpe 30 bis 60 Minuten bei 10 bis 200C chloriert. Falls das vorhandene Aktivchlor zu langsam von der Wolle aufgenommen wird, kann man gegen Ende der Chlorierung für 10 bis 15 Minuten die Tempera tur auf 25 bis 300C erhöhen.
Anschliessend werden zur gleichen Flotte noch 8 kg Ammo- niumacetat, 30 1 Bleichstammlösung nach Beispiel 1 und 60 kg Dinatriumdihydrogenpyrophosphat zugesetzt. Man beginnt dann die Flotte aufzuheizen und setzt sogleich noch eine wässrige Lösung von 50 g C.I. Acid B lue 59 (C.I. 50 315) zu. In 30 Minuten wird auf Kochtemperatur erwärmt und 40 bis 45 Minuten bei Kochtemperatur belassen. Dann werden noch 1,5 1 60%ige Essigsäure zugesetzt und in weiteren 20 bis 30 Minuten zu Ende gefärbt.
Danach wird das gefärbte Garn in üblicher Weise mit Wasser gespült und der Materialträger aus dem Apparat heraus gezogen.
Man erhält so in ein und derselben Flotte ein filz freies, nicht krumpfendes Garn mit einer hellen Blaufärbung, deren Brillanz einer Färbung auf gesondert gebleichtem Garn entspricht. Beispiel 7 In einer Haspelkufe aus Edelstahl mit 1 000 1 Flotten- Inhalt werden etwa 900 1 Wasser vorgelegt und 0,75 1 60%ige Essigsäure,
1 kg Ammoniumsulfat und 125 g Natriumsalz des sauren Schwefelsäureesters eines Adduktes aus 1 Mol Spermöl- alkohol und 80 Mol Aethylenoxyd darin aufgelöst. Ferner werden 10 1 35%iges Wasserstoffsuperoxyd und 30 kg Tetranatriumpyro- phosphat zugegeben und der pH-Wert auf 5,5 eingestellt.
Zum Schluss werden 50 g des Farbstoffs der Formel
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in Wasser gelöst, der Flotte zugesetzt und die Flotte auf ins gesamt 1 000 1 aufgefüllt. Dann geht man mit 50 kg ungebleich- ter Wollstückware in die Flotte ein, lässt zum Benetzen der l,Jare 10 Minuten laufen, erhitzt die Flotte dann in 40 bis 45 Minuten auf Kochtemperatur und belässt 40 bis 45 Minuten bei Kochtemperatur. Anschliessend wird die Flotte abgelassen und die Ware in üblicher Weise gespült. Man erhält eine schöne brillante hellgraue Färbung auf der Ware.
Beispiel 8 In einer Haspelkufe aus Edelstahl mit 1 000 1 Flotten inhalt werden etwa 900 1 Wasser vorgelegt und 0,75 1 60%ige Essigsäure, 1 kg Ammoniumsulfat und 125 g Natriu salz des sauren Schwefelsäureesters eines Adduktes aus 1 Mol Spermöl- alkohol und 80 Mol Aethylenoxyd darin gelöst.
Dann werden 15 1 Bleichstammlösung nach Beispiel 1, 30 kg Dinatriumdihydrogen- pyrophosphat und 50 g des Farbstoffs der Formel
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in Wasser gelöst, zugesetzt. Man geht mit 50 kg ungebleichter Wolls tückware in die Flotte ein, lässt zum Benetzen der Ware ungefähr 10 Minuten laufen, erwärmt in 40 bis 45 Minuten auf Kochtemperatur und belässt 40 bis 45 Minuten bei dieser Tem peratur. Anschliessend wird die Flotte abgelassen und die Ware in üblicher Weise gespült.
Man erhält eine hellgraue Färbung, deren Brillanz derjenigen auf vorgebleichter Ware mindestens entspricht.