Verfahren zur Verbesserung der Anfärbbarkeit von
Polyolefinfasern
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der direkten Anfärbbarkeit von synthetischen Fasern, wie sie durch Polymerisation von Olefinen, wie Propylen und Aethylen,und Verspinnen den Polymerisates erhalten werden.
Bisher war es praktisch unmöglich, Fasern aus Kohlenwasserstoffpolymeren, wie Polyäthylen und Polypropylen, zufriedenstellend anzufärben, da sich deren besondere Struktur auf Basis von lediglich Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen (und daher frei von polaren oder reaktionsfähigen Atomen oder Radiallen) nicht zur Bildung von Bindungen physikochemischer Natur mit den verschiedenen in der Literatur bekannten Farbstoffen eignet.
Gleichzeitig gab auch die Verwendung von plastolöslichen Farbstoffen, welche unter besonderen Bedingungen in Materialien, die keine reaktionsfähigenGruppen enthalten, wie beispielsweise Polyäthylen und Polypropylen, "gelöst" werden können, keinerlei interessante Resultate7 da die erhaltenen Färbungen keine oder nur sehr geringe Echtheit aufFWsen.
Das erfindungsgemässelVerfahren zur Verbesserung der Anfärbbarkeit von Polyolefinfasern, insbesondere bei Färben mit basischen oder plastolöslichen Farbstoffen, ist dadurch gekennzeichnet,
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dass/eine Mischung von Polyolefiflt einem oder mehreren aliphatischen Aminen verspinnt oder Polyolefinfasern mit einem oder mehreren dieser Amine behandelt und dass man hierauf die Fasern vor dem Färben mit einer wässrigen Säurelösung behandelt.
Folgende aliphatische Amine, allein oder in Mischung miteinander, werden vorzugsweise verwendet; Butylamin, Octylamin, Laurylamin, Oleylamin, Stearylamin, Stearin-, Olein- und Palmitindiamine.
Das Verfahren wird vorzugsweise so durchgeführts dass eine geschmolzene Mischung des Polymers mit einem oder mehreren Aminen (erhalten entweder durch Mischen der Produkte - gepulvertes Polymer und Amine - und darauffolgendes Schmelzen der Mischung oder durch Schmelzen zunächst des Polymers allein und darauffolgenden. Zusatz der gewünschten enge des Amins oder der Amine und Homogenisieren des Ganzen) versponnen und dann das erhaltene Garn mit einer wässrigen Säurelösung vor dem Färben behandelt wird.
Die Menge des verwendeten Amins oder der Amine, bezogen auf das Polymer kann über einen weiten Bereich schwanken, je nach dem gewünschten Resultat; im allgemeinen liegt sie zwischen 0,2 und 5 %, vorzugsweise zwischen 1 und 2 %.
Natürlich können der Mischung von Polymer und Amin vor dem Verspinnen Stabilisatoren und Antioxydafien zugesetzt werden.
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Nach <SEP> e <SEP> 9 <SEP> verIeiErens <SEP> kann
<tb> das Polymer zunächst versponnen und das Garn dann in eine wässrige Suspension eines oder mehrerer aliphatischer Amine und schliesslich in eine wässrige Säurelösung getaucht werden.
Die wässrige Aminsuspension kann entweder unter Verwendung von geeigneten Dispersionsmitteln oder durch heftiges und wirksames Rühren hergestellt werden, vorzugsweise bei einer Temperatur, bei welcher das Amin flüssig ist. Die Dauer der Behandlung der Fasern mit dieser Emulsion, welche Behandlung vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 50 und 950C durchgeführt wird, hängt von der Form der Fasern (Stapel, Spulen, Strähne, Gewebe etc.) ab. Die Aminsuspension kann eine Konzentration zwischen 0,1 und 5 %, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,5 %haben.
Die Fasern werden nach dieser Behandlung aus dem Bad genommen, zentrifugiert oder auf andere Weise von der Suspension befreit und dann ungefähr 30 min. lang in eine vorzugsweise warme wässrige Säurelösung mit einer Konzentration von 1 - 20 % gebracht0
Die Art der im Bad verwendeten Säure hängt von der Art des verwendeten Farbstoffes ab. Die besten Resultate werden gewöhnlich mit Salzsäure und Salpetersäure erhalten.
Die Fasern erden dann all dem Säurebad entfernt, mit lauwarmem oder kaltem Wasser gespült und schliesslich nach einem üblichen Verfahren mit basischen oder plastolöslichen Farbstoffen gefärbt, wo- bei letztere vorzu;sweise in dispergierter Form verwendet werden.
Die wie oben behandelten Fasern behalten ihre erlangte Anfärbbarkeit auch -nach dem Trocknen und nach Lagerung
Es wurde fest, estellt, dass die Fasern nur eine sehr geringe Anfärbbarkeit erhalten, wenn sie entweder mit dem Amin allein oder mit der Säure allein behandelt werden. Nicht zufriedenstellende Re- sultate werden auch erhalten, wenn man die Reihenfolge der Behandlung umkehrt, d.hO wenn man die Fasern zuerst mit der Säure und dann mit dem Amin oder mit der Aminmischung behandelt0
Weiterhin erhalten die Fasern keine zufriedenstellende Anfärbbarkeit, wenn sie mit einer Lösung eines Salzes oder mehrerer Amine behandelt werden.
BEISPIEL 1
Mit Hilfe eines Dispersionsmittels (Kondensationsprodukt von 1 Mol Oleylalkohol mit 18 - 20 Molen Aethylenoxyd) wird eine lSoige wässrige Laurylamindispersion hergestellt; in diese auf 80 bis 90 C erhitzte Dispersion wird ein Polypropylenstapel eingetaucht (Badverhältnis 1 : 20) und unter Rühren 30 min. lang dariri völlig eingetaucht gehalten,
Der Stapel wird dann entfernt und in ein Bad gebracht, das aus einer 10 Aminen Salzsäurelösung besteht und bei 80 bis 900 C gehalten wird (Badverhältnis 1 :
20)
Der Stapel wird unter Rühren 1/2 Stunden lang völlig eingetaucht gehalten, dann aus dem Bad entfernt und mit kaltem Wasser bis zur neutralen Reaktion gespült und schliesslich nach üblichen Verfahren unter Verwendung von Brillantgrünkristallen GX (0.10 42 000) gefärbt.
Es wird eine brillante und intensive Anfärbung mit guter allgemeiner Echtheit erhalten.
Eine bessere und noch intensivere Anfärbung wird erhalten, wenn das Polypropylen nicht wie oben beschrieben in die 1%ige wässrige Laurylaminlösung eingetaucht, sondern mit 2 % Laurylamin geschmolzen und die ge schmolzene Masse versponnen wird. Die erhaltenen Fasern werden dann in ein Bad aus einer lOafoigen Salzsäurelösung bei 80 bis 90 C eingetaucht und nach dem Waschen mit Brillantgrünkristallen GX gefärbt.
BEISPIEL 2
Mit Hilfe eines Dispersionsmittels (Kondensationsprodukt von 1 Mol Rizinusöl mit 40 - 42 Molen Aethylenoxyd) wird eine lfoige wässrige Oleylamindispersion hergestellt; hierin wird ein Polypropylenstapel eingetaucht (BadverhÄältnis 1 : 20) und unter Rühren 1/2 Stunde lang bei 80 bis 90 C darin gehalten.
Der Stapel wird dann in ein anderes Bad gebracht (Badverhältnis 1 s 20), welches aus einer lO%igen Salzsäurelösung besteht; hierin wird er eine weitere 1/2 Stunde bei 80 bis 90 C bewegt
Der Stapel wird dann mit kaltem Wasser bis zur neutralen Reaktion gewaschen und dann in der Wärme mit einer Lösung von Auramin 0 (C.I.
41 000) gefärbt. Es wird eine intensive und echte Anfärbung erhalten.
BEISPIEL 3 mit dem in Beispiel 1 beschriebenen Dispersionsmittel wird eine liege Stearylamindispersion hergestellt. In diese Dispersion wird ein Polypropylenstapel 1/2 Stunde lang bei 80 bis 90 0C unter Rühren eingetaucht.
Hierauf wird er wie in Beispiel 1 beschrieben in ein Säurebad gebracht, dann gespült und mit fein dispergiertem Likrosetylscharlach B (C.I. 1110) gefärbt0
Es wird so an den Fasern eine intensive brillante rote Anfärbung mit guter Echtheit hervorgerufen.
Eine Anfärbung mit noch besserer Echtheit und Intensität kann erhalten werden, wenn der Polypropylenstapel nicht, wie oben ausgeführt, in eine lfige Stearylaminlösung eingetaucht wird, sondern das Polypropylen mit 2 Stearylamin geschmolzen und die geschmolzene Masse dann versponnen wird.
Die so erhaltenen Fasern werden in ein 1 Yiges Salzsäurebad bei 80 bis 90 C eingetaucht und nach dem Waschen mit fein dispergiertem Mikrosetylscharlach B (CoI. 1110) gefärbt.
BEISPIEL 4
Es wird eine Polypropylenmasse mit einem Gehalt von 2% Oleylamin geschmolzen, homogenisiert und versponnen. Die erhaltenen Fasern werden 1/2 Stunde lang bei 80 bis 900C mit einer 10%gen Salpetersäurelösung behandelt (Badverhältnis 1 s 20), Die Fasern werden dann mit kaltem Wasser bis zur neutralen Reaktion gewaschen und schliesslich mit Rodamin B (C.I. 45 170) gefärbt
Der so auf den Fasern hervorgerufene rosa Farbton ist intensiv und brillant und besitzt gute allgemeine Echtheit0 BEISPIEL 5
In ein wässriges Bad, welches 1 ffi unter heftigem Rühren dispergiertes Laurylamin enthält, wird ein Polypropylenstapel eingebracht und darin 1/2 Stunde lang bei 80 bis 90 0c gehalten.
Der Stapel wird dann wie in Beispiel 1 beschrieben mit Säure behandelt und gewaschen. Der erhaltene Stapel lässt sich mit feindispergiertem Setylrosa BN (C.I. 60710) leicht mit einem brillantrosa Farbton mit guter allgemeiner Echtheit färben.
BEISPIEL 6
In eine Dispersion, welche 0,5 aso Stearylamin und 0,5 Oleylamin enthält und die mit Hilfe eines Dispersionsmittels, das durch Kondensation von 1 Mol Nonylphenol mit 10 Molen
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<tb> Aethylenoxyd <SEP> erhalten <SEP> wurdev <SEP> wird <SEP> ein
<tb> Polypropylenstapel eingetaucht und darin unter Rühren belassen.
Der Stapel wird dann mit Säure (beispielsweise Salpetersäure) behandelt und gewaschen, wie in Beispiel 1 beschrieben wurde. Der so behandelte Stapel besitzt eine gute Affinität für Methylviolett N (CoI 42 535), womit eine intensive und echte Anfärbung erhalten wird.
BEISPIEL 7
Ein Polypropylenstapel wird in ein wässriges Bad, welches lgo n Butylamin enthält, gebracht und darin 1/2 Stunde lang unter Rühren bei 500C belassen. Der Stapel wird dann wie in Beispiel 1 beschrieben in ein Säurebad gebracht, gespült und mit fein dispergiertem Mikrosetylorange GR (C.I. 11 005) gefärbt.
Der Stapel erhält so eine intensive Anfärbung mit guter Echtheit0
Eine noch intensivere Anfärbbarkeit mit noch besserer Echtheit kann erhalten werden, wenn nicht, wie oben oeschrieben, ein Polypropylenstapel in ein wässriges Butylaminbad gebracht, sondern eine Masse bestehend aus Polypropylen mit 2 Stearin-, Olein- und Palmitindiaminen (eine Mischung der drei Diamine) geschmolzen und die geschmolzene Masse versponnen wird.
Die erhaltenen Fasern, welche ein seidiges Aussehen haben, werden in ein 10 /auges Salzsäurebad bei 80 bis 900 C gebracht und nach Waschen mit Wasser bis zum Verschwinden der sauren Reaktion mit Mikrosetylorange GR (C.I. 11 005) gefärbt, Beispiel 8
Mit dem in Beispiel 2 beschriebenen Dispersionsmittel wird eine liege n-Octylamindispervion hergestellt und Polypropylenfasern werden darin i Stunde lang bei 80 bis 900 C unter Rühren eingetaucht0
Hierauf wird wie in Beispiel 1 angegeben mit Salpetersäure behandelt und gewaschen.
Das Material erhält nach dieser Behandlung eine gute Affinität für die Auramin O Farbstoffe (C.I. 41 000), womit brillante und echte Anfärbungen erhalten werden.
Beispiel 9
Mit dem in Beispiel 1 beschriebenen Dispersionsmittel wird eine 1 ziege Stearin-, Olein- und Pamitindiamindispersion hergestellt, auf 80 bis 900 C erhitzt und es wird darin 1 Stunde lang unter Rühren ein Polypropylenstapel eingetaucht (Badverhältnis 1 : 20)o
Das Polypropylen wird dann wie in Beispiel 1 beschrieben mit Säure behandelt und gewaschen und schliesslich mit fein dispergiertem Mikrosetylgelb 5G (C.I. 12 790) gefärbt. Der so auf diesen Fasern hervorgerufene Farbton ist intensiv brillant und besitzt eine gute allgemeine Echt heizt.
Process for improving the dyeability of
Polyolefin fibers
The present invention relates to a process for improving the direct dyeability of synthetic fibers, such as those obtained by polymerizing olefins such as propylene and ethylene, and spinning the polymer.
Up to now it has been practically impossible to dye fibers made of hydrocarbon polymers such as polyethylene and polypropylene satisfactorily, since their special structure based on only carbon and hydrogen atoms (and therefore free from polar or reactive atoms or radials) does not form bonds of a physicochemical nature with the various dyes known in the literature.
At the same time, the use of plasto-soluble dyes, which under special conditions can be "dissolved" in materials which do not contain reactive groups, such as polyethylene and polypropylene, did not give any interesting results7 since the dyeings obtained had no or only very little fastness.
The process according to the invention for improving the dyeability of polyolefin fibers, in particular when dyeing with basic or plastic-soluble dyes, is characterized in that
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that a mixture of polyolefin is spun with one or more aliphatic amines or that polyolefin fibers are treated with one or more of these amines and that the fibers are then treated with an aqueous acid solution before dyeing.
The following aliphatic amines, alone or in admixture with one another, are preferably used; Butylamine, octylamine, laurylamine, oleylamine, stearylamine, stearic, oleic and palmitic diamines.
The method is preferably carried out in such a way that a molten mixture of the polymer with one or more amines (obtained either by mixing the products - powdered polymer and amines - and then melting the mixture or by first melting the polymer alone and then adding the desired degree of des Amine or the amines and homogenizing the whole) and then the yarn obtained is treated with an aqueous acid solution before dyeing.
The amount of amine or amines used, based on the polymer, can vary over a wide range, depending on the desired result; in general it is between 0.2 and 5%, preferably between 1 and 2%.
Of course, stabilizers and antioxidants can be added to the mixture of polymer and amine prior to spinning.
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After <SEP> e <SEP> 9 <SEP> the <SEP> can be lost
<tb> the polymer is first spun and the yarn is then immersed in an aqueous suspension of one or more aliphatic amines and finally in an aqueous acid solution.
The aqueous amine suspension can be prepared either using suitable dispersing agents or by vigorous and efficient stirring, preferably at a temperature at which the amine is liquid. The duration of the treatment of the fibers with this emulsion, which treatment is preferably carried out at a temperature between 50 and 950 ° C., depends on the shape of the fibers (stacks, bobbins, hanks, fabrics, etc.). The amine suspension can have a concentration between 0.1 and 5%, preferably between 0.5 and 1.5%.
After this treatment, the fibers are removed from the bath, centrifuged or otherwise freed from the suspension and then for about 30 minutes. placed in a preferably warm aqueous acid solution with a concentration of 1 - 20% for a long time
The type of acid used in the bath depends on the type of dye used. The best results are usually obtained with hydrochloric acid and nitric acid.
The fibers are then removed from the acid bath, rinsed with lukewarm or cold water and finally dyed by a customary method with basic or plasto-soluble dyes, the latter mainly being used in dispersed form.
The fibers treated as above retain the dyeability they have obtained after drying and after storage
It has been found that the fibers have very little dyeability when treated with either the amine alone or the acid alone. Unsatisfactory results are also obtained if the order of the treatment is reversed, i.e. if the fibers are treated first with the acid and then with the amine or with the amine mixture
Furthermore, the fibers do not obtain satisfactory dyeability when treated with a solution of a salt or a plurality of amines.
EXAMPLE 1
With the aid of a dispersant (condensation product of 1 mole of oleyl alcohol with 18-20 moles of ethylene oxide), an aqueous laurylamine dispersion is prepared; A polypropylene stack is immersed in this dispersion heated to 80 to 90 ° C. (bath ratio 1:20) and stirred for 30 minutes. long dariri kept completely submerged,
The stack is then removed and placed in a bath that consists of a 10 amine hydrochloric acid solution and is kept at 80 to 900 C (bath ratio 1:
20)
The stack is kept completely submerged with stirring for 1/2 hour, then removed from the bath and rinsed with cold water until it reacts neutral and finally colored by conventional methods using brilliant green crystals GX (0.10 42 000).
A brilliant and intensive dyeing with good general fastness is obtained.
Better and even more intense coloring is obtained if the polypropylene is not immersed in the 1% aqueous laurylamine solution as described above, but rather melted with 2% laurylamine and the melted mass is spun. The fibers obtained are then immersed in a bath of a 10af hydrochloric acid solution at 80 to 90 ° C. and, after washing, colored with brilliant green GX crystals.
EXAMPLE 2
With the aid of a dispersing agent (condensation product of 1 mole of castor oil with 40-42 moles of ethylene oxide), an aqueous oleylamine dispersion is prepared; A polypropylene stack is immersed in this (bath ratio 1:20) and kept in it for 1/2 hour at 80 to 90 ° C. with stirring.
The stack is then placed in another bath (bath ratio 1 s 20), which consists of a 10% hydrochloric acid solution; Here it is moved for another 1/2 hour at 80 to 90 C.
The stack is then washed with cold water until neutral and then heated with a solution of auramine 0 (C.I.
41,000) colored. An intense and genuine coloration is obtained.
EXAMPLE 3 Using the dispersant described in Example 1, a horizontal stearylamine dispersion is produced. A polypropylene stack is immersed in this dispersion for 1/2 hour at 80 to 90 ° C. while stirring.
It is then placed in an acid bath as described in Example 1, then rinsed and colored with finely dispersed Liquor Setyl Scarlet B (C.I. 1110)
This produces an intense, brilliant red coloration with good fastness on the fibers.
A staining with even better fastness and intensity can be obtained if the polypropylene stack is not immersed in a liquid stearylamine solution, as stated above, but rather the polypropylene is melted with 2 stearylamine and the melted mass is then spun.
The fibers obtained in this way are immersed in a 1% hydrochloric acid bath at 80 to 90 ° C. and, after washing, dyed with finely dispersed microsetyl scarlet B (CoI. 1110).
EXAMPLE 4
A polypropylene mass with a content of 2% oleylamine is melted, homogenized and spun. The fibers obtained are treated with a 10% nitric acid solution for 1/2 hour at 80 to 90 ° C. (bath ratio 1 s 20). The fibers are then washed with cold water until a neutral reaction and finally dyed with Rodamin B (C.I. 45 170)
The pink hue thus produced on the fibers is intense and brilliant and has good general fastness. EXAMPLE 5
A polypropylene stack is placed in an aqueous bath which contains laurylamine dispersed 1 ffi with vigorous stirring and is kept in it at 80 to 90 ° C. for 1/2 hour.
The stack is then treated with acid and washed as described in Example 1. The stack obtained can easily be dyed with finely dispersed Setylrosa BN (C.I. 60710) with a brilliant pink shade with good general fastness.
EXAMPLE 6
In a dispersion which contains 0.5 aso stearylamine and 0.5 oleylamine and which is made with the aid of a dispersant which is obtained by condensation of 1 mol of nonylphenol with 10 mols
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<tb> <SEP> -cb - JLP - clLWtt / raL2L
<tb> Ethylene oxide <SEP> received <SEP> was <SEP> becomes <SEP> a
<tb> Polypropylene stack dipped and left in it while stirring.
The stack is then treated with acid (e.g. nitric acid) and washed as described in Example 1. The stack treated in this way has a good affinity for methyl violet N (CoI 42 535), with which an intense and genuine coloration is obtained.
EXAMPLE 7
A polypropylene stack is placed in an aqueous bath containing 1go n butylamine and left therein for 1/2 hour with stirring at 50 ° C. The stack is then placed in an acid bath as described in Example 1, rinsed and colored with finely dispersed microsetyl orange GR (C.I. 11 005).
This gives the stack an intense coloration with good authenticity0
An even more intense dyeing with even better fastness can be obtained if a polypropylene stack is not placed in an aqueous butylamine bath, as described above, but a mass consisting of polypropylene with 2 stearic, oleic and palmitic diamines (a mixture of the three diamines) is melted and the molten mass is spun.
The fibers obtained, which have a silky appearance, are placed in a 10 / eye hydrochloric acid bath at 80 to 900 C and, after washing with water until the acidic reaction disappears, they are dyed with microsetyl orange GR (C.I. 11 005), Example 8
A horizontal n-octylamine dispersion is produced with the dispersant described in Example 2 and polypropylene fibers are immersed in it for one hour at 80 to 900 ° C. while stirring
It is then treated with nitric acid and washed as indicated in Example 1.
After this treatment, the material has a good affinity for the auramine O dyes (C.I. 41,000), with which brilliant and genuine colors are obtained.
Example 9
With the dispersant described in Example 1, a 1 goat stearine, oleine and pamitine diamine dispersion is prepared, heated to 80 to 900 ° C. and a polypropylene stack is immersed in it for 1 hour with stirring (bath ratio 1:20) or the like
The polypropylene is then treated with acid and washed as described in Example 1 and finally colored with finely dispersed microsetyl yellow 5G (C.I. 12 790). The hue produced in this way on these fibers is intensely brilliant and has good general real heat.