Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ausziehverfahren zum Färben von textilem Fasermaterial unter Verwendung von wasserlöslichem oder in Wasser dispergierbarem Farbstoff.
Üblicherweise werden Textilmaterialien aus natürlichen oder Kunstfasern in wässrigen Flotten mit Hilfe von wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Textilfarbstoffen gefärbt. Das Verfahren erfordert jedoch zur Erhöhung des Aufziehvermögens der Farbstoffe, der Egalität usw. im allgemeinen die Mitverwendung von Hilfsmitteln, wie Säuren, Salze, Carrier, Egalisiermittel und dergleichen, sowie die Anwendung erhöhter Temperaturen. Trotzdem lässt sich eine tiefe und gleichmässige Anfärbung sowie eine gute Flottenausnutzung nicht immer erreichen. Zudem können wasserlösliche oder wasserempfindliche Fasern, wie Alginatfasern, aus wässriger Flotte nicht gefärbt werden.
Das Färbeergebnis kann weiterhin durch fettige Verunreinigungen der Fasern, beispielsweise Reste von Spinn- und Spulölen oder Avivagen, beeinträchtigt werden, weshalb eine sorgfältige Vorwäsche des Fasermaterials meist erforderlich ist. Schliesslich verursachen die verbrauchten Färbeflotten erhebliche Abwasserprobleme, deren Beseitigung grössere Unkosten erfordern kann.
Die Verwendung von aus wässrigen Farbstofflösungen und organischen, mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln hergestellten Emulsionen zum Färben nach dem Imprägnierverfahren oder Bedrucken von Textilmaterialien ist bekannt. So werden gemäss der deutschen Patentschrift 958 380 zum Färben und Bedrucken wässrige Farbstoffzubereitungen verwendet, die durch Einemulgieren von 525 % Kohlenwasserstoffen unter Zuhilfenahme von Emulgatoren verdickt werden. Dieses Färbeverfahren ist vom erfindungsgemässen Ausziehverfahren grundsätzlich verschieden, da es mittels wässriger Klotzflotten nach dem Imprägnierverfahren erfolgt.
In der französischen Patentschrift 1 303 290 wird ein Imprägnierverfahren zum Färben von Cellulose-Fasermaterialien mittels wässriger Lösungen von Reaktiv-, Schwefel-, Küpen- oder Direktfarbstoffen beschrieben, wobei die Imprägnierung und/oder die anschliessende Wärmebehandlung des imprägnierten Textilmaterials in Gegenwart eines inerten, in Wasser nicht oder nur wenig löslichen, organischen Lösungsmittels erfolgt und die Menge dieses Lösungsmittels diejenige der wässrigen Farbstofflösung überschreitet. In Beispiel 1 der genannten Patentschrift wird das Färben in einem Zirkulationsapparat mit einer 5% Wasser enthaltenden Emulsion, die durch mechanisches Vermischen der wässrigen Farb stpfflösung mit Dibutylphthalat erhalten wird, bis zum gewünschten Aufziehgrad beschrieben.
Demgegenüber wurde festgestellt, dass die Verwendung eines Emulgiermittels und eines gegebenenfalls halogenierten Kohlenwasserstoffes sowie die Herabsetzung des Wassergehaltes auf höchstens 3 % die Egalität der Färbung erhöhen.
In der französischen Patentschrift 1 411 696 ist ein Ausziehverfahren zum Färben von Textilmaterialien mit in organischen Lösungsmitteln löslichen Farbstoffen beschrieben, die in organischen Lösungsmitteln als Färbemedium gelöst sind. Dieses Verfahren zeigt die Nachteile, dass lediglich eine begrenzte Auswahl von in organischen Lösungsmitteln ausreichend löslichen Farbstoffen zur Verfügung steht, dass sich im allgemeinen keine tieferen Farbtöne erzielen lassen und ausserdem die Ausnutzung der Färbeflotten meist schlecht ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das egaleres Färben und Durchfärben von Textilmaterialien aus beliebigen Fasern unter Verwendung von wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Farbstoffen aus Färbemedien ermöglicht, die zur Hauptsache aus organischem, mit Wasser nicht mischbarem Lösungsmittel bestehen und einen derart geringen Mengenanteil Wasser enthalten, dass die Färbeflotte nicht verdickt wird und keine Schwierigkeiten mit gefärbten Abwässern und in bezug auf die Regenerierung der Färbeflotten auftreten.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass man eine Färbeflotte aus a) flüssigen, gegebenenfalls halogenierten Kohlenwasser stoffen, b) wässriger Lösung oder Dispersion von im Lösungsmittel schwer- oder unlöslichem Farbstoff, und c) grenzflächenaktivem Dispergiermittel verwendet, wobei die wässrige Farbstofflösung oder -dispersion im organischen Lösungsmittel dispergiert ist und der Wassergehalt der Färbeflotte 0,5-3 Gew. % beträgt.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die wässrige Farbstofflösung bzw. -dispersion praktisch vollständig von den zu färbenden Fasermaterialien aufgenommen wird. Dadurch werden die durch mangelhafte Farbstoffaffinität, ungenügende Flottenausnutzung, Abwasserprobleme und dergleichen hervorgerufenen Schwierigkeiten der bekannten Färbeverfahren vermieden. Darüber hinaus ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren auch das Färben von Fasermaterialien, die keine ausreichende Affinität gegenüber den betreffenden Farbstoffen besitzen, sowie das Färben von Fasergemischen unterschiedlicher Farbstoffaffinität. Aus dem gleichen Grunde wird auch das Färben mit Farbstoffgemischen unterschiedlicher Substantivität ermöglicht.
Da durch das organische Lösungsmittel gleichzeitig eine
Entfettung des Fasermaterials erfolgt, kann auf eine beson dere Vorreinigung im allgemeinen verzichtet werden.
Für eine gute Farbstoffausnutzung ist es von Bedeutung, dass der Farbstoff eine möglichst geringe Löslichkeit in dem betreffenden Lösungsmittel besitzt. Sofern der Farbstoff in dem zur Verwendung kommenden Lösungsmittel eine gewisse
Löslichkeit aufweist, muss das Verteilungsgleichgewicht mög lichst weit auf der Seite des Wassers liegen, da anderenfalls mehr oder weniger grosse Farbstoffverluste auftreten.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäss zu verwenden den Farbflotten verwendet man flüssige Kohlenwasserstoffe, wie Benzinfraktionen bestimmter Siedeintervalle, beispiels weise von 80-110 oder von 145-200 , Benzol, Toluol usw., oder flüssige halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Tetra chlorkohlenstoff, Trichloräthylen, Tetrachloräthylen, Tri fluortrichloräthan und andere, sowie Gemische dieser Lö sungsmittel.
Für das Verfahren kommen vorzugsweise die gleichen
Farbstoffe in Betracht, wie sie üblicherweise in der Textilfär berei aus wässriger Flotte angewendet werden. Wasserunlös liche Farbstoffe können in bekannter Weise durch geeignete
Massnahmen, wie z. B. Verkupen, wasserlöslich gemacht wer den. Dispersionsfarbstoffe kommen in Form ihrer wässrigen
Dispersionen zum Einsatz.
Die zu verwendenden Farbstoffe können den verschieden sten Farbstoffklassen angehören. Als Beispiele seien genannt: substantive Cellulosefarbstoffe, Säurefarbstoffe, basische
Farbstoffe, Küpenfarbstoffe, Dispersionsfarbstoffe u. a. Der artige Farbstoffe werden in grosser Zahl im Handel ange boten. Sie sind grundsätzlich für eine erfindungsgemässe Ver wendung geeignet, wenn sie in dem zur Verwendung kom menden Lösungsmittel wenig löslich oder unlöslich sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich auch in hervorragender Weise zum Weisstönen ungefärbter Textilien mittels sogenannter optischer Aufheller, z. B. aus der Klasse der Stilbenderivate.
Die Farbstoffe werden den Lösungsmitteln zweckmässig in Form ihrer mehr oder weniger konzentrierten wässrigen Lösungen oder Dispersionen in Gegenwart von grenzflächenaktiven Dispergiermitteln zugesetzt. Der Gehalt der wässrigen Lösungen oder Dispersionen an Farbstoff richtet sich im wesentlichen nach der zu erzielenden Farbtiefe. Im allgemeinen liegt die Konzentration bei etwa 1-10 Gew.%.
Die Mitverwendung eines grenzflächenaktiven Dispergiermittels hat den Zweck, die wässrige Farbstofflösung oder Dispersion in dem organischen Lösungsmittel fein zu verteilen. Hierdurch erhält die Farbflotte, je nach der Feinheit des Verteilungsgrades, den Charakter einer Emulsion oder einer kolloidalen Lösung.
Als Dispergiermittel im Sinne der Erfindung eignen sich grundsätzlich alle emulgierend wirkenden grenzflächenaktiven anionischen, nichtionogenen, kationischen und ampholytischen Verbindungen. Bei der Auswahl des zu verwendenden Dispergiermittels muss die Art des zu dispergierenden Farbstoffes berücksichtigt werden. Beispielsweise wird man zur Dispergierung von Säurefarbstoffen anionaktive oder nichtionogene Dispergiermittel verwenden, während sich für basische Farbstoffe kationaktive Verbindungen eignen.
Aus der Gruppe der anionaktiven Verbindungen werden vorzugsweise verwendet: Schwefelsäureester von höhermolekularen Fettalkoholen der Kettenlängen C8-C20 oder von Alkylenoxydaddukten an entsprechende höhermolekulare Fettalkohole oder Fettsäureamide, sowie an Alkylphenole mit Alkylketten von 8-12 Kohlenstoffatomen, weiterhin höhermolekulare aliphatische oder aliphatisch-aromatische Reste enthaltende Sulfonate, beispielsweise Alkylsulfonate der Kettenlängen C8 < 3s, Alkylarylsulfonate mit 8-12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, Alkylsulfobernsteinsäureester mit Alkylresten von 8-20 Kohlenstoffatomen, sowie Sulfatierungsprodukte ungesättigter Fette und Öle, weiterhin höhermolekulare Reste mit 8-20 Kohlenstoffatomen enthaltende Alkylphosphorsäureester, ferner Fettsäureseifen.
Die anionaktiven Verbindungen liegen üblicherweise in Form ihrer wasserlöslichen Alkali-, Ammonium- oder Aminsalze vor.
Als nichtionogene Verbindungen mit guter Emulgierwirkung sind beispielsweise zu nennen: Alkylenoxydaddukte, insbesondere Äthylenoxyd, bzw. Äthylenoxyd-Propylenoxydaddukte an höhermolekulare Fettalkohole, Fettsäuren oder Fettamine der Kettenlängen C8-C20, sowie entsprechende Alkylenoxydaddukte an Alkylphenole mit 8-12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, ferner Fettsäureamide und -alkanolamide, Polyalkohol- oder Zuckerfettsäureester mit Alkylresten von 8-20 Kohlenstoffatomen sowie deren Alkylenoxydaddukte, ferner Äthylenoxydaddukte an Polypropylenglykole der Molgewichte 500-2000.
Geeignete kationaktive Verbindungen sind z. B. höhermolekulare lipophile Reste enthaltende Alkylamine sowie Ammonium- oder Sulfoniumgruppen enthaltende Verbindungen mit Alkyl- oder Alkylarylresten mit 8-20 Kohlenstoffatomen. Weiterhin können auch emulgierend wirkende höhermolekulare Alkyl- bzw. Alkylarylreste enthaltende betainartige Verbindungen, die Ammonium- oder Sulfoniumgruppen sowie Carboxyl-, Schwefelsäureester-, Sulfonsäure- oder Phosphorsäureestergruppen enthalten, verwendet werden.
Bei der Herstellung der Färbeflotten geht man zweckmässigerweise von wässrigen Farbstofflösungen oder Farbstoffdispersionen aus, die bereits einen Zusatz des betreffenden Dispergiermittels enthalten. Man kann jedoch das Dispergiermittel der Färbeflotte auch als konzentrierte wässrige Lösung oder als solches vor, während oder nach der Zugabe der Farbstofflösung zusetzen. Die Menge an Dispergiermittel richtet sich im wesentlichen nach dem Wassergehalt der Färbeflotte und beträgt etwa 10-200 Gew. %, bezogen auf den Wasseranteil. Soweit die Farbstoffe bereits vom Hersteller mit einem Zusatz an emulgierend wirkenden grenzflächenaktiven Verbindungen versehen sind, erniedrigt sich der Dispergiermittelzusatz bei der Herstellung der Färbeflotte entsprechend.
Die Dispergierung der Farbstofflösung in dem organi schen Lösungsmittel erfolgt zweckmässig durch einfaches Ver rühren, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Schnell rührers oder dergleichen.
Das Färben der Textilmaterialien kann mit Hilfe der übli chen Färbesysteme bzw. Apparaturen, beispielsweise in Pack apparaten, Strangfärbemaschinen, Jiggern, Haspelkufen er folgen. Es lassen sich natürliche und synthetische Faserstoffe beispielsweise aus Eiweiss, Zellulose, Zelluloseestern, Poly amiden, Polyestern, Polyakrylnitril, Polyvinylalkohol, Poly vinylchlorid, sowie gegebenenfalls nach entsprechender Vor behandlung zur Verbesserung der Farbstoffhaftung auch
Glas-, Asbest- und Metallfasern färben. Das Verfahren eignet sich besonders für solche Fasermaterialien, die ein relativ hohes Wasseraufnahmevermögen besitzen, wie Wolle, Seide,
Baumwolle, Leinen und Regeneratzellulose. Weiterhin lassen sich auch wasserlösliche oder wasserempfindliche Fasermaterialien oder Textilien färben, beispielsweise Alginatoder Polyvinylalkoholfasern.
Der Färbevorgang wird im allgemeinen bei normaler Raumtemperatur durchgeführt. Der Farbstoff zieht innerhalb kurzer Zeit gleichmässig und vollständig auf das zu färbende Fasermaterial auf. Im Anschluss an den Färbevorgang wird das Färbematerial zweckmässig in üblicher Weise abgeschleudert oder abgequetscht und durch eine Trockenvorrichtung, beispielsweise Trockenschrank oder Spannrahmen, bei etwa 40-120 C getrocknet.
In manchen Fällen ist es zweckmässig, die aufgebrachten Farbstoffe durch eine thermische oder sonstige Nachbehandlung zu fixieren und dadurch die Echtheit der Färbungen zu verbessern. Dies kann in bekannter Weise durch Dämpfen mit Sattdampf oder durch Nachseifen und dergleichen geschehen. Auch eine Nachbehandlung mit üblichen nassechtheitsverbessernden Hilfsmitteln wie z. B. Kationharzen, quaternären Ammoniumverbindungen und Aminderivaten kann durchgeführt werden. Die Hilfsmittel können in der ausgezogenen Färbeflotte unmittelbar im Anschluss an den Färbevorgang dispergiert und so in besonders einfacher Weise auf das gefärbte Fasermaterial aufgebracht werden.
Die verbrauchten Färbeflotten lassen sich ohne Schwierigkeiten regenerieren, indem man die Lösungsmittel durch Destillation oder dergleichen abtrennt. Es hinterbleiben nur geringe Mengen an Rückständen. die leicht zu beseitigen sind.
Auch die bei der Trocknung des Fasermaterials verdampfenden Lösungsmittelreste können leicht, z. B. mittels Aktivkohle, zurückgewonnen werden.
Beispiel 1
10 kg eines weissen Zellwoll-/Wollgewebes (Verhältnis 70:30) wurden auf einem Jigger mit 100 1 Tetrachloräthylen unter Zusatz von 11 einer 10%igen Lösung von Baumwollgelb R (Schultz-Farbstofftabellen 1. Band, Nr. 281) während 10 Minuten gefärbt. Als Emulgator wurden der Flotte 0,5 kg eines Adduktes von 7 Mole Äthylenoxyd an Nonylphenol zugesetzt. Nach Beendigung des Färbevorganges war der Farbstoff gleichmässig und praktisch vollständig auf das Mischgewebe aufgezogen. Das Gewebe wurde abgeschleudert, getrocknet und zur Verbesserung der Echtheitseigenschaften mit Sattdampf nachgedämpft. Die erhaltene Färbung war gleichmässig und besass eine gute Reibechtheit.
Beispiel 2
10 kg Kupferzellwoll-Strangware wurden in einem Pack Färbeapparat in 150 1 Schwerbenzin (Siedebereich 145 bis 200") 15 Minuten lang unter Zusatz von 11 einer 5 %igen wässrigen Lösung von SiriuslichtorangeX GGL gefärbt. Als Emulgator wurden 0,7 kg Sulfobernsteinsäurediisooctylester verwendet, die der Flotte gleichzeitig mit der Farbstofflösung zugefügt wurden. Die Färbeflotte war nach Beendigung des Färbevorganges vollständig entfärbt, während gleichzeitig das Fasermaterial stark und gleichmässig angefärbt war.
Nach dem Abschleudern wurde das Strangmaterial im Trockenschrank bei 110 getrocknet.
Beispiel 3
6 kg Sporthosen aus weisser Baumwolle wurden in einer chemischen Reinigungsanlage in 70 1 Perchloräthylen unter Zusatz von 1,2 1 einer 5 %igen wässrigen Lösung von Sirius lichtblau RL während 15 Minuten gefärbt, abgeschleudert und in der Maschine getrocknet. Als Emulgator wurden 0,5 kg eines Anlagerungsproduktes von 5 Mol Äihylenoxyd an ein Fettalkoholgemisch der Kettenlängen C12-C18 verwendet. Die Hosen wurden gleichmässig blau gefärbt bei gleichzeitiger Entfärbung der Flotte.
Beispiel 4
10 kg Wolle in Flockenform wurden in einem Pack-Apparat in 1701 Trifluortrichloräthan während 15 Minuten unter Zusatz von 2 1 einer 5 %gen wässrigen Lösung von Supracengelbo G gefärbt. Die Lösung enthielt als Emulgator 0,5 kg eines Kokosfettsäurediäthanolamidgemisches, das sich von Fettsäuren der Kettenlängen C12-C18 ableitete. Nach Beendigung des Färbevorganges war die Wolle gleichmässig gelb angefärbt bei gleichzeitiger Entfärbung der Flotte.
Das Färbegut wurde abzentrifugiert und in einem Trockenofen bei 45" getrocknet. Die Abluft wurde durch eine Aktivkohlerückgewinnungsanlage geführt, wodurch das Lösungsmittel zurückgewonnen werden konnte.
Beispiel 5
20 kg Acetatreyontaft wurden ohne Vorreinigung auf einem Jigger in 200 1 Trichloräthylen unter Zusatz von 2 1 einer 10 %igen wässrigen Lösung von Cibacetrot 3 B während 15 Minuten gefärbt. Zur Emulgierung der Farbstofflösung wurden der Flotte 0,5 kg Stearinsäuremonoäthanolamid und 1 kg Natriumdodecylbenzolsulfonat zugesetzt. Das Acetatmaterial zeigte nach Beendigung des Färbevorganges eine tiefrote Färbung, während die Flotte fast vollständig entfärbt war. Anschliessend wurde der Futterstoff in üblicher Weise abgeschleudert und bei 60 getrocknet.
Beispiel 6
10 kg weisses Perlongewebe wurden ohne Vorreinigung auf einem Jigger in einem Lösungsmittelgemisch, bestehend aus 40 1 Schwerbenzin (Siedeintervall 145-200 ) und 40 1 Trichloräthylen, während 20 Minuten unter Zusatz von 11 einer 1 %igen wässrigen Lösung von Perlitonblauo 3 G gefärbt.
Als Emulgator wurde 1 kg des Triäthanolaminsalzes eines Gemisches aus primären und sekundären Estern der Orthophosphorsäure mit dem Addukt von 2 Mol Äthylenoxyd an Oleylalkohol verwendet. Das Perlongewebe war nach Beendigung des Färbevorganges stark blau gefärbt, während die Flotte nur noch geringe Mengen an Farbstoff enthielt. Anschliessend wurde wie üblich abgeschleudert und getrocknet.
Beispiel 7
10 kg gebleichter ungefärbter Baumwollpopeline wurden auf einem Jigger in 100 1 Perchloräthylen während 15 Minuten unter Zusatz von 11 einer 0,2%igen wässrigen Lösung eines optischen Aufhellers (Uvitex(' ERN Conc.) gefärbt.
Als Emulgator wurden 0,5 kg Laurinsäurediäthanolamid verwendet.
Nach Beendigung des Färbevorganges war der Aufheller praktisch vollständig auf das Baumwollgewebe aufgezogen.
Durch nachfolgendes Dämpfen konnte die Waschbeständigkeit des Aufhellers verbessert werden.
Beispiel 8
5 kg Viskosereyon in Strangform wurden in einem Pack Apparat in 75 1 Trichloräthylen während 15 Minuten unter Zusatz von 0,5 1 einer 1 %igen wässrigen Lösung von Sirius rubinrot6B gefärbt. Zur Emulgierung der wässrigenFarbstofflösung wurden der Flotte 500 g des Adduktes von 5 Mol Äthylenoxyd an ein Kokosalkoholgemisch der Kettenlängen C12-C14 zugesetzt. Zur Verbesserung der Nassechtheit der Färbung wurden nach Beendigung des Färbevorganges der gleichen Flotte 0,5 1 einer 10%igen wässrigen Lösung eines handelsüblichen echtheitsverbessernden Mittels (Levogen6 WW) zugegeben und 5 Minuten nachbehandelt. Anschliessend wurde zentrifugiert und im Trockenschrank bei 50 getrocknet.
Beispiel 9
1 kg eines Trikot-Materials aus Polyhexamethylphenadipamid wird in einer Haspelkufe mit einer Emulsion, bestehend aus 50 1 Perchloräthylen und 20 g eines Farbstoffes der Formel
EMI3.1
der in einer Mischung von 40 g Bis-(2-hydroxy-äthyl)oleylamin, 40 g Eisessig, 400 g Wasser gelöst vorliegt, während 1,5 Stunden bei 87" C gefärbt.
Nach Beendigung des Färbevorganges ist der Farbstoff gleichmässig und vollständig auf das Gewebe aufgezogen.
Das Gewebe wird viermal in reinem Perchloräthylen gespült und bei 60 C im Trockenschrank getrocknet.
Die erhaltene Färbung ist gleichmässig und besitzt eine gute Reibechtheit.
Beispiel 10
1 kg Wollstrickstücke werden in einem geschlossenen Färbeapparat mit einer Emulsion, bestehend aus 50 1 Per- chloräthylen und 40 g eines Farbstoffes der Formel
EMI3.2
der in einer Mischung von 200 g Bis-(2-hydroxy-äthyl)- oleylamin, 20 g Eisessig, 50 g des Monoäthanolaminsalzes der Lauroylsarkosidsäure, 450 g Wasser und 450 g Butanol gelöst vorliegt, während 1,5 Stunden bei 100" C gefärbt.
Nach Beendigung des Färbevorganges ist der Farbstoff gleichmässig und vollständig auf die Ware aufgezogen. Die Strickstücke werden dreimal in reinem Perchloräthylen gespült und bei 60 C im Trockenschrank getrocknet.
Die erhaltenen Färbungen sind gleichmässig und nicht verfilzt.