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Verfahren zum Färben von Textilgarnen mit Küpen- und/oder Schwefelfarbstoffen
auf Garn- oder Spritzfärbemaschinen Beim Färben von Textilgut mit Küpenfarbstoffen
wird als Reduktionsmittel vorwiegend Natriumdithionit verwendet. Dieses Reduktionsmittel
besitzt einige Eigenschaften, die sich bei seiner Anwendung auf bestimmten Gebieten
der Stranggarn-Küpenfärberei als nachteilig erweisen.
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Beispielsweise wirkt die Reduktionskraft des Natriumdithionitsbereits
bei gewöhnlicherTemperatur. Diese Eigenschaft des Natriumdithionits macht sich z.
B. bei dem sogenannten »Temperaturstufenverfahren« störend bemerkbar. Um bei dieser
Verfahrensweise ein langsames Aufziehen der Küpenfarbstoffe auf die Faser zu gewährleisten,
ist es deshalb erforderlich, mit dem Färben bei Badtemperaturen von 16 bis
18'C zu beginnen. Wasser von dieser Temperatur steht jedoch, vor allem während
der Sommermonate, in Färbereibetrieben nur selten zur Verfügung.
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Weiterhin nimmt die Beständigkeit des Natriumdithionits im Färbebad
bei hoher Temperatur rasch ab. Eine Erhöhung der Temperatur ist jedoch beim Färben
mit schlecht ausgleichenden Küpenfarbstoffen oder beim nachträglichen Ausgleichen
von ungleichmäßig gefärbtem Textilgut nicht zu umgehen.
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Schließlich verliert Natriumdithionit sehr rasch an Reduktionskraft,
wenn es in Substanz oder in wäßriger Lösung mit Luft in Berührung kommt, wie dies
beim Färben auf Stranggarnfärbemaschinen und insbesondere auf Spritzfärbemaschinen
der Fall ist. Beim Färben auf Stranggarnfärbemaschinen wird das Garn, das auf einem
sich langsam drehenden Träger aufgebracht ist, so durch das Färbebad bewegt, daß
das Färbegut zu etwa drei Viertel seiner Länge in das Färbebad eintaucht. Beim Färben
auf Spritzfärbemaschinen ist das Textilgarn ebenfalls auf einem sich langsam drehenden
Träger aufgelegt. Das Garn taucht dabei aber nicht in das Färbebad ein, sondern
es wird von der Färbelösung berieselt. Die ausgiebige Berührung der Färbelösung
mit der Luft erlaubt bei dieser Färbeweise auch bei erhöhter Zugabe von Natriumdithionit
zur Färbelösung nur Färbezeiten von 20 bis 30 Minuten Dauer. Diese Zeiten sind jedoch,
wenn die Färbungen ausgeglichen werden müssen, nicht ausreichend.
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Man hat versucht, die nachteiligen Eigenschaften des Natriumdithionits
bei der Stranggarnfärberei auf Stranggarn- oder Spritzfärbemaschinen dadurch zu
beseitigen, daß man das Natriumdithionit bei diesen Färbeverfahren ganz oder teilweise
durch das Natriumsalz der Hydroxymethansulfinsäure ersetzt. Das Natriumsalz der
Hydroxymethansulfinsäure wirkt aber erst bei Temperaturen oberhalb 90°C in nennenswertem
Ausmaß als Reduktionsmittel, da seine Zerfallgeschwindigkeit bei niedrigen Temperaturen
zu gering ist. Temperaturen oberhalb 90°C sind hingegen beim Färben auf Stranggarn-
oder Spritzfärbemaschinen praktisch nicht zu erreichen, und mit einem großen Teil
von Farbstoffen kann bei derart hohen Temperaturen nicht mehr gefärbt werden.
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Bei diesem Stand der Technik war nach Verfahren zu suchen, welche
die Vorteile der Reduktion mit Natriumdithionit und die Vorteile der Reduktion mit
Natriumformaldehydsulfoxylat miteinander verbinden, ohne die Nachteile, die durch
die Anwendung dieser Reduktionsmittel bedingt sind, aufzuweisen.
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Es wurde nun gefunden, daß man Textilgarne mit Küpen- und/oder Schwefelfarbstoffen
auf Garn- oder Spritzfärbemaschinen gleichmäßig färben kann, wenn man dabei als
Reduktionsmittel Derivate des Ammoniaks verwendet, die mindestens einmal über Stickstoff
gebunden den Rest eines Alkalimetall- oder Ammoniumsalzes einer geradkettigen oder
verzweigten Alkylsulfinsäure mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen enthalten.
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Derivate des Ammoniaks, die mindestens einmal über Stickstoff gebunden
den Rest eines Alkalimetall-oder Ammoniumsalzes einer geradkettigen oder verzweigten
Alkylsulfinsäure mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen der allgemeinen Formel
enthalten, wobei E einen Alkylrest, G ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest und
ZO ein Alkalimetall-oder
Ammoniumkation bedeuten, erhält man z.
B. dadurch, daß man eines oder mehrere der an ein Stickstoffatom gebundenen Wasserstoffatome
des Ammoniaks oder von Abkömmlingen des Ammoniaks,' beispielsweise von primären
oder sekundären, vorzugsweise niedermolekularen aliphatischen Aminen, z. B. Mono-
oder Diaminen, wie Methylamin, Dimethylamin, iso-Propylamin, n-Butylamin - oder
Äthylendiamin, oder des Hydrazins oder des Harnstoffs durch den Rest der allgemeinen
Formel I ersetzt. Man kann Derivate des Ammoniaks der zuvor angegebenen Art in verschiedener
Weise gewinnen, beispielsweise dadurch, daß man auf Ammoniak oder auf Abkömmlinge
des Ammoniaks, die über Stickstoff gebunden mindestens ein Wasserstoffatom tragen,
Alkalimetallsalze, wie die Natrium- oder Kaliumsalze, oder Ammoniumsalze von Hydroxyalkylsulfinsäuren
mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, welche die Hydroxylgruppe und die Sulfinsäuregruppe
am selben Kohlenstoffatom tragen, z. B. die Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze
der 1-Hydroxyäthansulfinsäure-(1), der 1-Hydroxypropansulfinsäure-(1), der 2-Hydroxypropansulfinsäure-(2)
oder der 1-Hydroxy-n-butansulfinsäure-(1), einwirken läßt. Diese Umsetzung geht
unter Abspaltung von Wasser vor sich. Man kann dabei auch Alkalimetall- oder Ammoniumsalze
von verschiedenen Hydroxyalkylsulfinsäuren mit 2 bis 4 Kohlenstoff atomen gleichzeitig
oder nacheinander in beliebiger Reihenfolge auf Ammoniak oder auf Abkömmlinge des
Ammoniaks der zuvor genannten Art einwirken lassen.
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Ein Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß die nach der Erfindung
als Reduktionsmittel verwendeten Verbindungen, die bei gewöhnlicher Temperatur auch
in Gegenwart stark alkalisch reagierender Mittel, wie Natrium- oder Kaliumhydroxyd,
Küpenfarbstoffe nicht reduzieren, eine so hohe Zerfallsgeschwindigkeit bei Temperaturen
oberhalb 50 bis 60°C besitzen, daß dadurch eine sichere Arbeitsweise beim Färben
auf Stranggarn-bzw. Spritzfärbemaschinen sowie die Anwendung des Temperaturstufenverfahrens,
auch wenn die Anfangstemperaturen der Färbebäder oberhalb 18'C liegen, ermöglicht
wird. Weiterhin ist bei der Verwendung der zuvor genannten Reduktionsmittel die
Beständigkeit der Färbebäder so groß, daß auch nach einer 1stündigen Färbezeit beim
Färben auf Stranggarn- oder Spritzfärbemaschinen die Reduktionskraft des Reduktionsmittels
noch nicht erschöpft ist, während dies bei der Verwendung von Natriumdithionit als
Reduktionsmittel unter sonst gleichen Bedingungen bereits nach 15 bis 30 Minuten
der Fall ist. Die erfindungsgemäß verwendeten Reduktionsmittel erlauben daher auch
das Ausgleichen und Nuancieren von Stranggarnfärbungen bei höheren Temperaturen,
zumal da bei der Anwendung des neuen `Verfäfirens auch die Überreduktion von Küpenfarbstoffen
vermieden werden kann.
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Die in den Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile. Beispiel
Vorgereinigtes mercerisiertes Baumwollgarn40/2fach wird bei einem Badverhältnis
von 1:30 auf einer Garnfärbemaschine bei 25°C mit einem Färbebad folgender Zusammensetzung
behandelt:
Innerhalb von 20 Minuten erhöht man sodann die Badtemperatur von 30 auf 80°C und
färbt 30 Minuten lang bei dieser Temperatur weiter. Die Färbung wird danach wie
üblich fertiggestellt. Man erhält so ein sehr gleichmäßig gefärbtes Garn. An Stelle
von 5 Teilen der Verbindung der Formel II, in der Z' ein Natriumkation bedeutet,
kann man auch 5 Teile der Verbindung der Formel II, in der Z° ein Ammoniumkation
bedeutet, verwenden.