DE1139093B - Verfahren zum Färben von Fasermaterial - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1139

INTERNAT. KL. D 06 P

ANMELDETAG: 22. JULI 1961

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 8. NOVEMBER 1962

AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT: 22. M A I 1963

WEICHTABVONAUSLEGESCHRiFT

(B 63370 !Ve/ 8 m)

Es wurde gefunden, daß man Fasermaterial, z. B. Textilien, farben kann, indem man auf das Fasermaterial wässerige Lösungen oder Dispersionen von Farbstoffen, die mindestens eine polymerisierbare olefinische Gruppe tragen, und gleichzeitig oder nacheinander Lösungen oder Dispersionen von vernetzend wirkenden Verbindungen, die mindestens zwei polymerisierbare olefinische Gruppen tragen und/oder die eine polymerisierbare olefinische Gruppe und eine kondensierbare Gruppe tragen, und/oder von anderen polymerisierbaren Vinylverbindungen aufbringt und die auf dem Textilgut befindlichen Monomeren mit Hilfe eines vorher, gleichzeitig oder hinterher aufgebrachten Polymerisationsinitiators polymerisiert und indem man das so gefärbte Textilgut zum Zwecke der Kondensationsvernetzung innerhalb der polymerisierten farbigen Schicht gegebenenfalls einer Heißbehandlung unterwirft.

Für das neue Färbeverfahren eignen sich alle, vorzugsweise jedoch wasserlösliche Farbstoffe, die mindestens eine polymerisierbare olefinische Gruppe tragen, z. B. Azo- und Anthrachinonfarbstoffe, die eine Vinyläther-, Vinylester-, Vinylsulfon-, Acrylester-, Maleinsäureamid- oder Acrylamidgruppe tragen.

Diese Farbstoffe können auf dem Textilgut durch Copolymerisation mit den genannten anderen Monomeren fixiert werden. Als Polymerisationsvernetzer seien z. B. Tri-N-acryloylhexahydrotriazin-( 1,3,5) oder Butandioldiacrylat genannt. An Stelle der Polymerisationsvernetzer oder im Gemisch mit diesen kann man auch die vorstehend erwähnten Monomeren verwenden, die kondensationsfähige Gruppen, wie Amid- oder Methylolamidgruppen, tragen, z. B. Acrylamid. Statt der Vernetzer oder zusammen mit diesen können farblose, nicht vernetzend wirkende polymerisierbare Vinylverbindungen verwendet werden, wodurch sich gleichzeitig die Oberflächeneigenschaften der Textilmaterialien modifizieren lassen. Solche Vinylverbindungen sind z. B. Vinylester, Acrylsäureester, Acrylnitril, Vinylpyrrolidon, Vinyläther, Vinylketone und Styrol.

Im einzelnen kann man bei dem Färbeverfahren etwa folgendermaßen vorgehen: man foulardiert das Textilgut mit einer wässerigen Lösung oder Dispersion, die 1 bis 10% des polymerisierbaren Farbstoffs, 5 bis 20% der vernetzungsfähigen Monomeren und/ oder 5 bis 20% anderer monofunktioneller polymerisationsfähiger Monomerer enthält, und quetscht auf ungefähr 100% Flottenauinahme ab. Im Falle von Dispersionen, z. B. einer Dispersion aus einer toluolischen Monomerenlösung und Wasser, werden Verfahren zum Färben von Fasermaterial

Patentiert für:

Badische Anilin- & Soda-Fabrik

Aktiengesellschaft,

Ludwigshafen/ Rhein

Dr. Erhard Rexroth, Viernheim,

und Helmut Degen, Freisbach,

sind als Erfinder genannt worden

Emulgatoren mitverwendet. Das so mit dem monomeren Farbstoff und dem Vernetzer und/oder weiteren Vinylverbindungen getränkte Gewebe wird zweckmäßigerweise getrocknet, damit es möglichst viel Initiator lösung aufsaugen kann. Das getrocknete Gewebe wird sodann in einem zweiten Bad, zweckmäßigerweise auf einem Jigger oder auf einer ähnlichen, kontinuierlich arbeitenden Vorrichtung, mit einer wässerigen oder — bei Dispersionen — organischen Lösung eines Polymerisationsinitiators behandelt.

Als Polymerisationsinitiatoren kommen alle wasserlöslichen oder in der organischen Phase einer Dispersion löslichen Radikalbildner in Betracht, z. B. anorganische und organische Peroxyde. Für eine schnelle Polymerisationsauslösung hat sich als besonders vorteilhaft die Redoxpolymerisation erwiesen, bei der man eine etwa 0,2 bis 2% Kaliumpersulfat und 0,2 bis 2% Natriumhydrogensulfit enthaltende wässerige Lösung verwendet; für diese Redoxpolymerisation werden Temperaturen zwischen 55 und 75 ⁰C und Reaktionszeiten zwischen 1 und 10 Minuten bevorzugt.

Da Oxydations- und Reduktionsmittel in derselben Lösung nicht längere Zeit haltbar sind, führt man sie dem Fixierbad zweckmäßigerweise gleichzeitig, aber getrennt, zu, oder man tränkt das Gewebe erst mit dem Oxydationsmittel und in einem weiteren Bade mit dem Reduktionsmittel. Bevorzugt man jedoch die einbadige Färbung, so hat sich zur Stabilisierung des Redoxsystems ein etwa 0,5- bis 2%iger Zusatz von N-Methylpyrrolidon bewährt.

Für andere Initiatoren und Initiatorsysteme sind die optimalen Bedingungen einfach zu ermitteln.

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So verläuft die Polymerisation mit anorganischen Peroxyden in wässeriger Phase am glattesten unter Ausschluß von Luftsauerstoff; da der Luftsauerstoff in der Praxis jedoch nicht ohne zusätzliche Verfahrenskosten fernzuhalten ist, ist dem Redoxsystem für die meisten Fälle der Vorzug zu geben.

Um zu verhindern, daß der noch nicht fixierte Farbstoff bei der fixierenden Behandlung im Jigger zu sehr ausläuft, setzt man der Initiatorlösung zweckmäßigerweise noch ungefähr 1 bis 20% eines Neutralsalzes, z. B. Kochsalz, zu.

Eine andere Möglichkeit, die Polymerisation auf der Faser zu bewirken, besteht beispielsweise darin, der Färbeflotte einen in der Kälte reaktionsträgen Initiator zuzusetzen und dann das getränkte Gewebe zur Auslösung der Polymerisation zu erhitzen. Schließlich kann die Polymerisation auch durch aktive Bestrahlung bewirkt oder begünstigt werden.

Nach der Fixierung des Farbstoffes werden die Textilien wie üblich weiterbehandelt, d. h. geseift, ausgewaschen und getrocknet.

Mit Hilfe des neuen Verfahrens lassen sich Textilien aus natürlichen Fasern, wie Baumwolle, aus halbsynthetischen Fasern, wie Acetatseide, vor allem aber auch solche aus sonst nur schwer anfärbbaren vollsynthetischen Materialien, wie linearen PoIyamiden, linearen Polyestern, aus Polyacrylnitril und Polypropylen färben. Als besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Färbemethode ist die hervorragende Wasch- und Lösungsmittelechtheit der Färbungen hervorzuheben. Die in Makromoleküle übergegangenen, gegebenenfalls noch vernetzten Farbstoffe können nicht ausbluten und sind sehr widerstandsfähig gegen chemische und mechanische Einflüsse. Daß die Farbstoffe mit den Vernetzern und/ oder den anderen Vinylmonomeren auf der Faser polymerisieren, konnte unter anderem dadurch nachgewiesen werden, daß die Färbungen nur fixiert werden, wenn man Polymerisationsauslöser mitverwendet; anderenfalls lassen sich die Farbstoffe wieder vollständig aus dem Gewebe auswaschen.

Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente sind Gewichtseinheiten. Gewichtsteile verhalten sich zu Raumteilen wie Kilogramm zu Liter.

Beispiel 1

2 Teile eines Farbstoffs der Formel

NO₂

-N = N-

■ NH — C — CH = CH₂

und 50 Teile Butandioldiacrylat werden unter Zusatz auf dem Jigger getränkt und ohne Zwischentrocknung

von 10 Teilen des Kondensationsproduktes von auf einem zweiten Jigger mit einer 1,5% Natrium-

40 Mol Äthylenoxyd mit 1 Mol Ricinusöl mit 35 hydrogensulfit und 1 % Kaliumpersulfat enthaltenden

50 Teilen Wasser emulgiert. wässerigen Lösung 10 Minuten bei 60 bis 75°C be-

Mit dieser Emulsion wird ein Baumwollgewebe handelt. Man erhält eine waschechte, orange Färbung.

Beispiel 2

30 Teile eines gelben Farbstoffes der Formel
CH₃-C CH — N = N

NH — CO — CH = CH₃

SO₃Na

und 30 Teile Tri-N-acryloylhexahydrotriazin(l,3,5)

CH₂

CH₂ = CH — OC — N N — CO — CH = CH₂
H₂C CH₂

CO — CH = CH₂

werden in 950 Teilen Wasser gelöst. Mit dieser Lösung wird ein Baumwollgewebe getränkt und, wie im Beispiel 1 angegeben, weiterbehandelt.

Man erhält eine kräftiggelbe Färbung von guter Waschechtheit.

Beispiel 3

Mit einer 3%igen wässerigen Lösung des im Beispiel 2 genannten Farbstoffes wird ein Gewebe aus regenerierter Cellulose getränkt. Man quetscht es auf 100% Flottenaufnahme ab und trocknet es bei 90⁰C.

Danach wird es auf dem Jigger zunächst 5 Minuten lang bei 65 ⁰C mit einer Emulsion aus 50 Teilen Butandioldiacrylat, 10 Teilen des im Beispiel 1 genannten Emulgators, 100 Teilen Natriumchlorid und Wasser behandelt. Sodann läßt man eine 0,6% Kaliumpersulfat und 1,1% Natriumhydrogensulfit enthaltende wässerige Lösung zulaufen und behandelt das Gewebe weitere 10 Minuten auf dem Jigger.

Man erhält eine sehr gute waschechte, kräftiggelbe Färbung.

Beispiel 4

Mit einer Lösung aus 30 Teilen des Farbstoffes der Formel

OH

= N-

SO₃H

80 Teilen Acrylamid, 20 Teilen des im Beispiel 3 genannten Polymerisationsvernetzers, 5,5 Teilen Natriumhydrogensulfit und 8 Teilen Kaliumpersulfat in 850 Teilen Wasser wird je ein Gewebe aus Polycaprolactam, Polyäthylenterephthalat, Polyacrylnitril und Polypropylen getränkt, auf 100% Flottenaufnahme abgequetscht und je nach dem Textilmaterial etwa 3 bis 10 Minuten lang auf 100 bis 105° C erhitzt.

Nach dem Waschen und Ausseifen erhält man hervorragend wasch- und lösungsmittelechte Färbungen auf den genannten synthetischen Textilmaterialien.

Beispiel 5

Mit einer Lösung aus 30 Teilen des im Beispiel 4 genannten Farbstoffes, 80 Teilen Acrylamid, 20 Teilen Butandioldiacrylat, 5,5 Teilen Natriumhydrogensulfit, 8 Teilen Kaliumpersulfat und 850 Teilen Was-NH — CO — CH = CH₂

ser wird ein Baumwollgewebe getränkt und, wie im Beispiel 4 beschrieben, weiterbehandelt. Man erhält gut waschechte Färbungen.

Beispiel 6

Mit einer Mischung aus 30 Teilen des im Beispiel 2 genannten Farbstoffes, 200 Teilen einer Emulsion, deren Herstellung weiter unten beschrieben wird, 7 Teilen Natriumhydrogensulfit, 10 Teilen Kaliumpersulfat und 750 Teilen Wasser wird ein Gewebe aus regenerierter Cellulose getränkt, auf 100% Flottenaufnahme abgequetscht, aufgewickelt, 1¹Z₂ Stunden lang bei 45 ⁰C gehalten und danach im kochenden Wasser ausgeseift.

Man erhält gut waschechte Färbungen.

Die Emulsion wurde aus 100 Teilen Butandioldiacrylat, 20 Teilen des im Beispiel 1 genannten Emulgators und 100 Teilen Wasser hergestellt.

Beispiel 7

Mit einer wässerigen Lösung von 35 Teilen des Farbstoffes der Formel

O NH₂

SO. H

NH — C — CH = CH₂

80 Teilen Acrylamid, 10 Teilen des im Beispiel 2 genannten Vernetzers, 4 Teilen Natriumhydrogensulfit, 8 Teilen Kaliumpersulfat und 750 Teilen Wasser wird ein Baumwollgewebe getränkt, auf 100% Flottenaufnahme abgequetscht und anschließend bei 100 bis 105⁰C getrocknet. Das so behandelte Gewebe wird zur Entfernung des nicht fixierten Farbstoffes mit einer 0,l%igen Sodalösung ausgekocht und sodann wieder getrocknet.

Man erhält eine wasch- und lösungsmittelechte blaue Färbung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Verfahren zum Färben von Fasermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man auf das Fasermaterial wässerige Lösungen oder Dispersionen von Farbstoffen, die mindestens eine polymerisierbare olefinische Gruppe tragen, und gleichzeitig oder nacheinander Lösungen oder Dispersionen von vernetzend wirkenden Verbindungen, die mindestens zwei polymerisierbare olefinische Gruppen tragen und/oder die eine polymerisierbare olefinische Gruppe und eine kondensierbare Gruppe tragen, und/oder von anderen polymerisierbaren Vinylverbindungen aufbringt und die auf dem Textilgut befindlichen Monomeren mit Hilfe eines vorher, gleichzeitig oder hinterher aufgebrachten Polymerisationsinitiators polymerisiert und daß man das so gefärbte Textilgut zum Zwecke der Kondensationsvernetzung innerhalb der polymerisierten farbigen Schicht gegebenenfalls einer Heißbehandlung unterwirft.

   © 209 680/308 10. (309 593/297 5. 63)