DE1166145B

DE1166145B - Verfahren zum Faerben und Veredeln von Cellulose enthaltendem Textilmaterial

Info

Publication number: DE1166145B
Application number: DEF32858A
Authority: DE
Inventors: Dr Fritz Linke; Manfred Seidel; Dr Hans Sommer
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1960-12-28
Filing date: 1960-12-28
Publication date: 1964-03-26
Also published as: GB952402A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: D 06 ρ

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 8m-1/04

F32858IVc/8m 28. Dezember 1960 26. März 1964

Aus der USA.-Patentschrift 2 524 399 ist bekannt, daß sich mit Divinylsulfon in Gegenwart von katalytischen Mengen Alkali behandelte Cellulose bzw. cellulosehaltige Materialien durch eine verbesserte Schrumpf- und Knitterechtheit auszeichnen. In der belgischen Patentschrift 586 605 wird vorgeschlagen, an Stelle des freien und stark toxischen Divinylsulfons solche Verbindungen zu verwenden, die erst in Gegenwart von Alkali Divinylsulfon freigeben. Als geeignete Divinylsulfon liefernde Verbindungen werden unter anderem Ester des Bis-(j8-hydroxyäthyl)-sulfons genannt.

In der vorstehenden belgischen Patentschrift wird ferner erwähnt, daß die mit Divinylsulfon liefernden Verbindungen behandelten cellulosehaltigen Mate- »5 rialien anschließend mit Reaktivfarbstoffen, die sich unter alkalischen Bedingungen mit Cellulose umsetzen, gefärbt werden können.

Diese nicht näher erläuterte Bemerkung widerspricht der allgemeinen Erfahrungstatsache, daß Gewebe, die quellfest ausgerüstet sind, sich anschließend weniger intensiv, insbesondere aber unegal anfärben, da bei der Hochveredlung von Cellulosegeweben der Quellwert durch die Blockierung der Hydroxylgruppen der Cellulose abnimmt. Es hat sich gezeigt, daß durch die Ausrüstung von Cellulosematerial mit Divinylsulfon liefernden Verbindungen, wie sie in der belgischen Patentschrift 586 605 beschrieben sind, der Quellwert verschiedener Baumwollqualitäten um etwa 40% reduziert wird.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß man zu egal gefärbten und hochveredelten Cellulose enthaltendem Textilmaterial gelangt, wenn man auf das Material gleichzeitig einen Reaktivfarbstoff und einen Bis-carbonsäureester des Bis-(j8-hydroxyäthyl)-sulfons aufbringt und auf das so behandelte Material Basen einwirken läßt.

Als Verbindungen, die die gewünschte Knitterfestigkeit ergeben, kommen z. B. das Bis-acetat, Bis-propionat und Bis-isobutyrat des Bis-(/S-hydroxyäthyl)-sulfons in Betracht, wobei Auflagen der genannten Verbindungen von 2 bis 20% auf dem Gewebe vorteilhaft sind.

Als Farbstoffe eignen sich für das erfindungsgemäße Verfahren solche, die im Farbstoffmolekül eine oder mehrere unter alkalischen Bedingungen mit Cellulose reagierende Gruppen tragen, z. B.

B — SO₂ — C = CH₂
R

Verfahren zum Färben und Veredeln von Cellulose enthaltendem Textilmaterial

Anmelder:

Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft vormals Meister Lucius & Brüning, Frankfurt/M., Brüningstr. 45

Als Erfinder benannt:

Dr. Fritz Linke, Kelkheim(Taunus)-Hornau, Manfred Seidel, Frankfurt/M., Dr. Hans Sommer, Hofheim (Taunus)

R = Wasserstoff, Alkyl, Halogen, B = Farbstoffrest mit löslichmachenden Gruppen, z. B. SO₃H, COOH, der durch ein Kohlenstoff- oder über ein Stickstoffatom mit der funktionellen Gruppe verknüpft ist.

B-SO₂-CH-CH-X

Ri

(a) R = Wasserstoff, Alkyl, Halogen, Ri = Wasserstoff, Alkyl,

X = Halogen,

B = Farbstoffrest mit löslichmachenden Gruppen, z.B. SO₃H, COOH, der durch ein Kohlenstoff- oder über ein Stickstoffatom mit der funktioneilen Gruppe verknüpft ist.

R₂ B —SO₂-CH-C —O —Z (c)

R Ri

R, Ri, R₂ = Wasserstoff oder niedermolekulares Alkyl,

Z = Rest einer mehrbasischen anorganischen Säure oder einer ein- oder mehrbasischen organischen Säure,

409 540/454

B = gegebenenfalls löslichmachende Gruppen enthaltender Farbstoffrest, der über ein Kohlenstoff- oder über ein Stickstoffatom mit der funktionellen Gruppe verbunden ist.

B-SO₂-CH₂-CH₂-N

Ri

(d)

R und Ri = aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffreste, die auch zusammen mit dem Stickstoffatom den Rest eines hydrierten heterocyclischen Ringsystems bilden können,

B = Farbstoffrest, der löslichmachende Gruppen, z.B. SO₃H, — COOH —, enthält und über ein Kohlenstoff- oder ein Stickstoffatom mit der funktionellen Gruppe verknüpft ist.

B — SO₂F (e)

B = Farbstoffrest der löslichmachenden Gruppen enthält und über ein Kohlenstoffatom mit der funktionellen Gruppe verknüpft ist.

B — CO — R — X (f)

R = gesättigter oder ungesättigter Kohlenwasserstoffrest bis zu 3 Kohlenstoffatomen,

X = Halogenatom,

B = Farbstoffrest, der löslichmachende Gruppen enthält und vorzugsweise über ein Stickstoffatom mit dem Acylrest verknüpft ist.

R₂

B — CO — C = C
Ri

(g)

R₃

45

Ri, R2, R3 = Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine Alkyl- bzw. Oxyalkylgruppe, wobei mindestens einer der drei Reste ein Wasserstoffatom sein muß,
B = Farbstoffrest mit löslichmachenden Gruppen, der vorzugsweise über ein Stickstoffatom mit der funktionellen Gruppe verknüpft ist.

iN\

55

B-

C-X

Il

(h) B-C

C-X

Il

X = Halogen,

Y = Sauerstoff-, Schwefel- oder NH-Gruppe,

R = Wasserstoff, gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Arylrest und gegebenenfalls löslichmachende Gruppen enthaltender Farbstoffrest,

B = gegebenenfalls löslichmachende Gruppen enthaltender Farbstoffrest, der vorzugsweise über ein Stickstoffatom mit der funktionellen Gruppe verknüpft ist.

CH N

-C

Il
c —

— B

oder
YR

CH N

c —

-y*

X = Halogen, insbesondere Chlor, Y = Sauerstoff, Schwefel oder NH-Gruppe, R = Wasserstoff, gegebenenfalls substituierter Alkyl- oder Arylrest und gegebenenfalls löslichmachende Gruppen enthaltender Farbstoffrest,
B = gegebenenfalls löslichmachende Gruppen enthaltender Farbstoffrest, der vorzugsweise über ein Stickstoffatom mit der funktionellen Gruppe ver-^ knüpft ist.

B — SO₂ — NH — R — X

(k)

B —

Xi

X, Xi = Halogen,

B = Farbstoffrest mit löslichmachenden Gruppen, der vorzugsweise über ein Stickstoffatom mit der funktionellen Gruppe verknüpft ist.

R = Alkylenrest mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen,

X = Halogen, -0-SO₃H, -0-PO₃H₂, -0-SO₂ -Alkyl, -O-SQj-Aryl,

B = gegebenenfalls löslichmachende Gruppen enthaltender Farbstoffrest, der über ein Kohlenstoffatom mit der funktionellen Gruppe verknüpft ist.

NH — CO — CH = C — CO — NH — B' (1)

Cl

B = gegebenenfalls löslichmachende Gruppen enthaltender Farbstoffrest, B' = gegebenenfalls löslichmachende Gruppen enthaltender Farbstoffrest oder gegebenenfalls substituierter Arylrest, der löslichmachende Gruppen enthalten kann.

A-(CH₂-NH-ACyI-X)_n (m)

A = Farbstoffradikal, das löslichmachende

Gruppen enthält,

Acyl = aliphatische Acylgruppe,

X = Halogen in α- oder ^-Stellung der

Acylgruppe,
η = eine ganze Zahl.

A-CH

.NH — CO — CH₂ — CH₂Cl

^SNH — CO — CH₂ — CH₂Cl

oder (n)

^NH-CO-CH = CH₂

^SNH — CO — CH = CH₂

A = Farbstoffradikal, das löslichmachende Gruppen enthält.

Als Basen kommen für das Verfahren gemäß der Erfindung sowohl anorganische als auch organische Basen in Frage. Beispielsweise seien genannt Alkalioder Erdalkalimetallhydroxyde, Alkalicarbonate, insbesondere Natrium-, Kalium- und Calciumhydroxyd bzw. Natrium- und Kaliumcarbonat, sowie quartäre organische Basen vom Typ des Tetramethylammoniumhydroxyds. Ferner können solche Verbindungen verwendet werden, die bei höheren Temperaturen Alkali abspalten, z. B. Alkalihydrogencarbonate, Salze der Trichloressigsäure und Alkaliphosphate. Die Basen werden zweckmäßig in Form wäßriger Lösungen oder Suspensionen angewandt, deren Konzentrationen sich nach der Menge des aufgebrachten oder aufzubringenden Bis-hydroxyäthylsulfon-carbonsäureesters und des gewünschten Färbstoffes richten.

Zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung verfährt man zweckmäßig in der Weise, daß man eine Lösung, die sowohl einen der obengenannten Bis-carbonsäureester als auch einen der aufgeführten Reaktivfarbstoffe enthält, durch Pflatschen, Sprühen oder Tauchen auf das Textilmaterial aufbringt. Die anschließende Behandlung mit einer der obenerwähnten Basen erfolgt ebenfalls durch Pflatschen, Sprühen oder Tauchen. Es ist aber auch möglich, in einem Arbeitsgang eine Lösung der drei Komponenten, d. h. des Bis-carbonesters, des Reaktivfarbstoffs und der Base, auf das Textilmaterial aufzubringen.

Es empfiehlt sich, nach der ersten Methode zu arbeiten, wenn man starke Basen, z. B. Alkalioder Erdalkalihydroxyde, sowie organische quartäre Basen, beispielsweise Tetramethylammoniumhydroxyd, einsetzt. Durch diese Arbeitsweise ist eine weitgehende Beständigkeit der Flotte von Biscarbonsäureester und Reaktivfarbstoff gewährleistet. Eine ebenso gute Flottenbeständigkeit läßt sich bei der zweiten Methode dadurch erzielen, daß man Salze der Trichloressigsäure oder ähnliche Verbindungen einsetzt, die erst in der Hitze Alkali abspalten. Man kann aber auch Methode 2 mit Alkalicarbonaten, Alkaliphosphaten oder Alkalihydrogencarbonaten durchführen, wobei allerdings die Beständigkeit der Flotten auf mehrere Stunden beschränkt ist.

Die Fixierung des Reaktivfarbstoffes und des aus dem Bis-carbonsäureester entstehenden Divinylsulfons durch Reaktion mit den Hydroxylgruppen der Cellulose kann unter den verschiedensten Bedingungen erfolgen.

Bei Einsatz von Alkali- oder Erdalkalihydroxyden genügt bereits eine Verweilzeit von 15 bis 60 Minuten bei Raumtemperatur. Mit steigender Reaktionstemperatur bis zu etwa 105⁰C verkürzt sich die Reaktionszeit bis auf wenige Sekunden.

Für eine kontinuierliche Durchführung des Verfahrens hat sich vor allem ein Dämpfen auf einer Schnelldämpfanlage besonderer Bauart, bei der das Gewebe zwischen einer heizbaren Trommel und einem Gummituch einer Wärmebehandlung zwischen 70 und 105⁰C unterworfen wird, bewährt. Aber auch mit allen anderen in der Textilindustrie gebräuchlichen Continue-Dämpfanlagen, wo die Einhaltung kurzer Reaktionszeiten möglich ist, werden gute Ausrüstungseffekte erzielt.

Zu kurzen Reaktionszeiten bei Raumtemperatur gelangt man auch dann, wenn man das mit Biscarbonsäureester und Reaktivfarbstoff imprägnierte Textilmaterial in einer 10- bis 20%igen Alkalihydroxydlösung behandelt. Verweilzeiten von 15 bis 60 Sekunden erbringen gute Effekte.

Unter den vorgenannten Reaktionsbedingungen werden vornehmlich naßknitterechte, gefärbte Textilmaterialien erhalten. Der Quellwert wird dabei nur unwesentlich vermindert. Zur Erzielung einer guten Trocken- und Naßknitterfestigkeit unter gleichzeitiger Fixierung des Reaktivfarbstoffes muß das mit Bis-carbonsäureester, Reaktivfarbstoff und Base imprägnierte Material bei Temperaturen über 130⁰C mehrere Minuten lang trocken erhitzt werden. Für eine solche Hitzebehandlung eignen sich alle aufgeführten Basen, insbesondere die Alkali- und Erdalkalihydroxyde.

Da sowohl die Reaktivfarbstoffe als auch die Biscarbonsäureester des Bis-(j5-hydroxyäthyl)-sulfons mit Hydroxylgruppen der Cellulose unter Vernetzung reagieren und nicht anzunehmen war, daß die in ihrer Molekülgröße und Reaktionskinetik verschiedenen Verbindungstypen unter den gleichen Reaktionsbedingungen ohne merkliche gegenseitige Beeinflussung mit den Hydroxylgruppen der Cellulose reagieren, ist es überraschend, daß das Verfahren gemäß der Erfindung die Herstellung ausgezeichnet gefärbter und knitterfest ausgerüsteter Textilmaterialien ermöglicht. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß niedere Reaktionstemperaturen den Quellwert nur unwesentlich vermindern. Erst durch eine Hitzebehandlung bei hohen Temperaturen wird ein quellfestes Gewebe erhalten.

Durch das gleichzeitige Aufbringen von Reaktivfarbstoffen und Bis-carbonsäureestern des Bis-(jS-hydroxyäthyl)-sulfons, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Anwendung von Basen, wird ein erheblicher technischer Fortschritt erzielt. Auf Grund der obenerwähnten Beständigkeit der Flotten ist das Verfahren gemäß der Erfindung insbesondere für eine kontinuierliche Arbeitsweise geeignet.

Beispiel 1

Ein gebleichter und mercerisierter Baumwoll-Hemdenstoff 135 g/m² wird auf einem Foulard mit

einer wäßrigen Lösung, die 100 g/l Bis-(ß-acetoxyäthyl)-sulfon, 20 g/l eines blauen Reaktivfarbstoffes folgender Konstitution

NH₂

SO₃Na

N = N

SO₃Na

CH₂-O-SO₃Na

Der Abquetscheffekt beträgt etwa 50%. Ohne Zwischentrocknung wird anschließend eine 7,5prozentige Natronlauge aufgepflatscht. Das alkalisierte Gewebe wird aufgerollt und in einer Polyäthylenfolie 30 Minuten bei Zimmertemperatur liegengelassen. Das Gewebe wird dann sofort gespült und mit verdünnter Essigsäure neutralisiert. Danach wird es 15 Minuten lang bei 5O⁰C mit einem handelsüblichen Fettalkoholsulfat geseift.

Beispiel 3

Ein analog Beispiel 2 imprägnierter Hemdenstoff wird 30 Sekunden auf der oben beschriebenen Schnelldämpfanlage gedämpft. Die Fertigstellung erfolgt wie bei Beispiel 2.

Beispiel 4

Ein Teil des alkalisierten Gewebes von Beispiel 3 wird etwa 30 Sekunden auf einem üblichen Continue-Dämpfer bei 105° C gedämpft und wie im Beispiel 2 beschrieben fertiggestellt.

Beispiel 5

Ein wie im Beispiel 2 mit Bis-(ß-acetoxyäthyl)-sulfon und einem gelben Farbstoff nachstehender Konstitution

SO₃Na

;Nn

N-Cl

SO₂ - CH₂ - CH₂ - O - SO₃Na

und 15 g/l benzolsulfonsaures Natrium enthält, behandelt. Der Abquetscheffekt beträgt 80%. Die Trocknung erfolgt bei 80° C auf einem Düsenspannrahmen. Anschließend wird unter Spannung 2 Minuten mit einer 25%igen Natronlauge mercerisiert, heiß und kalt gespült und mit verdünnter Essigsäure neutralisiert. Die mit der Cellulosefaser nicht umgesetzten Mengen an Bis-(j9-acetoxyäthyl)-sulfon und Reaktivfarbstoff werden durch eine 15 Minuten dauernde Wäsche mit 2 g/l N-oleyl-ß-aminoäthansulfonsaurem Natrium bei 50°C entfernt.

Beispiel 2

Ein gebleichter und mercerisierter Baumwoll-Hemdenstoff wird mit einer wäßrigen Lösung foulardiert, die 300 g/l Bis-(/3-acetoxyäthyl)-sulfon, 45 g/l benzolsulfonsaures Natrium und 40 g/l eines roten Reaktivfarbstoffes folgender Konstitution enthält:

CH₃ — O HO

An=n-	r	-NH	-C	Il C	-Cl
V	CH₃		V	/
			I
SO₃Na		Cl

imprägniertes und alkalisiertes Gewebe wird 2 Minuten im Trockenschrank bei 150° C behandelt. Anschließend wird sofort gut gespült, mit verdünnter Essigsäure neutralisiert und 15 Minuten bei 50°C mit einem handelsüblichen Fettalkoholsulfat geseift.

Beispiel 6

Eine gebleichte und mercerisierte Baumwoll-Hemdenpopeline wird mit einer Lösung geklotzt, die 150 g/l Bis-(/?-acetoxyäthyl)-sulfon, 20 g/l benzolsulfonsaures Natrium, 20 g/l eines roten Reaktivfarbstoffs folgender Konstitution

HO

CH₂

CH₂-O-SO₃Na

und 275 g/l trichloressigsaures Natrium enthält. Der Abquetscheffekt beträgt etwa 75%. Das so imprägnierte Gewebe wird ohne Zwischentrocknung 1 Minute bei 175°C im Trockenschrank behandelt. Die Fertigstellung erfolgt wie im Beispiel 2.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Färben und Veredeln von Cellulose enthaltendem Textilmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man auf das Material gleichzeitig einen Reaktivfarbstoff und einen Bis-carbonsäureester des Bis-(/?-hydroxyäthyl)-sulfons aufbringt und auf das so behandelte Material Basen einwirken läßt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Belgische Patentschrift Nr. 586 605; USA.-Patentschrift Nr. 2 524 399; Journal of the Society of Dyers and Colourists, 1957, S. 237 bis 247.

Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist eine Färbetafel mit Versuchsbericht ausgelegt worden.