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Verfahren zum Färben voriProtein- oder Polyamidfasermaterialien.@
Die Erfindung betrifft das Färben von Protein- und Polyamidfasermaterialien.
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Es wurde gefunden, daß Färbungen auf solchen Fasermaterialien mit
ausgezeichneter Naßechtheit erhalten werden, wenn man diese vor, während und/oder
nach dem eigentlichen Färbevorgang mit einem Carbodiimid der allgemeinen Formel
R-N=C=N-R' behandelt, in welcher Formel R und R' dieselben oder verschiedene, substituierte
oder umsubstituierte ahphatische, aromjatische oder cycloaliphatische Reste oder
Aralkylreste11 bedeuten.
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Die Behandlung von Fasermaterialien mit Carbodiimid ist an sich bekannt.
So beschreibt die USA: Patentschrift 2 415 043 die Herstellung von Verbindungen
von Cellulose und Carbodiimiden, welche Vera Bindungen zur Imprägnierung und Wasserabstoßend=
machen von Textilmaterialien verwendet werden können. Die Cellulosederivate der
Carbodiimide kön;-neu praktisch während jeder Stufe der Verarbeitung der Textilmaterialien
angewandt werden, z. B. vor dem Färben. Textilgewebe, die mit den - Cellulose-carbodiimidderivaten
behandelt worden sind, nehmen leichter Farbstoffe auf.
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Die deutschen Patentschriften 707 025 und 708 678 beschreiben Carbodiimide,
die wenigstens einen aromatischen Rest und wenigstens einen Alkylrest mit wenigstens
10 Kohlenstoffatomen besitzen. Dieser Alkylrest kann sowohl am nicht weiter substituierten
Stickstoffatom als auch am Arylrest direkt oder über ein Heteroatom oder eine ein
Heteroatom enthaltende Gruppe gebunden sein. Diese Verbindungen können sich chemisch
an tierisches, pflanzliches oder synthetisches Fasermaterial binden, wobei die Aufbringung
vorzugsweise in einem indifferenten Lösungsmittel erfolgt, Auf Grund des hochmolekularen
Alkylrestes zeigen die Verbindungen wasserabstoßende Effekte. Diesen Literaturstellen
ist aber nicht zu entnehmen, daß man durch Behandlung von Fasermaterialien aus Proteinen
und Polyamiden mit Carbodiimiden vor, während und/oder nach einer Färbbehandlung
Färbungen mit ausgezeichneter Naßechtheit und Waschechtheit erhält.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf Fasern aller möglicher natürlicher
oder synthetischer Proteine und Polyamide angewandt werden. Besonders ist es für
die Anwendung auf Textilmaterialien, wie Fäden, Garne und Gewebe, geeignet.
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Die Carbodiimide, die der obengenannten allgemeinen Formel entsprechen,
haben praktisch alle etwa dieselbe Wirkung. Die Herstellung dieser Carbodiimide
kann in bekannter Weise stattfinden, z. B, durch Abspaltung von Schwefelwasserstoff
aus Thioharnstoffderivaten mittels Quecksilber- oder Bleisalzen oder unter dem Einfluß
von alkalischen Hypochloritlösungen (Chemical Reviews, 53, S.146 bis 151 [1953],
niederländische Patentschrift 71488 und deutsche Patentschriften 707 025 und 708
678). Auch andere Methoden sind anwendbar (vgl: zum Beispiel den obengenannten Aufsatz
aus Chemieal Reviews und die niederländische Patentschrift 96 327), nach denen Dicyclohexylharnstoff
mit Paratoluolsulfochlorid in Gegenwart einer tertiären Base bei einer Temperatur
von 70 bis 80°C umgesetzt wird, wobei Dicyclohexylcarbodümid gebildet wird.
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Bei der Behandlung mit Carbodiimid wird das Fasermaterial mit einer
Emulsion des Carbodiimids in Wasser oder einer Lösung des Carbodiimids in einem
organischen Lösungsmittel, wie Methanol, Äthanol, Isobutanol, Aceton, Dioxan, aliphatischen
Kohlenwasserstoffen oder Gemischen dieser Lösungsmittel in Berührung gebracht. Wenn
eine wäßrige Emulsion angewandt wird, verwendet man@;meistens einen oder mehrere
Emulgatoren. ,
Die Konzentration des Carbodiimids in der Lösung
oder der Emulsion kann innerhalb weiter Grenzen variieren und beträgt meistens 0,05
bis 10 Gewichtsprozent. Vorzugsweise wird eine Konzentration von 0,2 bis 5 Gewichtsprozent
angewandt.
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Die Temperatur, bei der die Behandlung mit Cärbodümid stattfindet,
variiert von Zimmertemperatur bis zum Siedepunkt der Carbodiimidlösung oder -emulsion.
Die höheren Temperaturen werden bevorzugt.
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In der Praxis hat es sich herausgestellt, daß besonders die Behandlung
mit Carbodiimid vor dem Färben sehr günstige Erfolge liefert, obwohl das Fasermaterial
auch zuerst gefärbt und anschließend mit Carbodümid behandelt werden kann. Es ist
ebenfalls möglich, Carbodümid zum Färbebad zuzusetzen, während man selbstverständlich
auch vor und nach dem Färben öder während und vor -und/oder nach dem Färben die
Behandlung mit Carbodiimid anwenden kann.
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Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1 Eine
Probe von 5 g Wolle wurde während 30 Minuten unter Rückfluß in 100 ml einer wäßrigen
Emulsion erhitzt, die 250 mg Dicyclohexylcarbodümid, 250 mg Polyoxyäthylensorbitan-monopahnitat
und 250 mg Sorbitanmonopalmitat enthielt. -Die in dieser Weise behandelte Wolle
wurde mit Vondacid Naphtholrot 6B (Colour Index Acid Violet 7), Vondacid hellrot
BL (Colour Index Acid Red 37) und Vondacid hellgelb G (Colour Index Acid Yellow
11) gefärbt. wobei die Menge des Farbstoffs im Bad 2 Gewichtsprozent, bezogen auf
die Wolle, betrug. Von den erhaltenen Färbungen wurde die Waschechtheit bei 40°C
gemäß- dem -niederländischen Normblatt N 5221 und die Echtheit gegen leicht alkalisches
und stark alkalisches Walken gemäß den schweizerischen Nbrmblättern SNV 95 868 und
95 869 bestimmt. Die Ergebnisse wurden mit unbehandelten Färbungen verglichen und
sind. in Tabelle 1 zusammengefaßt:
| Tabelle 1 |
| Waschechtheit Echtheit gegen Walken - - |
| Farbstoff< . bei 40°C leicht alkalisch- stark alkalisch |
| unbehandelt I vorbehandelt unbehandelt I vorbehandelt ( unbehandelt
I vorbehandelt |
| Vondacid Naphthol- |
| rot 6B ............ 1 bis 2 4 bis 5 2 : _4 1 . - 2. |
| Vondacid hellrot BL . . 1 bis 2 4 bis 5 . |
| Vondacid-hellgelb 1 bis 2 4 1 bis 2 4 1 2 - |
Beispiel 2 5 g Wolle wurden 10 Minuten lang bei 20°C mit 200 ml einer wäßrigen.Emuision
behandelt, die 1,5 g N,N'-Dicyclohexylcarbödiimid, 1,5 g Polyoxyäthylensorbitanmonopafmmitat
und 1,5 g Sorbitanmonopalmitat enthielt. Wenn so behandelte Wolle mit 211/, Java
Naphtholrot 6 B (C. I.:) gefärbt wurde, hatte die erhaltene Färbung eine erheblich
bessere Waschechtheit bei 40°C als die entsprechende Färbung auf n_ icht vorbehandelter
Wolle. Beispiel 3 Eine Färbung mit dem Farbstoff C. I. Acid Red I auf Wolle (2°/oig)
wurde mit einer Lösung von 0,3 g N,N'-Dicyclohexylearbodiimid in 100 m1 Äthanol
nachbehandelt, indem 1 g gefärbte Wolle 30 Minuten lang in dieser Lösung unter Rückfluß
erhitzt wurde. Die Waschechtheit (W. E.) von behandeltem und unbehandeltem Material
wurde gemäß dem schweizerischen Normblatt SNV 95 812 bestimmt.
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Unbehandelt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . W. E. 2. Behandelt
.... : . . . . . . . . . . . . . . . . . W. E. 5. Dasselbe Ergebnis wurde
erhalten, als die Nachbehandlung statt mit einer Lösung des Carbodümids in Äthanol
mit einer wäßrigen Emulsion, die gleiche Gewichtsmengen Polyoxyäthylensorbitanmonopalrriitat,
Sorbitanmonopalmitat und Carbodiimid enthält, durchgeführt wurde. Beispiel 4 Eine
Färbung mit dem Farbstoff C. I. Acid Orange 14 auf Wolle (2°/oig) wurde 30 Minuten
lang mit einer Lösung von 0,3 g N-tert.-Butyl-N'-phenylcarbodiimid in 100 ml Äthanol
nachbehandelt, indem 1 g gefärbte .Wolle in dieser Lösung unter Rückfluß erhitzt
wurde. Die Ergebnisse - der Waschechtheitsbestimmungen (W. E.-Bestimmungen) waren
wie folgt: Unbehandelt. . . . . . . . . . . . . . : W. E. 1. Behandelt
..... . . : . . . . . . . . . W. E. 4 bis 5. ` Beispiel s Eine Färbung von
C. T. Acid Violet 7- auf Wolle (2°/oig) wurde nachbehandelt, indem 1 g Wolle mit
einer siedenden Emulsion von 0,3 g N,N'-Dicyclöhexylcarbodiimid, .0,3 g Polyoxyäthylensorbitanmonopalmitat
und 0,3 g Sorbitanmonopalmitat in 100=m1 Wasser 30 Minuten lang behandelt wurde.
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Die Waschechtheit, die Echtheit gegen leicht alkali: sches und stark
alkalisches Walken (SNV 95 868 und 95 869) und Wasserechtheit (SNV 95 819) wurden
bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2- angegeben.
| Tabelle 2 |
| Walken Wasser |
| Waschen Echtheit |
| leicht stark gegen Ausbluten auf |
| alkalisch I alkalisch Baumwolle |
| Unbehandelt 2 |
| . 2 1 4 bis 5 2 bis 3 |
| Behandelt 5. . . 5 3 4 bis 5 |
| 4 |
Beispiel 6 1 g Wolle, die mit 2°/o Java Naphtholrot 6B gefärbt worden war, wurde
während 1 Minute bei 20°C in 50 ml Äthanol .nachbehandelt, worin _0,3 g .N,N'-Dicyclohexylcarbodümid
gelöst
waren. Die Waschechtheit bei 40°C war deutlich verbessert. Beispiel ? In derselben
Weise wie in den Beispielen 3 bis 6 wurde von Färbungen der in Tabelle 3 genannten
Farbstoffe die Waschechtheit nach einer Nachbehandlung mit Carbodiimiden bestimmt.
| Tabelle 3 |
| Colour Index Nummer Unbehandelt Behandelt |
| C. I. Acid Yellow 11 1 bis 2 4 bis 5 |
| C. r. Acid Yellow 36 2 4 bis 5 |
| C. I. Acid Red 30 2 bis 3 4 bis 5 |
| C. I. Acid Red 35 2 4 bis 5 |
| C. I. Acid Violet 1 1 4 bis 5 |
| C. I. Acid Blue 89 3 5 |
| C. I. Acid Blue 92 3 4 bis 5 |
| C. I. Acid Green 5 1 bis 2 4 bis 5 |
Beispiel 8 In entsprechender Weise wie in den Beispielen 3 bis 7 wurde das Verfahren
mit einer Anzahl anderer Carbodümide durchgeführt, die alle die erwünschte Wirkung
zeigten, nämlich: N,N'-Diisopropylcarbodiimid N,N'-Diphenylcarbodiimid N,N'-Dibenzylcarbodümid
N-Isopropyl N'-cyclohexylcarbodümid N-Isopropyl N'-phenylcarbodiimid N-Isopropyl
N'-benzylcarbodümid N-Phenyl N'-benzylcarbodiimid N-Phenyl N'-cyclohexylcarbodiimid
N-Benzyl N'-cyclohexylcarbodiimid N-p-Dimethylaminophenyl N'-cyclohexylcarbodümid.