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Verfahren zum gleichzeitigen Färben und Bleichen von keratinhaltigem
Fasergut Keratinhaltiges Fasergut, wie Wolle und tierisches Haar, wird in aller
Regel bei erhöhter Temperatur, d. h. bei 80 bis 100` C oder unter Druck bei über
100-'C in nicht alkalischen Bädern gefärbt; die Bäder enthalten dabei die allgemein
üblichen sogenannten Wollfarbstoffe und gegebenenfalls Färbehilfsmittel, z. B. Egalisiermittel.
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Oft ist es erforderlich oder doch erwünscht, das zu färbende keratinhaltige
Fasergut zu bleichen, damit die Farbstoffe voll wirken können. Bislang war es üblich,
dieso Bleiche in alkalischen Bädern vorzunehmen, die ungefähr 3 bis 10 g/1 Wasserstoffperoxyd
(1000/0), entsprechend ungefähr 1,5 bis 5 g/1 Aktivsauerstoff, und ungefähr 0,5
bis 3 g/1 eines Peroxydstabilisators, z. B. eines Alkalipyrophosphates oder eines
komplexbildenden Polyphosphates, enthielten. Da zum Bleichen und Färben verschiedene
pH-Werte erforderlich waren, konnten die beiden Operationen nicht gleichzeitig in
einem Bad durchgeführt werden.
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Es wurde nun gefunden, daß man keratinhaltiges Fasergut bei erhöhter
Temperatur unter Verwendung von nicht alkalischen Färbebädern, die gegen Peroxyde
beständige Wollfarbstoffe und gegebenenfalls übliche Färbehilfsmittel enthalten,
einwandfrei gleichzeitig färben und bleichen kann, wenn man Färbebäder verwendet,
die außerdem Wasserstoffperoxyd in Mengen zwischen 1,5 und 25 g/1, vorzugsweise
zwischen 2 und 10 g/1, und wasserlösliche Salze von komplexbildenden Aminopolycarbonsäuren
in Mengen zwischen 0,25 und 1,5 g/1 als Stabilisatoren enthalten. Komplexbildende
Aminopolycarbonsäuren, deren Salze als Stabilisatoren in Betracht kommen, sind beispielsweise
Nitrilotriessigsäure, Äthylendiaminotetraessigsäure, N-Hydroxyäthyläthylendiamintriessigsäure
und o-Cyclohexylendiamintetraessigsäure. Äthylendiamintetraessigsäure genießt den
Vorzug. Die Salze leiten sich vorzugsweise von Alkalimetallen und/oder vom Magnesium
ab.
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Wesentlich für das neue Verfahren ist also die Anwesenheit von Salzen
komplexbildender Aminopolycarbonsäuren als Stabilisatoren. Unter diesen Umständen
gelingt es überraschenderweise, das Bleichen mit Wasserstoffperoxyd in dem gleichen
pH-Bereich und dem gleichen Zeitraum durchzuführen, die auch für das übliche Färben
keratinhaltigen Faserguts erforderlich sind.
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Das neue Verfahren läßt sich sehr einfach anwenden. Die Arbeitsbedingungen
werden wie bei den bisher üblichen Färbeverfahren in erster Linie den jeweils zu
verwendenden Farbstoffen angepaßt. Insbesondere der pH-Wert des Bades, der im allgemeinen
zwischen 1 und 7 liegt, wird so gewählt, wie er für den oder die gewählten Farbstoffe
besonders günstig ist. Gegenüber üblichen Färbeverfahren besteht nur eine Einschränkung,
daß nämlich gegen Peroxyde beständige Wollfarbstoffe benutzt werden müssen. Im übrigen
können die verwendeten Farbstoffe den für die Wollfärbung üblichen Klassen angehören.
Genannt seien beispielsweise als wichtigste Klassen saure Azofarbstoffe und saure
Anthrachinonfarbstoffe. 1 : 1-Metallkomplexfarbstoffe und 1 : 2-Metallkomplexfarbstoffe
sind für das vorliegende Verfahren von Interesse, sofern ihre weniger brillanten
Nuancen nicht stören und soweit sie von den Stabilisatoren, die komplexbildende
Eigenschaften haben, nicht ihres Zentralatoms beraubt werden. Neben den Farbstoffen
und Mitteln zur Einstellung des pH-Wertes können die Bäder die beim Färben keratinhaltigen
Faserguts gebräuchlichen Hilfsmittel, beispielsweise Egalisiermittel, Netzmittel,
Färbebeschleuniger, Dispergiermittel, Puffersalze, Neutralsalze und Faserschutzmittel
enthalten. Den Färbebädern gibt man zusätzlich noch die oben angegebenen Mengen
an Wasserstoffperoxyd und Stabilisator zu.
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Wasserstoffperoxyd kann in Form beliebig konzentrierter Lösungen in
das Färbebad gegeben werden. Vorzugsweise benutzt man die handelsübliche, ungefähr
30- bis 35%ige wäßrige Lösung.
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Das Arbeiten mit den nach den obigen Angaben hergestellten Bleichfärbebädern
entspricht dem üblichen Färben von keratinhaltigem Fasergut. Man kann also beispielsweise
das Behandlungsgut in die auf etwa 50°C erwärmten Bäder geben, diese zum Kochen
erhitzen und ungefähr 1 Stunde auf Kochtemperatur
halten. Es ist
aber auch möglich, das Hochtemperaturverfahren anzuwenden, d. h. die Behandlung
unter Druck bei Temperaturen über 100 C unter entsprechender Verkürzung
der Behandlungszeit durchzuführen. Das gefärbte und gebleichte Material wird dann
in üblicher Weise warm und kalt gespült. Die weitere Verarbeitung des Behandlungsgutes
erfolgt wie gewohnt.
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Will man die kombinierten Färbe- und Bleichbäder nur einmal verwenden,
so ist es aus wirtschaftlichen Gründen vorteilhaft, den Gehalt an Bleichmittel nicht
zu hoch zu wählen. Erfahrungsgemäß genügt eine Menge von 1,5 bis 5 g/1 Wasserstoffperoxyd.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, ein und dasselbe Bad mehrmals zu verwenden,
wobei man die verbrauchten Mengen an Farbstoff und Chemikalien jeweils wieder ergänzt.
Bei diesem sogenannten Arbeiten auf stehenden Bädern ist es möglich, dasselbe Bad
sechs- bis achtmal zu benutzen.
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Das vorliegende Verfahren kann auch mit anderen Naßveredlungsverfahren
kombiniert werden, beispielsweise mit einer Avivage oder einer Antifilzausrüstung
durch Chlorieren. Es ist ohne weiteres möglich, alle diese Behandlungen in demselben
Bad durchzuführen. Die Avivage im gleichen Bad wird vorzugsweise während des Bleichens
und Färbens oder danach durchgeführt. Für die Antifilzausrüstung kann man das Bad
z. B. zunächst mit elementarem Chlor oder chlorabgebenden Substanzen, wie Dichlorcyanursäure
oder deren Salzen, besondersAlkalisalzen, Stoffen zur Einstellung des pH-Wertes,
Entquellungsmitteln u. dgl. beschicken und nach der Chlorbehandlung des Fasergutes,
die im allgemeinen bei normaler oder wenig erhöhter Temperatur durchgeführt wird,
in dasselbe Bad die obengenannten Stoffe zum Bleichen und Färben geben. Dabei tritt
zugleich ohne die sonst üblichen zusätzlichen Maßnahmen eine oxydative Antichlorierung,
d. h. ein Unschädlichmachen des nicht verbrauchten Chlors ein. Eine weitere Vereinfachung
ist dadurch möglich, daß man die Chlorbehandlung und das Bleichen und Färben bei
demselben pH-Wert durchführt. Dieser kann vor Beginn der Chlorbehandlung für alle
Verfahrensschritte eingestellt werden.
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Der Vorteil des neuen Verfahrens liegt in einer bedeutenden Verkürzung
und Vereinfachung des Behandlungsablaufs.
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Die in den Beispielen genannten Prozente sind Gewichtsprozente. »C.1.«
bedeutet Colour Index, 2. Auflage 1956, und »Suppl.« den Ergänzungsband 1963
zum Colour Index. Beispiel 1 In den Materialträger eines Packapparates aus Edelstahl,
der ungefähr 10001 Flotte faßt, werden 100 kg gewaschene lose Wolle in der
üblichen Weise eingepreßt. Der Apparat wird zunächst mit etwa 9001 Wasser gefüllt
und die Zirkulation eingeschaltet, um die Hauptmenge an Luft aus dem Wollmaterial
zu verdrängen. Es werden 101 35°/(}iges Wasserstoffperoxyd und 1,5 I einer 25°/oigen
Lösung von Magnesium-Dinatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure zugesetzt. Die
Flotte wird auf etwa 50"C aufgeheizt, mit 10 kg wasserfreiem Natriumsulfat, 2 kg
Ammoniumsulfat, 31 30°/iriger Essigsäure und 1 kg des Natriumsalzes des sauren Schwefelsäureesters
eines Adduktes aus 1 Mol Spermalkohol und 80 Mol Äthylenoxyd versetzt und auf ungefähr
1000l aufgefüllt. Dann werden 150 g des Farbstoffs C. I. Acid Blue 205 (Suppl. S.
80) in etwas Wasser gelöst und der Flotte zugegeben. Der Ansatz wird in etwa 45
Minuten auf Kochtemperatur erhitzt und 40 bis 45 Minuten bei Kochtemperatur belassen.
Anschließend wird das Behandlungsgut in üblicher Weise mit Wasser gespült. Man erhält
eine ebenso schöne, brillante, hellblaue Färbung, wie wenn die Ware vor dem Färben
gebleicht worden wäre.
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Beispiel 2 Man verwendet einen Färbeapparat aus Edelstahl für Kammzug-Bobinen,
der I5001 Flotte faßt. In den Apparat werden zunächst etwa 12501 Wasser und die
Bobinen mit 100 kg ungebleichtem Wollkammzug eingebracht. Bei laufender Zirkulationspumpe
wird auf ungefähr 50 C vorgeheizt, dann 1 1 60o/oige Essigsäure, 201 35°/oiges Wasserstoffperoxyd
und 2,51 einer 25i'Inigen Lösung von Magnesium-Dinatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure
zugesetzt. Als Egalisiermittel werden noch 0,5 kg des Natriumsalzes des sauren Schwefelsäureesters
eines Adduktes von 80 Mol Athylenoxyd an 1 Mol Spermalkohol und 0,5 kg eines Adduktes
aus 1 Mol Oleylamin und 10 Mol Äthylenoxyd zugesetzt und danach 100 g des Farbstoffs
C. I. Acid Blue 203 (Suppl. S. 79), die vorher in Wasser gelöst wurden. Dann wird
die Flotte auf 1500I aufgefüllt. In etwa 15 Minuten wird zum Kochen erhitzt und
1 Stunde bei Kochtemperatur belassen. Anschließend wird die Ware in üblicher Weise
mit Wasser gespült. Man erhält eine ebenso schöne, brillante, hellblaue Färbung,
wie wenn die Ware vor dem Färben gebleicht worden wäre. Beispiel 3 In einem Kreuzspul-Färbeapparat
aus Edelstahl, der etwa 25001 Flotte faßt, werden etwa 22501 Wasser vorgelegt, der
Materialträger mit 250 kg vorgereinigtem Wollfarn in Form von Kreuzspulen eingefahren
und die Zirkulationspumpe eingeschaltet, um die Hauptmenge an Luft aus den Kreuzspulen
zu verdrängen. Dann werden in der angegebenen Reihenfolge 30I 35°/oiges Wasserstoffperoxyd,
41 einer 25o/oigen Lösung des Magnesium-Dinatriumsalzes von Äthylendiamintetraessigsäur@.
2,5160i'/oige Essigsäure, 1,2 kg des Natriumsalzes des sauren Schwefelsäureesters
eines Adduktes von 80 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Spermalkohol und 1 kg des Adduktes
von 10 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Oleylamin zugesetzt. Die Flotte wird auf etwa 50°C
aufgeheizt und auf 2500l aufgefüllt. Dann werden 250 g des Farbstoffs C. 1. Acid
Blue 62 (C. I. Nr. 62 045), die zuvor in Wasser gelöst wurden, zugegeben. Man erhitzt
innerhalb von 15 Minuten auf Kochtemperatur und hält 60 Minuten bei dieser Temperatur.
Danach wird die Ware in üblicher Weise gespült. Man erhält eine . ebenso schöne,
brillante, hellblaue Färbung, wie wenn die Ware vor dem Färben gebleicht worden
wäre.
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Beispiel 4 In einem Kreuzspul-Färbeapparat aus Edelstahl, der etwa
25001 Flotte faßt, werden etwa 22501 Wasser vorgelegt, der Materialträger mit 250
kg
vorgereinigtem Wollgarn in Form von Kreuzspulen eingefahren und
die Zirkulationspumpe eingeschaltet, um die Hauptmenge an Luft aus den Kreuzspulen
zu verdrängen. Der Flotte werden in der angegebenen Reihenfolge 151 35°/"iges
Wasserstoffperoxyd, 31 einer 25'!/uigen Lösung des Dinatriumsalzes der Äthylendiamintetraessigsäure,
10 kg Schwefelsäure, 25 kg wasserfreies Natriumsulfat und 250g des zuvor in Wasser
gelösten Farbstoffs C.1. Acid Blue 104 (C.1. Nr. 42 735) zugesetzt. Es wird
10 Minuten lang bei eingeschalteter Zirkulation vorgenetzt, in 15 Minuten auf Kochtemperatur
getrieben und 60 Minuten bei Kochtemperatur belassen. Anschließend wird in üblicher
Weise gespült. Man erhält eine ebenso schöne, brillante, hellblaue Färbung, wie
wenn die Ware vor dem Färben gebleicht worden wäre. Beispie15 In einen Hängeapparat
aus Edelstahl, der 2000I Flotte faßt, werden ungefähr 18001 Wasser gefüllt und 131
35"//oiges Wasserstoffperoxyd, 21 einer 25"/oigen Lösung des Magnesium-Dinatriumsalzes
der Äthylendiamintetraessigsäure, 10 kg wasserfreies Natriumsulfat und 4 kg Schwefelsäure
zugegeben. Dann werden dem Bad 100 g des zuvor in Wasser gelösten Farbstoffs C.
I. Acid Blue 45 (C. I. Nr. 63 010) zugesetzt und bei laufender Zirkulation mit dem
Materialträger, auf dem 100 kg ungebleichtes Wollgarn sich befinden, in die Flotte
eingegangen. Die Flotte wird in 15 bis 20 Minuten auf Kochtemperatur gebracht, man
färbt dann noch ungefähr 60 Minuten bei Kochtemperatur. Anschließend wird die Ware
in üblicher Weise mit Wasser gespült. Man erhält auf dem Wollgarn eine ebenso schöne,
brillante, hellblaue Färbung, wie wenn das Garn vorgebleicht worden wäre. Beispiel
6 In einem 15001 Flotte fassenden Hängeapparat aus Edelstahl werden 100 kg vorgereinigtes
Wollgarn zunächst in folgender Weise chloriert: Man netzt die Ware bei 10 bis 20-
C mit 0,2 kg Nonylphenoloctaäthylenglykoläther in 1200 1 Wasser etwa 10 Minuten
lang vor. Dann wird der Materialträger herausgezogen, in der Netzflotte 10 kg wasserfreies
Natriumsulfat gelöst und dann eine vorher hergestellte Lösung von 2,5 kg wasserfreiem
Tetranatriumpyrophosphat und 4 kg dichlorisocyanursaurem Kalium in etwa 50 bis 60
1 Wasser der Flotte zugegeben und mit Essigsäure ein pH-Wert von ungefähr 5 eingestellt.
Dann wird der Materialträger wieder eingefahren und bei laufender Zirkulationspumpe
30 bis 60 Minuten bei 10 bis 20°C das Wollgarn chloriert. Falls das vorhandene Aktivchlor
zu langsam von der Wolle aufgenommen wird, kann man gegen Ende der Chlorierung für
10 bis 15 Minuten die Temperatur auf 25 bis 30'C erhöhen.
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Anschließend werden zur gleichen Flotte noch I kg des Natriumsalzes
des Schwefelsäureesters eines Adduktes von 80 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Spermalkohol,
2 kg Ammoniumsulfat, 20 1 35"/oiges Wasserstoffperoxyd und 31 einer 25"/oigen Lösung
von Magnesium-Dinatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure zugesetzt. Man beginnt
dann die Flotte aufzuheizen und setzt sogleich noch eine wäßrige Lösung von 200
g des 1 : 2-Co-Komplexes eines Farbstoffes der Formel
in gelöster Form zu. In 45 Minuten wird auf Kochtemperatur erwärmt und 40 bis 45
Minuten bei Kochtemperatur belassen. Danach wird das gefärbte Garn in üblicher Weise
mit Wasser gespült und der Materialträger aus dem Apparat herausgezogen.
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Man erhält so in ein und- derselben Flotte ein filzfreies, nicht krumpfendes
Garn mit einer hellen Violettfärbung, deren Brillanz einer Färbung auf gesondert
gebleichtem Garn entspricht.
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Beispie17 In einer Haspelkufe aus Edelstahl mit 10001 Flotteninhalt
werden etwa 9001 Wasser vorgelegt und 0.751 60"/"ige Essigsäure, 1 kg Ammoniumsulfat
und 0,5 kg des Natriumsalzes des Schwefelsäureesters eines Adduktes von 80 Mol Äthylenoxyd
an 1 Mol Spermalkohol darin aufgelöst. Ferner werden 101 35'!/"iges Wasserstoffperoxyd
und 21 einer 25";'"igen Lösung von Magnesium-Dinatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure,
50 g des 1 : 2-Co-Komplexes eines Farbstoffes der Formel
in Wasser gelöst der Flotte zugesetzt und die Flotte auf insgesamt 1001 aufgefüllt.
Dann geht man mit 50 kg ungebleichter Wollstückware in die Flotte ein, läßt zum
Benetzen der Ware 10 Minuten laufen, erhitzt die Flotte dann in 40 bis 45 Minuten
auf Kochtemperatur und beläßt 40 bis 45 Minuten bei Kochtemperatur. Anschließend
wird die Flotte abgelassen und die Ware in üblicher Weise gespült. Man erhält eine
schöne brillante hellrote Färbung auf der Ware, welche die gleiche Brillanz hat
wie die Färbung auf vorgebleichter Ware.
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Beispiel 8 In einer Haspelkufe aus Edelstahl mit 10001 Flotteninhalt
werden etwa 9001 Wasser vorgelegt und 0,75 1 60°/oige Essigsäure, 1 kg Ammoniumsulfat
und 0,5 kg des Natriumsalzes des Schwefelsäureesters eines Adduktes aus 80 Mol Äthylenoxyd
und 1 Mol Spermalkohol darin gelöst. Dann werden 10 I 35"/oiges Wasserstoffperoxyd,
1,5 1 einer 25°/oigen Lösung von Magnesium-Dinatriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure
und
50 g des 1 : 2-Chrom-Mischkomplexes aus den Farbstoffen der Formeln
als wäßrige Lösung zugesetzt.
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Man geht mit 50 kg ungebleichter Wollstückware in die Flotte ein,
läßt zum Benetzen der Ware ungefähr 10 Minuten laufen, etwärmt in 40 bis 45 Minuten
auf Kochtemperatur und beläßt 40 bis 45 Minuten bei dieser Temperatur. Anschließend
wird die Flotte abgelassen und die Ware in üblicher Weise gespült. Man erhält eine
hellgraue Färbung von schöner Brillanz.