-
Verfahren zur Herstellung von mit basischen Farbstoffen anfärbbaren
Fäden und Fasern aus Acrylnitrilpolymerisaten Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren
zur Herstellung von mit basischen Farbstoffen gut anfärbbaren Fäden und Fasern aus
Acrylnitrilpolymerisaten, die saure Gruppen enthalten.
-
Es ist bekannt, daß Faserstoffe, besonders Polyacrylnitril oder Mischpolymerisate
von Acrylnitril, wie mit Acrylsäuremethylester, ein zu geringes Aufnahmevermögen
für Farbstoffe der verschiedenen Klassen besitzen. Es ist weiter bekannt, daß man
die Anfärbbarkeit zu steigern versuchte durch Oberflächenbehandlung oder Zusatz
von Quellmitteln bei Fasern und durch Herstellung von Mischpolymeren, Terpolymeren
oder Pfropfpolymeren, die neben Acrylnitril geringe Mengen an polaren Monomeren
in gebundener Form enthalten. Weiterhin ist bekannt, daß in der Spinnlösung hochmolekulare
Stoffe, gegebenenfalls mit basischen Gruppen gelöst, oder unlösliche anorganische
oder organische Substanzen dispergiert werden können, um die Anfärbbarkeit zu steigern.
-
Es ist auch schon bekannt, Mischpolymerisate aus Acrylnitril und
Vinylsulfonsäure herzustellen. Bei der Durchführung einer Mischpolymerisation von
Acrylnitril mit Vinylsulfonsäure mit dem Ziel einer Herstellung von faserbildenden
farbaffinen Mischpolymerisaten zeigt es sich, daß sich diese Monomeren nur in bestimmten
Mengenverhältnissen zu hochmolekularen Produkten mischpolymerisieren lassen. Technisch
brauchbare Polymerisate mit guten farbaffinen Eigenschaften lassen sich durch eine
einfache Mischpolymerisation nicht erhalten.
-
Es wurde nun ein Verfahren zum Herstellen von mit basischen Farbstoffen
leicht anfärbbaren Fasern und Fäden aus Acrylnitrilmerisaten gefunden, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß Mischungen, bestehend aus Polymerisaten bzw. Mischpolymerisaten,
die Sulfonsäuregruppen enthalten, in an sich bekannter Weise versponnen werden.
Die Sulfonsäuregruppen enthaltenden Polymerisate können den Acrylnitrilpolymerisaten
nach der Polymerisation oder nach der Herstellung der Spinnlösung zugesetzt werden.
Vorzugsweise setzt man die Sulfonsäuregruppen enthaltenden Polymerisate bzw. Mischpolymerisate
in Mengen von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent zu.
-
Gegenüber dem bekannten Verfahren, der Spinnlösung basische Polymere
zuzusetzen und mit sauren Farbstoffen anzufärben, besteht der Vorteil darin, daß
die Wärmevergilbung der Acrylnitrilpolymerisate durch Zusätze von hochmolekularen
Stoffen mit sauren Gruppen im Gegensatz zu Zusätzen von basischen Polymeren nicht
beeinflußt wird.
-
Es können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus dem Faserrohstoff
(Acrylnitrilpolymerisate) durch wechselnde Dosierung der farbaffinen Komponente
Fäden und Fasern mit der jeweils gewünschten Farbaffinität hergestellt werden.
-
Gegenüber den bekannten Verfahren, die Anfärbbarkeit durch Herstellung
geeigneter Mischpolymerisate zu verbessern, hat das Verfahren der vorliegenden Erfindung
den Vorteil, daß die geringen Mengen an zuzusetzenden Polymeren die mechanischen
Eigenschaften, wie beispielsweise den Erweichungspunkt, des Faserrohstoffes weniger
beeinflussen als gleiche Mengen mischpolymerisierter Monomeren.
-
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine breite Anzahl von Stoffen
und beliebige Mengen davon dem Faserrohstoff zugesetzt werden können, während die
Anzahl und oft auch die eingebaute Menge mischpolymerisierender Monomeren beschränkt
ist.
-
Schließlich ist es ein Vorteil des vorliegenden Verfahrens, daß die
Herstellung des Faserrohstoffes nicht beeinflußt wird, denn im Gegensatz hierzu
sind bei Mischpolymerisationen häufig Änderungen der Herstellungsweise nötig.
-
Als Faserrohstoffe sind besonders zu nennen Polyacrylnitril oder
Mischpolymerisate von Acrylnitril mit olefinischen Verbindungen, wie Acrylsäureester,
Methacrylsäureester, Styrol, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylacetat. Die der
Spinnlösung der Faserrohstoffe zugesetzten hochmolekularen Verbindungen mit Sulfosäuregruppen
können Homopolymere, Mischpolymere, Pfropfpolymere, Polykondensate und Poly-
additionsverbindungen
sein, die an allen oder einigen Grundbausteinen des Moleküls Sulfosäuregruppen tragen.
Man kann diese hochmolekularen Stoffe mit Sulfosäuregruppen in bekannter Weise herstellen.
-
Für die spätere Anfärbung ist es günstig, wenn die zugesetzten hochmolekularen
Verbindungen nicht nur in der Spinnlösung dispergiert, sondern auch löslich sind
und daß sie auch in der fertigen Faser mit dem Acrylnitrilpolymerisat verträglich
sind.
-
Als Lösungsmittel für Acrylnitrilpolymerisate werden beispielsweise
genannt: Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Glykolcarbonat, Äthylencarbamat, N-Methyl-2-vinylpyrrolidon,
y-Butyrolacton, Dimethylsulfoxyd, wie auch konzentrierte, wäßrige Lösungen von Zinkchlorid,
Natriumrhodanid oder Calciumrhodanid oder Gemische von Lösungsmitteln. Ferner können
geeignet sein Dimethylmethoxyacetamid, Dimethylcyanamid, Dimethylcyanoacetamid,
Glykolnitril, Malodinitril, Äthylencyanhydrin, Dimethylsulfon, Tetramethylensulfon,
Tetramethylensulfoxyd, N-Formylpyrrolidin, N,N'-Tetramethylmethanphosphonamid, Tetramethyloxamid,
Dimethylphosphit u. a.
-
Die erfindungsgemäß hergestellten Fasern und Fäden lassen sich im
Gegensatz zu denen aus reinen, neutralen Acrylnitrilpolymerisaten mit basischen
Farbstoffen zu tiefen, klaren, koch-, wasch- und reibechten Färbungen anfärben.
Sie zeigen ferner eine geringe Wärmeverfärbung und in vielen Fällen ein verbessertes
antistatisches Verhalten.
-
Die Anfärbbarkeit wurde durch Anfärben der aus der Spinnlösung erhaltenen
Fäden bzw. Fasern mit einer wäßrigen Lösung des blauen Farbstoffes C. 1.
-
Basic Blue 44 (Color Index, Supplement 1963, S. 173) geprüft, wobei
die Fäden anschließend 1 Stunde in viel Wasser gekocht wurden und die Anfärbung
im Auflicht visuell beobachtet wurde. Die Wärmevergilbung der Fäden wurde nach 3stündigem
Erhitzen auf 170"C unter Luft ebenfalls visuell geprüft.
-
Beispiel 1 In einem Gemisch aus 90 Teilen Dimethylformamid und 10
Teilen eines technischen Mischpolymerisates aus 95 Teilen Acrylnitril und 5 Teilen
Acrylsäureäthylester werden 0,25 Teile eines in Wasser unlöslichen Sulfurierungsproduktes
eines Mischpolymerisates aus 90 Teilen Acrylnitril und 10 Teilen Styrol gelöst.
Die Wärmevergilbung der aus der Lösung gesponnenen Fäden ist dieselbe wie in Abwesenheit
des Sulfurierungsproduktes, die Anfärbung ist auf das 1,3fache gestiegen.
-
Beispiel 2 In einem Gemisch aus 90 Teilen Dimethylformamid und 10
Teilen eines technischen Polymerisates aus 95 Teilen Acrylnitril und 5 Teilen Acrylsäureäthylester
wurden 0,25 Teile eines Mischpolymerisates aus 80 Teilen Vinylpyrrolidon und 20
Teilen vinylsulfosaurem Natrium gelöst. Die aus der Lösung gesponnenen Fäden zeigen
eine auf das zweifache gestiegene Anfärbung und eine Wärmevergilbung, die dieselbe
ist wie in Abwesenheit des sauren Polymeren.
-
Beispiel 3 Zu einer 100/0eigen Dimethylformamidlösung eines Acrylnitril-Acrylsäuremethylester-Mischpolymerisates
(Acrylnitril 950/,, Ester 5010) wurden Mischpolymerisate aus Acrylnitril und Styrolsulfonsäure,
die 13,8 bzw. 1501o Styrolsulfonsäure enthielten, in Mengen von 50/0, bezogen auf
das Acrylnitril-Acrylsäuremethylester-Polymerisat, zugegeben. Diese styrolsulfonsäurehaltigen
Polymerisate wurden in wäßriger Lösung mit Persulfat-Pyrosulfit aus Acrylnitril
und styrolsulfonsaurem Kalium im Verhältnis 70: 30 hergestellt und durch Fällen
mit Aceton und Trocknen im Vakuum isoliert. Die aus den Dimethylformamidlösungen
gesponnenen Fäden hatten dieselbe Wärmeverfärbung wie die ohne Zusatz hergestellten
Filme, dagegen war ihre Anfärbbarkeit mit einer wäßrigen Lösung des blauen Farbstoffes
Color Index C. 1.
-
Basic Blue 44 (Color Index, Supplement 1963, S. 173) über das 3fache
gestiegen.