DE1269092B

DE1269092B - Process for the continuous dyeing of tow made from polyacrylonitrile fibers

Info

Publication number: DE1269092B
Application number: DEP1269A
Authority: DE
Inventors: Hans Horn; Dr Harald Stern
Original assignee: Konrad Peter AG
Current assignee: Konrad Peter AG
Priority date: 1959-03-02
Filing date: 1960-03-01
Publication date: 1968-05-30

Description

Verfahren zum kontinuierlichen Färben von Spinnkabel aus Polyacrylnitrilfasern Bekanntlich werden die aus der Spinndüse austretenden endlosen Kunstfasern zum sogenannten Spinnkabel vereinigt.Process for the continuous dyeing of tow made from polyacrylonitrile fibers As is well known, the endless synthetic fibers emerging from the spinneret become what are known as Cord united.

Bisher wurden Polyacrylnitril-Spinnkabel in Stahlkörben oder als sogenannte Wickel, die man auf Spindeln setzte, gefärbt. In beiden Fällen handelt es sich um verhältnismäßig umständliche und nicht sehr leistungsfähige Verfahren (vgl. SVF-Fachorgan, 12, S.358 [1957]).So far, polyacrylonitrile tows were in steel baskets or as so-called Wraps that are placed on spindles are colored. In both cases it is relatively cumbersome and not very efficient procedures (see SVF specialist body, 12, p.358 [1957]).

Es wurde nun gefunden, daß man Spinnkabel aus Polyacrylnitril oder aus Mischpolymerisaten mit überwiegendem Anteil an Acrylnitril mit wasserlöslichen basischen Farbstoffen oder Dispersionsfarbstoffen kontinuierlich färben kann, wenn man das Material in einem Foulard mit der Lösung oder Suspension eines Farbstoffes, der Affinität zu Polyacrylnitril aufweist. imprägniert und das imprägnierte Material direkt anschließend einer kontinuierlichen Dämpfung bei 105 bis 140°C mit praktisch gesättigtem Wasserdampf in einem in der schweizerischen Patentschrift 333 467 beschriebenen Druckbehälter mit Abdichtung durch Quetschwalzenpaaren unterwirft und die gefärbten Spinnkabel gegebenenfalls nachseift.It has now been found that you can tow made of polyacrylonitrile or from copolymers with a predominant proportion of acrylonitrile with water-soluble ones basic dyes or disperse dyes can dye continuously, though the material in a padder with a solution or suspension of a dye, has an affinity for polyacrylonitrile. impregnated and the impregnated material immediately followed by continuous steaming at 105 to 140 ° C with practical saturated water vapor in one described in Swiss patent 333 467 Pressure vessel with seal by pairs of nip rollers and subjected to the colored Soap tow if necessary.

Die Imprägnierung der Farbstoffe erfolgt zweckmäßig durch Foulardieren, d. h., die zu färbenden Spinnkabel werden durch ein Foulard geleitet und wie üblich abgequetscht, zweckmäßig so, daß die imprägnierte Ware 0,5 bis 1,3 Teile ihres Ausgangsgewichtes an Farbstofflösung zurückhält. Es werden die gleichen Farbstoffe verwendet, wie sie nach den bisher gebräuchlichen Verfahren zum Färben von Polyacrylnitrilfasern üblich sind, also einerseits basische Farbstoffe, wie Triphenylmethanfarbstoffe, Oxazinfarbstoffe, Methinfarbstoffe sowie Azo- oder Anthrachinonfarbstoffe, enthaltend tertiäre oder quaternäre Aminogruppen, oder anderseits Dispersionsfarbstoffe. Es empfiehlt sich im allgemeinen, Farbstoffkonzentrationen von 10 bis 50 g pro Liter Färbeflüssigkeit zu verwenden und das Färbebad schwach sauer zu halten. Dies wird zweckmäßig durch Zugabe von Essigsäure erreicht. Die Temperatur des Klotzbades ist an sich nicht kritisch. Da jedoch verhältnismäßig konzentrierte Farbstofflösungen verwendet werden, beträgt sie zweckmäßig mindestens 40°C, um ein allfälliges Ausfällen des Farbstoffes zu verhindern.The dyes are expediently impregnated by padding, d. i.e., the tow to be dyed are passed through a padder and as usual squeezed off, expediently so that the impregnated goods are 0.5 to 1.3 parts of their initial weight retains dye solution. The same dyes are used as they according to the previously customary processes for dyeing polyacrylonitrile fibers are common, so on the one hand basic dyes such as triphenylmethane dyes, Oxazine dyes, methine dyes and azo or anthraquinone dyes containing tertiary or quaternary amino groups or, on the other hand, disperse dyes. It it is generally advisable to use dye concentrations of 10 to 50 g per liter Use dye liquid and keep the dye bath slightly acidic. this will expediently achieved by adding acetic acid. The temperature of the log bath is not critical in itself. However, there are relatively concentrated dye solutions are used, it is expediently at least 40 ° C to avoid any precipitation to prevent the dye.

Die Fixierung der Farbstoffe auf der so mit Farbstofflösung imprägnierten Ware erfolgt zweckmäßig durch Dämpfen, vorzugsweise bei Temperaturen über 100° C.The fixation of the dyes on the so impregnated with dye solution Goods are expediently done by steaming, preferably at temperatures above 100 ° C.

Die Hitzebehandlung erfolgt in dem in der schweizerischen Patentschrift 333 467 beschriebenen Druckbehälter, in welchem das Material unter überdruck, beispielsweise mit Sattdampf, behandelt wird. Um dabei eine kontinuierliche Arbeitsweise zu ermöglichen und um zugleich den überdruck im Behälter aufrechtzuerhalten, sind flüssigkeitsfreie Druckabdichtungsvorrichtungen an den Ein- und Austrittsstellen der Spinnkabel angebracht. Diese Vorrichtungen weisen je zwei drehbar am Behältergehäuse gelagerte Walzen auf, zwischen denen die Stoffbahn unter federndem Klemmdruck geführt wird. Als besonders geeignet erweisen sich Druckbehälter, deren Dampfabschluß über zwei Walzenpaare erfolgt, die aus verschiedenen Materialien bestehen, wobei das Spinnkabel nur von einem Walzenpaar berührt wird. Da die Geschwindigkeit der Fixierung der Farbstoffe von der Temperatur im Innern des Druckbehälters abhängig ist, arbeitet man zweckmäßig bei Temperaturen über 100°C, beispielsweise zwischen 100 bis 150°C. Bei den meisten Farbstoffen erhält man bei Temperaturen zwischen 105 bis 110°C oder gegebenenfalls bis 120°C eine derart rasche Fixierung, daß die Durchlaufszeit des Spinnkabels durch den Druckbehälter nur ungefähr 1 bis 2 Minuten beträgt.The heat treatment takes place in the pressure vessel described in Swiss Patent 333 467, in which the material is treated under excess pressure, for example with saturated steam. In order to enable continuous operation and at the same time to maintain the overpressure in the container, liquid-free pressure sealing devices are attached to the entry and exit points of the tow. These devices each have two rollers rotatably mounted on the container housing, between which the web of material is guided under resilient clamping pressure. Particularly suitable have proven to be pressure vessels, the vapor closure of which takes place via two pairs of rollers made of different materials, the tow being touched by only one pair of rollers. Since the speed at which the dyes are fixed depends on the temperature inside the pressure vessel, temperatures above 100.degree. C., for example between 100 and 150.degree. C., are expediently used. In the case of most dyes, at temperatures between 105 ° and 110 ° C. or optionally up to 120 ° C., fixation is so rapid that the tow time through the pressure vessel is only about 1 to 2 minutes.

Nach dem vorliegenden Verfahren erhält man kräftige und reine Färbungen. überraschend ist die trotz der kurzen Durchlaufszeit gleichmäßige Durchfärbung selbst dicker Spinnkabel.The present process gives strong and pure colorations. surprising is that even in spite of the short lead time Coloring even thick tows.

Die gefärbten Spinnkabel können gewünschtenfalls noch Nachbehandlungen unterworfen werden. Um nicht fixierten Farbstoff zu entfernen, werden sie zweckmäßig abgeseift, d. h. mit einer 60 bis 90'C warmen Lösung, enthaltend Seife oder ein nichtionogenes synthetisches Waschmittel, behandelt.If desired, the colored tow can also be subjected to aftertreatment. In order to remove unfixed dye, they are expediently soaped off, ie treated with a 60 to 90 ° C solution containing soap or a nonionic synthetic detergent.

In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts anderes angegeben wird, Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben. Beispiel 1 30 Teile des Farbstoffs der Formel werden mit 30 Teilen 40"/,)iger Essigsäure angeteigt und mit kochendem Wasser auf 1000 Teile verdünnt. Mit dieser Lösung wird ein Spinnkabel aus Polyacrylnitril geklotzt mit einem Abquetscheffekt von 100°/" und anschließend durch einen Druckbehälter geführt, wie er in der schweizerischen Patentschrift 333 467 beschrieben ist, dessen Ein-und Austrittsstellen je zwei drehbar am Behältergehäuse gelagerte Walzen aufweisen, zwischen denen das Spinnkabel unter federndem Klemmdruck geführt wird und dessen Walzen durch stirnseitig mit den Walzenenden zusammenwirkende, am Gehäuse angeordnete Platten und anderseits innenseitig gegen die Walzenmäntel unter Druck anliegende, am Gehäuse befestigte Elemente abgedichtet sind. Die Durchlaufgeschwindigkeit wird so geregelt, daß eine bestmögliche Fixierung des Farbstoffes auf der Faser erzielt wird. Im vorliegenden Fall beträgt die Durchlaufzeit des Spinnkabels ungefähr 1- Minute. Das durch die Austrittswalzen den Druckbehälter verlassende Spinnkabel zeigt eine reine und kräftige Blaufärbung von bemerkenswerter Egalität. Zur Entfernung nicht fixierten Farbstoffes wird das Spinnkabel noch durch eine 90°C warme Lösung geführt, die in 1000 Teilen Wasser 1 Teil einer 30";,)igen wäßrigen Lösung des Anlagerungsproduktes von 15 Mol Athylenoxyd an I Mol Cetylalkohol enthält.In the following examples, unless otherwise stated, the parts are parts by weight, the percentages are percentages by weight, and the temperatures are given in degrees Celsius. Example 1 30 parts of the dye of the formula are made into a paste with 30 parts of 40 ″ acetic acid and diluted to 1000 parts with boiling water. A tow made of polyacrylonitrile is padded with this solution with a squeeze effect of 100 ″ and then passed through a pressure vessel, as in the Swiss Patent specification 333 467 is described, whose entry and exit points each have two rollers rotatably mounted on the container housing, between which the tow is guided under resilient clamping pressure and its rollers through plates arranged on the housing and on the inside against the roller shells Pressure-bearing elements attached to the housing are sealed. The throughput speed is regulated in such a way that the best possible fixation of the dye on the fiber is achieved. In the present case, the tow time is approximately 1 minute. The tow leaving the pressure vessel through the exit rollers shows a pure and strong blue color of remarkable levelness. To remove unfixed dye, the tow is passed through a 90 ° C warm solution which contains 1 part of a 30 ";) strength aqueous solution of the adduct of 15 moles of ethylene oxide and 1 mole of cetyl alcohol in 1000 parts of water.

In der nachfolgenden Tabelle sind weitere Farbstoffe angegeben, die Polyacrylnitrilspinnkabel nach dem im Absatz 1 angegebenen Verfahren in den in Kolonne Il angegebenen Tönen färben Beispiel s 20 Teile des Farbstoffs der Formel werden mit 40 Teilen einer 500/s,igen wäßrigen Lösung von Sulfitcelluloseablauge naß vermahlen und getrocknet. Dieses Farbstoffpräparat wird zusammen tnit 10 Teilendes Natriumsalzes von N-Benzyl-;j.-heptadecyl - benzimidazol - disulfonsäure und 6 Teilen Kristallgummi als Verdicker in Wasser dispergiert und durch Zugabe von Wasser auf 1000 Teile verdünnt. Mit dieser Lösung wird ein Polyacrylnitrilspinnkabel nach der im Beispiel 1 angegebenen Methode gefärbt und nachgeseift. Man erhält eine reine Rosafärbung.The table below shows further dyes which dye polyacrylonitrile tow by the process indicated in paragraph 1 in the shades indicated in column II Example s 20 parts of the dye of the formula are wet-ground with 40 parts of a 500 / s aqueous solution of sulphite cellulose waste liquor and dried. This dye preparation is dispersed in water together with 10 parts of the sodium salt of N-benzyl-; j.-heptadecyl-benzimidazole-disulfonic acid and 6 parts of crystal gum as a thickener and diluted to 1000 parts by adding water. A polyacrylonitrile tow is dyed with this solution according to the method given in Example 1 and soaped. A pure pink color is obtained.

In der nachfolgenden Tabelle sind weitere Farbstoffe angegeben, die, gemäß Absatz 1 dispergiert, l'olyacrylnitrilspinnkabel nach dem im Beispiel 1 angegebenen Verfahren in den in Kolonne 1l angegebenen Tönen färben. The table below shows further dyes which, when dispersed in accordance with paragraph 1, dye polyacrylonitrile tow by the process given in Example 1 in the shades given in column 11.

Claims

Claim: Process for continuous, uniform dyeing of tow made from polyacrylonitrile or from copolymers with predominantly Share of all acrylic nitrile with water-soluble basic dyes or disperse dyes. characterized by the fact that the material is in a padder with the solution or 35 suspension of a dye. has an affinity for polyacrylllitrile. impregnated and the impregnated material immediately followed by continuous damping at 105 to 1-10 C with practically saturated water vapor in one in the Swiss Patent specification 333 467 described pressure vessel with sealing by pairs of squeeze rollers subjugates and, if necessary, re-soaps the colored tow. Considered Publications: Mclliand Textilberichte, 1954, pp. 47 to 52; Rayon, rayon and other man-made fibers. 1956. p.863. When announcing the all message is a Coloring samples with explanations have been given out.