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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigstellung
von Färbungen und Drucken auf Polyamidfasern sowie, als industrielles Erzeugnis,
die erfindungsgemäß nachbehandelten, gefärbten bzw. bedruckten Polyamidfasern.
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Bisher wurden Wolle und andere Polyamidfasern einschließlich Nylon
und ähnliche synthetische Fasern, die mit einem Reaktivfarbstoff gefärbt wurden,
der pro Molekül wenigstens einen als Anion während des Färbens und/oder der Nachbehandlung
der gefärbten Faser abspaltbaren Substituenten enthält, einer Nachbehandlung im
wäßrigen basischen Medium von einem pH von vorzugsweise ungefähr 7,5 oder höher
unterzogen. Dieses Medium enthält z. B. Natriumhydroxyd, Natriumcarbonat oder vorzugsweise
Ammoniak oder Hexamethylentetramin als basisches Reagens.
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Diese bekannte alkalische Nachbehandlung, die dazu dient, im gefärbten
Gut noch enthaltenen nicht reagierten Reaktivfarbstoff auf die Faser zu fixieren,
weist den Nachteil auf, daß die Polyamidfaser durch das alkalische Medium und insbesondere
bei einem anschließenden Trocknungsprozeß, falls dieser direkt mit der nachbehandelten
Faser ausgeführt wird, eine Schädigung erfährt.
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Deshalb folgt bei den bekannten Färbemethoden auf die Nachbehandlung
in alkalischem Medium gewöhnlich vor dem Trocknen noch eine weitere Behandlung in
saurem Medium.
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Ein weiterer Nachteil der Nachbehandlung mit alkalischen Reagenzien,
wie Ammoniak oder Hexamethylentetramin, liegt darin, @ daß dadurch noch nicht reagierter
Farbstoff teilweise von der Faser entfernt wird, wodurch eine genaue Kontrolle der
Nuance der fixierten Färbung oder des fixierten Druckes erschwert ist.
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Es wurde nun gefunden, daß man in einem Färbe-oder Druckverfahren
für Polyamidfasern mit Reaktivfarbstoffen des beschriebenen Typus eine Nachbehandlung
der gefärbten Faser durchführen kann, welche die Faser nicht schädigt, eine direkte
Trocknung der nachbehandelten Faser ohne weitere Zwischenbehandlung erlaubt und
die eine genaue Kontrolle in der Erzeugung eines gewünschten Farbtones gewährleistet.
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Dieses Ziel wird durch eine erfindungsgemäße Behandlung erreicht,
die aus einer Nachbehandlung von in saurem Bad mit Reaktivfarbstoffen, die mindestens
einen als Anion abspaltbaren beweglichen Substituenten enthalten, erzeugten Färbungen
und Drucken auf natürlichen und synthetischen Polyamidfasern mit einer wäßrigen
sauren Lösung stickstoffhaltiger Kondensationsprodukte besteht. Dieser Vorgang findet
in wäßrigem saurem Medium statt, vorzugsweise bei einem pH-Wert von ungefähr 4,5
bis 5, vorteilhaft mit anschließender Spülung der gefärbten Fasern in Wasser von
einer Temperatur, die mit Vorteil zwischen 10 und 60"C und nicht höher als 70°C
liegen soll. Die Nachbehandlung besteht aus: I. dem Einbringen der frisch gefärbten
und mit Vorteil vorgängig gespülten Fasern in eine wäßrige Lösung eines Kondensationsproduktes
aus (a) einem gegebenenfalls. Äthersauerstoffatome aufweisenden a,r» - Dihalogenalkan,
insbesondere einem «,(.)-Dichlor- oder u,(,)-Dibromalkan von 2 bis 7 Kohlenstoffatomen
oder einem (i),(f)=Dichlordialkyläther mit einer Gesamtmenge von 4 bis 8 Kohlenstoffatomen,
mit (b) einem tertiären gesättigten aliphatischen Polyamin mit einer Gesamtmenge
von 6 bis 24 Kohlenstoffatomen und 2 bis 4Aminostickstoffatomen in einem solchen
Verhältnis von (a) : (b), daß annähernd ein Halogenatom für jedes Aminostickstoffatom
bei der Kondensationsreaktion zur Verfügung steht, Il. der Einstellung des pH-Wertes
der wäßrigen Lösung auf 4 bis 5,5, vorzugsweise 4,5 bis 5, durch die Zugabe von
Säure, wie Essig- oder Ameisensäure, vorzugsweise Essigsäure, und 11I. dem Nachbehandeln
der gefärbten Fasern in der erwähnten wäßrigen sauren Lösung während 15 bis 60 Minuten,
vorzugsweise 15 bis 30 Minuten, bei einer Temperatur von ungefähr 20 bis 100°C und
vorzugsweise 60 bis 85°C.
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In Ubereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens werden Kondensationsprodukte verwendet, die durch Kondensation von (a)
Dicyandiamid, (b) wenigstens 1 Mol pro Mol (a) eines zur Ammoniakabspaltung fähigen
mineralsauren Ammoniumsalzes und/oder Harnstoff als Ammoniakdonätor und (c) wenigstens
ungefähr 2 Mol pro Mol (a) wäßrigen Formaldehyds, vorzugsweise als 30-gewichtsprozentige
Lösung, erhalten werden.
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Ansonsten verfährt man unter denselben Bedingungen wie in der ersten
Ausführungsform angegeben. In dem ersten und zweiten oben beschriebenen erfindungsgemäßen
Verfahren ist die Zugabe von Säure in Ubereinstimmung mit dem obigen Schritt 1I
unerläßlich.
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Als Polyamidfasermaterial ist in erster Linie solches natürlicher
Herkunft, vor allem Wolle und Seide, aber auch künstliches Polyamid, beispielsweise
Nylon oder Rilsan, für die erfindungsgemäße Nachbehandlung geeignet.
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Die Färbung der Polyamidfasern erfolgt nach bekannten Methoden in
einer Farbstofflösung, die neben den genannten Farbstoffen noch in der Wollfärberei
übliche Hilfsstoffe enthalten kann, beispielsweise Salze, wie Natriumsulfat oder
Ammoniumsulfat, und/oder verdünnte Säuren, z. B. Essig- oder Ameisensäure, und/oder
Netzmittel, z. B. Kondensationsprodukte von mindestens 8 Kohlenstoffatome aufweisenden
Fettsäuren mit niederen Alkanolaminen, wie sie aus der USA.-Patentschrift
2089212 bekannt sind.
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Das Bedrucken des genannten Fasermaterials wird nach bekannten Verfahren
in neutralem oder saurem Medium in Gegenwart von Verdickungsmitteln und gegebenenfalls
von Harnstoff ausgeführt.
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Die erfindungsgemäße Nachbehandlung mit der wäßrigen Lösung der Kondensationsprodukte
geschieht vorteilhaft bei höheren Temperaturen, etwa bei 65 bis 80°C, und in einer
sauren wäßrigen Lösung, die diese Produkte in einer Konzentration von ungefähr 0,5
bis 3 g pro Liter sowie gegebenenfalls
weitere in der Textilfärberei
übliche Zusätze, wie Säuren, z. B. Essig- oder Ameisensäure, enthält.
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Die obengenannten, für das erstgenannte erfindungsgemäße Verfahren
geeigneten Kondensationsprodukte von gegebenenfalls Athersauerstoffatome aufweisenden
u,(,)-Dihalogenalkanen mit tertiären gesättigten aliphatischen Polyaminen sind in
der deutschen Patentschrift 894 237 beschrieben. Diese werden durch Umsetzung der
genannten Komponenten bei erhöhter Temperatur, etwa bei 50 bis 140'C, gegebenenfalls
in Anwesenheit von Verdünnungsmitteln, z. B. Butylalkohol, Äthylenglykol oder Diäthylenglykol,
erhalten. Als gesättigte aliphatische tertiäre Polyamine sind hierbei zu nennen:
Di-, Tri- und Tetramine, wie N,N' - Tetramethylhexamethylendiamin und Homologe,
N,N',N" - Pentamethyldiäthylentriamin, N,N',N",N"' - Hexamethyltriäthylentetramin
sowie ihre technischen Gemische.
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Als t,(,)-Dihalogenalkane kommen z. B. 1,2-Dichlor-oder 1,2-Dibromäthan,
1,3-Dichlorpropan, 1,4-Dichlorbutan, 1,5-Dichlorpentan, 1,6-Dichlorhexan, (1) -
(,)' - Dihalogenäther, wie it,ji' - Dichlordiäthyläther, Äthylenglykol-di-f-chloräthyläther,
(2 - chloräthoxy) - diäthyläther, y",' - Dichlorpropyläther sowie Glycerindichlorhydrin
in Frage. Die Reaktionsprodukte zeigen die beste Wirkung, wenn die Mengenverhältnisse
der Reaktionskomponenten so gewählt sind, daß auf ein N-Atom ungefähr ein Halogenatom
entfällt, so daß z. B. bei Verwendung eines Triamins 2 Mol Amin mit 3 Mol (.t,«)-Dihalogenalkan
quaternisiert werden. Besonders gute Resultate erhält man mit dem Kondensationsprodukt
von 2 Mol N,N',N"- Pentamethyldiäthylentriamin mit 3 Mol ti,r3'-Dichlordiäthyläther.
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Die obengenannten, für das zweitgenannte erfindungsgemäße Verfahren
geeigneten Kondensationsprodukte von Dicyandiamid mit dem Ammoniumsalz einer starken
Mineralsäure, gegebenenfalls Harnstoff und Formaldehyd, sind in der deutschen Patentschrift
929 642 beschrieben.
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Die besten Resultate aus dieser Verbindungsklasse liefern Kondensationsprodukte
von Dicyandiamid mit Ammoniumchiorid, Harnstoff und Formaldehyd entsprechend dem
Beispiel 2 der genannten deutschen Patentschrift.
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Die erfindungsgemäß verwendbaren Reaktivfarbstoffe können den verschiedensten
Farbstoffklassen angehören. Vorteilhaft handelt es sich um die durch Stabilität
ausgezeichneten Klassen der Nitro-, Azo-, Anthrachinon- oder Phthalocyaninfarbstoffe.
Sie enthalten wasserlöslichmachende, saure salzbildende Gruppen, in erster Linie
Sulfonsäuregruppen, ferner gegebenenfalls Carboxylgruppen oder Sulfamylgruppen,
im letzteren Fall unter anderem auch acylierte Sulf nylgruppen, z. B. Disulfimid-
und Carbonylsulfimidgruppen.
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Die erfindungsgemäß erreichbaren Vorteile sind besonders eindrücklich,
wenn man die für das echte Färben von Cellulose gebräuchlichen Reaktivfarbstoffe
verwendet, die mehrere Sulfonsäuregruppen, beispielsweise 2 bis 4 je Farbstoffmolekül,
enthalten. Demgemäß handelt es sich bei den erfindungsgemäß verwendbaren Farbstoffen
beispielsweise um Nitrodiarylaminsulfonsäuren, um metallfreie Mono- und Polyazofarbstoffe,
um schwermetallhaltige, beispielsweise Chrom- oder kobalthaltige o,o'-Dihydroxy-,
o-Hydroxy-o'-carboxy- und o-Hydroxy-o'-aminomonoazo- und -disazofarbstoffe, um kupferhaltige
Formazanfarbstoffe, um 1-Amino-4-phenylaminoanthrachinonfarbstoffe und um Kupferphthalocyanine
mit substituierten Sulfamylgruppen, die alle vorzugsweise mindestens zwei Sulfonsäuregruppen
enthalten.
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Als bewegliche Substituenten, die als Anion abspaltbar sind, kommen
Reste starker Säuren in erster Linie in Betracht, insbesondere Halogenatome, darunter
vorzugsweise Chlor, Brom oder Fluor, die ihre Beweglichkeit beispielsweise der Bindung
an ß-Kohlenstoffatome in negativ substituierten organischen Resten, an tertiären
Ringstickstoff benachbarte Kohlenstoffatome von Stickstoffheterocyclen aromatischen
Charakters, in diesem Fall vorzugsweise von 6gliedrigen Heterocyclen mit mindestens
zwei tertiären Ringstoffatomen, verdanken,. oder aromatisch gebundene, in o- oder/und
p-Stellung zu einer (bzw. mehreren) elektrophilen Gruppe(n), z. B. die Nitro-oder
die - S02-Gruppe, stehende Halogenatome, insbesondere Fluor- oder Chloratome, in
erster Linie in Betracht. Als bewegliche Substituenten, die als Anion abspaltbar
sind, kommen ferner beispielsweise der Rest der Schwefelsäure in sulfatierten ü-Hydroxyalkylverbindungen,
z. B. in sulfatierten i3-Hydroxyalkylsulfonyl- und sulfamylgruppen, oder der Rest
von Hydroxyarylverbindungen in O-Arylurethangruppen in Frage.
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Erfindungsgemäß verwendbare Farbstoffe enthalten den als Anion abspaltbaren
Substituenten beispielsweise in Form von jt-Chlor- oder j3-Bromfettsäureamidgruppen,
dann insbesondere /3-Chlorcrotonsäureamid- oder f;-Brompropionsäureamidgruppen,
in Form von Fluor- oder Chlor-nitro-benzoylamino-oder Fluor- oder Chlor-nitro-benzolsulfonylaminogruppen,
in welchen die Fluor- bzw. Chloratome in o- oder/und p-Stellung zu der (den) Nitrogruppe(n)
stehen, und vorzugsweise in Form von Chlor- oder Brom-diazinyl- oder -triazylaminogruppen,
dann insbesondere Monochlor- oder Dichlor-s-triazinylaminogruppen und vorzugsweise
Di- oder Trichlorpyrimidylaminogruppen. Farbstoffe mit mindestens einer Di-oder
Trihalogenpyrimidylaminogruppe und mindestens zwei Sulfonsäuregruppen werden im
erfindungsgemäßen Färbe- bzw. Druckverfahren bevorzugt.
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Der Vorteil des vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber
vorbekannten besteht darin, daß eine alkalische Nachbehandlung, wie beispielsweise
mit Ammoniak oder Hexamethylentetramin, wegfällt. Dieser Vorteil kommt vor allem
beim Färben und Bedrucken von Wolle, die ja alkaliempfindlich ist, zur Geltung,
da die Gefahr einer Faserbeschädigung hier weniger groß ist als bei vorbekannten
alkalischen Nachbehandlungsverfahren.
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Darüber hinaus wird die Kontrolle zur Erzeugung des gewünschten Farbtones
wesentlich erleichtert, da Änderungen der Nuance infolge der Verschiebung des pH-Wertes
des Färbebades von sauer zu alkalisch und gegebenenfalls wieder zurück zu sauer
vermieden werden.
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Erfindungsgemäß erzeugte Färbungen bzw. Drucke auf Polyamidfasern
zeichnen sich durch reine, kräftige und gleichmäßige Farbtöne und gute Echtheitseigenschaften
aus. Sie sind insbesondere bemerkenswert naßecht, beispielsweise wasser-, wasch-,
walk- und schweißecht, und insbesondere seewasserecht.
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Die folgenden nicht einschränkenden Beispiele veranschaulichen die
Erfindung. Darin bedeuten, sofern nichts anderes vermerkt ist, die Teile Gewichtsteile.
Gewichtsteile verhalten sicW- zu Volumteilen
wie Gramm zu Kubikzentimeter.
Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
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Beispiel 1 100 Teile Wolle werden in 4000 Teilen einer Färbeflotte
gefärbt, die folgende Agentien enthält: 4 Teile
0,5 Teile eines Kondensationsproduktes aus 1 Mol Ulsäure mit 2 Mol Diäthanolamin
(Beispiel 5 der USA.-Patentschrift 2 089 212) und 4 Teile 80%ige Essigsäure.
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Man trägt das Färbegut bei 85° in die Flotte ein, färbt während 10
Minuten bei dieser Temperatur, erhitzt das Bad innerhalb von 10 Minuten zum Kochen
und färbt während 3/4 Stunden bei Siedetemperatur.
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Nach dem Färben wird die Färbung gut mit Wasser heiß und kalt gespült
und in frischem Bad, das 0,75 g pro Liter des Umsetzungsproduktes von 2 Mol N,N',N"
- Pentamethyldiäthylentriamin mit 3 Mol Dichlordiäthyläther und 0,25 g pro Liter
80%ige Essigsäure enthält, während 20 Minuten bei 60 bis 80° behandelt. Man erhält
so wertvolle, leuchtendblaustichigrote, sehr naßechte Färbungen.
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Ausfärbungen von ähnlich guten Eigenschaften erhält man, wenn man
in obigem Beispiel in der Nachbehandlungsflotte an Stelle des erwähnten Umsetzungsproduktes
ein stickstoffhaltiges Kondensationsprodukt von 34 Teilen Dicyandiamid mit 5,5 Teilen
Ammoniumchlorid,18 Teilen Harnstoff und 80 Teilen Formaldehyd verwendet und sonst
gleich verfährt.
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Verwendet man an Stelle des im Beispiel genannten Farbstoffes die
in der Kolonne 2 der folgenden Tabelle genannten Farbstoffe und verfährt im übrigen,
wie im Beispiel beschrieben, so erhält man entsprechende, in Kolonne 3 angegebene
Wollfärbungen.
Beispiel 2 Wolle wird mit einer Druckpaste der folgenden Zusammensetzung bedruckt:
30 Teile des Farbstoffes der Formel
100 Teile Harnstoff; I0 Teile m-nitrobenzolsulfonsaures Natrium, 450 Teile 5%ige
Natriumalginatlösung und 410 Teile Wasser.
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Danach wird die Ware getrocknet, gedämpft und mit kaltem Wasser gut
gespült.
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Die gespülte Wolle wird, wie im Beispiel 1 angegeben, nachbehandelt.
Man erhält so wertvolle, leuchtendblaustichigrote Drucke mit sehr guten Naßechtheiten.
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ähnliche Resultate werden erhalten, wenn an Stelle des im Beispiel
l erwähnten Umsetzungsproduktes ein stickstoffhaltiges Kondensationsprodukt von
34 Teilen Dicyandiamid mit 11 Teilen Ammoniumchlorid, 12 Teilen Harnstoff und 80
Teilen Formaldehyd verwendet wird.
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Beispiel 3 100 Teile Nylon werden in 4000 Teilen einer Färbeflotte
gefärbt, die 1,5 Teile eines Farbstoffes der Formel
und 1 Teil 80%ige Essigsäure enthält.
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Man trägt das Färbegut bei 40° in die Flotte ein, färbt während 10
Minuten bei dieser Temperatur, erhitzt das Bad innerhalb von 30 Minuten zum Kochen
und färbt während 3/4 Stunden bei Siedetemperatur.
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Nach dem Färben wird die Färbung gut gespült und in frischem Bad,
das 0,75 g pro Liter des Umsetzungsproduktes von 2 Mol N,N',N"-Pentamethyldiäthylentriamin
mit 3 Mol f,ß'-Dichlordiäthyläther und 0,5 g pro Liter 40%ige Essigsäure enthält,
während 20 Minuten bei 60 bis 80° behandelt. Man erhält so wertvolle, sehr naßechte,
grünstichiggelbe Färbungen.
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Ähnlich gute Ausfärbungen erhält man, wenn man in obigem Beispiel
in der Nachpehandlungsflotte an Stelle des erwähnten Umsetzu gsproduktes ein stickstoffhaltiges
Kondensationsprodukt von 34 Teilen Dicyandiamid mit 11 Teilen Ammoniumchlorid, 12
Teilen Harnstoff und 80 Teilen Formaldehyd'verwendet und sonst gleich verfährt.
Beis.piel4
Nylon wird mit einer Druckpaste der folgenden Zusammensetzung bedruckt: 30 Teile
des Farbstoffes der Formel
50 Teile Harnstoff, 250 Teile kochendes Wasser, 45 Teile Phenol, 30 Teile
Thiodiäthylenglykol, 450 Teile 5%ige Natriumalginatlösung und 145 Teile Wasser.
Danach wird die Ware getrocknet und gedämpft und zuerst mit kaltem und hernach mit.
60' warmem Wasser gespült.
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Die gespülte Ware wird, wie im Beispiel 3 angegeben, nachbehandelt.
Man erhält so wertvolle, grünstichiggelbe Drucke mit sehr guten Naßechtheiten.
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Ähnliche Resultate werden erhalten; wenn an Stelle des im Beispiel
3 angegebenen Umsetzungsproduktes von 2 Mo( N,N',N"- Pentamethyldiäthylentetramin
mit 3 Mot Dichfordiäthyläther das Umsetzungsprodukt aus entsprechenden Mengen N.N'-Tetramethyläthylendiamin
und @-l,;"'-Dichlorpropyläther bzw. 1,4 - Dibrombutan . oder entsprechenden Mengen
N,N`-Teträmethyltetramethylendiamiri und Glycerindichlorhydrin verwendet wird.