DE1444222A1

DE1444222A1 - Verfahren zur Erzielung mehrfarbiger Effekte auf Wolle

Info

Publication number: DE1444222A1
Application number: DE19631444222
Authority: DE
Inventors: Harding Arthur Jacob Immins; Morgan Willard Leroy; Lafleur Kermit Stillman
Original assignee: HARDING ARTHUR JACOB IMMINS
Current assignee: HARDING ARTHUR JACOB IMMINS
Priority date: 1962-08-27
Filing date: 1963-08-27
Publication date: 1969-10-02
Also published as: BE636652A; GB1014347A

Description

DEERIFG MIIIIKElT SESElECH CORPORATION, Spartanburg, South Carolina, USA

betreffend

Verfahren zur xirzielung mehrfarbiger Effekte auf Wolle.

Die Erfindung betrifft ein neues Par be verfahr en,, das in Garnen,vor oder nach ihrer Überführung in Gewebe, Wirkungen hervorruft, wie man sie durch Färben in der Paser erzielt.

In der 'l'extilindustrie ist das Färben in der Paser, d.h. das Parben in Paserform, bevor die wolle zu Garn versponnen wird, weit verbreitet, da es Wirkungen erreichen läßt, wie man sie beim Parben von Garnen oder Geweben gewöhnlich nicht erzielt« Werden Garne oder Gewebe in üblicher Weise gefärbt, dann erhält man einen stumpfen (flat) einfarbigen (solid) Farbton, da alle Pasern in gleichem Masse gefärbt werden. Vollkommen andersartige Färbeffekte werden erzielt, wenn gefärbte Pasern mit ungefärbten Pasern oder mit mit einer anderen

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Farbe" gefärbten Fasern vermengt werden. Jedoch ist es wohlbekannt, daß sich gefärbte Fasern schlechter kardieren (gilling) und verspinnen lassen, als ungefärbte Fasern. Es wurde deshalb viel Mühe darauf verwenaeir, Y/irkungen, wie sie. durch Färben in der Jj'aser erhalten werden, auch De im Färben von Garn, oder (J-ewebe zu erzielen.

, Nach einem solchen Verfahren vermengt man chlorierte oder in anderer Weise geschädigte Wolle mit unbehandelter oder mit einer Üchutzlaelze (resist-treated) versehener Wolle in Form von Garnen oder Geweben. Dieses Verfahren ist schwer zu regeln; es ist schwierig, den passenden Farbton zu erzielen und das Verfahren erfordert uesondere Behandlungsvorrichtungen oder Verfahrensbedingungen, auch verhält sich die chlorierte oder mit einer Schutzbeize versehene Wolle bei der Verarbeitung wesentlich verschieden von der unbenandelten v/olle und erfordert ini'olgedessen besondere Verfahren,. Ferner tritt bei manchen dieser Verfahren ein bedeutender Verlust am Wollgewicht ein, z.B, im Falle der Chlorierung oder erfordern sie die Verwendung verhältnismäßig kostspieliger Chemikalien, um in einem Teil der wolle eine Öchutoeize (resist) zu erzielen. Fast immer . . werden der Griff oder andere Eigenschaften der behandelten Fasern ungünstig beeinflußt. ·

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INSPECTED

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Zur Vermeidung dieser Mangel wurde ein Verfahren entwickelt, wonach die Wirkungen der färbung in der Faser oder eine üprenlsLung (stock, xngrain or fleck effects) in einem einzigen Farbband bei Fasern, Garnen oder Geweben aus normaler Wolle dadurch erzielt werden können, daß man Polysulfonsäurefarbstoffe und gewisse Sulfonsäurekondensationsprodukte verwendet, wobei man nicht mehr genötigt ist, Fasern zu verarbeiten, die geschädigt sind oder deren Verarbeitbarkeit verändert ist. SieJae nierzu die US-Patentschrift Nr. 2 999 731. Dieses Verfahren ergibt jedoch nicht die sehr kontrastreichen vVirkungen, die -man erzielt, wenn in dunklem Farbton gefärbte Fasern mit einer großen Menge ungefärbter w'ollfasern vermengt werden oder umgekehrt oder mit rfollfasern, die mit eitier söharf kontrastierenden Farbe gefärbt wurden. Gerade diese kontrastierenden Wirkungen werden aber vom Verbraucher häufig bevorzugt.

Erfindurfgsgemäß ist es jetzt möglich, scharf kontrastierende Mehrfarben- oder Faro- mit Weißwirku&gen (color and white dyed effects) auf Wolle im Garn zu erzielen, vor oder nach ihrer überführung in uie Form . von ü-ewebe, und Stücken (piece), indem man Wollgarn, . besteijßBl im wesentlichen aus einem ixemisch normaler , . d*h. citemisch nionti zur ftriftderung ihrer Faröaufnahm^- ,fähigkeit, möüii'izierter Woile und alkalisch unter solchen Bedingungen» daß di<e jfollfasern Weitgehend unbeschädigt

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sind, vorbehandelter Wolle, in einem einzigen Farbebad, das ein wasserlösliches Kondensationsprodukt, eine geeignete Säure und einen Polysulfonsäurefarbstoff und vorzugsweise auch einen farbstoff mit weniger als insgesamt 2 SuIfonsäure-und reaktiven Gruppen enthalt färbt.

starkes Alkali kann Wolle schwer schädigen, insbesondere den äußeren oder Kutikula-Teil derselben und eine solche geschädigte V/olle hat beim Färben veränderte jUigenschaf ten. Jedoch wurde überraschenderweise gefunden, daß Wollfasern, die mit starkem Alkali unter .Bedingungen üehandelt wurden, unter denen keine bedeutende feststellbare Schädigung eintrat, dennoch deutlich verschiedene Eigenschaften beim Färben, gegenüber normaler Wolle, bei dem hier beschriebenen Färbeverfahren besitzen. Man erkennt, daß eine solche Veränderung der Färbeeigenschaften der wolle ohne ungünstigen üinfluß auf die Heiidf es tigkeit, Dehnung, den Griff und andere Eigenschaften, sehr erwünaiit ist. Daß bei der alkalischen Behandlung keine wesentliche Schädigung eingetreten ist, kann man durch mikroskopische Prüfung der Fasern feststellen, die zeigen muß, daß die bchuppenstruktur (scale structure) in wesentlich ungeschädigteiu Zustand erhalten ist und durch Prüfungen der Trockenreißfestigiceit und Dehnung, welche nicht wesentlich verschlechtert sein, d.h. zumindest 90 # oder mehr der vierte für die entsprechende unuehandülte

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ORlGlNALfNSPECTED

Wolle betragen sollen, üiinen weiteren inuirekxen üeweis dafür, daß keine wesentliche Schädigung eingetreuen ist, findet man darin, daß die Wolle, wenn sie ungeschädigt ist, aioh weitgehend wie normale iVoile verhält, z.J3. oei Verfilzunge- fcJchrumpfungsprüfungen (felting shrinkage tests).

Jäine nichtsohäüigende, aber uie Eigenschaften üer «»olle bei aer ü'ärbung verändernde,Alkalibehandlung der Wolle, kann durch Verwendung einer wässrigen Lösung einer Base mit einem pH-Wert von über 9,5 vorzugsweise von über 10,5, d.h. zwischen etwa 10,5 und 11,5 gewöhnlich aber unter etwa 12, erzielt werden. Bei der einfachsten derartigen.Alkalibehandlung verwendet man wässriges Kaliumhydroxyd oder Natriumhydroxyd in einer Konzentration von weniger als etwa 1$ und vorzugsweise unter etwa 0,5 ^» z.B. eine ungefähr 0,05 bis 0,2 n, vorzugsweise ungefähr 0,1 η Lösung. ü)s kann auch eine Pufferlösung aus Borsäure und einem Alkalihydroxyd mit einem pH-Wert von ungefähr 10,3 bis 11,0 verwendet werden,, Man kann auch eine ziemlich konzentrierte, z.B. ungefähr 8 bis 15-^ige wässrige Lösung von TetranairLumpyrophosphat verwenden. Auch kann man Calciumhydroxyd-, Caleiumchlorid- oder Calciumcarbonatlösungen, die mit einer stärkeren Base, z.B. einem Alkalihydroxyd, auf einen pH-MVert von ungefähr 10,5 bis 12, vorzugsweise ungefähr 11, gebracht wurden, verwenden. Bei der Verwendung von Calciumhydroxyd kann man durch Zusatz eines Zuckers, z.B. von Rohrzucker,

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zu der Lösung eine homogen.ere Lösung erzielen· Üin solches homogenes System erleichtert die Entfernung der Galciumionen aus der Wolle nach der Behandlung.

Der anzuwendende pH-Wert hängt von der .Behandlungstemperatur und -zeit ab. Gegebenenfalls kann der alkalischen Lösung ein Reduktionsmittel, z.B. Natriumsulfid, Natriumbisulfit etc. zugesetzt werden, aber in so geringen Mengen, daß die Wolle nicht geschädigt wird. In den oben angegebenen pH-Bereichen ist gewöhnlich eine erhöhte Temperatur erforderlich, um die Eigenschaften der wolle beim Färben in gewünschter Weise zu modifizieren. Allgemein ist eine Temperatur von zumindest 43°0 (.110 F), vorzugsweise von etwa 49 - 66 C (120 - 150 F) erforderlich. Bei Anwendung kurzer Reaktionszeiten, z.B. von einigen Sekunden bis 5 Minuten, sind etwas höhere Temperaturen erforderlich. Bei feineren Wollqualitäten, z.B. 64 -er Wolle oder noch besserer Qualität, behandelt man vorzugsweise bei ungefähr 49°0 (120⁰F). Bei gröberen Wollqualitäten, z.B. 56-er oder weniger, bevorzugt man eine etwas"höhere Temperatur z.B. ungefähr 60⁰C (140⁰F). Gewöhnlich wendet man Temperaturen unterhalb von ungefähr 82⁰C (180⁰F) an, um Faserschädigungen zu vermeiden, und bevorzugt Temperaturen unter ungefähr 71⁰C (16O⁰F).

Me erforderliche Zeitdauer, um die Eigenschaften aer alkalisch behandelten Wolle beim Färben in gewünschtem. Ausmaß zu verändern variiert ;je nach dem

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gewählten alkalischen Material Und dem pH-Wert des Bades, wobei eine weitgehende Schädigung der Wolle vermieden werden muß. Bei Verwendung wässrigen Natriumhydroxyds und einem pH-Wert des Bades von ungefähr 11 behandelt man weniger als vier Minuten, vorzugsweise weniger als zwei Minuten bei 60⁰C (140⁰F). üJtwas längere Reaktionszeiten sind manchmal erforderlich, wenn man als Basen z.B. Tetranatriumpyrophosphat, gepufferte Borsäure-rNatriumhydroxydlösungen und Gemische starker und schwacher Basen, z.B. NaOH-Ca(OH)o-I»ösungen bei einem pH-Wert des Bades von etwa 10,5 bis 11 anwendet. Die maximale Zeitdauer ist mehr oder minder umgekehrt proportional dem pH-Wert und der Temperatur, so daß eine Reaktionszeit von 30 Sekunden oder weniger bei pH-Werten über 11 oder bei Temperaturen von über 82⁰C (etwa 18O⁰P) erforderlich sind. Auf jeden Fall sollte bei einer Temperatur von ungeiähr 42 - 60⁰C (110 bis 150⁰F) die Reaktionsdauer weniger als etwa 15 Minuten, vorzugsweise ungefähr 10 Hinuten oder weniger,unabhängig von der gewählten Base, betragen.

JSin zweckmäßiges Verfahren zur behandlung der Wolle besteht aarin, daß man aie Wollfasern als solche oder als Kammzug (in Btock or top form) vor dem Verspinnen zu Garn in die auf die gewünschte Temperatur erwärmte alkalische Lusung bringt, die «/olle in der Lösung eine bestimmte Zeit unter ausreichender Bewegung und/oder Flussigkeitsbewegung (um eine gieichmässige Verteilung der Flüssigkeit z./ischen den Fasern zu gewährleisten) hält

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und hierauf sofort die fasern kühlt, wäscht und/oder sauer spült, um eine Beendigung der Reaktion zu gewährleisten, Die Pasern können dann in üblicher Weise getrocknet und gegebenenfalls zu ihrer Identifizierung mit einer unbeständigen Farbe gefärbt und mit Schmierölen und antistatischen Stoffen behandelt werden, um sie für die weitere Verarbeitung vorzubereiten.

Die Wolle kann die Form von üohfasern oder Vorgarn (raw stock or roving form) oder die Form eines Garns besitzen, wenn das G-arn gefacht (plied) oder in andere Weise mit normaler Wolle in gewebten Stücken (in piece form) vor dem Färben kombiniert werden soll. Vorzugsweise ist die Alkalibehandlung die Endstufe bei der Entfernung der V/ollöle aus Rohwolle, da keine wesentlichen Mehrkosten gegenüber der üblichen Behandlung entstehen,, wenn die alkalische Behandlung in dieser Stufe durchgeführt wird, Doch kann man auch normale Wolle in Form von ^arn oder gewebten Stücken z.B. Teppichgewebe, diskontinuierlich an getrennten (discrete) Stellen mit Alkali, vorzugsweise in Form einer Paste (um die Wanderung so klein wie möglich zu halten) behandeln und kurze Zeit erwärmen oder dämpfen, um die Affinität der wolle für Farbstoffe an den Kontaktstellen mit dem Alkali in der oben beschrjßbenen Weise zu verändern.

Die alkalisch behandelte v/olle wird dann nach üblichen Verfahren mit normaler Wolle, d.h. mit v/olle, die nicht chemisch modifiziert wurde, um ihre Farbstoff -»Affinität zu verändern vor dem Färben vermengt oder in anderer n/eise

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kombiniert. Z.B. können zwei Wollen die Form getrennter Fadenstücke (ends) eines gefachten Garns naben oder vermengt und als fasergemisch zu Garn versponnen werden. Yorzugsvveise macht die normale und die alkali-behandelte Wolle*je zumindest 25>* und vorzugsweise zumindest 35 $ des Garns aus. Das Garn kann die Form von Strängen oder Knäueln (paokage) oder Stücken, z.B. gewebtem oder gewirktem Gewebe oder gewebten oder Suftedteppichen haben. Die kombinierten v/ollen in Garnform werden dann erfindungsgemäß in einem wässrigen Färbe bad gefärbt, das folgendes enthält:

a) einen Farbstoff mit zumindest zwei buifonsäuregruppen und

b) mehr als 0,5 f> Gew.-?6 auf die V/olle bezogen, (jedoch nicht so viel, daß der Farbstoff beim Färben nicht aufgenommen wird (to reserve the dyestuff)) eines wasserlöslichen Kondensationsprouu±ctes einer Arylsulfonsäure mit einem Aldon.

Herbei beträgt der anfängliche pH-Wert des Färbebaaes in Gegenwart der Wolle weniger als 5,9. Vorzugsweise enthalt das Färbe bad zusatzlich einen Farbstoff mit weniger als insgesamt 2 Sulfonsäure- und reaktiven Gruppen. Die Polyaulfonsäurefarbstoffe enthalten zumindest 2 Sulfonsäuregruppen, vorzugsweise 3 oder mehr, z.ü. 4, 5 oder b solcher Gruppen. Der Ausdruck "Sullonsäuregruppen" schließt Gruppen aus, in welchen die

basischen aulfonsäuregruppe ein inneres Salz mit einer/Gruppe bildet. Diese Farbstoffe können zusätzlich reaktive

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G-ruppen im Molekül entnalten. Me reaktive liruppen, z.B. Vinylsulfon- oder Cyanurchlorid - gruppen, enthaltenden Farbstoffe werden vom Fachmann als Reaktivfarbstoffe bezeichnet. Vorzugsweise beträgt die Summe der Sulfonsäure - und reaktiven ß-ruppen zumindest ö bis 4-. Zu den, 2 oder mehr Suifonsäuregruppen enthaltenden, Farbstoffen gehören auch die als saure farbstoffe, WaMaroen (milling dyestuffs) direktziehende Farbstoffe, Üauüiwoilfarbstoffe und Reaktivfarbstoffe für .baumwolle bezeichneten. Diese Farbstoffe werden im Handel gewönnlieh in Form uirer Natriumsalse geliefert.

Die in aem eriinduiigsgemäßen Verfahren angewendeten Koiidensationsproüukte sind aligemein als verzögernde oder üigalisiermittul oeicaniit, meist zum Färben von μ olle. üle sind chemisch als Kondensat! onsproauicte von Aryl-, öewuhn±ich oarbocyclischen, Salfonüäuren luit eiiiem Aldon zu charakterisieren. Der hier verwendete Ausdruck "Aldon" bedeutet eine Carbonylverbindung, die ein Aldenyd oder Keton ist, z.B. Formaldehyd, Acetaldehyd, Benzaldehyd, Benzoin, Aceton etc. Diese Kondensationsprodukte sind in der Färberei wohl bekannte und allgemein verwendete Verbindungen. Sie besitzen alle eine, durch einen SuIfonsäurerest substituierte, Arylgruppe im Molekül und zumindest eine zusätzliche saure Gruppe, z.B. eine phenolische, Carboxyl- oder Sulfonsäuregruppe. Die oben definierten Verbindungen sind durch 1, 2 oder 3 Suifonsäuregruppen substituiertes Benzol oder Naphthalin oder deren Homologe (benzene or naphthalenes), die weiter

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durch niedrige Alkyl-, Hydroxy-, Nitro-, Amino- etc. - Gruppen substituiert sein können und die, wie oben beschrieben , mit einem Aldon kondensiert sind, wobei nach einer dem Paohmann wohlbekannten Reaktion, ein durch das Aldon rerknüpftee Dimeree, Trimeres oder-Polymeres entsteht. Bei der Kondeneationsreaktion können auch Verbindungen, wie Dihydroxy — diphenylsulfon, zugesetzt werden, um ein gemischtes Kondensationsprodukt herzustellen. Siehe hiereu die US-Patentschrift 2 623 806.

Diese Verbindungen umfassen auch die Kondensa-tionsprodukte aus Naphthalin-1- oder Naphthalin-2-Sul±'onsäure oder Naphthalin-2,7-Disulfonsäure und Formaldehyd, z.B. solche der Formel

und die Alkalisalze derseloen, worin η O, 1, 2 oder mehr, gewöhnlich O oder 1 und χ 1 oder 2 ist. Inbegriffen sind auch die Kondensationsproduicte von Phenol- oder Gresolsulfonsäuren und Formaldehyd, z.B. solche der Formel

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und die Alkalisalze derselben, wobei in dieser Formel. R ein WasBerstoffatom oder eine ΟΗ,-Gruppe bedeutet und η 0 bis 3 öder 4 ist. Auch die Kondensationsprodukte von Phenol-, Oresol- oder Naphthalinsulfonsäuren mit " Benzoin oder Aceton und deren Alkalisalze gehören zu dieser Gruppe von Verbindungen.

Beispiele solcher Kondensationsprodukte, sind: Dinaphthjlmethandisulfoneäure, Diphenylmethandisulfonsäure, Dihydroxyphenylmethandisulfohsäure, Dicresylme thandisulfonsäure, Dihydroxynaphthylmethandisulfonsäure, Dinitronaphthylmethandisuifonsäure, Mchlornaphthylmethandisulfonsäure, Diaminonaphthylmethandisulfonsäure,.Dinaphthylmethan-2, 7 > 2¹» 7'rtetrasulfonsäure und deren Fatriumsalze.

Die im Färbebad angewendete Menge an Arylsulfonsäure-Aldon-Kondensationsprodukt beträgt zumindest 0,5 Gew»-fö, bezogen auf das Wollgewicht, ist aber geringer als die Menge, die die Aufnahme des verwendeten Farbstoffes verhindern würde (reserve).. JSine Menge von etwa 1 bis t? $ wird iibea-lieherweise verwendet.

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Wie bei dem üblichen sauren Färben enthalt das Färbe- bad eine in der Färberei üblicherweise verwendete organische oder anorganische Säure, z.B. Essigsäure, Ameisensäure, Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Milchsäure, 2itroneneäure oder eine andere starke Säure, die im Färbebad in Gegenwart von Wolle einen anfänglichen pH-Wert von weniger als 5, z.B. etwa 2,8 - 4,9» vorzugsweise unter ungefähr 4»5» erzeugt. Gegebenenfalls kann durch Verwendung von Ananoniumsulfat oder -phosphat und Abfallenlassen des pH- Wertee während des Färbens dieser während des Färbens ver ändert werden. Die Menge zu verwendender Säure hängt von der Affinität des zum Färben verwendeten Farbstoffes zur Wolle in Gegenwart des obigen Kondensationsproduktes ab. Auch können, zur besseren Ausnutzung aes Farbstoffes zusätzliche Säuremengen während des Färbens zugegeben werde, wie dem Fachmann wohlbekannt ist.

Zur .erleichterung des Färbevorgangs können die üblichen Farbstoffzusätze, z.B. Glaubersalz oder andere, als Egalisiermittel oder nichtionische .Netzmittel verwendete, Substanzen dem Färbe bad zugesetzt weraen. Doch können, wie bei anderen Färbeverfahren, solche Zusätze die Ergebnisse etwas ändern. Z.B. sollte man kaüionische Netzmittel vermeiden und vorzugsweise verwendet man nur ein Minimum dieser Zusätze.

Die erhaltenen effekte variieren oei der Verv\renctung eines

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einzelnen Farbstoffes von Mehrfarbigkeit (tone on tone) bis zu Farbtönen auf Weiß (color on white); all aiese .affekte werden nachstehend mit dem Ausdruck "mehrfarbig" (multicoLored) bezeichnet. Wie oben angegeben, weraen auffallende Effekte erzielt, wenn das Färbebad zusätzlich zumindest einen Farbstoff mit weniger als insgesamt 2 Suifonsäure- und reaktiven Gruppen enthält. Mit einem

solchen Farbstoi'fgemisch kann mit einem einzigen Färbebad ein ganzes Farbspektrum (rainbow of colors) erzeugt werden.

Die mit AlIeLi behandelte Wolle besitzt eine größere Affinität ±ür den Polysulfonsäurefarbstoff. Dadurch nimmt aer weiße oder ungefärbte Anteil in dem gefärbten Garn zu, wenn nur Polysulfonsäurefarbstoffe in dem Färbe bad verwendet weraen, so daß ein bedeutend größerer Kontrast und größere Variationen möglicti sind, als bei Anwendung eines vergleichbaren Verfahrens auf normale Wolle. Auch aie Färbegeschwindigkeit und aie Farbstoffausnutzung (dyestuff exhaustion)werden verbessert. Enthält der Farbstoff sowohl einen PolysulfonsäurefarDstoff, als auch einen Farbstoff mit weniger als insgesamt 2 Suifonsäure- und reaktiven Gruppen, dann erzielt man eine äußerst überraschende Wirkung. Wird eine Menge an Polysulfonsäurefarbstoff verwendet, die von dem mit Alkali behandelten i'eii des Wollgarnes leicht absorbiert wiru und eine Menge Farbstoff mit weniger als insgesamt Z Suifonsäure- und reaktiven Gruppen,

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die leicht von der normalen Wolle absorbiert wird, dann erhält man einen fcweifarbeneffekt, wobei weitgehend aller PoIyaulfoneälir^rarbBtoff von der mit Alkali behandelten Wolle aböorbier* Wird, mit einfarbiger Färbung derselben

(to profile a, fcolid shade), während weitgehend aller Farbstoff kit weniger als insgesamt 2 SuIfonsäure- und reaktive» $£up&6n von der normalen Wolle absorbiert wird und l&dee einfarbig anfärbt, so daß dadurch ein scharf kontrastierender Zweifarbeneffekt entsteht. Jedoch erzeugt der PolyetafOneäurefarbBtoff auch auf der normalen »/olle eine Bprenkelun^J (a i"leek effekt), wenn die Menge dieses ParbBtoffee βο groß ist» daß ein Veil desselben durch die normale Wolle absorbiert wird, außer der Menge, die zum Färben der behandelten Wolle erforderlich ist. Wenn die beiden,Wollarten nicht gleichmäßig vermengt sind, z.B. durch Fachen (plying)eines Fadenstückes eines alkalibehandelten Wollgarns mit einem Fadenstück normalen Wollgarns oder durch nur beschränktes Vermengen alkalibehandelter und unbehandelter Fasern, dann kann man groue Flächen doe einen Farbtones, durchsetzt (interspersed) mit groüen Flächen des anderen Farbtones], erhalten. Dies ist bei Teppichen besonders anstrebenswert.

In einer bevorzugten Ausführungsart wird daher erfindungsgemäß in dem Färbebad ein Polysulfonsäurefarbstoff in einer Menge verwendet, die leicht von dem mit Alkali behandelten Teil der rfolle in üem Garn absor-biert wird und ein Farbstoff mit weniger als insgesamt zwei öulfonsäure-

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und reaktiven u-ruppen in einer solchen Menge, daß sie leicxit von der normalen v/olle in uem Garn absorbiert wira.

Gegebenenfalls können die kombinierten wollen vor dem tfärueii eine Vorbehandlung mit Säure und "Formaldehyd oder Paraformaldehyd oder mit einem der oben beschriebenen Sulfonsäure-Kondensationsproduüte, in Gegenwart oder Abwesenneit von .assig-, Ameisen-, Chlorwasserstoff- oder einer ärmlichen öäure und/oder Formaldehyd oder - Paraformaldenyu unterworfen werden, um den Effekt bei uem nachxolgenden Färben zu verstarken.

Das erfindungsgemaße Verfahren wird anhand naohxolgender Beispiele naher erläuert:

Beispiel I

Eine U, Inwässrige Natriumhyaroxydlösung vifurde aux 60⁰O ('140⁰F) ervxärnru und neuseelänuische 44er - 5uer Yifollfasern von Teppichqualxtat üu^eset^t, uis zu einem Verhältnis von Flüssigkeit zu Volle von etwa 100:1 oder mehr. (Das Verhältnis Flüssigkeit: Wolle ist nicht besonders kritisch, vorzugsweise beträgt es zumindest 10:1 und insbesondere zumindest 20:1. Die Lösung kann ein Netzmittel z.B. Mercerol G.V., Tergitol NPX (nichtionische Netzmittel) enthalten.) Die V/olle wurde in der alkalischen Lösung etwa 50 Sekunden bis etwa 5"Minuten unter solcher

Bewegung der Wolle und der wässrigen Lösung gehalten, daß eine gleichmäßige Behandlung erzielt wurde. Hierauf wurde

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die Wolle aus dem Bad genommen, sofort gründlich gewaschen und auch mit Säure gespült, um alle Spuren der Base zu entfernen. Hierauf wurde die Wolle in üblicher Weise getrocknet. Zur Bestimmung der maximal anzuwendenden Reaktionsdauer wurde eine mikroskopische Prüfung der Fasern und Reißfestigkeits- und Dehnungsprüfungen vorgenommen.

Die Wirksamkeit der Behandlung wurde bestimmt, indem man die behandelte Wolle in Faserform in Gegenwart des gleichen Gewichtes normaler Wollfasern bei 93°C (200⁰F) Minuten mit 2^iger Ameisensäure, 2 y> Synwcal S.N. ( einem Kondensationsprodukt aus Formaldehyd und Naphtnalinsulfonsäure) und 0,5 % Procian Black HG ( einem Reaktivfarbstoff, der zumindest 2 Sulfonsäurefarbstoffe enthält) behandelt und hierauf 15 Minuten in Gegenwart weiterer je 1 fo Synwool S.If. und Ameisensäure gemocht. (Alle Mengen sind auf das Wollgewicht bezogen). Die mit Alkali behandelten Wollfasern wurden hierbei immer wesentlich dunkler gefärbt, als die unoehandelten v/ollfasern. Wurden 2 Minuten oder langer in der oben Geschriebenen Weise mit Alkali behandelte Woilfasern verwendet, dann blieben die unbenandeiten Wollfasern weitgehend ungefärbt.

Beispiel 2

Jis wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 vorgegangen, jedoch eine 1$ige wässrige Standard-borsäure-natriumhydroxydpufferlösung mit einem pH-Wert von ungefähr 10,5 bei 71 0

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(160 Ρ) verwendet und die Wolle in der Lösung 5 Minuten auf 71°ö (160⁰P) erwärmt".

Beispiel 3

Es wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 vorgegangen, jedoch eine 1$ige Dispersion von Calciumhyaroxyd in Wasser verwendet, wobei die Lösung durch ZugaDe von etwas Natriumhydroxydlösung auf einen pH-Wert von über 11 gebracht wurde. Man erwärmte bei V/ollen feiner Qualität ungefähr 5 Minuten oder weniger auf 49°C (120⁰P) und für Wollen geringerer Qualität 5 Minuten oder weniger auf 60⁰O (HO⁰P).

Beispiel 4

Man verfuhr nach Beispiel 3, solubilisierte jedoch das Calciumhydroxyd dadurch, daß man Rohrzucker bis zur 10bigen Lösung zusetzte. Man erwärmte etwa 5 Minuten bei einem pH-Wert von ungefähr 11 auf 60⁰C (140⁰P) und erzielte gute wesentliche (essential) Parbwirkungen mit, zu der gleichen, aber unbehandelten, -.i/olle scharf kontrastierender Päroung. Weitgehend die gleichen Resultate wurden beim Erwärmen der Wolle während 2 bis 15 Minuten erhalten, bei längeren Erwärmungszeiten zeigten sich jedoch Schädigungen. Eine geringere Veränderung der Eigenschaften bei der Pärbung wurde bei einem pH-Wert von 10,9 erhalten.

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ORlGNAL JNSPECTED

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Beispiel 5

Man verfunr nach dem Vorgang von Beispiel 4, verwendbce jedoch eine lO^ige Lösung von Tetranatrium-

o pyrophosphat und erwärmte 5 Minuten auf 60 C (140 P). Wurae bOer- oder eine höhere Wollquaüiüät verwendet, dann wendete man eine i'emperatur von etwa 49 C (120 F) an»

Beispiel 6

In ein Färbebad mit einem Vernäitnis von Flüssigkeit zu "Jolle von unceiäar 2ü:1, enthaltend 1,3 5» Cibacron Brown aR (einen i^Jolysulf onsäuref arostof f), 0,5 ^c/<> Anthraquinone Blue SWF (einen Faröstoii mit einer SuIfonsäuregruppe ), 2$ Tauoi SN (ein llaphthalinsulf onsuureformaldenya-kondensationspruduact) und 2^l/o Essigsaure, auf das './oxlgewicht bezogen und mit einem Aniangs-pH-Wert von ungefähr 4 in Gegenwart der v/olle, wurde u.us einer Anaanl von Fäden bestehendes Joilgarn (dye wool singles y.irn) von ungei'ähr b2er bis 64er Qualität, bestehend aus einem Gemisch von ungefähr ^O^ normalen rfollfasern und 50% Wollfasern, die,vor ihrem Vermengen mit der normalen Wolle, 5 Minuten Dei 49°C (120⁰F) in einer 10bigen wässrigen Tetranatriumpyrophosphatlösung vorbenaiidelt, gewaschen, mit Saure gespult und getrocknet worden waren, eingebracht. Die Lösung wurde im Verlaufe von 4!? Minuten zum Sieden erwärmt und Kochend 1 Stunde bis zur jsrscnöpfung des Bades gefärbt. Es wurde ein scharf kontrastierender

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lebhaft blauer und orangebrauner Effekt, wie bei Färbung in der Faser (stock-dyed effect) erhalten, wobei die alkalisch vorbehandelten tfollfasern blau gefärbt wurden_f mit brauner Sprenkelung und die normalen Wollfasern orangebraun mit einem Unterton von Hellblau.

In der gleichen Weise wurde· ein zweidrähtiges Garn (2-ply yarn) gefärbt, wobei das eine Fadenstück nur aus alkalibehandelten Wollfasern und'das andere Fadenstück nur aus nurmalen wollfasern bestand. Hierbei wurde ein neuartiger effekt erzielt, mit einem überwiegend blauen Fadenstück, das sich spiralförmig um ein überwiegend orange braunes'Fadenstück wand.

Derselbe "Färbung in der Faser" -effekt und derselbe neuartige "Spiraleffekt" wurden erzielt, wenn aus dem tfarn vor dem Färben ein Gewebe gewirkt oder gewebt wurde.

Wurde das Kondensationsprodukt aus Arylsulfonsäure und Formaldehyd bei diesen Färbungen nicht mitverwendet, dann erzielte man nur einen schwachen Zweifarbeneffekt, der sich deutlich von dem stark kontrastierenden Effekt unterschied, den man in Gegenwart des Kondensationsproduktes erzielte.

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Beispiel 7

Wurden, die alkalisch vorbehandelten Wollfasern in der früher beschrie Denen Art mit einer wässrigen Lösung aus 5 $> OaOl₂, 5fi Na₂OO₅ und 2$ Na₂S, ansteile von ietranauriumpyrophosphat, behandelt, dann erzielte mandm wesentlichen dieselben effekte wie in Beispiel 6.

Beispiel 8

Man verfuhr nach Beispiel 7 unter Verwendung eines aus zweiarähbiger Wolle gewebten Teppichstoffes, wobei das eine Fadenstück aus normaler 44-er bis 48-er neuseeländischer Wolle für Teppichstoffe bestand und das andere Fadenstück aus 44—er bis 48-er neuseelandischer wolle, die i? Minuten bei 60⁰C (140⁰F) in einer wässrigen Lösung von 0 Teilen einer btandard-NaüH-borsäure-pufferiösuiig, mit 12,40 g Bursäure und 4 g i\iauH je Liter, 5 Teilen einer o,1 η-Lösung von NaOH je Liter (um den pH-svert auf Π zu bringen) und 2$ Na₂S alkalisch vorbehandelt »var.

Es wurde in einer vorrxcntung zum Farben von Teppichstoffen (carpet piece dying machine),unter konstantem Rotieren ues Sxoffes in nicht gefaltetem Zustand durch die Flussigkeitj gefärbt. Man erwärnrüe im verlaufe von 45 Minuten zum Sieden und färbte kochend, bis uer Farustoff weit/gehend erschöpft war.

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Wa4222

In dem !ieppichstoff v^urde ein, durch die Spiralwindungen des G-arns hervorgerufener, brillanter Zweifarbenei'fekt erzielt, üiit neliem Blau auf der normalen wolle und urangebraun mit uläulienem 'ion auf der alkalisch voruehandelten wolle.

Beispiel y

Mn zweidrahüiges Garn aus normaler 64—er v/olle, vermenge in einem vernäitnis von ungefähr t?u : oQ mit einer b4-er «olle, die t> Minuten uei 6O⁰G (140⁰J*¹) in einer wässrigen Lösung von lfo Ga(OH)₂ und 10 fo Honrüucker, wit einem pri-rferx von uugel'ähr i1, alkalisch voruehandelx war, wurde in einem Färoebad mit einem Vernaltnis von etwa 2ü Teilen Flüssigkeit zu einem Teil v»o±le gei'arot.. Dieses Färbe bad enthielt folgende Bestandteile (die Prozente bedeuten Gew.-Prozente, bezogen auf das Wollgewicht):

Ο,149έ Procian Orange G (ein Polysulfonsäurefarbstoff) 0,2fo Anthraquinone Blue SW (ein Farbstoff mit einem SuIfonsäurerest)
3fo Phosphor'säure

^o Tamol SU (ein Kondensationsprodukt aus Uaphthalinsulfonsäure und Formaldehyd)
V/o Paraformaldehyd

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ΙΛ

14U222

ijas Färbebad hatte einen Anfangs-pH-Wert unter 4 in Gegenwart der Wolle. Es wurde in ungefähr 45 Minuten zum Sieden erwärmt und siedend bis zur Erschöpfung des Farbstoffes gefärbt. Es wurde ein "Färbung in der Faser"-effekt (stook dyed effect) und zwar ein leuchteno.es Hellblau, gemischt mit Bläulich-orange, erzielt. Bestand das Garn aus einem Fadenstück normaler Wolle und einem Fadenstück alkalisch vorbehandelter Wolle, dann wurde mit dem Fadenstück aus normaler Vfolle ein "Spiraleifekt" erzielt, indem das Fadenstück aus normaler Wolle lichtblau gefärbt und das Fadenstück aus vorbehandelter »/olle orangefarben mit einem bläulichen Stich gefärbt wurde.

Wurde das Tamol SN nicht mitverwendet, dann erhielt man mit gemischtem Garn einen durchwegs bl-tuen Effekt, nuanciert mit Orange und einen Zweifarbeneffekt, wenn man Fadenstücke normaler Wolle gefacht (plied) mit Fadenstücken alkalisch vor behandelter Wolle, verwendete.

Beispiel 10

Gewirk aus menrfäüigem Garn (singles yarn) aus einem 50t50-Gemisoh nurmaler 64er Wolle und alkalisch vorbehandelter 64er Wolle wurde in einem Färbebad gefärbt, das folgende Bestandteile enthielt. (Die Prozente sind Gewichtsprozente, auf das Wollgewicht bezogen):

1,ρ55& Pyrazol .tied 7 BStf (ein Farbstoff mit 6 Sulfonsäuregruppenj
0,25$ Anthraquinone Blue SWF (ein Farbstoff mit einer SuIfon-

säuregruppe)
2f> Tamol SN

;># Phosphorsäure
"\% Paraformaldehyd

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1A-26 434 _Ί 444222

Der Anfaxigs-pH-Wert des Färbebandes lag unter 4. Es wurde in der früher beschriebenen Art gefärbt. Es wurde ein "in der Faser gefärbt" -effekt erzielt von grellem Burgunderrot, gemischt mit Eötlichblau. Bei einem zweidrähtigen Garn, mit einem Faserstück aus normaler Wolle und.dem anderen aus alkalisch vorbehandelter Wolle, wurde das Faserstück aus normaler Wolle leuchtend blau, nuanciert mit Rot und das Faserstück aus vorbehandelter Wolle burgunderrot gefärbt.

Yiiurae i'amol SN nicht mitverwendet, dann erhielt man einen gleichförmig rötlich-purpurnen Farbton.

Beispiel 11

Nach Beispiel 8 färbte man den dort beschriebenen,· aus zweidrähtigem Garn gewebten, Teppichstoff, wobei das alkalisch vorbehandelte Faserstück mit einer einer Lösung von 1 % Ca(OH)₂ und 10 f> Rohrzucker 5 Minuten bei 6O⁰C (140⁰F) vorbehandelt worden war. Das Färbebad enthielt folgende Bestandteile (die Prozente sind Gewichtsprozente, bezogen auf das Wollgewicht):

1,35 Cibacron Brilliant Blue BR (ein Polysulfonsäure-Reaktiv-Farbstoff)

0,3$ Xylene Yellow 2GP (ein Farbstoff mit einer öulfonsäuregruppe)

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0,5 % Tanasol D (die Säureform eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd) 5$ Essigsäure.

Der Anfangs-pH-Wert des Färbebades in Gegenwart der Wolle war unter 4,5. Ss wurde in der in Beispiel 8 beschriebenen Weise gefärbt. Das normale Faserstück des Garns wurde grünlichgelb gefärbt und aas alkalisch vorbehandelte Faserstück leuchtend blau , wobei ein greller Zweifarbeneffekt auf dem Teppich entstand.

Beispiel 12

Man verfuhr nach Beispiel 9 unter Verwendung folgenden Färbebades:

0,5%{Procian Black HG (ein Polysulfonsäurefarbstoff) 296 Tamol SN
2% Ameisensäure

Das gefärbte Garn zeigte., nach Art in der Faser gefärbter Garne, einen blaugrauen und weißen Effekt. Der weiße Effekt konnte verstärkt werden, wenn man Aufheller für V/olle zugab, vorzugsweise solche mit weniger als zwei SuIfonsäuregruppen oder andere Farbstoffe oder Substanzen mit schwachen färberischen (tintoral) Eigenschaften, die eine größere Affinität für die normale v/olle als für die alkalisch vorbehandelte 's/olle besitzen.

909840/U83 OWGWAL WiSPKJTED

Zb

Beispiel 13

Ein aus 44er bis 48er normaler V/olle gewebter Teppichstoff wurde mit einer Lösung aus 1$ Oa(OH) ₂» 10?δ Rohrzucker und 2$ Keltex - Watriumalginat "mittels einer rotierenden Nylonbürstenscheibe, die die Lösung aufnahm und sich dann gegen eine Stange preßte, so daß die Lösung auf die Fläche des Teppichstofles verspritzt wurde, benandelt. Es wurde so 1/3 bis 1/5 der oberfläche des Teppiehstoffes besprüht. Der Teppichstoff wurde 10 Minuten oder kürzer bei IuO⁰G (212⁰P) gedämpft, gut ausgewaschen, auch mit Säure gespült und der Teppichstoff in einem der in den Beispielen 9, 10, 11 oder 12 beschriebenen Pärbebäder gefärbt. Es wurden gesprenkelte I"ärDüngen und weiß- und zweifarbige Effekte erzielt»

Patentansprüche

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Claims

HU222 Patentansprüche

1. Verfahren zur Erzielung von Effekten, wie sie beim Färben in der Faser erhalten werden und anderen mehrfarbigen Färbeeffekten auf Wolle in Garnform, in einem einzigen Färbebad, dadurch gekennzeichnet , daß man ein Wollgarn, enthaltend ein Gemisch normaler Wolle und mit wässrigem Alkali unter solchen Bedingungen vorbehandelter Wolle, daß die iSchuppenstruktur der üasern in einem im wesentlichen ungeschädigten Zustand erhalten bleibt und die Fasern eine Trockenreißfestigkeit und eine Dehnung besitzen, die der der entsprechenden unbehandelten Wolle zumindest annähernd gleichkommt, in einem wässrigen ü'ärbebad färbt, das einen Farbstoff mit zumindest 2 .Sulfonsäuregruppen, gegebenenfalls einen farbstoff mit weniger, als insgesamt 2 Sulfonsäure- und reaktiven Gruppen und mehr als 0,5 Ί° auf das Wollgewicht bezogen, jedoch nicht so viel, daß der .farbstoff beim Färben nicht aufgenommen wird, eines wasserlöslichen Kondensationsproduktes einer Arylsulfonsäure mit einem Aldon enthält, wobei der anfängliche pH-Wert des FäÄebades in Gegenwart der Wolle unter 5 liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Garn ein mehrdrähtiges Garn

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->7- ΊΑ-26 434

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verwendet, wotei ein Faserstück desselben im wesentlichen aus normaler Wolle und ein anderes Faserstück desselben aus alkalisch vorhehandelter Wolle besteht.

D. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

ζ ei chnet , daß man ein Garn in Form von Gewebe·*· stücken verwendet·

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Polysulfonsäurefarbstoff mit zumindest insgesamt 3 Sulfonsä-ure- und reaktive
G-ruppen verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß man dem Färbebad zusätzlich einen Farbstoff mit weniger als insgesamt zwei bulfonsäure-
und reaktiven Gruppen zugibt.

D. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aldon Formaldehyd verwendete_o

7 ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Garn färbt, welches zumindest 25$, vorzugsweise 35$ normaler Wolle und zumindest 25$, vorzugsweise 35$, alkalisch vorbehandelter Wolle enthält.

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1Α-26. 434

23'

ΛI* ι* 1*222

8. Yerf aliren nach- Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Farbstoff mit zumindest 2 Sulfonsauregruppen in nicht wesentlich* größerer Menge verwendet, als von der vorbehandelten Wolle absorbiert werden kann und einen Farbstoff mit weniger, als insgesamt 2 Sulfonsäure - und reaktiven Gruppen in nicht wesentlich größerer Menge verwendet, als von der normalen Wolle absorbiert werden kann.

,ftf 93