DE1469112B - Verfahren zur Erhöhung der Aufnahmefähigkeit von Acrylnitrilpolymerisatfasern und -fäden für basische Farbstoffe - Google Patents

Description

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Die Schwierigkeiten beim Färben von Textilfasern, viskos. Der pH-Wert des Ausrüstungsbades ist für die aus Polymerisaten mit mindestens 75 °/o ^aus Acryl- das Verfahren gemäß der Erfindung nicht von Benitril hergestellt sind, stellten lange eine ernstliche deutung; jedoch wird zur Vermeidung einer BeBeeinträchtigung der vollen Ausnutzung der Ver- Schädigung der Fasern das Bad auf einem pH-Wert in Wendung dieser Fasern auf dem Textilgebiet dar. Diese 5 dem Bereich von 2 bis 7 gehalten. Die Temperatur des Fasern sind hydrophob und widerstehen so den üb- Ausrüstungsbades liegt zweckmäßig zwischen 15 und liehen Textilfärbearbeitsweisen. Es sind bisher zahl- 50° C, der Temperaturbereich hat jedoch keine Wirreiche Arbeitsweisen zum Färben von Acrylnitril- kung auf das Verfahren gemäß der Erfindung. Allpolymerisatfasern entwickelt worden. Jedoch waren gemein dauert es nur 1 bis 2 Sekunden, um die Fasern diese Arbeitsweisen nicht erfolgreich, da der Farbstoff io durch das Ausrüstungsbad zu bewegen, es ist jedoch nicht vollständig und tief in die Fasern eindrang, was festgestellt worden, daß, wenn man die Fasern 1 oder zu ungleichmäßigen Färbungen und zur Bildung von 2 Minuten lang in dem Bad mit dem Reduktionsmittel Streifen und Flecken auf den Fasern führt. Außerdem beläßt, eine Verbesserung im Weißheitsgrad der Faser sind die Lichtechtheit und die Waschbeständigkeit, auftritt, d. h. eine Verstärkung oder Vertiefung,
die durch diese früheren Arbeitsweisen erzielt werden, 15 Wenn die Fasern nach dem Leiten durch das Ausschlecht, da die Farbstoffe sich auf der Außenfläche rüstungsbad getrocknet worden sind, ist die Farbstoffder Fasern befinden und so gegenüber jeder physika- aufnahme von basischen Farbstoffen beachtlich erlischen Einwirkung, welche die Oberfläche der Fasern höht. So werden durch das Verfahren gemäß der beschädigt, empfindlicher sind. Nach den früheren Erfindung Verfärbungen auf tragbare technische Arbeitsweisen konnte man auch keine Färbung in 20 Grenzen verringert oder vollständig beseitigt. Die kräftigeren Töne-Η, wie Schwarz, Braun, Rotbraun Lichtbeständigkeit und die Waschbeständigkeit ist oder Dunkelblau, erhalten. verglichen mit den bisher gefärbten Acrylfasern aus-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gezeichnet. Zusätzlich können, was von außerordent-*

Aufnahmefähigkeit von Acrylnitrilpolymerisatfasern- licher Wichtigkeit ist, durch das Verfahren gemäß der

und -fäden für basische Farbstoffe zu erhöhen, so daß 25 Erfindung Acrylfasern nun in erfolgreicher Weise in

nicht verfärbte, lichtecht und waschecht gefärbte kräftigeren oder schwereren Farbtönungen, die nicht

Fasern und Fäden erhalten werden, die auch in auslaufen, keine Verfärbung zeigen, und ausgezeichnete

stärkeren oder kräftigeren Farbtönen gefärbt werden Waschbeständigkeit und Lichtbeständigkeit beibe-

können. halten, gefärbt werden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Erhöhung 30 Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erhöhung der Aufnahmefähigkeit von Acrylnitrilpolymerisat- der Aufnahmefähigkeit von Acrylnitrilpolymerisatfasern und -fäden für basische Farbstoffe ist dadurch fasern und -fäden für basische Farbstoffe eignet sich gekennzeichnet, daß man im Zuge des üblichen Naß- besonders für Fasern oder Fäden aus Acrylnitril-, Spinnens die noch gequollenen Fäden in einem Aus- Homo- und -Mischpolymerisaten, einschließlich birüstungsbad behandelt, das neben den üblichen Aus- 35 nären und ternären Polymerisaten, welche mindestens rüstungsmitteln mindestens 0,1 %, bezogen auf das 80 Gewichtsprozent Acrylnitrileinheiten im polymeren Volumen des Ausrüstungsbades, eines Reduktions- Molekül enthalten, oder aus einer Mischung von mittels enthält, wobei man als Reduktionsmittel Acrylnitril-Homo oder -Mischpolymerisaten mit 2 bis Natriumhydrosulfit, Natriumsulfoxylatformaldehyd, 50°/₀ eines anderen polymeren Materials, wobei die Zinksulfoxylatformaldehyd, Zinkhydroxysulfoxylat- 40 Mischung einen Gesamtgehalt an polymerisiertem formaldehyd, modifizierte Hydrosulfite, Zinkhydro- Acrylnitril von mindestens 80 Gewichtsprozent aufsulfit, Mischungen von Natrium- und Zinksulfoxylat- weist. Obwohl es sich bei den Polymerisaten, die bei formaldehyd, Thioharnstoffdioxyd, Natriumthiosulfat dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet oder Natrium-m-bisulfit verwendet. werden, vorzugsweise um solche handelt, welche

Die noch gequollenen Fäden, d. h. nicht zusammen- 45 mindestens 80 °/₀ Acrylnitril enthalten, die allgemein gefallenen Fäden, können nach dem Verlassen des als die faserbildenden Acrylnitrilpolymerisate be-Naßspinnsystems durch ein übliches Ausrüstungsbad kannt sind, kann die Erfindung selbstverständlich in geleitet werden, das allgemein ein Faserschmälzmittel, gleicher Weise auf Polymerisate angewandt werden, z. B. eine Wachsemulsion, einen Faserweichmacher, die weniger als 80 °/₀ Acrylnitril enthalten.
z. B. Äthylenglykol, und ein antistatisch machendes 50 Die Acrylnitrilpolymerisate, die weniger als 80 % Mittel, z. B. eine quaternäre Ammoniumverbindung Acrylnitrileinheiten enthalten, sind auch zur Bildung enthält, wobei dem Bad erfindungsgemäß ein Reduk- von Filmen, Uberzugszusammensetzungen, bei Formtionsmittel zugesetzt ist, das aus Natriumhydrosulfit, oder Preßarbeitsweisen und bei Lacken usw. brauchbar. Natriumsulfoxylat, Formaldehyd, Zinksulfoxylatform- Beispielsweise kann das faserbildende Polymerisat aldehyd, Zinkhydroxysulfoxylatformaldehyd, modifi- 55 ein Mischpolymerisat aus 80 bis 98 °/₀ Acrylnitril und zierten Hydrosulfiten, Zinkhydrosulfit, einer Mischung 2 bis 20 °/₀ eines anderen Monomeren sein, welches die von Natrium-und Zinksulf oxylatformaldehyd, Thio- > C = C =:-Bindung enthält und mit Acrylnitril harnstoffdioxyd, Natriumthiosulfat oder Natrium- mischpolymerisierbar ist. Geeignete monoolefinische m-bisulfit bestehen kann. Unter den bei dem Ver- Monomere umfassen Acrylsäure, «-Chloracrylsäure fahren gemäß der Erfindung verwendeten Färbe- 60 und Methacrylsäure. Die Acrylate, wie Methylbedingungen, zersetzen sich die Farbstoffs nicht. Sie methacrylat, Äthylmethacrylat, Butylmethacrylat, Medringen entweder in die Faser ein, oder sie bleiben in thoxymethylmethacrylat, /3-Chloräthylmethacrylat und Lösung. Die Menge an Reduktionsmittel, bezogen auf die entsprechenden Ester der Acryl- und «-Chloracryldas Volumen des Ausrüstungsbades, liegt zweckmäßig säuren, Vinylchlorid, Vinylfluorid, Vinylbromid, Vinyzwischen 0,1 und 10°/₀, wobei 3,0°/₀ bevorzugt sind. 65 lidenchlorid, 1-Chlor-l-bromäthylen, Methacrylnitril, Es kann jedoch auch ein höherer Prozentsatz ver- Acrylamid und Methacrylamid, oc-Chloracrylamid wendet werden, jedoch ist dies nicht wirtschaftlich, oder Monoalkylsubstitutionsprodukte davon, Methyl- und auch das Ausrüstungsbad wird dadurch ziemlich vinylketon, Vinylcarboxylate, wie Vinylacetat, Vinyl-

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chloracetat, Vinylpropionat und Vinylstearat, N-Vi- Vor dem Eintauchen der Probe in das Färbebad

nylimide, wie N-Vinylphthalimid und N-Vinylsuccin- und nach dem 2stündigen Kochen wurde die Konzen-

imid, Methylenmalonsäureester, Itaconsäure und Ita- tration an Farbstcff in dem Färbebad unter Ver-

consäureester, N-Vinylcarbazol, Vinylfuran, Alkyl- Wendung eines Spektralphotometers bestimmt. Die

vinylester, Vinylsulfonsäure, Äthylen, Λ,/3-Dicarbon- 5 Konzentration an Farbstoff betrug zu Beginn

säuren oder deren Anhydride oder Derivate, wie Di- 26 Gewichtsprozent der Faserprobe. Nach Beendigung

äthylcitraconat, Diäthylmessaconat, Styrol, Vinyl- des Färbens wurde festgestellt, daß die Konzentration

naphthalin, vinylsubstituierte, tertiäre, heterocyclische des Farbstoffs in dem Färbebad 18,8 %, bezogen auf

Amine, wie Vinylpyridine und alkylsubstituierte das Gewicht der Probe, betrug, was anzeigt, daß die

Vinylpyridine, beispielsweise 2-Vinylpyridin, 4-Vinyl- ίο Farbstoffaufnahme der Probe 7,2 %, bezogen auf das

pyridin, 2-Methyl-5-pyridine wie 2-Vinylpyridin, 4-Vi- Gewicht der Probe, betrug. Dies war eine Kontroll-

nylpyridin, 2-Methyl-5-vinyIpyridin usw., 1-Vinyl- probe, bei welcher kein Reduktionsmittel im Aus-

imidazol und alkylsubstituierte 1-Vinylimidazole, wie rüstungsbad vorlag. i :

2-, 4-, oder 5-Methyl-l-vinylimidazol und andere . (b) 40 g von Fasern, die aus 92 % Acrylnitril und

5C = Cc enthaltende polymerisierbare Materialien. 15 8% Vinylacetat zusammengesetzt waren, wurden aus

Das Polymerisat kann ein tertiäres oder höheres dem Spinnsystem entfernt und durch ein Standard-Mischpolymerisat sein, beispielsweise Produkte, die ausrüstungsbad geführt, welches aus einem gewöhndurch die Interpolymerisation von Acrylnitril und liehen Weichmacher, einem gewöhnlichen Schmälzzwei oder mehreren irgendwelcher der vorstehend mittel und einem gewöhnlichen antistatisch machenden angegebenen Monomeren mit Ausnahme von Acryl- 20 Mittel und 2,1 Volumprozent Natriumhydrosulfit benitril erhalten worden, insbesondere und vorzugsweise stand; sie fielen zusammen und wurden getrocknet, umfaßt das ternäre Polymerisat Acrylnitril, Methacryl- Diese 40-g-Probe wurde dann in ein Färbebad einnitril und 2-Vinylpyridin. Die ternären Polymerisate gebracht, wobei das Verhälntis von Färbebad zu enthalten vorzugsweise 80 bis 98 °/₀ Acrylnitril, 1 bis Fasern 40:1 betrug, und das Färbebad 16 % basischen 10% eines Vinylpyridins oder eines 1-Vinylimidazols 25 Blaufarbstoff, 5% Ammoniumacetat und 1% Essig- und 1 bis 18 % einer anderen Substanz, wie Methacryl- säure, jeweils bezogen auf das Gewicht der Probe, nitril oder Vinylchlorid. enthielt. Dieses Färbebad wurde auf den Siedepunkt

Das Polymerisat kann auch eine Mischung aus gebracht und 2 Stunden darauf gehalten. Die Fasereinem Polyacrylnitril oder einem binären Mischpoly- probe wurde dann entnommen, gespült und getrocknet, merisat aus 80 bis 99% Acrylnitril und 1 bis 20°/₀ 30 Vor dem Eintauchen der Probe in das Färbebad mindestens einer anderen := C = C =: enthaltenden und nach dem 2stündigen Kochen wurde die Konzen-Substanz mit 2 bis 50 Gewichtsprozent eines Misch- tration des Farbstoffs in dem Färbebad durch Verpolymerisats von 10 bis 70°/₀ Acrylnitril und 80 bis Wendung eines Spektralphotomsters bestimmt. Die 90 % mindestens eines anderen > C = C =: ent- Farbstoffkonzentration zu Beginn betrug etwa 16 ⁰J₀, haltenden polymerisierbaren Monomeren sein. Wenn 35 berechnet auf das Gewicht der Probe. Nach Beendigung das polymere Material eine Mischung umfaßt, ist des Färbens wurde festgestellt, daß die Konzentration es vorzugsweise eine Mischung eines Mischpoly- des Farbstoffs in dem Färbebad 3,8%. bezogen auf merisats von 90 bis 98 % Acrylnitril und 2 bis 10 % das Gewicht der Probe, betrug, was anzeigte, daß die eines anderen monoolefinischen Monomeren, wie Aufnahme der Probe an basischem Farbstoff 12,2 %, Vinylacetat, welches gegenüber Farbstoff nicht auf- 40 bezogen auf das Gewicht der Probe, betrug,
nahmefähig ist, mit einer genügenden Menge eines

Mischpolymerisats aus 10 bis 70% Acrylnitril und Beispiel2
80 bis 90% eines vinylsubstituierten tertiären heterocyclischen Amins, wie Vinylpyridid oder 1-Vinyl- 40 g von Fasern, bestehend aus einer Mischung aus imidazol, um eine anfärbbare Mischung zu ergeben, 45 88% eines Mischpolymerisats, hergestellt aus 94% welche einen Gesamtgehalt, an vinylsubstituiertem Acrylnitril und 6% Vinylacetat, und 12% eines antertiärem heterocyclischen! Amin von 2 bis 10 %> be- deren Mischpolymerisats, aufgebaut aus 50 % Acrylzogen auf das Gewicht der Mischung, besitzt. nitril und 50 % Methyl-vinylpyridin, wurden von dem

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Bei- Spinnsystem entfernt, nachdem sie durch ein Standardspielen näher veranschaulicht. Die Prozentsätze sind, 50 Ausrüstungsbad geführt worden sind, welches zuwenn nichts anderes angegeben ist, auf Gewichtsbasis sammengesetzt ist aus einem üblichen.Weichmacher, bezogen. einem üblichen Schmälzmittel, einem üblichen anti-Beisniel 1 statisch machenden Mittel und 2,1 Volumprozent

Natriumhydrosulfit; sie fielen zusammen und wurden

(a) 40 g einer Faser, die aus mindestens 80 % Acryl- 55 getrocknet. Diese 40-g-Probe wurde dann in ein Färbenitril zusammengesetzt ist, wurden aus dem Spinn- bad eingebracht, welches aus 16% basischem Blausystem entfernt, nachdem sie durch ein Standard- farbstoff, 5 % Ammoniumacetat und 1 % Essigsäure, ausrüstungsbad geleitet worden waren, welches aus jeweils berechnet auf das Gewicht der Probe, bestand, einem Weichmacher, einem Schmälzmittel und einem wobei das Verhältnis von Färbebad zu Faser 40:1 antistatisch machenden Mittel zusammengesetzt war, 60 betrug. Dieses Färbebad wurde auf den Siedepunkt sie fielen zusammen und wurden getrocknet. Diese gebracht und darauf 2 Stunden lang gehalten. Die 40 g wurden dann in ein Färbebad bei einem Ver- Faserprobe wurde dann entfernt, gespült und gehältnis von Färbebad zu Faser von 40:1 eingebracht, trocknet.

welches aus 26% basischen Blaufarbstoffs, 5% Am- Vor dem Eintauchen der Probe in das Färbebad

moniumacetat und 1% Essigsäure bestand. Dieses 65 und nach dem 2stündigen Kochen wurde die Farb-

Färbebad wurde auf den Siedepunkt gebracht und stcffkonzentration in dem Färbebad durch Ver-

darauf 2 Stunden lang gehalten. Die Faser wurde wendune eines Spektralphotometers bestimmt. Die

dann herausgenommen, gespült und getrocknet. Farbstoffkonzentration betrug am Anfang 16%, be-

rechnet auf das Gewicht der Probe. Nach Beendigung des Färbens wurde bestimmt, daß die Farbstoffkonzentration im Färbebad 4%, berechnet auf das Gewicht der Probe, betrug, was anzeigte, daß die Aufnahme der Probe an basischem Farbstoff 12°/₀, berechnet auf das Gewicht der Probe, betrug.

Beispiel3

Das Verfahren von Beispiel 1 (b) wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 0,2 Volumprozent Natriumhydrosulfit in dem Ausrüstungsbad verwendet wurden. Die Konzentration des Farbstoffs in dem Färbebad betrug, nachdem die Färbearbeitsweise vollendet war, 5,S⁰J₀, was eine Aufnahme an basischem Farbstoff von 10,2% anzeigte.

Beispiel 4

Das Verfahreft-yon Beispiel 1 (b) wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 3 Volumprozent Natriumhydrosulfit in dem Ausrüstungsbad und 26 Gewichtsprozent basischen Blaufarbstcffs, bezogen auf die Probe, verwendet wurden. Die Konzentration an Farbstoff in dem Farbbad betrug nach Beendigung der Färbearbeitsweise 10,3 %, was eine Aufnahme an basischem Farbstoff von 15,7% anzeigte.

Beispiel 5

Das Verfahren von Beispiel 4 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 4 Volumprozent Natriumhydrosulfit in dem Ausrüstungsbad verwendet wurden. Die Farbstoffkonzentration in dem Färbebad betrug nach Beendigung der Färbearbeitsweise 11%, was eine Aufnahme an basischem Farbstoff von 15 % anzeigte.

Beispiel 6

Die Arbeitsweise von Beispiel 4 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 5 Volumprozent Natriumhydrosulfit in dem Ausrüstungsbad verwendet wurden. Die Farbstoffkonzentration in dem Färbebad betrug nach Vollendung der Färbearbeitsweise 10,3 %, was eine Aufnahme an basischem Farbstoff von 15,7 % anzeigte.

Beispiel 7

Das Verfahren von Beispiel 4 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 3 Volumprozent Natriumsulfoxylatformaldehyd in dem Ausrüstungsbad verwendet wurden. Die Farbstoffkonzentration in dem Färbebad betrug nach Vollendung der Färbearbeitsweise 11,4 %, was eine Aufnahme an basischem Farbstoff von 14,6 % anzeigte.

Beispiel 8

Die Arbeitsweise von Beispiel 7 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 4 bzw. 5 Volumprozent Natriumsulfoxylatformaldehyd in dem Ausrüstungsbad verwendet wurden. Die Farbstoffkonzentration in den Färbebädern betrug nach Vollendung der Färbearbeitsweisen 10,5 bzw. 10,9 %, was eine Aufnahme an basischem Farbstoff von 15,5 bzw. 15,1 % anzeigte.

Beispiel 9

Die Arbeitsweise von Beispiel 7 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 3, 4 bzw. 5 Volumprozent Natrium-m-bisulfit dem Ausrüstungsbad zugesetzt wurden. Die Farbstcffkonzentration in den Färbebädern betrug nach Beendigung der Färbearbeitsweisen 10,0, 10,6 bzw. 10,7 ⁰I₀, was eine Aufnahme an basischem Farbstoff von 16,0, 15,4 bzw. 15,3% anzeigte.

Beispiel 10

Die Arbeitsweise von Beispiel 7 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 3, 4 bzw. 5 Volumprozent Zinkhydrosulfit in dem Ausrüstungsbad verwendet wurden. Die Farbstcffkonzentration in den Färbe-* bädern betrug nach Beendigung der Färbearbeitsweisen 14,9, 15,0 bzw. 15,6 %, was eine Aufnahme an basischem Farbstoff von 11,0, 11,0 bzw. 10,4% anzeigte.

Beim Vergleich der Ergebnisse der Aufnahme von basischem Farbstoff von Fasern, welche im Ausrüstungsbad mit einem Reduktionsmittel behandelt wurden, mit dem Kontrollversuch, bei dem im Ausrüstungsbad kein Reduktionsmittel vorhanden war, wird die überragende Verbesserung der Aufnahmefähigkeit an basischem Farbstoff offensichtlich. In verschiedenen Fällen betrug die Verbesserung mehr als 100 ⁰I₀, was sehr zur weiteren Verwendung von Acrylfasern auf dem Textilgebiet dient.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erhöhung der Aufnahmefähigkeit von Acrylnitrilpolymerisatfasern und -fäden für basische Farbstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß man im Zuge des üblichen Naßspinnens die noch gequollenen Fäden in einem Ausrüstungsbad behandelt, das neben den üblichen Ausrüstungsmitteln mindestens 0,1 %, bezogen auf das Volumen des Ausrüstungsbades, eines Reduktionsmittels enthält, wobei man als Reduktionsmittel Natriumhydrosulfit, Natriumsulfoxylatformaldehyd, Zinksulfoxylatformaldehyd, Zi nkhydroxysulf oxylatf ormaldehyd, modifizierte Hydrosulfite, Zinkhydrosulfit, Mischungen von Natrium- und Zinksulfoxylatformaldehyd, Thioharnstoffdioxyd, Natriumthiosulfat oder Natriumm-bisulfit verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Reduktionsmittel in einer Menge von 3 %, bezogen auf das Volumen des Ausrüstungsbades, verwendet.