DE1469613B

DE1469613B - Verfahren zum Färben und Bleichen von proteinhaltigem Fasergut in einem Bade. Ana: Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG, 6700 Ludwigshafen

Info

Publication number: DE1469613B
Authority: DE
Inventors: Dr. Oswald 6710 Frankenthal Schmidt

Description

• Proteinhaltiges Fasergut, wie Wolle, tierisches Haar, Seide, synthetische Proteinfasern und deren Mischungen miteinander und mit anderen Fasern, wie solchen aus Cellulose, Celluloseregenerat, synthetischen linearen Polyamiden, Polyestern oder Acrylnitrilpolymerisaten, wird im allgemeinen bei erhöhter Temperatur, d. h. bei 80 bis 100"C oder unter Druck bei über 100"C in Bädern gefärbt, die einen pH-Wert von 1,5 bis 8,5 haben; die Bäder enthalten dabei die allgemein üblichen sogenannten Wollfarbstoffe und gegebenenfalls Färbehilfsmittel, z. B. Egalisiermittel.

Oft ist es erforderlich oder doch erwünscht, das zu färbende proteinhaltige Gut zu bleichen, damit die Farbstoffe voll wirken können. Bisher war es üblich, zu diesem Zweck eine Vorbleiche mit Wasserstoffperoxyd in alkalischem Medium bei Temperaturen bis ungefähr 50⁰C durchzuführen. Dieses Verfahren hat eine Reihe von Nachteilen. Führt man es so durch, dai3 das Behandlungsgut geschont wird, so erfordert es einen erheblichen Zeitaufwand. Versucht man dagegen, die Bleichzeit durch schärfere Bedingungen, beispielsweise durch Erhöhung der Bleichtemperatur oder der Konzentration an Wasserstoffperoxyd, zu verkürzen, so steigt die Schädigung des Behandlungsgutes so stark an, daß sie zusammen mit der Beeinträchtigung durch den Färbevorgang die zulässigen Werte leicht überschreiten kann.

Neuerdings ist ein Verfahren zum Bleichen von keratinhaltigem Fasergut bekanntgeworden, bei dein eine saure Perameisensäurelösung als Bleichmittel verwendet wird. Das Verfahren zeichnet sich durch kurze Bleichzeiten aus. Es schädigt zwar die Faser" weniger als die obenerwähnte Peroxydbleiche, doch ist auch bei ihm die Gefahr einer zu großen Beeinträchtigung bei nachfolgendem Färben noch nicht völlig gebannt. Der durch diese bekannten Verfahren erzielte Bleicheffekt wird zum Teil beim nachfolgenden Färben durch eine dabei auftretende Vergiibung wieder zunichte gemacht.

Gemäß dem älteren Patent 1 258 820 wird vorgeschlagen, keratinhaltiges Fasergut dadurch zu bleichen und zu färben, daß man üblichen Färbebädern Wasserstoffperoxyd und/oder Perameisensäure und außerdem extrem große Mengen an kondensierten Phosphaten als Stabilisatoren zusetzt und dadurch Bleich- und Färbevorgang so aneinander angleicht, daß sie unter denselben Bedingungen ablaufen. Ein ähnliches Verfahren betrifft das ältere Patent 1256 621. Bei diesem Verfahren setzt man üblichen Färbebädern Wasserstoffperoxyd und außerdem wasserlösliche Salze von komplexbildenden Aminopolycarbonsäuren in Mengen zwischen 0,25 und 1,5 g/l als Stabilisatoren zu. Auch dadurch erzielt man eine solche Angleichung von Bleich- und Färbe-Vorgang, daß beide gleichzeitig durchgeführt werden können. Diese Verfahren schonen /war das Behandlungsgut mehr als das bekannte getrennte Bleichen und Färben, sie bedingen aber einen recht hohen Verbrauch an Stabilisatoren. Der durch sie erzielbare (>o Effekt entspricht etwa demjenigen, den man durch Vorblciche und anschließendes Färben erreicht.

Es wurde nun gefunden, daß man gegenüber den bekannten Verfahren eine bessere Fuserschonung ohne den Verbrauch großer Stabilisatormengen und ^ft5 außerdem eine stärkere Bleichwirkung und damit brillantere Färbungen erhält, wenn man das proteinhaltige Fasergut unter Verwendung von Färbebädern mit einem pH-Wert von 1,5 bis 8,5, die gegen Peroxyde beständige Wollfarbstoffe und gegebenenfalls übliche Färbehilfsmittel enthalten, in einem Bad färbt und bleicht, indem man den Färbebädern Wasserstoffperoxyd und/oder Perameisensäure in Mengen, die 0,4 bis 10 g/l Aktivsauerstoff entsprechen, und anorganische Sauerstoffstabilisatoren in Mengen von 0,3 bis 1 g/l und/oder organische Sauerstoffstabilisatoren in Mengen von 0,05 bis 0,2 g/l zu einem solchen Zeitpunkt zugibt, daß der optimale Bleicheffekt nicht vor Beendigung des Färbens erzielt wird.

Vorzugsweise führt man das erfindungsgemäße Verfahren mit Perameisensäure durch, da man auf diese Weise die größte Faserschonung erzielt. Die Perameisensäurc kann beispielsweise gemäß den Angaben der belgischen Patentschrift 622 000 hergestellt werden. Besonders vorteilhaft und daher bevorzugt ist es, das Perameisensäure-Bleichbad gemäß Patent 1 269 993 oder 1 269 991 herzustellen.

Wasserstoffperoxyd und/oder Perameisensäure wendet man vorzugsweise in Mengen an, die 0,45 bis 2 g/l Aktivsauerstoff entsprechen. Unter Aktivsauerstoff wird dabei der Sauerstoff verstanden, der aus dem Wasserstoffperoxyd oder der Perameisensäure bei quantitativer Umsetzung zu Wasser oder Ameisensäure freigesetzt wird.

Anorganische Sauerstoffstabilisatoren sind allgemein bekannt und gebräuchlich. Als Beispiele für solche Stabilisatoren seien genannt: Magnesiumphosphat, Magnesiumsilikat" und Natriumsilikat; von besonderer Bedeutung für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sind die wasserlöslichen kondensierten Phosphate, wie Pyrophosphate. Tripoiyphosphatc und Tetrapoly- bis Heptapolyphosphate. Wegen ihrer leichten Ziigänglichkeit und besonders guten Wirksamkeit werden die Tetraalkalipyrophosphate und die Alkalitripolyphosphate bevorzugt.

Unter organischen Sauerstoffstabilisatoren werden die dafür bekannten Aminocarbonsäuren verstanden, die auf ein basisches Stickstoffatom mehr als eine Carboxylgruppe enthalten, sowie deren wasserlösliche Salze. Beispiele für diese auch als komplexbildende Aminopolycarbonsäuren bekannten Stoffe sind N-Hydroxyäthyläthylendiamintriessigsäurc, o-Cyclonexylendiamintetraessigsäure. Nitrilotriessigsäure und vorzugsweise Athylendiamintetraessigsäure. Die Salze leiten sich vorzugsweise von Alkalimetallen und/oder vom Magnesium ab. Besonders gute Ergebnisse erzielt man oft mit Mischungen aus komplexbildenden Aminopolycarbonsäuren oder deren Salzen uml anorganischen Sauerstoffstabilisatoren, insbesondere den genannten kondensierten Phosphaten. Diese Mischungen ergeben oft einen noch besseren Bleieheffekt als ihre Komponenten allein.

Das neue Verfahren läßt sich sehr einfach anwenden. Die Arbeitsbedingungen werden wie bei den bisher üblichen Färbeverfahren in erster Linie den jeweils zu verwendenden Farbstoffen angepaßt. Insbesondere der pH-Wert des Bades, der vorzugsweise im sauren oder neutralen Bereich liegt, wird so gewählt, wie er für den oder die zu verwendenden Farbstoffe besonders günstig ist. Gegenüber üblichen Färbeverfahren besteht nur eine Einschränkung, daß nämlich gegen Peroxyde beständige Farbstoffe benutzt werden müssen. Die Farbstoffhersleller geben in ihren Muslerkarten und sonstigen technischen Hinweisen Auskunft über das Verhalten ihrer

Farbstoffe gegen Peroxyde. Im übrigen können die verwendeten Farbstoffe den Tür die Wollfärbung üblichen Klassen angehören. Genannt seien beispielsweise als wichtigste Klassen saure Azofarbstoffe, saure Anthrachinonfarbstoffe, 1 : l-Metallkomplexfarbstoffe und 1 : 2-Metallkomplexfarbstoffe. Neben den Farbstoffen und Mitteln zur Einstellung des pH-Wertes können die Bäder die beim Färben proteinhaltigen Fasergutes gebräuchlichen Hilfsmittel, beispielsweise Egalisiermittel, Netzmittel, Färbebeschleuniger, Dispergiermittel, Puffersalze, Neutralsalze und Faserschutzmittel, enthalten.

Das Arbeiten mit den Färbebädern entspricht dem üblichen Färben von proteinhaltigem Fasergut. Man kann also beispielsweise das Behandlungsgut in die auf etwa 50 C erwärmten Bäder geben, diese zum Kochen erhitzen und ungefähr 1 Stunde auf Kochtemperatur halten. Es ist aber auch möglich, das Hochtemperaturverfahren anzuwenden, d.h. die Behandlung unter Druck bei Temperaturen über 100"C.

Wesentlich für das vorliegende Verfahren ist es φ nun, daß das Bleichmittel noch nicht zu Beginn des Färbevorgangs im Bad enthalten ist, sondern frühestens zu einem solchen Zeitpunkt in das Färbebad gegeben wird, daß das Bleichen und das Färben zur gleichen Zeit beendet sind. Der Zeitpunkt, von dem ab das Bleichmittel zugesetzt werden kann, ergibt siqh also in einfacher Weise als Differenz aus Färbedauer und dem für das Bleichen erforderlichen Zeitbedarf. Dieser hängt vor allem von der Behandlungstemperatur ab und kann durch einfache Vorversuche ermittelt werden. Als Anhalt sei erwähnt, daß unter den oben erläuterten Bedingungen der optimale Bleicheffekt bei den Temperaturen der HT-Färberei, also bei über KX)'bis 120 "C in 10 bis 2 Minuten, bei 100' C in K) bis 20 Minuten, bei 90' C in 20 bis 40 Minuten und bei 80 C in 30 bis 40 Minuten erreicht wird.

Man kann das Bleichmittel auch nach dem berechneten Zeitpunkt in das Färbebad geben. In diesem Fall ist der Färbevorgang vor dem Bleichvorgang beendet. Schließlich ist es auch möglich, \ das Bleichmittel erst nach Beendigung des Färbe- w' Vorgangs in das Bad zu geben. Da die zuletzt genannten Ausführungsformen aber längere Gesamtbehandlungszeiten erfordern, arbeitet man im Interesse möglichst geringer Faserschädigung vorzugsweise so, daß Färbe- und Bleichvorgang ungefähr gleichzeitig beendet sind. Die Sauerstoffstabilisatoren kann man zu einem beliebigen Zeitpunkt vor der Zugabe des Bleichmittels in das Färbebad geben. Vorzugsweise gibt man sie etwa zur gleichen Zeit zu wie das Bleichmittel.

Das neue Verfahren gibt unter größtmöglicher Schonung des Behandlungsgutes Färbungen von besonderer Brillanz und erfordert außerdem einen geringeren Zeit- und Arbeitsaufwand als die bekannten zweistufigen Verfahren mit getrennten Bleich- und Färbebädern.

Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente sind Gewichtseinheiten. C. I. bedeutet Color Index, 2. Auflage, 1956.

Beispiel!

In einer Haspelkufe aus Edelstahl mit 10001 Flotteninhalt werden etwa 900 I Wasser von ungefähr 50"C vorgelegt; dann setzt man 5 kg wasserfreies Natriumsulfat und 4 kg Ammoniumacetat hinzu und füllt auf etwa 10001 auf. Man geht mit 50 kg vorgereinigter Wollstückware in die Flotte ein und setzt, in etwas' Wasser gelöst, 25 g des Farbstoffes C. I. Acid Blue 59

(C. I. 50 315) zu. Die Flotte wird bei laufender Haspel in 30 Minuten auf Kochtemperatur erhitzt und 40 bis 45 Minuten bei Kochtemperatur belassen. Nach Zugabe von 1 1 60%iger Essigsäure wird nochmals 10 bis 15 Minuten bei Kochtemperatur belassen.

ίο Dann werden 0,81 einer 25"/nigen Lösung des Magnesiumdinatriumsalzes der Äthylendiaminotetraessigsäure und weiterhin 101 Wasserstoffperoxyd (35%) der Flotte zugesetzt und diese weitere 15 Minuten auf Kochtemperatur gehalten. Anschließend wird in üblicher Weise mit Wasser gespült. Man erhält eine schöne hellblaue Färbung, deren Brillanz noch die übertrifft, die auf entsprechend vorgebleichter Ware bei gleicher Färbeweise ohne Oxydationsmittel und Stabilisator im Färbebad erzielt wird.

Beispiel2

In einem 20001 Flotte fassenden Hängeapparat aus Edelstahl werden etwa 1800 1 Wasser vorgelegt und auf einem Materialträger 100 kg vorgereinigtes ungebleichtes Wollgarn eingebracht. Bei laufender Zirkulationspumpe wird auf etwa 50'C vorgeheizt und mit 60%iger Essigsäure ein pH-Wert von etwa 4,5 eingestellt. Als Egalisiermittel werden noch 250 g Natriumsalz des sauren Schwefelsäureesters eines Adduktes aus 1 Mol Spermölalkohol und 80 Mol Äthylenoxyd und 400 g eines Adduktes aus 1 Mol Oleylamin und 10 Mol Äthylenoxyd zugesetzt und danach 100 g des Farbstoffes C. I. Acid Blue 62 (C. I. 62 045), die vorher in Wasser gelöst wurden. Dann wird die Flotte auf 20001 aufgefüllt. In etwa 10 Minuten wird auf 80 C erhitzt und 45 Minuten bei dieser Temperatur belassen. Dann werden 1 kg Dinatriumdihydrogenpyrophosphat, das in heißem Wasser gelöst wurde, und 101 Wasserstoffperoxyd (35%) zugesetzt und noch 30 Minuten bei 80"C weitergefärbt. Anschließend wird die Ware in üblicher Weise mit Wasser gespült. Man erhält eine schöne hellblaue Färbung, deren Brillanz noch die übertrifft, die man sonst auf entsprechend vorgebleichter Ware bei gleicher Färbeweise, aber ohne Oxydationsmittel- "" zusatz erzielt.

B e i s ρ i e 1 3

In einen Hängeapparat aus Edelstahl, der 2000 1 Flotte faßt, werden etwa 18001 Wasser gefüllt; . dann setzt man 10 kg wasserfreies Natriumsulfat und 10 kg Ammoniumacetat zu, erwärmt auf 50 C und geht mit dem Materialträger, auf dem sich 100 kg ungebleichtes vorgereinigtes Wollgarn befinden, in die Flotte ein, die auf etwa 20001 aufgefüllt wird. Bei eingeschalteter Zirkulationspumpe werden 150 g des Farbstoffes C. I. Acid Blue 90 (C. I. 42 655), die zuvor in Wasser gelöst wurden, zugesetzt. Man erhitzt innerhalb von 20 bis 30 Minuten auf 90 C, hält 40 bis 45 Minuten bei dieser Temperatur, setzt dann 1,51 60%ige Essigsäure, 1,0 kg Natriumpyrophosphat (wasserfrei), 1,0 1 25-prozentige Lösung des Magnesiumdinatriumsalzes der Äthylendiaminotetraessigsäure sowie 30 I einer

(>5 Bleichstammlösung, bestehend aus 20! Wasserstoffperoxyd (35%), 71 Formaldehyd (30%) und 31 lO'Voiger Schwefelsäure, dem FärbebaJ zu und färbt bei 90"C noch 20 Minuten weiter. Danach wird die

Ware in üblicher Weise gespült. Man erhält eine schöne hellblaue Färbung, deren Brillanz besser ist als bei Durchführung der gleichen Färbung auf entsprechend vorgebleichter Ware ohne Oxydationsmittel im Färbebad.

Beispiel 4

In einen Hängeapparat aus Edelstahl, der 2000 1 Flotte faßt, werden ungefähr 18001 Wasser von etwa 5O⁰C gefüllt. Man löst darin 10 kg wasserfreies Natriumsulfat auf und setzt 4 kg konzentrierte Schwefelsäure zu. Dann werden 100 g C. I. Acid Blue 45 (CI. 63 010), in-etwas Wasser gelöst, der Flotte zugesetzt, die auf etwa 20001 aufgefüllt wird. Bei eingeschalteter Zirkulationspumpe wird nun mit dem Materialträger, auf dem sich 100 kg ungebleichtes vorgereinigtes Wollgarn befinden, in die Flotte eingegangen. Man erhitzt innerhalb von 20 bis 30 Minuten auf Kochtemperatur, hält 40 bis 45 Minuten bei dieser Temperatur, setzt noch 1,51 60%ige Essigsäure zu und färbt weitere 20 bis 30 Minuten bei Kochtemperatur weiter. Dann setzt man !21 Wasserstoffperoxyd (35%) und 4,0 kg einer Mischung aus 56 Teilen hydroxymethansulfonsaurem Natrium, 23 Teilen Hexamethylentetramin, 15 Teilen Natriumtripolyphosphat und 6 Teilen Äthylendiaminotetraessigsäure der Flotte zu und behandelt die bereits fertige Färbung 15 Minuten bei Kochtemperatur nach. Dann wird die Ware in üblicher Weise gespült. Man erhält eine schöne blaue Färbung, deren Brillanz besser ist als auf einer entsprechend vorgebleichten Ware, die ohne Oxydationsmittel-Nachbehandlung in gleicher Weise gefärbt wurde. ' ""

Beispiel 5

35

In einem'Kreuzspulfarbeapparat aus Edelstahl, der etwa 2500 1 Flotte faßt, werden etwa 2250 1 Wasser vorgelegt, der Materialträger mit 250 kg vorgereinigtem Wollgarn in Form von Kreuzspulen eingefahren und die Zirkulationspumpe eingeschaltet, um die Hauptmenge an Luft aus den Kreuzspulen zu verdrängen. Die Flotte wird auf 50 C aufgeheizt und mit 3,8 kg 60%iger Essigsäure und 1.5 kg Natriumsalz des sauren Schwefelsäureesters eines Adduktes aus 1 Mol Spermölalkohol und 80 Mol Äthylenoxyd und 500 g des in Wasser gelösten Farbstoffes der Formel

OH

H₂NSO;, \ '/

in Form seines 1 : 2-Cliromkomplexes versetzt. Die Hotte wird in 40 bis 45 Minuten auf Kochtempcralur gebracht und 40 bis 45 Minuten bei K och tempera tür belassen. Dann setzt man 201 Wasserstoffperoxyd (35"/o). 3.5 kg nitrilomelhansullbnsaures Natrium. 1.4 kg Hexamethylentetramin. 0.5 kg Älhylendiamintetraessigsäure und 1.4 kg Natriumtripolyphosphat <·<· der Flotte zu und behandelt die bereits fertige Färbung 15 Minuten bei Kochtemperatur oder 20 Minuten bei 90 C nach. Anschließend wird in üblicher Weise gespült. Man erhält eine schöne hcllvioletle Färbung, deren Brillanz noch besser ist als auf einer t>s entsprechend vorgebleichten Ware, die in gleicher Weise, aber ohne die oxydative Nachbehandlung gefärbt wird.

Beispiele

Man verwendet einen Färbeapparat aus Edelstahl für Kammzug-Bobinen, der 15001 Flotte faßt. In den Apparat werden zunächst etwa 12501 Wasser und die Bobinen mit 100 kg ungebleichtem Wollkammzug eingebracht. Bei laufender Zirkulationspumpe wird auf 50⁰C vorgeheizt, dann werden 10 kg wasserfreies Natriumsulfat und 8 kg Ammoniumacetat und eine wäßrige Lösung von 50 g C. I. Acid Blue 59 (C. I. 50 315) zugesetzt. Nach Auffüllen der Flotte auf etwa 15001 wird in 30 Minuten auf Kochtemperatur erwärmt und 40 bis 45 Minuten bei Kochtemperatur belassen. Dann werden noch 1,51 6O°/oige Essigsäure zugesetzt und in weiteren 20 bis 30 Minuten bei Kochtemperatur zu Ende gefärbt. Dann setzt man 91 Wasserstoffperoxyd, 1,5 1 10%ige Schwefelsäure, 1 1 Formamid und 0,2 kg Äthylendiamintetraessigsäure zu und behandelt die Färbung 15 Minuten bei Kochtemperatur nach. Man kann auch die Flotte auf 90⁰C abkühlen und 20 Minuten bei 90⁰C nachbehandeln oder auf 80°C abkühlen und 30 Minuten bei 80 Q nachbehandeln. Anschließend wird wie üblich mit Wasser gespült. Man erhält eine schöne hellblaue Färbung, deren Brillanz noch besser ist als auf entsprechend vorgebleichter Ware, die in gleicher Weise ohne oxydative Nachbehandlung gefärbt wurde.

Be i s ρ i e 1 7

In den Materialträger eines Packapparates aus Edelstahl, der ungefähr 1000 1 Flotte faßt, werden 100 kg gewaschene lose Wolle eingepreßt. Der Apparat wird zunächst mit etwa 9001 Wasser gefüllt und die Zirkulation eingeschaltet, um die Hauptmenge an Luft aus dem Wollmaterial zu verdrängen. Es werden 1.5 1 60"/oige Essigsäure, 2 kg Ammoniumsulfat und 250 g Natriumsalz des sauren Schwefelsäureesters eines Adduktes aus 1 Mol Spermölalkohol und 80 Mol Äthylenoxyd darin aufgelöst. Zum Schluß werden 100 g des Farbstoffes der

^Formd NH-CO-OCH,

SO,NH,

■--- N -■■-■ N

II-NSO, - ^J

OCH,

in Wasser gelöst, der Flotte zugesetzt und die Flotte auf insgesamt KXX) 1 aufgefüllt. Man erhitzt die I-'Iolte in 40 bis 45 Minuten auf Kochtempcratur und beläßt 25 bis 30 Minuten bei Kochlemperatur. Dann werden I kg Natriumtripolyphosphat und 10 i einer Mischung, bestehend ;ius 60 Teilen Wasserstoff jToroxvd (35"»). 35 Teilen Wasser. 2 Teilen Schwefelsäure (I0"»iü) und 3 Teilen Ameisensäure-

methylester zugesetzt und weitere 15 Minuten bei Kochtemperatur weitergefärbt. Anschließend wird die Flotte abgelassen und die Ware in üblicher Weise gespült. Man erhält eine schöne hellgraue Färbung, deren Brillanz besser ist als beim Färben auf entsprechend vorgebleichter Ware, aber ohne Oxydationsmittelzusatz zum Färbebad.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Färben und Bleichen von proteinhaltigem Fasergut in einem Bad unter Verwendung von Färbebädern mit einem pH-Wert

von 1,5 bis 8,5, die gegen Peroxyde beständige Wollfarbstoffe und gegebenenfalls übliche Färbehilfsmittel enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man den Färbebädern Wasserstoffperoxyd und/oder Perameisensäure in Mengen, die 0,4 bis 10 g/l Aktivsauerstoff entsprechen, und anorganische Sauerstoffstabilisatoren in Mengen von 0,3 bis 1 g/l und/oder organische Sauerstoffstabilisatoren in Mengen von 0,05 bis 0,2 g/l zu einem solchen Zeitpunkt zugibt, daß der optimale Bleicheffekt nicht vor Beendigung des Färbens erzielt wird.

909 541/78