DE1619324B1

DE1619324B1 - Verfahren zum Färben von aromatischen Polyamidfasern

Info

Publication number: DE1619324B1
Application number: DE1967A0055928
Authority: DE
Inventors: Shogo Masuda; Takeo Oshima
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1966-06-11
Filing date: 1967-06-09
Publication date: 1971-03-11
Also published as: GB1157731A; US3591327A

Description

1 :ϊ2

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum wirksamen Farbstoffen sind z. B. . m-Cresol und p-Cresol in Färben von schwer färbbaren, aus aromatischen Ver- .· Textile .Research Journal, Bd, 35, S. 999 bis 1008, bindungen bestehenden Polyamidfasern. »Aromatic polyamide.fiber« beschrieben; Dieses Ver-

Ähnlich wie aliphatische Polyamidfasern, z. B. fahren ist jedoch nicht -zufriedenstellend.
Nylon 6 und Nylon 6,6, weisen" aromatische Polyamide 5 Es wurde nun gefunden, daß man diese Fasern mit eine Komponente zum Anfärben mit anionischen sauren Farbstoffen, Metallkomplexfarbstoffen, Direkt-Farbstoffen, wie sauren Farbstoffen, Metallkomplex- farbstoffen u. dgl. zu einem ausreichend tief gefärbten farbstoffen, Direktfarbstoffen u. dgl., auf; aromatische Produkt färben kann. Bei diesem Verfahren werden Polyamidfasern lassen sich jedoch nicht mit derartigen die Fasern mit einem oder mehreren Alkylbenzol- oder Farbstoffen nach den üblichen Färbeverfahren in tiefen io Alkylnaphthalinverbindungen, bei denen ein oder Farbtönen färben. Dies beruht vermutlich auf der mehrere Wasserstoffatome der Alkylgruppe durch Tatsache, daß die physikalische Struktur dieser-Fasern . Halogen substituiert sind, oder deren im Kern durch (z.B. von Polyhexamethylenterephthalamidfasern) -Alkyl - oder -Halogen substituierte Derivate bekompakt ist und außerdem der Phasenübergangspunkt handelt.

dieser Fasern im Vergleich zu Nylon 6 und Nylon 6,6 15 Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare Alkylsehr hoch liegt (etwa 180! C).-Dadurch kommen die benzol- und Alkyhiaphthaünverbmdungen, bei denen Eigenschaften der Fasermoleküle nicht voll zur Gel- ein oder mehrere Wasserstoffatome der Alkylgruppe tung, oder die Farbstoffmoleküle können infolge der durch Halogen substituiert sind, bzw. für deren im physikalisch kompakten Struktur dieser Fasern nicht Kern durch Alkyl oder Halogen substituierte Derivate ausreichend in das Innere der Fasern eindiffundieren. 20 sind Benzylchlorid, Benzylbromid, Benzalchlorid,

Daher können schwer färbbare aromatische Poly- Benzalbromid, Benzotrichlorid, Benzotribromid, amidfasern nicht nach den bekannten Färbeverfahren α-Chloräthylbenzol, /S-Chloräthylbenzol, a-Bromäthylfür aliphatische Polyamidfasern gefärbt werden, wie benzol, /3-BromäthylbenzoL o- oder m- oder p-Methylz. B. Nylon 6 oder Nylon 6,6, das sich mit sauren Färb- benzylchlorid, ö- oder m- oder p-Chlorbenzyldichlorid, Stoffen, Metallkomplexfarbstoffen und Direktfarb- 25 o- oder m- oder p-Brombenzylchlorid, o- oder m- oder Stoffen oder nach den bekannten sogenannten Hoch- p-Methylbenzylchlorid, o- oder m- oder p-Chlortemperatur- und Hochdruckfärbeverfahren zum Fär- benzylbromid, o- oder m-.oder p-Brombenzylbromid, ben von schwer färbbaren Polyesterfasern mit Disper- 1- oder 2-Chlormethymaphthahn, 2-Dichlormethylsionsfarbstoffen färben läßt. Ferner können diese naphthalin, l-ß-Cmoräthymaphthalin, 1- oder 2-Bromaromatischen Polyamidfasern nicht gemäß solchen 30 äthylnäphthalin, 1-a-Brommethylnaphthalin, 1- oder Färbeverfahren ausreichend gefärbt werden, bei denen 2.-ß*Bromäthylnaphthalin, 2-Methyl- 1-chlormethylorganische Verbindungen, wie z. B. Methylsalicyl- naphthalin, 2-CUor-l-Chlormethylnaphthalin u. dgl, säure, Methylnaphthalin, Chlorbenzol, o-Phenylphenol ~ Die erfindungsgemäß" verwendbaren aromatischen u. dgl., als Beschleuniger verwendet werden. Als Be- Polyamidfasern bestehen aus Verbindungen der folgenschleuniger zum Färben dieser Fasern mit sauren 35 den allgemeinen Formeln (1) oder (2):

-I^OOC—<( S-COONH-(CH₂V₁-NH-]- (1)

L \ / JmI

ml = Ibis 12,
η 1 = 30 bis 200 (durchschnittlicher Polymerisationsgrad). . . .. - .

-F-HNCH₂-/~\~ CH₂NHCOO — (CH₂V — COO -1- (2)

L \ / Jm2

n2= Ibis 12,
m2 = 30 bis 200 (durchschnittlicher Polymerisationsgrad).

Bei der praktischen Ausführung der Erfindung wird vorheriges Emulgieren und Dispergieren von über das Färbebad durch Emulgieren und Dispergieren von 10 g/l, aber nicht mehr als 50 g/l, des obigen Beschleu-3 bis 50 g/l einer oder mehrerer der Verbindungen-50 nigers und eines zum-Emulgieren und Dispergieren des Alkylbenzol oder Alkylnaphthalin, deren Alkylgruppe Beschleunigers in dem Bad im stabilisierten Zustand durch Halogen substituiert ist oder deren im Kern erforderlichen oberflächenaktiven Mittels und andurch Alkyl oder Halogen substituierte Derivate in schließendes Eintauchen der Fasern in das Bad ausgedispergiertem Zustand in einem Färbebad hergestellt; führt werden; -hiermit werden die Fasern bei einer dieses Färbebad entspricht den allgemeinen Bedin- 55 Temperatur über 8O⁰C und unter 130⁰C 30 Minuten gungen zum Färben von bekannten Polyamidfasern, lang vorbehandelt, und dann wird die Färbung in an z. B. Nylon 6 und Nylon 6,6 mit sauren Farbstoffen, sich bekannter Weise ausgeführt,
wobei ein oberflächenaktives Mittel zum Emulgieren Falls die in das Färbebad zugegebene Beschleunigerund Dispergieren des Beschleunigers in dem Färbebad menge unter dem obengenannten Mengenbereich liegt, in einem stabilisierten Zustand erforderlich ist. In das 60 wird seine Wirkung schwach; falls dagegen der obige so hergestellte Färbebad werden aromatische Poly- Mengenbereich überschritten wird, so tritt nicht nur amidfasern eingetaucht und bei einer Temperatur über keine Zunahme der Wirkung im Verhältnis zur Zu-80° C und unter 130° C länger als 30 Minuten und nähme der angewandten Menge ein, sondern die höchstens 180 Minuten, vorzugsweise etwa 90 Minuten, Färbbarkeit der Fasern wird verschlechtert. Falls man eingetaucht und behandelt, wobei die Farbstoffe durch 6g einen Beschleuniger zu dem Vorbehandlungsbad zudie Wirkung dieser in dem Färbebad vorhandenen Ver- gibt, liegt dessen beste Wirkung bei einer Menge von bindungen rasch in die Fasern eindiffundieren. über 10 g/l.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch durch Bei dem erfindungsgemäßen Färbeverfahren wird

3 4

ein spezieller Beschleuniger verwendet, wodurch die wurde ausreichend gerührt, um das Benzylbromid zu

aromatischen Polyamidfasern leicht mit sauren Färb- emulgieren und dispergieren; dann wurden die Fasern

stoffen, MetallkomplexfärbstofFen und Direktfarb- in das Färbebad eingetaucht und 90 Minuten bei

stoffen in tiefen Farbtönen gefärbt werden können, 100° C gefärbt. Die absorbierte Farbstoffmenge beturg

was bisher mit anderen Farbstoffen außer Dispersions- 5 l,50°/₀owf.

farbstoffen nicht gelang. Ferner kann man ein gefärbtes Dieselben Fasern wie oben wurden nach dem beProdukt mit Brillanz und großem Farbtonbereich her- kannten Verfahren zum Färben von Nylon 6 mit stellen, das beim Färben mit Dispersionsfarbstoffen sauren Farbstoffen gefärbt; die Färbung wurde unter nicht erhalten werden konnte. denselben Bedingungen wie oben ausgeführt, mit der

Die Erfindung wird nun an Hand der folgenden Bei- io Abänderung, daß 1 g/l Eisessig zu dem obigen Färbespiele weiter erläutert. bad an Stelle des Benzylbromids und des Dispergier-. . mittels zugegeben wurde. Die Menge des hierbei ab-B eι spie 1 i :-- ,· _sorbierten Farbstoffs betrug0,6% owf.

Polyhexamethylenterephthalamid wurde gesponnen .

und gestreckt, wobei Stapelfasern von 1,5 Denier, 15 B e 1 s ρ 1 e 1 4

einer Festigkeit von 4,5 g/d und einer Dehnbarkeit von Polyhexamethylenterephthalamid wurde gesponnen

27% erhalten wurde. Die Fasern wurden in einem und gestreckt, wobei Stapelfasern von 1,5 Denier,

Färbebad mit einem Gehalt von 3 g/l Benzylchlorid, einer Festigkeit von 4,5 g/d und einer Dehnbarkeit von

3 % owf Direktfarbstoff (CI Acid Red 99, CI 23 285) 27% erhalten wurden. Ein Bad mit einem Gehalt von

und 1 g/l eines Ölsäureester von Polyäthylenglykol 20 5 ml/1 Benzalchlorid, 3 % owf Direktfarbstoff, (CIAcid

[RCOO(CH₂ -CH₂O)JS], ' Red 99 C. I. Nr. 23 285) und lg/1 des im Beispiel 1

verwendeten Dispergiermittels, das auf ein Badver-

wobei η eine Zahl zwischen 12 und 50 bedeutet, als hältnis von 1: 50 eingestellt worden war, würde gründ-

Dispergiermittel bei einem Badverhältnis von 1: 50 lieh gerührt, wobei das Benzalchlorid emulgiert und

bei 100⁰C 90 Minuten gefärbt. Die von den Fasern 25 dispergiert wurde. Dann wurden die Fasern in das

absorbierte Farbstoffmenge "betrug 2,4% owf (owf Färbebad eingetaucht und 90 Minuten bei 100⁰C ge-

= berechnet auf Fasergewieht). färbt. Die absorbierte Farbstoffmenge betrug 2,8 % owf.

Ferner wurden dieselben Fasern wie oben nach dem Dieselben Fasern wie oben wurden gemäß dem be-

zum Färben von Nylon 6 mit Direktfärbstoffen be- kannten Verfahren zum Färben von Polyamidfasern

kannten Verfahren gefärbt; dabei würde der Färbe- 30 mit Direktfarbstoffen gefärbt; die Färbung wurde

vorgaiig unter denselben Bedingungen wie oben ausge- unter denselben Bedingungen wie oben ausgeführt, mit

führt, mit der Abänderung, daß 1 g/l Eisessig in dem der Abänderung, daß 1 g/l Eisessig zu dem obigen

obigen Färbebad an Stelle von Benzylchlorid und des Färbebad an Stelle des Benzalchlorids und des Disper-

Dispergiermittels verwendet wurde. Die hierbei von giermittels zugegeben wurde. Die absorbierte Farb-

den Fasern absorbierte Farbstoffmenge betrug 35 stoffmenge betrug 1,4 % owf.

1,0% owf. ■ ■ _ . . , .

'" Beispiel 5

Beispiel2 _,, , , ,. ., , ■ - .,

Poly-p-xylylenandipamid wurde gesponnen und ge-

Polyhexamethylenterephthalamid wurde gesponnen streckt, wobei Fasern mit einer Festigkeit von 3,5 g/d

und gestreckt, wobei Stapelfasern von 1,5 Denier, 40 und einer Dehnbarkeit von 27 % erhalten wurden. Ein

einer Festigkeit von 4,5 g/d und einer Dehnbarkeit "von Bad mit einem Gehalt von 10 ml/1 Benzylchlorid,

27% erhalten wurden. Ein Bad mit einem Gehalt von 30% owf Direktfarbstoff, (C. I. Direct Black 71, C. I.

10 m/l «-Chlormethylnaphthalin, 3 % owf Metallkom- Nr. 25 040) und 1 g/l des im Beispiel 1 verwendeten

plexfarbstoffen und 1 g/l des im Beispiel 1 verwendeten Dispergiermittels, das auf ein Badverhältnis von 1: 50

Dispergiermittels mit einem Badverhältnis von 1: 50 45 eingestellt worden war, wurde gründlich gerührt, wobei

wurde gründlich gerührt, um das a-Chlormethyl- das Benzylchlorid ausreichend emulgiert und disper-

naphthalin zu emulgieren und dispergieren. Die obigen giert wurde. Dann wurden die Fasern in das Färbebad

Fasern wurden in das Färbebad eingetaucht und eingetaucht und 90 Minuten bei 100 ⁰C gefärbt. Die

90 Minuten bei 100⁰C gefärbt. Die absorbierte Färb- absorbierte Farbstoffmenge betrug 1% owf.

stoffmenge betrug 3 % owf. 50 Dieselben Fasern wie oben wurden gemäß dem be-

Dieselben Fasern wie oben wurden gemäß dem be- kannten Verfahren zum Färben von Nylon 6 mit kannten Verfahren zum Färben von Nylon 6 mit Direktfarbstoff gefärbt; die Färbung wurde unter den-Metallkomplexfarbstoffen gefärbt; die Färbung wurde selben Bedingungen wie oben ausgeführt, mit der Abunter denselben Bedingungen wie oben ausgeführt, änderung, daß 1 g/l Eisessig zu dem Färbebad an Stelle mit der Abänderung, daß 1 g/l Eisessig zu dem Färbe- 55 des Benzylchlorids und des Dispergiermittels zugebad an Stelle des a-Chlormethylnaphthalins und des geben wurde. Dabei trat lediglich eine geringe VerDispergiermittels zugegeben wurde. Die hierbei ab- färbung der Fasern ein.
sorbierte Farbstoffmenge betrug 1,3 % owf. . . ₁

Beispie 60 Polynonamethylenterephthalamid wurde gesponnen Polyhexamethylenterephthalamid wurde gesponnen und gestreckt, wobei Fasern mit einer Festigkeit von und gestreckt, wobei Fasern mit 1,5 Denier, einer 3,5 bis 3,9 g/d und einer Dehnbarkeit von 27 % erFestigkeit von 4,5 g/d und einer Dehnbarkeit von halten wurden. Ein Bad mit einem Gehalt von 10 ml/1 27 % erhalten wurden. Ein Bad mit einem Gehalt von Benzylbromid, 3 % Metallkomplexfarbstoff, (CI Acid 3 ml/1 Benzylbromid, 3% owf saurem Farbstoff, 65 Yellow 99; C. I. Nr. 13 900) und 1 g/l des im Beispiel 1 (C. I. Acid Orange 7, C. I. Nr. 15 510) und 1 g/l des verwendeten Dispergiermittels, das auf ein Badverin Beispiel 1 verwendeten Dispergiermittels, das auf hältnis von 1: 50 eingestellt worden war, wurde zum ein Badverhältnis von 1: 50 eingestellt worden war, Emulgieren und Dispergieren des Benzylbromids

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gründlich gerührt. Dann wurden die obigen Fasern in das Färbebad eingetaucht und 90 Minuten bei IQO⁰C gefärbt. Die absorbierte Farbstoffmenge betrug 2,7% owf.

Dieselben Fasern, wie oben wurden gemäß dem bekannten Verfahren zum Färben von Nylon 6 mit MetaHkomplexfarbstofFen gefärbt; die Färbung wurde unter denselben Bedingungen wie oben ausgeführt, mit der Abänderung, daß 1 g/l Eisessig zu dem Färbebad an Stelle des Benzylchlorids und des Dispergiermittels zugegeben wurde. Die absorbierte Farbstoffmenge betrug O₁I % owf.

Beispiel 7

Polydecamethylenterephthalamid wurde gesponnen und gestreckt* wobei Fasern mit einer Festigkeit von 2,5 bis 3,7 g/d und einer Dehnbarkeit von 27 bis 40% erhalten wurden. Ein Bad mit einem Gehalt von IQ ml/1 Benzylchlorid, 3% owf Metallkamplexfarb-StQfF, (CI Acid Red 180; C. I. Nr. 18736) und 1 g/l des im Beispiel 1 verwendeten Dispergiermittels, das auf ein Badverhältnis von 1: 50 eingestellt worden war, wurde zum Emulgieren und Dispergieren des Benzylchlorids gründlich gerührt. Dann wurden die obigen Fasern in das Färbebad eingetaucht und 90 Minuten bei IQO⁰C gefärbt. Die absorbierte Farbstoffmenge betrug 2,3 °/₀Qwf.

Beispiel 8

Polyhexamethylenterephthalamid wurde gesponnen und gestreckt, wobei Fasern von 1,5 Denier, einer Festigkeit von 4,5 g/d und einer Dehnbarkeit von 27 % erhalten wurden. Ein Bad mit einem Gehalt von 5 ml/1 oc-Chlormethylnaphthalin, 3 % owf Metallkomplexfarbstoff, (CI Acid Blue 158; C. I. Nr. 14 880) und 1 g/l des im Beispiel 1 verwendeten Dispergiermittels, das auf ein Badverhältnis von 1: 50 eingestellt worden war, wurde zum Emulgieren und Dispergieren des a-Chlormethylnaphthalins gründlich gerührt. Die obigen Fasern wurden in das Färbebad eingetaucht und 90 Minuten bei 100° C gefärbt. Die absorbierte Farbstoffmenge betrug 2,8% owf.

Dieselben Fasern wie oben wurden gemäß dem zum Färben von Nylon 6 mit Metallkomplexfarbstoffen bekannten Verfahren gefärbt; die. Färbung wurde unter denselben Bedingungen wie oben ausgeführt, mit der Abänderung, daß 1 g/l Eisessig zu dem obigen Färbebad an Stelle des Benzylbromids und des Dispergiermittels zugegeben wurde. Die absorbierte Farbstoffmenge betrug 0,8 % ^owf·

B ei spiel 9

Eine Lunte eines Polyhexamethylenterephthalamids, wie es im Beispiel 1 verwendet wurde, wurde in ein Emulsionsbad mit einem Gehalt von 15 ml/1 Benzylbromid und 1 g/l des im Beispiel 1 verwendeten Dispergiermittels 30 Minuten bei 8O⁰C eingetaucht. Die Fasern wurden aus dem Bad herausgenommen und in ein Bad mit einem Gehalt von 3% owf Metallkomplexfarbstoff, das auf ein Badverhältnis von 1:50 eingestellt worden war, eingetaucht und 9Q Minuten bei 100⁰C gefärbt. Die absorbierte Farbstoffmenge betrug 2,7% owf.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Färben von aromatischen Polyamidfasern mit anionischen Farbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Färben in einem Färbebad bei einer Temperatur über 8O⁰C und unter 13Q⁰C langer als 30 Minuten und höchstens 180 Minuten mit einem Zusatz von 3 bis 50g/l eines Beschleunigers in emulgierter Form ausgeführt wird, der mindestens aus einer Verbindung aus der Gruppe Alkylbenzole und Alkylnaphthaline, bei denen mindestens ein Wasserstoffatom der Alkylgruppen durch Halogen substituiert ist, sowie Derivate hiervon, welche im aromatischen Ring Alkyl oder Halogen substituiert sind, besteht.

2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fasern in einem Bad vorbehandelt, das über 10 g/l Beschleuniger enthält, und die vorbehandelten Fasern anschließend färbt