DE1619510C

DE1619510C - Verfahren zum Färben von Cellulosefasern

Info

Publication number: DE1619510C
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Von Der Dr. 6000 Frankfurt Eltz
Original assignee: Farbwerke Hoechst AG, vormals Meister Lucius & Brüning, 6000 Frankfurt
Publication date: 1972-06-22

Description

Es ist bekannt, daß man Textilmaterialien aus Cellulosefaser!! mit Reaktivfarbstoffen, die als reaktionsfähigen Bestandteil die Vinylsulfongruppe besitzen oder eine Gruppe aufweisen, die bei der Einwirkung von Alkalien eine Vinylsulfongruppe bildet, färben kann, indem man diese Reaktivfarbstoffe unter alkalischen Bedingungen mit den Hydroxylgruppen der Cellulosefasera zur Reaktion bringt. Als alkalisch wirkende Mittel werden hierfür im allgemeinen anorganische Alkalien, wie beispielsweise Soda, Natriumbicarbonat, Trinatriumphosphat, Natriumhydroxyd, Natrium-metasilikat(Na₂SiO₃ ■ 5H₂O) oder Mischungen dieser Alkalien eingesetzt. In dem alkalischen Medium der in dieser Weise zur Anwendung gelangenden Färbebäder erfolgt jedoch beim Färbeprozeß nicht nur die Reaktion der Vinylsulfongruppen mit den Hydroxylgruppen der Cellulosefasern, sondern es tritt im gewissen Ausmaß als Nebenreaktion gleichzeitig eine Umsetzung mit dem im Bad anwesenden Wasser ein. Durch diese Nebenreaktion gehen mehr oder weniger große Anteile des eingesetzten Farbstoffes für das eigentliche Färben verloren. Die Haltbarkeit solcher Farbstoffe im Färbebad ist dabei um so niedriger, je stärker die verwendeten Alkalien sind, je höher die Badtemperatur ist und je länger die Verweilzeit der Farbstoffe im alkalischen Bad beträgt. Bei den herkömmlichen Verfahren für das Klotzfärben spielt bekanntlich die Verweilzeit für die Güte der hergestellten Färbungen eine besonders wichtige Rolle. Im Rahmen dieser Arbeitsweise wird die im Vorrats- bzw. Ansatzbehälter befindliche Flotte dem Foulard nach und nach zugeleitet.

Diese Maßnahme wirkt sich jedoch nachteilig auf das Färben von großen Partien aus, bei denen viel Färbeflotte benötigt wird, so daß mitunter ein Zeitunterschied von etwa über einer Stunde zwischen der Verwendung des ersten und letzten Liters der Färbeflotte besteht, der im Foulard auf das Textilmaterial geklotzt wird. Findet während dieser Zeit eine merkbare Umsetzung der Farbstoffe mit dem Wasser statt, so geht die Farbausbeute ständig zurück, und man· erhält eine Ware mit sogenannten »Endenablauf«, d. h. eine Ware, bei welcher der Anfang dunkler gefärbt ist als das Ende.

Aus diesen Gründen werden bei solchen Klotzverfahren, bei denen im allgemeinen relativ hohe Mengen starker Alkalien zur Anwendung (wie z. B. Natronlauge oder Natrium-metasilikat) gelangen und bei denen — besonders bei großen Färbepartien — die Färbeflotte teilweise längere Zeit im Ansatzbehälter stehenbleibt, sogenannte Dosierpumpen oder Mischgeräte eingesetzt, die es ermöglichen, daß die gelösten Farbstoffe erst kurz vor dem Foulardtrog mit dem Alkali in Berührung kommen (vgl. Textil-Praxis, 1963, S. 1189). Ein Nachteil dieses Verfahrens liegt nun darin, daß nur wenige Färbereien derartige Dosierpumpen oder Mischgeräte besitzen, was größtenteils in den hohen Anschaffungskosten dieser Apparaturen begründet ist.

Ein wichtiges Klotz-Verfahren zur Fixierung der obengenannten Farbstoffe auf Cellulosefasergeweben ist in dieser Hinsicht das sogenannte »Klotz-Aufdock-Verfahren« bzw. dessen Variante, das sogenannte »Klotz-Kurzweil-Verfahren« (vgl. SVF-Fachorgan, 1961, S. 320, sowie Textil-Praxis, 1963, S. 1189). Gemäß diesen Verfahren läßt man das Textilmaterial nach dem Klotzen auf eine Rolle auflaufen und verweilen, wobei das aufgerollte Textilmaterial luftdicht eingehüllt wird, um so zu verhindern, daß das Kohlendioxyd der Luft sich mit den Alkalien an den Kanten des aufgerollten Materials umsetzt und dadurch an diesen Stellen nur noch eine ungenügende Farbstoffixierung erfolgt.

Es ist bei den vorstehenden Verfahren auch möglich, ohne Dosierpumpe zu arbeiten, wobei jedoch nur schwache Alkalien, wie z. B. Soda oder Alkalibicarbonate, eingesetzt werden dürfen. Durch diese wird jedoch wiederum die Farbausbeute wegen ungenügender Fixierung der Farbstoffe auf der Faser herabgesetzt/Ferner besteht bei Anwendung schwacher Alkalien die Gefahr, daß insbesondere beim Färben größerer Partien infolge der langen Zeitdauer, während der das Textilmaterial auf die Rolle läuft, der erste Teil des geklotzten, aufgerollten Materials hellere Kanten erhält.
Ein weiterer Nachteil des Klotz-Aufdock- bzw. Klotz-Kurzverweil-Verfahrens besteht darin, daß nach dem Verweilen, bei einer Trocknung des Textilmaterial ohne vorhergehendes Absäuern der Ware durch Spaltung der Farbstoff-Faser-Bindung die Farbausbeute zurückgeht. Es ist deswegen unangebracht, das nicht nachbehandelte Textilmaterial im Druckereisektor einzusetzen.

Es wurde nun gefunden, daß man Textilmaterialien aus nativen oder regenerierten Cellulosefäsern mit Reaktivfarbstoffen, die als reaktionsfähige; Gruppe mindestens eine Vinylsulfongruppe besitzen oder mindestens eine Gruppe aufweisen, die im alkalischen Milieu die Vinylsulfongruppe bildet, nach Klotzverfahren färben kann, indem man Klotzflotten verwendet, die neben den obengenannten Farbstoffen als alkalisch wirkende Mittel flüssigen Alkaliwasserglas . enthalten. Zur Fixierung der Färbungen läßt man das geklotzte Material bei Temperaturen bis 100° C, vorzugsweise bei Raumtemperatur, verweilen, wobei man die Ware auf eine Rolle auflaufen lassen bzw. abtafeln kann. Die Verweilzeit beträgt im allgemeinen 1 bis 30 Stunden.

Durch den Zusatz von Wasserglas bei der Durchführung des vorliegenden Verfahrens wird zum Klotzen der Textilien eine Dosierpumpe oder ein Mischgerät nicht mehr benötigt, ohne daß dabei die Gefahr von helleren Kanten oder des sogenannten Endenablaufes besteht, überdies erlaubt die erfindungsgemäße Maßnahme ein Trocknen der Färbungen vor dem Absäuern der Ware.

Das vorliegende Verfahren läßt sich in gleicher Weise und denselben Vorteilen auch auf Mischgewebe, anwenden, die aus nativen und regenerierten Cellulosefäsern bestehen.
Als Reaktivfarbstoffe können verfahrensgemäß Vertreter der verschiedenen organischen Farbstoffklassen verwendet werden, beispielsweise Azo- und Anthrachinonfarbstoffe, die entweder mindestens eine Vinylsulfongruppe enthalten oder mindestens eine solche Gruppe enthalten, die bei der Einwirkung der alkalischen Mittel im Verlauf des Färbeprozesses in die Vinylsulfongruppe umgewandelt wird. Die geeigneten Azofarbstoffe können gegebenenfalls in metallisierter Form eingesetzt werden.

Als Beispiel für solche Gruppen in den zur Anwendung gelangenden Farbstoffen, die sich durch die Anwesenheit von alkalisch reagierenden Substanzen während des Färbeprozesses in die Vinylsulfongruppe überführen lassen, sollen insbesondere die Schwefel-

säureester bzw. Thioschwefelsäureester von /3-Hydroxyäthylsulfongruppierungen verstanden werden.

Von den flüssigen Alkaliwassergläsern, die nach dem vorliegenden Verfahren den Klotzbädern zugesetzt werden, kommen zweckmäßigerweise auf dem Markt befindliche Natronwassergläser in Betracht. Bevorzugt werden Natronwassergläser der Grädigkeit von etwa 37 bis etwa 6O⁰Be, entsprechend einem SiO₂-Gehalt der wäßrigen Lösung· von etwa 27,2 bis etwa 38,2 Gewichtsprozent verwendet.

Die Einsatzmenge hängt von der Grädigkeit des verwendeten Alkaliwasserglases, von der Farbstoffkonzentration und von der Art des Farbstoffes ab und beträgt im allgemeinen etwa 25 bis etwa 350 g, bevorzugt etwa 50 bis 200 g, im Liter Klotzflotte. Es ist ferner möglich, neben dem Wasserglas den Farbbädern noch Natronlauge zuzusetzen, jedoch soll die Menge an Natronlauge (bezogen auf Natronlauge von 38° Be) nicht mehr als 10% der eingesetzten Menge an Alkaliwasserglas übersteigen, da sonst die Badstabilität herabgesetzt wird.

Der durch die Anwendung der flüssigen Alkali-, Wassergläser gegebene technische Fortschritt liegt darin, daß die Fehlerquellen, die beim Ansetzen her-

OH

CH, O

kömmlicher wäßriger Klöfzflötten¹ möglich sind, entfallen, eine hervorragende Reprodüzierbärkeit der gewünschten Färbergebnisse verbürgt wird und die Färbungen während des Verweilens keine Farbtonänderungen erleiden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird überraschenderweise neben einer sehr guten Farbausbeute und Egalität der Färbung noch eine sehr gute Ton-in-Ton-Färbung auf Mischgeweben aus nativer und regenerierter Cellulosefaser erzielt, die derjenigen bei Verwendung anderer Alkalien, wie z. B. Natronlauge, Trinatriumphosphat, Soda, Alkalibicarbonat oder -metasilikat, gemäß den bekannten herkömmlichen Verfahren überlegen ist.

Nachstehend genannte Beispiele sollen das ernndungsgemäße Verfahren erläutern, ohne es in irgendeiner Hinsicht zu beschränken.

Beispiel 1

Ein Baumwollpopeline wird auf dem Foulard — ohne Verwendung einer Dosierpumpe oder eines Mischgerätes — bei einem Abquetscheffekt von 70 Gewichtsprozent mit einer 3O⁰C warmen Flotte geklotzt, die im Liter Wasser 10 g des Färbstoffes der Formel

CH₃

N —SO, —CH,-CH,-O —SO,H

in handelsüblicher Form und Beschaffenheit und 200 g Natronwasserglas von 49° Be enthält. Nach dem Klotzen wird das Gewebe kontinuierlich aufgerollt und 24 Stunden bei 30° C verweilen lassen. Anschließend wird die gefärbte Ware wie üblich gespült, abgesäuert und geseift.

Man erhält eine brillante, enden- und kantengleiche Rotfärbung von sehr guter Farbausbeute.

Beispiel 2

Ein mercerisiertes Baumwollgewebe wird auf dem Foulard — ohne Verwendung einer Dosierpumpe oder eines Mischgerätes — bei einem Abquetscheffekt von 80 Gewichtsprozent mit einer 20⁰C warmen Flotte geklotzt, die im Liter Wasser 20 g des Farbstoffes der Formel

OH

HO₃S

SO₂ — CH₂ — CH₂ — O — SO₃H

in handelsüblicher Form und Beschaffenheit und 200 g Natronwasserglas von 49° Be enthält. Nach dem Klotzen wird das Gewebe kontinuierlich aufgerollt und 6 Stunden bei 20⁰C verweilen lassen. Anschließend wird die gefärbte Ware wie üblich gespült, abgesäuert und geseift.

Man erhält eine brillante, enden- und kantengleiche Orangefärbung von sehr guter Farbausbeute.

Beispiel 3

Ein mercerisiertes Baumwollgewebe wird auf dem Foulard — ohne Verwendung einer Dosierpumpe oder eines Mischgerätes — bei einem Abquetscheffekt von 80 Gewichtsprozent mit einer 2O⁰C warmen Flotte geklotzt, die im Liter Wasser 40 g des Farbstoffes folgender Formel

¹HO₃S-- O — CH₂ — CH₂ — SO₂

O NH — CO — CH,

SO,H

Claims

in handelsüblicher Form und Beschaffenheit und 50 g Natronwasserglas von 49° Be enthält. Nach dem Klotzen wird das Gewebe kontinuierlich aufgerollt und 24 Stunden bei 20° C verweilen lassen. Anschließend wird die gefärbte Ware wie üblich gespült, abgesäuert und geseift.

Man erhält eine brillante enden- und kantengleiche Violettfärbung von sehr guter Farbausbeute.

H,C

Beispiel4

Ein mercerisiertes Baumwollgewebe wird auf dem Foulard — ohne Verwendung einer Dosierpumpe oder eines Mischgerätes — bei einem Abquetscheffekt von 80 Gewichtsprozent mit einer 30° C warmen Flotte geklotzt, die im Liter Wasser 20 g des Farbstoffes der Formel

SO,H

CH, — CH₇ — O — SO,H

in handelsüblicher Form und Beschaffenheit und wird die gefärbte Ware wie üblich gespült, abgesäuert 300 g Natronwasserglas von 49° Be enthält. Nach dem und geseift.

Klotzen wird das Gewebe kontinuierlich aufgerollt 25 Man erhält eine brillante, enden- und kanten- und 6 Stunden bei 30° C verweilen lassen. Anschließend gleiche Gelbfärbung von sehr guter Farbausbeute.

Beispiel 5

Ein mercerisiertes Baumwollgewebe wird auf dem von 80 Gewichtsprozent mit einer 30° C warmen Flotte Foulard — ohne Verwendung einer Dosierpumpe 30 geklotzt, die im Liter Wasser 30 g des Farbstoffes oder eines Mischgerätes — bei einem Abquetscheffekt der Formel

SO₃H

SO₂-CH₂-CH₂-O-SO₃H

COOH

in handelsüblicher Form und Beschaffenheit und 200 g Natronwasserglas von 49° Be enthält. Nach dem Klotzen wird das Gewebe kontinuierlich aufgerollt und 4 Stunden bei 3O⁰C verweilen lassen. Anschließend wird die gefärbte Ware wie üblich gespült, abgesäuert und geseift.

Man erhält eine brillante, enden- und kantengleiche Blaufärbung von sehr guter Farbausbeute.

Wird in obigem Beispiel nach dem Verweilen das Gewebe 3 Minuten bei 140° C getrocknet und die Färbung erst dann gespült, abgesäuert und geseift,

O NH

so wird eine gleich tiefe Blaufärbung erhalten; eine Rückspaltung der Farbstoff-Faser-Bindung während des Trocknens konnte coloristisch nicht festgestellt werden.

Beispiel 6

Ein Zellwollgewebe wird auf dem Foulard — ohne Verwendung einer Dosierpumpe oder eines Mischgerätes — bei einem Abquetscheffekt von 90 Gewichtsprozent mit einer 2O⁰C warmen Flotte geklotzt, die im Liter Wasser 40 g des Farbstoffes der Formel

SO₂-CH₂-CH₂-S-SO₃H

in handelsüblicher Form und Beschaffenheit und 200 g Natronwasserglas enthält.

Nach dem Klotzen wird das Gewebe kontinuierlich aufgerollt und 8 Stunden bei 20⁰C verweilen lassen.

Anschließend wird die gefärbte Ware wie üblich gespült, abgesäuert und geseift.

Man erhält eine brillante, enden- und kantengleiche Rotfärbung von sehr guter Farbausbeute.