DE1619564C3

DE1619564C3 - Verfahren zum kontinuierlichen Färben und Bedrucken von Fasermaterial aus linearen hochmolekularen Estern aromatischer Polycarbonsäuren mit polyfunktionellen Alkoholen

Info

Publication number: DE1619564C3
Application number: DE19661619564
Authority: DE
Inventors: Neuallschwil; Leutenegger Willi Dr. Bottmingen; Wegmüller Hans Dr. Riehen; Seuret Marcel (Schweiz)
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1965-12-09
Filing date: 1966-12-08
Publication date: 1976-08-19

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Färben und Bedrucken von Fasermaterial aus linearen, hochmolekularen Estern aromatischer Polycarbonsäuren mit polyfunktionellen Alkoholen.

Lineare, hochmolekulare Ester aromatischer Polycarbonsäuren mit polyfunktionellen Alkoholen werden bekanntlich mit wäßrigen Farbstoff-Dispersionen entweder aus langer Flotte beim Siedepunkt des Wassers und in Gegenwart von sogenannten »Carriern« oder bei Temperaturen von 100 bis 150° C unter Druck oder durch Imprägnieren mit einer wäßrigen verdickten Farbstoff-Dispersion, Trocknen, Thermofixierung des Farbstoffes und anschließendem Auswaschen des Verdickers und Dispergators gefärbt. Diese Färbeverfahren haben indessen manche Nachteile: Einmal müssen die Dispersionsfarbstoffe in feindisperse Form gebracht werden, was langwierige Mahloperationen mit geeigneten Dispergatoren erfordert, und ferner fallen große Mengen an Abwässern an, wodurch eine umfangreiche Abwasserreinigung nötig wird.

Es kam daher der Gedanke auf, vorgenanntes Material mittels organischer Farbstofflösungen zu färben. Ein Vorschlag besteht darin, daß man Filme aus Polyäthylenglykolterephthalat mit einer Lösung oder Dispersion von Dispersionsfärbstoffen in einem das Polyäthylenglykolterephthalat benetzenden organischen Lösungsmittel behandelt und' den Farbstoff anschließend auf diesem Material durch Hitzenachbehandlung fixiert. Als Lösungsmittel werden Methyläthylketon, Benzylalkohol, Toluol, Methyl-isobutylketon, Anisol, Äthylacetat, Cyclohexanon und eine Mischung von Dimethylacetamid und Methyläthylketon genannt.

Dieses Verfahren eignet sich indessen schlecht zum Färben von Textilmaterial aus Polyäthylenglykolterephthalat, da man meist stumpfe und farbschwache Färbungen erhält.

Es wurde nun ein Verfahren gefunden, welches das kontinuierliche Färben und Bedrucken von Fasermaterial aus linearen, hochmolekularen F.ster aromatischer Polycarbonsäuren mit polyfunktionellen Alkoholen, insbesondere von Polyäthylenglykolterephthalatfasern, gestattet. Das neue Verfahren besteht darin, daß man dieses Material mit einer Lösung mindestens eines Dispersionsfarbstoffes in einem Lösungsmittelgemisch, bestehend

a) aus 50 bis 99 Gewichtsprozent unsubstituiertem oder halogeniertem zwischen 50 und 150⁰C siedendem Kohlenwasserstoff und

b) aus 50 bis 1 Gewichtsprozent eines flüssigen, in Wasserlöslichen, unterhalb 220°C siedenden organischen Lösungsmittels, sowie nötigenfalls

Verdickungsmittel, imprägniert oder bedruckt, einen wesentlichen Teil der überschüssigen Färbeflotte aus dem Material entfernt und die Färbung bzw. den Farbdruck durch eine Hitzenachbehandlung des behandelten Fasermaterials bei Temperaturen unterhalb des Erweichungspunktes des Fasermaterials fixiert.

Nach diesem Verfahren erhält man überraschenderweise ohne Nachseifen tiefe, brillante und reibechte Färbungen. Sie sind hinsichtlich ihrer Brillanz den nach herkömmlichen Verfahren mit wäßrigen Dispersionen erzeugten Färbungen durchaus ebenbürtig und hinsichtlich ihrer Farbtiefe zum Teil sogar überlegen. Dabei entfallen die zur Feinzerteilung der Farbstoffe notwendigen, langwierigen Mahloperationen. Auch können die erfindungsgemäß zu verwendenden Lösungsmittelgemische leicht zurückgewonnen und dem Färbeprozeß wieder zugeführt werden; ferner entfällt, im Gegensatz, zu vorbekannten Ver-

fahren, das Problem der Reinigung von Abwässern, da sich das bisher übliche Nachseifen in Spülbädern erübrigt.

Geeignete zwischen 50 und 150⁰C siedende Kohlenwasserstoffe, welche als Bestandteil (a) erfindungsgemäß verwendbarer Lösungsmittelgemische in Frage kommen, sind z. B. aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol oder Xylol; vorzugsweise jedoch enthalten diese Lösungsmittelgemische 50 bis 99 Gewichtsprozent halogenierte, insbesondere chlorierte Kohlen-Wasserstoffe, z. B. Chlorbenzol, vor allem aber niedere aliphatische Halogenkohlenwasserstoffe, namentlich Chlorkohlenwasserstoffe, beispielsweise Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Tri- oder Tetrachloräthylen (»Perchloräthylen«), Tetrachloräthan oder Dibromäthylen. Auch Mischungen derartiger Lösungsmittel können den wasserunlöslichen Bestandteil erfindungsgemäß verwendbarer Lösungsmittelgemische bilden.

Unter »flüssigen, in Wasser löslichen, unterhalb 22O⁰C siedenden, organischen Lösungsmitteln« (b) seien thermostabile Lösungsmittel verstanden, die nicht nur zu Bruchteilen von Prozenten, sondern zu einigen Prozenten in Wasser löslich sind. Als Beispiele hierfür kommen der Benzylalkohol, Cyclohexanon, Cyclohexanol, n- und sek.-Butylalkohol oder Methyläthylketon in Betracht. Bevorzugt werden jedoch solche definitionsgemäße Lösungsmittel, die mit Wasser in jedem Verhältnis mischbar sind. Beispiele hierfür sind: einwertige niedere aliphatische Alkohole, wie z. B. Methanol, Äthanol und n- oder iso-Propanol; Alkylenglykolmonoalkyläther, wie Äthylenglykolmonomethyl- oder -äthyläther, dann auch Furfurylalkohol oder Tetrahydrofurfurylalkohol, oder zweiwertige aliphatische Alkohole, wie Äthylenglykol oder 1,2-Propylenglykol; ferner nieder aliphatische Ketone, wie Aceton, niedere cyclische Äther, wie Dioxan; ferner Amide niederer Fettsäuren, wie Dimethylformamid oder Dimethylacetamid; dann Amide der Kohlensäure, wie Tetramethylharnstoff, oder tertiäre organische Amine, wie Pyridin, sowie auch Mischungen derartiger Lösungsmittel.

Bevorzugt werden Lösungsmittelgemische, die aus 80 bis 99 Gewichtsprozent zwischen 50 und 150⁰C siedendem chloriertem niederem aliphatischem Kohlenwasserstoff und aus 20 bis 1 Gewichtsprozent eines mit Wasser in jedem Verhältnis mischbaren, unterhalb 220⁰C siedenden organischen Lösungsmittels bestehen; insbesondere eignen sich Gemische von 90 Gewichtsprozent Perchloräthylen oder Trichloräthylen und 10 Gewichtsprozent Methanol oder Tetrahydrofurfurylalkohol.

Die Zusammensetzung des Lösungsmittelgemisches richtet sich nach der Löslichkeit des zu verwendenden Farbstoffes oder Farbstoffgemisches. Vorzugsweise werden homogene, klare Farbstofflösungen verwendet.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Dispersionsfarbstoffe können beliebigen Farbstoffklassen angehören. Insbesondere handelt es sich um Azofarbstoffe sowie um Anthrachinon-, Nitro-, Methin-, Styryl-, Azostyryl-, Naphthoperinon-, Chinophthalon- oder Naphthochinoniminfarbstoffe.

Die erfindungsgemäß zu verwendende Farbstofflösung enthält vorzugsweise, je nach der gewünschten Färb tiefe, 0,1 bis 10 Gewichtsprozent eines oder mehrerer der genannten Farbstoffe.

Wenn nötig, kann die erfindungsgemäß verwendbare Färbelösung auch Verdicker, mit Vorteil solche, die in dem definierten Lösungsmittelgemisch löslich sind, enthalten, z. B. Verdicker auf Basis von Cellulose^ ester oder Polyvinylester. . _: ;

Das Imprägnieren des definitionsgemäßen Fasermaterials erfolgt beispielsweise durch Bedrucken oder Besprühen, vorzugsweise jedoch durch F_tpulardieren. Im letzteren Fall wird das -Fasermaterial mit Vorteil bei Raumtemperatur kontinuierlich durch die Farbstofflösung geführt und hernach auf den gewünschten Gehalt an Imprägnierlösung von ungefähr 30 bis 150 Gewichtsprozent (bezogen auf das trockene Warengewicht) abgequetscht. Den Hauptanteil des im Fasermaterial verbliebenen Lösungsmittelgemisches entfernt man vorteilhaft anschließend unter milden Bedingungen bei 40 bis 8O⁰C, insbesondere in einem warmen trockenen Luftstrom. Die Fixierung des Farbstoffes auf dem von überschüssiger Färbeflüssigkeit befreiten, noch feuchten' oder bereits trockenen Fasermaterial erfolgt durch Dämpfen, vorzugsweise unter Druck bei etwa 130⁰C, oder durch eine trockene Hitzebehandlung bei Temperaturen von mindestens 18O⁰C, aber unterhalb des Erweichungspunktes des Fasermaterials. Diese'beiden Hitzebehandlungsarten können auch kombiniert angewendet werden. Bevorzugt wird jedoch die trockene Hitzenachbehandlung (sogenannte Thermofixierung).. Hierzu eignet sich Kontakthitze, eine Behandlung mit Hochfrequenzwechselströmen oder Bestrahlung mit Infrarot; zweckmäßig wird jedoch die Fixierung des Farbstoffes auf dem Fasermaterial in heißem Luftstrom bei 180 bis 23O⁰C, insbesondere bei einer Temperatur von 200 bis 22O⁰C, durchgeführt.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man auf dem genannten Fasermaterial gleichmäßige, farbkräftige und echte, z. B. trockenreinigungs-, schweiß- und reibechte Ausfärbungen.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Darin sind die Temperaturen in Celsiusgraden angegeben.

Beispiel 1 10 g Farbstoff der Formel

C₂H₅SO₂

CH,

werden in 1000 g eines Lösungsmittelgemisches, welches aus 90 Gewichtsprozent Perchloräthylen und 10 Gewichtsprozent Methanol besteht, gelöst. Die Lösung wird durch Filtration geklärt. Mit dieser klaren, gelben Farbstofflösung imprägniert man Gewebe aus Polyäthylenglykolterephthalat bei Raumtemperatur, quetscht das imprägnierte Gewebe auf etwa 100% Gehalt Lösung (bezogen auf das Trockengewicht der Ware) ab und trocknet es bei 40 bis 80°. Danach wird das behandelte und getrocknete Gewebe während 3 Minuten bei 22O⁰C thermofixiert.

Man erhält eine farbstarke, gleichmäßige, brillante und gut entwickelte goldgelbe Färbung.

Ersetzt man im vorstehenden Lösungsmittelgemisch das Perchloräthylen durch gleiche Mengen Toluol

oder Dibromäthylen und verfährt im übrigen wie in diesem Beispiel beschrieben, so erhält man Färbungen ähnlicher Qualität.

Verwendet man im vorstehenden Lösungsmittelgemisch das Perchloräthylen und Methanol im Gewichtsverhältnis von 80:20 anstatt von 90:10, so erhält man, bei ansonst gleicher Arbeitsweise wie angegeben, ähnliche Ergebnisse.

Verwendet man an Stelle des im Beispiel genannten Farbstoffes einen der in nachfolgender. Tabelle, Kolonne 2, angegebenen Farbstoffe und verfährt im übrigen wie im Beispiel angegeben, so erhält man ebenfalls farbstarke, gleichmäßige und gut entwickelte Färbungen auf Polyäthylenglykolterephthalat in den in Kolonne 3 dieser Tabelle angegebenen Farbtönen.

Beispiel

Farbstoff Farbton auf Polyäthylenglykolterephthalat

O NH

Blau

O NH

0,N

V_ XT — XT // ~\

CH, ,QH₅

CH₂CH₂CN

,C₂H₅

CH₂CH₂OH

Rot

Blaustichigrot

NO₂

-N(CH₂CH₂OH)₂ NH — COCH₃

Violett

O NH₂

Violett

O NH₂

NO₂ Blau

Fortsetzung

Beispiel

Farbstoff Farbton auf Polyäthylenglykolterephthalat

/ \^xm_y V-SONH-^ X

NH-

Ο,Ν

n-QH₇ — CO

HOCH₂CH₂

CH,

.■■■>.ί

QH₅

H HN

Br

O NH

V / H

Cl

NO,

COCH,

CONH

/ V Grün

Rotstichiggelb

Orange

Gelb

Grünstichiggelb

Gelb

Grünstichiggelb

Blau

Grünstichiggelb

209 517/29'

Beispiel 17
Man löst 5 g Farbstoff der Formel

N = N

H,C

CH₂CH₂OH

in 1000 g eines Lösungsmittelgemisches, welches aus 85 Gewichtsprozent Trichloräthylen und 15 Gewichtsprozent Methanol besteht. Nach dem Klären der Lösung imprägniert und trocknet man ein PoIyäthylenglykolterephthalat-Gewebe, wie im Beispiel 1 beschrieben. Danach wird das behandelte Gewebe während 90 Sekunden bei 200° thermofixiert.

Man erhält eine farbstarke, gleichmäßige und gut entwickelte rote Färbung.

Verwendet man an Stelle von 85 Gewichtsteilen Trichloräthylen die gleiche Menge Perchloräthylen und/oder an Stelle von 15 Gewichtsteilen Methanol die gleiche Menge Benzylalkohol und verfährt im übrigen wie im Beispiel angegeben, so erhält man ähnliche Resultate.

Wird das imprägnierte und getrocknete Gewebe nicht thermofixiert, sondern bei 130° während 10 Minuten unter Druck gedämpft, so werden ähnlich gute Resultate erzielt.

Beispiel 18
7 g Farbstoff der Formel

-N = N

CH₇CH₇OH

Beispiel 19
6 g Farbstoff der Formel

O NH₂

O NH₇

werden in 1000 g eines Lösungsmittelgemisches, welches aus 90 Gewichtsprozent Chlorbenzol und 10 Gewichtsprozent Methanol besteht, gelöst und die Lösung geklärt.

Mit dieser klaren violetten Lösung imprägniert und trocknet man ein Gewebe aus Polyäthylenglykolterephthalat, wie im Beispiel 1 beschrieben, und thermofixiert anschließend das imprägnierte und getrocknete Gewebe während 2 Minuten bei 210°.

Man erhält eine gleichmäßige und farbstarke violette Färbung.

25 Beispiel 20
5 g Farbstoff der Formel
NO₂

O₂N

N = N

N(CH₂CH₂OH)₂

NH-COCH,

werden in 1000 g eines Lösungsmittelgemisches, welches aus 90 Gewichtsprozent Chloroform und 10 Gewichtsprozent Äthanol besteht, gelöst und diese Lösung geklärt. Mit der klaren roten Farblösung imprägniert und trocknet man ein Gewebe aus Polyäthylenglykolterephthalat, wie im Beispiel 1 beschrieben. Das behandelte Material wird hierauf während 5 Minuten bei 190° thermofixiert.

Man erhält eine gleichmäßige und intensive rote Färbung.

Verwendet man an Stelle von Chloroform die gleiche Menge Trichloräthylen, Perchloräthylen und/ oder an Stelle von Äthanol die gleiche Menge Methanol, Tetrahydrofurfurylalkohol, Isopropanol oder Dimethylformamid und verfährt ansonst, wie im Beispiel beschrieben, so erhält man Ausfärbungen mit ähnlich guten Resultaten.

Verwendet man ein Lösungsmittelgemisch, bestehend aus 50 Gewichtsprozent Perchloräthylen und 50 Gewichtsprozent Methanol und verfährt im übrigen, wie im Beispiel angegeben, so erhält man ebenfalls eine gleichmäßige und intensive rote Ausfärbung.

werden in 1000 g eines Lösungsmittelgemisches, 3-5 welches aus 97 Gewichtsprozent Perchloräthylen und 3 Gewichtsprozent Dimethylformamid besteht, gelöst und die Lösung geklärt. Mit dieser Lösung imprägniert und trocknet man ein Gewebe aus Polyäthylenglykolterephthalat, wie im Beispiel 1 beschrieben. Darauf thermofixiert man in einem Heißluftstrom während 4 Minuten bei 200°.

Man erhält eine gleichmäßige und farbstarke violette Färbung.

Ersetzt man in vorstehendem Lösungsmittelgemisch das Dimethylformamid durch gleiche Mengen Äthylenglykolmonomethyl- oder -äthyläther oder ■ Pyridin, so erhält man, bei im übrigen gleichem Vorgehen, ähnliche Resultate.

B ei s ρ i e 1 21
5 g Farbstoff der Formel

O₇N-

-N = N

CH₇CH₇OH

werden in 1000 g eines Lösungsmittelgemisches, welches aus 95 Gewichtsprozent Perchloräthylen und 5 Gewichtsprozent Dimethylacetamid besteht, aufgelöst und die Lösung geklärt. Dann wird mit dieser Lösung ein Gewebe aus Polyäthylenglykolterephthalat, wie im Beispiel 1 beschrieben, imprägniert und getrocknet. Hernach wird das behandelte Gewebe bei 200° während 90 Sekunden im Infrarotstrahler thermofixiert.

Man erhält eine brillante, gleichmäßige rote Färbung.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Färben und Bedrucken von Fasermaterial aus linearen, hochmolekularen Estern aromatischer Polycarbonsäuren mit polyfunktionellen Alkoholen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß man dieses Material mit einer Lösung mindestens eines Dispersionsfarbstoffes in einem Lösungsmittelgemisch, bestehend

a) aus 50 bis 99 Gewichtsprozent unsubstituiertem oder halogeniertem, zwischen 50 und 150⁰C siedendem Kohlenwasserstoff und

b) aus 50 bis 1 Gewichtsprozent eines flüssigen, '⁵ in Wasser löslichen, unterhalb 220° C siedenden organischen Lösungsmittels,

sowie nötigenfalls Verdickungsmittel, imprägniert oder bedruckt, einen wesentlichen Teil der überschüssigen Färbeflotte aus dem Material entfernt und die Färbung bzw. den Farbdruck durch eine Hitzenachbehandlung des behandelten Fasermaterials bei Temperaturen unterhalb des Erweichungspunktes des Fasermaterials fixiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als flüssige, in Wasser lösliche, unterhalb 220° C siedende organische Lösungsmittel solche verwendet, die mit Wasser in jedem Verhältnis mischbar sind.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Lösungsmittelgemisch verwendet, das aus 80 bis 99 Gewichtsprozent zwischen 50 und 150° C siedendem, chloriertem, niederem aliphatischem Kohlen-Wasserstoff und aus 20 bis 1 Gewichtsprozent eines mit Wasser in jedem Verhältnis mischbaren, unterhalb 220° C siedenden organischen Lösungsmittels besteht.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Lösungsmittelgemisch verwendet, das aus 90 Gewichtsprozent Perchloräthylen oder Trichloräthylen und 10 Gewichtsprozent Methanol oder Tetrahydrofurfurylalkohol besteht.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine trockene Hitzenachbehandlung durchführt. .

6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine trockene Hitzenachbehandlung bei einer Temperatur von 180 bis 23O⁰C durchführt.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man Fasermäterial aus Polyäthylenglykolterephthalat verwendet.