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Verfahren zum Färben von hydrophoben Textilmaterialien. Die vorliegende
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von hydrophoben synthetischen Fasern,
Filamenten und daraus hergestellten Garnen; Geweben und Gewirken.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Färben von Textilmaterial
aus hydrophoben, polare Gruppen enthaltenden vollsynthetischen Polymeren, welches
dadurch gekennzeichnet Ist,-dass man in einer homogenen Lösung des oder der Farbstoffe
in einem organischen Lösungsmittel,
vorzugsweise beim Siedepunkt
des organischen Lösungsmittels, färbt.und während des Färbens kontinuierlich oder
in einzelnen Dosen einen die Löslichkeit des Farbstoffes mindestens stark herabsetzenden,
mit dem organischen Lösungsmittel verträglichen Zusatz, wie insbesondere Wasser,
hinzufügt.
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Das Verfahren kann zum-Färben von hydrophoben synthetischen Fasern,
wie Cellulosetri- und--2 1/2- acetat und vorallem vollsynthetischen Fasern, wie
linearen Polyesterfasei°n, z.B. aus Terephthalsäure und Aethylenglykol oder 1,4,Dimethylolcyelohexan
und Mischpolymeren aus Terephthalsäure und Isophthalsäure und Aethylenglykol, Acryl-
| wie |
| oder Acrylnitrilfasern, /Polyacrylnitrilfasern und Misch- |
polymeren aus Aerylnitril und anderen Vinylverbindungen, wie Acrylestern, Acrylamiden,
Vinylpyridin, Vinylehlorid oder Vinylidenehlorid,-Mischpolymeren aus Dicyanäthylen
und Vinylacetat, sowie aus Acrylnitril-Blockmischpolymeren, Fasern aus Polyurethanen
und Fasern aus Polyamiden wie Nylon 6, Nylon 6;.6, Nylon 11 und Nylon 6.10 Anwendung
finden.
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Bevorzugt wird es auf Polyester- und Nylonmaterial in normalem oder
texturiertem Zustand angewendet. Vorzugsweise verwendet man Lösungsmittel, die bei
mindestens 1000C sieden, indem man: bei mindestens 100°C, d,h. vor allem bei ihrem
Siedepunkt färbt.
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Die zu verwendenden Lösungsmittel lassen sich unter dem Gesichtspunkt
der bevorzugten Verwendung von Wasser
in (1) mit Wasser in Jedem
Verhältnis mischbare hydrophile und (2) in mit Wasser beschränkt oder praktisch
nicht mischbare hydrophobe Lösungsmittel einteilen.
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Unter den hydrophilen erfindungsgemäss verwendbaren Lösungsmitteln
gibt es drei bevorzugte Untergruppen, nämlich (1) solche, die sich zum Lösen von
linearen, spinnbaren vollsynthetischen Polymerisaten oder Polykondensaten, wie z.B.
Acrylnitrilpolymer-isaten, eignen, (2) die Gruppe der mit"Wasser in jedem Verhältnis
mischbaren Lösungsmittel und (3) die Gruppe der sauren organischen Lösungsmittel,
insbesondere der niederen Fettsäuren.
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Mit Wasser mischbare hydrophile Lösungsmittel sind z.B. aliphatische
Alkohole, wie Methanol, Aethanol, Isopropanol, Ket®ne,@ wie Aceton, Aether und Acetate,
wie Dioxan, Tetrahydrofuran, Glycerinformal und Glycolformal sowie Acetonitril und
Pyridin, Diacetönalkohol, Aethylenglykol, Glycerin, ferner höhersiedende Glycolderivate,
wie Aethylenglycolmonomethyl-, -äthyl- und -butyläther und Diäthylenglykolmonomethyl-
oder -äthyläther, Thiodiglycol, Polyäthylenglycole, soweit sie bei Zimmertemperatur
flüssig sind, Aethylencarbonat, -y-Butyrolacton und besonders die Gruppe .der über
120°C siedenden, mit Wasser mischbaren aktiven Lösungsmittel wie N,N-Dimethylformamid,
N,N-Dimethylacetamid, Bis-(dimethylamido)-methanphosphat, Tris-(dimethylamido)-Phosphat,
N-Methylpyrrolidon, 1,5-Dimethylpyrrolidon,
N,N-Dimethyl-metoxyacetamid,
N,N,N',N'-Tetramethylharnstoff, Tetramethylensulfon (Sulfolan) und 3-Mdhylsulfolan
und Dimethylsulfoxyd.
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Enthalten die Lösungsmittel Schwefelatome, so sind diese bevorzugt
zwei- oder sechswertig.
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Im folgenden werden der Kürze halber,die Ausdrücke "Nichtlöser" oder"Löslichkeit
verringernde Mitteloder Lösungs-
| mittel)" so verwendet, dass der eine Ausdruck den andern |
| Es genegt auch, wenn die Standardaffinität des Farbstoffes
erhöht |
| m umfasst./Die oben genannten y rop l en@ osungsm e wird. |
werden bevorzugt zusammen mit Wasser als Nichtlöser verwendet. Anstelle von reinem
Wasser können als wässerige Verdünnungsflüssigkeiten auch wässerige Alkalilösungen,
wie z.B. 8 n-Natronlauge, Salzlösungen, wie 10%ige Kochsalz-oder Calciumchloridlösung
oder 30%ige Kochsalzlösung bei anschliessender Wasserzugabe (Volumenverhältnis 1:1)
oder Lösungen organischer Stoffe, wie 10%ige Harnstofflösung, zugefügt werden.
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Geiegnete Lösungsmittel-Wasser-Kombinationen
| sind z.B. |
| Essigsäure, Wasser, - |
| Propionsäure, Kochsalzlösung (10%ig), |
| Aethoxyessigsäure, und Kochsalzlösung (30%ig) und an- |
| schliessende Wasserzugabe (Volum- |
| verhältnis 1:1), |
| Aethylenglykol, |
| Propylenglykol, Calciumchloridlösung (10%ig) oder |
| Butylcellosolve ode Harnstofflösung (10%ig), |
| Cellosolve - |
| Dioxan und 10%ige Kochsalz- oder Harnstoff-- |
| l ösung |
| und |
| Glyzerin, |
| Ameisensäure- oder und Wasser |
| Acetylaeeton R |
Insbesondere in Verbindung mit Wasser hat man, wenn man als Farbstoffe die üblichen
wasserunlöslichen Dispersionsfarbstoffe verwendet, den Vorteil, dass man trotz des
anfänglich sehr guten Lösungsvermögens der Färbelösüng für den Farbstoff, gegen
Ende der Färbung eine weitgehende Erschöpfung des Färbebades erreichen kann. Vorteilhaft
dosiert man jedoch die Zugabe des Nichtlösers derart, dass der im Bad vorhandene
Farbstoff nicht ausgefällt wird.
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Zur Herabsetzung der Löslichkeit des Farbstoffes in der organischen
Farbstofflotte kann man jedoch auch ein den Farbstoff stilecht lösendes organisches
Lösungsmittel zusetzen. Hierbei besteht z.B. die Möglichkeit, als gut lösende Lösung'smit-telkomponente
eines der oben genannten hydrophilen Medien und als schlecht lösende Komponente
ein hydrophobes Medium zu verwenden, was die nachträgliche Trennung der Lösungsmittelanteile
in der erschöpfenden Farbstofflotte erleichtert (z.B. durch Hinzufügen einer kleinen
Menge von Wasser und Trennung der sich bildenden zwei Phasen). Man kann hierfür
aber auch gut lösende
organophile Medien unter Zusatz von schlecht
lösenden organophilen Medien verwenden.
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Als gut lösende, mit Wasser nur beschränkt oder gar nicht mischbare
Lösungsmittel kommen Acetophenon, Cyclohexanon, Benzylalkohol, Diphenylenoxyd, Aethylacetat,
Propylacetat oder Butylacetat in Frage. Als organische, die Löslichkeit der Farbstoffe
herabsetztende Komponenten dienen z.B. Kohlenwasserstoffe, wie Petroläther, Kerosin,
Benzol, Xylol oder Toluol und halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Tetrachloräthan
und andere.
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Besonders bevorzugt wird die kontinuierliche Zugabe von chlorierten
aliphatischen Kohlenwasserstoffen zu hydrophilen Lösungsmitteln, insbesondere den
Amiden von n:jedermolekularen Fettsäuren, wie Dimethylacetamid oder Dimethylformamäd,
wobei man z.B. den Gehalt an chloriertem Kohlenwasserstoff von Null auf 99y6 steigern
kann.
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Die erfindungsgemäss verwendeten organischen Lösungsmittel werden
naturgemäss so ausgewählt, dass sie die Faser nicht schädigen. Einen Anhaltspunkt
für die.Faser-Lösungsmittel-Verträglichkeit gibt z.B. die. Firmenschrift (Bulletin)
Nr. X-156, S. 1$ - 15, Ausgabe 1962, der Firma Du Pont de Nemours. Man kann die
Verträglichkeit auch durch einen kurzen Handversuch bestimmen.
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Die Mengenverhältnisse-zwischen Löser und Nichtlöser können in weiten
Grenzen schwanken. Vorteilhaft verwendet man ein Volumenverhältnis oberhalb von
1:1, d.h.
mehr Nichtlöser als Löser. Die maximale Zugäbegeschwindigkeit
des Nichtlösers hängt von der Geschwindigkeit des Färbeprozesses ab und wird möglichst
so gewählt, dass der Farbstoff jeweils gerade noch in Lösung bleibt: Inder Regel-wird
die Farbstoffkonzentration im Ausgangsbad.zwischen und 100 g, vorzugsweise
2,5 bis 50 g pro kg Fasermenge betragen. -Als erfindungsgemäss verwendbare
Farbstoffe werden vorzugsweise Vertreter der wohlbekannten Klasse der wasserunlöslichen
Dispersionsfarbstoffe verwendet, wie Mono-, DiA- und Polyazofarbstoffe, Anthrachinon-,
Naphthoperinon-, Chinophthalon-, Oxazin-, Phthalocyanin- und Methinfarbstoffe, einschliesslich
den Styryl-, Azamethin- und Azostyrylfarbstoffen, ferner kommen lösliche Metallkomplex-
-farbstoffe der Azo- und Formazanfarbstofftypen in Frage.
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Es können jedoch auch andere geeignete Farbstofftypen verwendet werden,
wie z.B. Küpenfarbstoffe, soweit :sie in den oben genannten Lösungsmitteln löslich
sind.
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Geeignete Farbstoffe sind z.B. 1,4-Diamin-2,3-dichlor-5-nitroanthraehinon,
1,4-Diamino-2,3-dibrom-5-nitroanthrachinon, 1-Amino-4-hydroxy-5-p-tolylsulfonylaminoanthrachinon,
1,5=Dihydroxy-5,8-dibenzylaminoanthrachinon, 1-Arnino-2-phenoxy-5-p-tolylsulfonylaminoanthrachnon,
1-Stearylamino-5-benzoylamino-anthrachinon,
die Farbstoffe der Formeln
| H000 NH2: |
| (OH undVoder OCHS) |
| H2 0 OH |
Ein. Vorteil des erfindungsgemässen Färbeverfahrens gegenüber
der konventionellen Färberei ist die -Möglichkeit, unkonditionierte Farbstoffe zu
verwenden, während bei konventionellen Färbeverfahren aus wässeriger Flotte stets
ein zum Zweck der leichten Dispergierung in Wasser besonders konditioniertes Farbstoffpräparat
verwendet werden muss. -Das vorliegende Verfahren wird vorzugsweise ohne Zugabe
von Dispergatoren ausgeführt. Hierdurch ergibt-sich als Vorteil die leichtere Reinigung
des gefärbten Textilmaterials. Fakultativ können jedoch der Färbe- oder Foulardierflotte
auch Tenside zugesetzt werden. ' Wichtige Vertreter solcher Tenside gehören insbesondere
zu folgenden nichtionischen Verbindungstypen: a) Aether von Polyhydroxyverbindungen,
wie polyoxalkylierte - Fettalkohole, polyoxalkylierte Polyole, polyoxalkylierte
Mercaptane und aliphatische Amine, polyoxalkylierte Alkyl- . phenole und -naphthole,
polyoxalkylierte Alkylarylmercaptane und Alkylarylamine.
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b) Fettsäureester der Aethylen-.und der Polyäthylenglycol.e, sowie
des Propylen- und Butylenglycols, des Glyzerins bzw. der Polyglyzerine und des Pentaerythrits,
sowie von Zuckeralkoholen, wie Sorbit, Sorbitanen und der Saccharose.
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c) N-Hydroxyalkyi-carbonamide, polyoxalkylierte Carbonamide und Sulfonamide.
Beispielsweise
seien als vorteilhaft verwendbare Tenside aus diesen Gruppen genannt: Anlagerungsprodukte
von 8 Mo1 Aethylenoxyd an 1 Mol p-tert.-Octylphenol, von bzw. 6 Mol Aethylenoxyd
an Rizinusöl, von 20 Mol Aethylenoxyd an den Alkohol C16H330H, Aethylenoxyd-Anlagerungsproduk't
an Di-[a-phenyläthyl]-phenole,.Polyäthylenoxyd-tert.-dodecylthioäther, Polyamin-Polyglycoläther
oder Anlagerungsprodukte von 15 bzw. 30 Mol Aethylenoxyd an 1 MOl.Amln C12 H25NH2
oder C18 H37NH2.
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Geeignete Mischungen mit Tensiden werden in der deutschen Patentschrift
1.261.613 erwähnt.
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Bei der Färbung kann das zu färbende Textil- -material in Form von
losem Material, Vlies, Garn oder als Wirkware oder Gewebe vorliegen. Es wird in
loser Form oder in auf mechanischer Vorrichtung aufgebrachter Form in einem stationären
Bad, insbesondere in dafür geeigneten Jiggern, Hasperkufen, Kreuzspulf ärbeapparäten
oder ähnlichen Färbemaschinen je nach der Natur der zu färbenden Ware, gefärbt.
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Die Färberei kann in Färbeapparaten oder--gef ässen erfolgen, die
mit der Aussenatmosphäre in Verbindung stehen (gegebenenfalls durch einen Rückflusskühler)
öder in geschlossenen Gefässen, wie Druckgefässen,-mit oder ohne Druck erfolgen.
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Nach Frreichen der gewünschten Farbtiefe wird die gefärbte Ware aus
dem Färbebad genommen und zur Entfernung
des noch anhaftenden Lösungsmittels
entweder mit Dampf oder mit einem Heissluftstrom behandelt.
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Das Verfahren wird vorteilhaft zur Stückfärberei eingesetzt.
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In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts
anderes angegeben ist, Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen
sind in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel 1:
100 Teile Polyestergewebe
werden in einer Lösung von 3 Teilen des Farbstoffes der Formel
in ca. 1000 Teilen.Aethylenglycol-Wasser (3.:2 Volumteile) unter Rückfluss
erhitzt. Es werden langsam 4000 Volumteile Wasser zugegeben, bis das Flottenverhältnis
1:50 beträgt. Man erhält eine blaue Ausfärbung mit guter Egalität.
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Werden anstelle von Polyestergeweben jeweils.Cellulosetriacetatgewebe
oder Nylon-6.6-filamentgewebe oder tEjxturtrte Nylon-6.6-gewebe verwendet, so erhält
man ebenfalls blaue Ausfärbungen mit guter Egalität. -
-. Beispiel
2.
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100 Teile Polyestergewebe werden in einer Lösung des Farbstoffgemisches
aus 1,4 Teilen des Farbstoffes-der Formel
und 0,6 Teilen des Farbstoffes der Formel
in 1000 Teilen Essigsäure unter Rückfluss erhitzt. Es werden-innerhalb von 60 Minuten
4000 Teile Wasser hinzugegeben, worauf das Flottenverhältnis 1:50 beträgt. Man erhält
eine orange Ausfärbung.
Beispiel 3.
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10 Teile Nylon-6.6-Gewebe werden mit einer Lösung von 1 Teil
des 1:2-Chromkomplexes des Farbstoffes der Formel
in 100 Vo1.Teilen Aethylenglykol unter Rückfluss erhitzt und langsam mit 300 Teilen
Wasser versetzt. Man erhält eine gelbe Ausfärbung mit guter Egalität und Farbtiefe:
Eine gleichfalls egale und farbtiefe Färbung wird erhalten, wenn texturiertes Nylon-6.6-Tricotgewebe
als Substrat verwendet wird.
Beispiel 4.
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Verwendet man anstelle des in Beispiel 3 genannten Farbstoffes den
Chromkomplex des Farbstoffes der Formel -
so erhält man analoge orange Färbungen.
" Beispiel 5.
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Färbt man wie in Beispiel 3 angegeben und werden zur Färbung von texturiertem
Nylon-6.6-Tricotgewebe die in Kolonne I der nachfolgenden Tabelle angegebenen Farbstoffe
verwendet, so erhält man gleichfalls farbtiefe, gleichmässige "Färbungen der in
Kolonne II angegebenen Nuancen.
| I II |
| Der Kobalt-Mischkomplex aus den Farbstoffen |
| 1 der Formeln braun |
| OH OH OH |
| N=N -N=N- C--C--CH |
| und u u 3 |
| HO-0 N |
| i02 i@ i02 N |
| NH CH 3 |
| C H 5 OH Cl |
| 2 |
| . CH3 . |
| Der 1:2 Kobaltkomplex des Farbstoffes der |
| Formel |
| 2 OH OH |
| " N=N - violett |
| CH3 -H-SO 2 |
| Cl |
| 3 I I |
| Der l2-Chromkomplex des Farbstoffes |
| der Formel - |
| orange |
| N_ N G---C--CH 3 - |
| il il |
| HOB N |
| so 2NI-I-CH3 |