DE1794193C3 - Verfahren zum Färben von hydrophoben Textilmaterialien - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Farben vmi hydrophoben synthetischen Fasern. Filamenten und daraus hergestellten Garnen. Geweben und Gewirken.

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.

Das Verfahren kann zum Färben von hydrophoben synthetischen Fasern, wie Cellulosetri- und -2\/₂-acetat und vor allem vollsynthetischen Fasern, wie linearen Polyesterfasern, z. B. aus Terephthalsäure und Äthylenglykol oder l^-Dimethylolcyclohexan und Mischpolymeren aus Terephthalsäure und Isophthalsäure und Äthylenglykol, Acryl- oder Acrylnitrilfasern, wie Polyacrylnitrilfasern und Mischpolymeren aus Acrylnitril und anderen Vinylverbindungen, wie Acrylestern, Acrylamiden, Vinylpyridin, Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid, Mischpolymeren aus Dicyanethylen 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.

Bevorzugt wird es auf Polyester- und Nylonmaterial in normalem oder texturierten! Zustand angewendet.

Vorzugsweise verwendet man Lösungsmittel, die bei mindestens 100' C sieden, indem man bei mindestens 100 C, d. h. vor allem bei ihrem Siedepunkt färbt.

Die zu verwendenden Lösungsmittel lassen sich unter dem Gesichtspunkt der bevorzugten Verwendung von Wasser in (]) mit Wasser in jedem Verhältnis mischbare hydrophile und (2) in mit Wasser beschränkt oder praktisch nicht mischbare hydrophobe Lösungsmittel einteilen.

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 /. B. Acrylnitrilpolymerisaten. eignen, (2) die Gruppe der mit Wasser in jedem Verhältnis mischbaren Lösungsmittel und (3) die Gruppe der sauren organischen Lösungsmittel, insbesondere der niederen Fettsäuren.

Mit Wasser mischbare hydrophile Lösungsmittel sind z. B. aliphatische Alkohole, wie Methanol. Äthanol Isopropanol. Ketone, wie Aceton, Äther und Acetate, wie Dioxan, Tcirahydrofuran. Glycerinformal und Giycolformal sowie Acetonitril und Pyridin. Diacetonalkohol, Äthylenglykol. Glycerin, ferner höhersiedende Glycolderivate, wie Äthylenglycolmonomethyl-, -äthyl- und -butyläther und Diäthylenglykolmonomethyl- oder -äthyläther, Thiodiglycol. PoIyäthylenglycole, soweit sie bei Zimmertemperatur flüssig sind. Äthylencarbonat, ; -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 - idimethylamido)-phosphat. N - Methylpyrrolidon. 1,5-Dimethylpyrrolidon. N.N - Dimethyl - methoxyacctamid, Ν,Ν.Ν',Ν' - Tetramethylharnstoff. Tetramethylensulfon (Sulfolan) und 3 - Methylsulfolan und Dimethylsulfoxyd.

Enthalten die Lösungsmittel Schwefelatome, so sind diese bevorzugt zwei- oder sechswertig.

Im folgenden werden der Kürze halber die Ausdrücke »Nichtlöser« oder »Löslichkeit verringernde Mittel (oder Lösungsmittel)« so verwendet, daß der eine Ausdruck den anderen mit umfaßt. l:s genügt auch, wenn die Standardaffinität des Farbstoffes erhöht wird. Die obengenannten hydrophilen Lösungsmittel werden bevorzugt zusammen mit Wasser als Nichtlöser verwendet.

An Stelle von reinem Wasser können als wäßrige Verdünnungsflüssigkeiten auch wäßrige Alkalilösungen, wie z.B. 8n-Natronlauge, Salzlösungen, wie K)°/oige Kochsalz- oder Calciumchloridlösung oder 30%ige Kochsalzlösung bei anschließender Wasserzugabe (Volumenverhältnis 1:1) oder Lösungen organischer Stoffe, wie 10%ige Harnstofflösung, zugefügt werden.

Geeignete Lösungsmittel- Wasser- Kombinationen sind z. B.

Essigsäure
Propionsäure

Äthoxyessigsäure

Äthylenglykol
Propylenglykol
Butylcellosolve oder
Cellosolve

Dioxan
und

Glyzerin, J

Ameisensäure oder >
Acetylaceton j

und

Wasser

Kochsalzlösung (10%ig)

Kochsalzlösung (30%ig) und anschließende Wasserzugabe (Volumverhältnis 1:1)

Calciumchloridlösung (lOVoig) oder
HarnstolQösung (10%ig)

und 10%ige Kochsalz- oder Hanistofüösung

und Wasser

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 Färbelösung 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.

Zur Herabsetzung der Löslichkeit des Farbstoffes in der organischen Farbstoffflotte kann man jedoch auch ein den Farbstoff schlecht lösendes organisches Lösungsmittel zusetzen.

Hierbei besteht z. B. die Möglichkeit, als gut lösende I ösungsmittelkomponente eines der obengenannten hydrophilen Medien und als schlecht lösende Komponente ein hydrophobes Medium zu verwenden, was die nachträgliche Trennung der Lösungsmittelanteile in der erschöpfenden Farbstoffflotte 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.

Als ^utlösende, mit Wasser nur beschränkt oder gar nicht mischbare Lösungsmittel kommen Acetophenon, Cyclohexanon, Benzylalkohol. Diphenylenoxyd. Äthylacetat. Propylacetat oder Butylacetat in Frage. Als organische, die Löslichkeit der Farbstoffe herabsetzende Komponenten dienen z. B. Kohlenwasserstoffe, wie Petroläther. Kerosin, Benzol, Xylol oder Toluol und halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Tetrachloräthan und andere.

Besonders bevorzugt wird die kontinuierliche Zugabe von chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen zu hydrophilen Lösungsmitteln, insbesondere den Amiden von niedermolekularen Fettsäuren, wie Dimethylacetamid oder Dimethylformamid, wobei man ι. B. den Gehalt an chloriertem Kohlenwasserstoff von 0 auf 99% steigern kann.

Die erfindungsgemäß verwendeten organischen Lösungsmittel werden naturgemäß so ausgewählt, daß sie die Faser nicht schädigen. Einen Anhaltspunkt für die Faser-Lösungsmittcl-Verträglichkeit gibt z. B. die Firmenschrift (Bulletin) Nr.X-156, S. 14—15, Ausgabe 1962. der Firma Du Pont de Nemours. Man kann die Verträglichkeit auch durch einen kurzen Handversuch bestimmen.

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 Zugabegeschwindigkeit des Nichtlösers hängt von der Geschwindigkeit des Färbeprozesses ab und wird möglichst so gewählt, daß der Farbstoff jeweils gerade noch in Lösung bleibt. In der Regel wird die Farbstoffkonzentratjon im Ausgangsbad zwischen 1 und 100 g. vorzugsweise 2,5 bis 50 g pro Kilogramm Fasermenge betragen.

Als erfindungsgemäß verwendbare Farbstoffe werden vorzugsweise Vertreter der wohlbekannten Klasse der wasserunlöslichen Dispersionsfarbstoffe verwendet, wie Mono-, Dis- und Polyazofarbstoffe, Anthrachinon-. Naphthoperinon-, Chinophthalon-, Oxazin-, Phthalocyanin- und Methinfarbstoffe, einschließlich den Styryl-, Azamethin- und Azostyrylfarbstoffen, ferner kommen lösliche Metallkomplexfarbstoffe der Azo- und Formazanfarbstofftypen in Frage.

Es können jedoch auch andere geeignete Farbstofftypen verwendet werden, wie z. B. Küpenfarbstoffe, soweit sie in den obengenannten Lösungsmitteln löslich sind.
Geeignete Farbstoffe sind 1. B.

1.4-Diamino-2,3-dibrom-5-nitroanthrachinon,
l-Amino-^hydroxy-S-p-tolylsulfonylamino-

anthrachinon,

1.5- Dihydroxy- 5.8-dibenzy laminoant hrachinon.
l-Amino-2-phenoxy-5-p-tolylsulfonylamino-

anthrachinon,
l-Stearylamino-5-ben/oylamino-anthrachinon.

die Farbstoffe der Formeln
O NH₂

CH ·=-■ N —

N—S

CO-HN O

N-S

CO — HN O

O NH₂

i

,ο

O NH

CH,

20

O NH

O NH

-C

N N C
NH

C-NH

N = N

HO CONH

35

H,C

40

Cl

O₂N

HO CONH

N = N

-O

Cl

CH₃

NH₂

Br

Br

O₂N O NH₂

CH₂-HN O OH

HO O NH-CH₂

NH,

Cl

O₂N O

Cl

NH,

— Ν — CH₂CH₂ — N
C₂H₅

O NH₂

SO₂ — H₂N

O NH- CO(CH₂)₁₆CH₃

und/oder OCH₃)

H₂N O OH

O NH-C

H₃C-<^\-SO₂ —HN O OH

O NH

N S

OC₂H₅

9 NH₂

OH

C = CH

N(CH₂CH₂OCO — CH₃J₂

CH₃

C-CH

N(CH₂CH₂OCO-QHj)₂

35

CN

CI

N=N

N(CH₂CH₂OCO-CH₂J₂

N(CH₂CH₂CN)₂

45

Cl

NN \

N(CHjCHjCN)

55

NH- CO—CH₃

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Färbeverfahrens gegenüber der konventiondien Färberei ist die Möglichkeit, unkonditionierte Farbstoffe zu verwenden. während bei konventionellen Färbeverfahren aus wäßriger Flotte stets ein zum Zweck der leichten Ehspergierung in Wasser besonders konditioniertes Farstffpäparat verwendet werden muß.

Das vorhegende Verfahren wird vorzugsweise ohne 6s Zugabe von Dispergatoren ausgeführt. Hierdurch ergibt sich als Vorteil die leichtere Reinigung des gefärbten Textilmateriak. Fakultativ können jedoch

IO

«5

20 der Färbe- oder Foulardierflotte auch Tenside zugesetzt werden. ,

Wichtige Vertreter solcher Tenside gehören insbesondere zu folgenden nichtionischen Verbindungstypen: ; ,

a) Äther von Polyhydroxyverbindungen, wie pOlyoxalkylierte Fettalkohole,polyöxyälkylierte PoIyole, polyoxalkylierte Mercaptane μηά aliphatische Amine, polyoxalkylief te Alkylphenole und -näphihole, polyoxalkylierte Alkylarylmercaptane und Alkylarylamine.

b) Fettsäureester der Äthylen- und der Polyäthylenglycole sowie des Propylen- und Butylenglycols, des Glyzerins bzw. der Polyglyzerine und des Pentaerythrits sowie von Zuckeralkoholen, wie Sorbit, Sorbitanen und der Saccharose.

c) N-Hydroxyalkyl-carbonamide. polyoxalkylierte Carbonamide und Sulfonamide.

Beispielsweise seien als vorteilhaft verwendbare Tenside aus diesen Gruppen genannt: Anlagerungsprodukte von 8 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol p-tert.· Octylphenol, von bzw. 6 Mol Äthylenoxyd an Rizinusöl, von 20 Mol Äthylenoxyd an den Alkohol Ci₆H₃₃OH. Äthylenoxy-Anlagerungsprodukt an Di-[o - phenyläthyl] - phenole. Polyäthylenoxyd - tert.-dodecylthioäther. Polyamin - Polyglycoläther oder Anlagerungsprodukie von 15 bzw. 3OMoI Äthylenoxyd an 1 Mol Amin C₁₂H₂₅NH₂ oder C₁₈H₃₇NH₁.

Geeignete Mischungen mit Tensiden werden in der deutschen Patentschrift 1 261 613 erwähnt.

Bei der Färbung kann das zufärbende Textilmaterial 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, Kreuzspulfärbeapparaten oder ähnlichen Färbemaschinen je nach der Natur der zu färbenden Ware, gefärbt.

Die Färberei kann in Färbeapparaten oder -gefäßen erfolgen, die mit der Außenatmosphäre in Verbindung stehen (gegebenenfalls durch einen Rückflußkühler) oder in geschlossenen Gefäßen. wie Druckgefäßen, mit oder ohne Druck erfolgen.

Nach Erreichen 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.

Das Verfahren wird vorteilhaft zur Stückfärberei eingesetzt.

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

O NH,

O NH

S09 608/98

in etwa 1000 Teilen Äthylenglycol—Wasser (3 :2 Vo- der Formel lumteile) unter Rückfluß erhitzt. Es werden langsam 4000 Völumteile Wasser zugegeben, bis das Flottenverhältnis 1:50 beträgt. Man erhält eine blaue Ausfärbung mit guter Egalität.

Werden an Stelle von Polyestergeweben jeweils GeHülosetriacetatgewebe oder Nylon-6,6-filamentgewebe ioppr texturierte Nylon-6,6-gewebe verwendet, so erhält man ebenfalls blaue Ausfärbungen mit guter Egalität. to

Beispiel 2

100 Teile Polyestergewebe werden in einer Lösung des Farbstoffgemisches aus 1,4 Teilen des Farbstoffes der Formel

COOH

N = N

HO

C-CH,

- C,H<

O₂N

N(C₂H₄CN)₂

Cl

und 0,6 Teilen des Farbstoffes der Formel

in 100 Volum teilen Äthylenglykol 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 texturiert« Nylon-6,6-Tricotgewebe als Substrat verwendet wird.

Beispiel 4

Verwendet man an Stelle des im Beispiel 3 genannten Farbstoffes den Chromkomplex des Farbstoffes der Formel

HO₃S OH

O₂N

" -C-CH,

N=N-ZN

AA

H₃C N(C₂H₄ - CN)₂

O, N HO-C

35

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

10 Teile Nylon-6,6-Gewebe werden mit einer Lösung von 1 Teil des 1 :2-Chromkomplexes des Farbstoffes

so erhält man analoge orange Färbungen.
Beispiel 5

Färbt man wie im Beispiel 3 angegeben und werden zur Färbung von texturierten! Nylon-6,6-Tricotgewebe die in Kolonne I der nachfolgenden Tabelle angegebenen Farbstoffe verwendet, so erhält man gleichfalls farbtiefe, gleichmäßige Färbungen der in Kolonne Il angegebenen Nuancen.

Der Kobalt-Mischkomplex aus den Farbstoffen der Formeln OH OH OH

-N = N-

Y HN

ι² CO

NH

CH,

CH,

und . V-N-N -C C-

k » Il !I

Y HO-C N

SO_{2 N}

NH

C₂H₅OH

Braun

11

Fortsetzung

12

Der 1:2-Kobaltkomplex des Farbstoffes der Formel OH OH

: /N-N=N-

CH₃- NH- SO₂ ~\/

Cl

Der 1:2-Chromkomplex des Farbstoffes der Formel OH

-N=N-C C-CH₃

Il Il

HO-C N

SO₂NH-CH₃ \ /

Cl

Violett

Orange

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Färben von Textilmaterial aus hydrophoben, polare Gruppen enthaltenden, synthetischen Polymeren, dadurch gekennz e i c h η e t, daß man in einer homogenen Lösung des oder der Farbstoffe in einem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise beim Siedepunkt des organischen Lösungsmitteis, färbt und während des Färbens kontinuierlich oder in einzelnen Dosen einen die Löslichkeit des Farbstoffes mindestens stark herabsetzenden, mit dem organischen Lösungsmittel verträglichen Zusatz, insbesondere Wasser, hinzufügt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Lösungsmittel ein solches verwendet, das bei mindestens JOO⁰C siedet

3. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel allmählich oder portionenweise mit Wasser vertont.

4 Verfahren gemäß Anspruch 1, .; lurch gekennzeichnet, daß man beim Färben von Textilmaterial auf der Basis stickstoffhaltiger Polymerer als organische Lösungsmittel Essigsäure oder Äthylenglykol verwendet.