DE1801715A1

DE1801715A1 - Verfahren zum einbadigen Faerben von Mischungen aus Cellulose-,Polyester- und Polyacrylnitrilfasern

Info

Publication number: DE1801715A1
Application number: DE19681801715
Authority: DE
Inventors: Dr Hans-Ulrich Van Der Eltz; Johannes Jeths
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1968-10-08
Filing date: 1968-10-08
Publication date: 1970-06-18
Also published as: FR2020155B1; CH531614A; DE1801715C3; CH1499569A4; GB1262310A; AT297654B; BE739969A; FR2020155A1; DE1801715B2; BR6913145D0

Description

FARBi/ERKE HOECHST AG. vornals Meister Lucius & Brüning

Fw 5SSS · Frankfurt (M)- Höchst, 4. Oktober 196S Dr.Cz/Kö

Verfahren zum einbadigen Färben von Mischungen aus Cellulose-, Polyester- und Polyakrylnitrilfasern

Es ist begannt, daß das einbaelige Färben von Textilmaterialien aus Mischungen von Cellulose-, Polyester- und Polyacrylnitrilfasern rait Reaktiv-, Dispersions- und ka.tionischen Farbstoffen gev/isse Schv/ierigleiten bereitet. Diese sind vor allen auf die unterschiedlichen Färbebedingun^en für die drei verschiedenen Farbstoffklassen zurückzuführen.

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Dispersions- und kationische Farbstoffe benöt'igen üblicherweise lange Färbezeiten und die Anwendung von Färbetemperaturen oberhalb 95°C. Dispersionsfarbstoffe werden beim Färben möglichst im sauren Milieu eingesetzt, da im alkalischen Bereich die Stabilität der Farbstoff dispersionen teilweise zu gering ist und außerdem einige dieser Farbstoffe besonders bei den hohen Temperaturen infolge von Alkaliempfindlichkeit chemische Veränderungen erleiden, wodurch Farbtonänderungen und Verluste an Farbausbeute sowie Verschlechterungen der Echtheitseigenschtften der Färbungen hervorgerufen werden.

| Kationische Farbstoffe werden ebenfalls zum Färben im sauren Medium eingesetzt, da im alkalischen Bereich bei einigen dieser Farbstoffe Ausfällungen sowie Farbtonänderungen und Verschlechterung der Echtheitseigenschaften der Färbungen auftreten.

Ferner können die kationischen Farbstoffe mit den anionischen Reaktivfarbstoffen und einigen Dispersionsfarbstoffen mit polaren Gruppen eine Additionsverbindung eingehen, die vielfach zu Farbstoff abscheidimgen und Reibechtheitsverschlechterungen der Färbungen Anlaß geben.^ ·

Reaktivfarbstoffe erfordern zur Reaktion mit den Hydroxylgruppen der Cellulosefasern alkalische Bedingungen. Bei langer Färbedauer, besonders bei Temperaturen über 95°G, erfolgt durch Einwirkung der Alkalien eine T/ieder auf spaltung der Farbstoff-Faserbindung, was zur Verringerung der Farbausbeute auf der Vare führt.'

Es wurde nun gefunden, daß nan die vorstehend geschilderten Nachteile vermeiden kann und Mischungen aus Cellulose-, linearen PoIy-^ ester- und Polyacrylnitril^asern mit Reaktiv-, Dispersions- und kationischen Farbstoffen einbadig färben kann, wenn man diese Materialien in gleichen Bad zuerst bei Temperaturen von etwa 2o , bis 80⁰C mit einer wäßrigen Flotte behandelt, die neben dem'Reaktiv-; und d;-:n Dispersionsfiirbstoff noch Alkalien, und nichtionoreno Dispergiermittel enthält, und nach Zugabe von freier Säure und

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kationischem Farbstoff die Färbungen im sauren Medium, im all gemeinen im pH-Bereich von 3,5 bis 6, bei Temperaturen von etwa 95° bis 13o°C zu Ende führt.

Das vorliegende Verfahren gestattet nunmehr, die pH-Tfefte des Färbebades in der Weise abzustimmen, daß sie den jeweiligen Fixierbedingungen der Reaktiv-, der Dispersions- und der kationischen Farbstoffe entsprechen, ohne daß man zur Ver wendung von getrennten Bädern gezwungen ist. Es ist dabei Außerordentlich überraschend, daß bei den angewandten hohen Temperaturen im sauren Milieu eine Hydrolyse der Reaktivfarbstoff-Faserverbindung und damit ein Verlust an Farbausbeute nicht eintritt. Außerdem wirken die für das Färben von Reale - tivfarbstoffen auf Cellulosefaser!! benötigten Elektrolytnengen^ Sowie die im Bade verbleibenden und nicht xiuf der Cellulose faser fixierten Reaktivfarbstoffe als Bremsmittel für die zum Färben der Polyacrylnitrilfaser eingesetzten kationischen Farbstoffe. Die Verwendung der für das Färben von Polyacryl- nitrllfnsern mit kationischen Farbstoffen üblichen Brensuittel oder "Retarder" wird dadurchjüberflüssig. Durch die Ilitverwendung von einem nichtionogenen Dispergiermittel auf Basis von Oxalkylaten und/oder Polyglykolen können die wasserunlöslichen Additionsverbindungen aus kationischen Farbstoffen und anionischen Ileaktiv- bzw. Dispersions-Farbstoffen mit polaren Gruppen in einer feinen Dispersion gehalten «erden, so daß Ausfällungen und Keibechtheitsverschlechterungen der Färbungen vermieden werden.

Bei der Durchführung des erfindunrjsgercäßen Verfahrens wird mit der etwa 2o°bxs So⁰C, bevorzugt etwa 4o° bis Go⁰C wr.rmc.-n Flotte, die das nichtionogene Dispergiermittel, den gelöston Reaktivfarbstoff, den Dispersionsfarbstoff und das alkalisch wirkende "ittel enthält, das Textilmaterial Io bis 9o Minuten, bevorzugt 2o bis Go Minuien, bchinctelt, wobei zunächst der arbsioir „να Γ c'e-r C?!IvIc.?.: _:.r — fi::iort wird.

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Anschließend wird der mit freier Säure und heißem Wasser gelöste kationische Farbstoff dem Färbebad zugegeben. Hierbei stellt sich ein pH-Tiert zwischen 3,5 bis 6, vorzugsweise zwischen 4,5 bis 5,5 ein. . ' -

Man erhitzt das Färbebad danach auf 95° bis 13o°C und beläßt die Ware bei dieser Temperatur etwa 3o Minuten bis 3 Stunden, vorzugsweise 45 bis 9o Minuten. Während dieser Zeit wird der Dispersions-Farbstoff auf der Polyesterfaser und der kationische Farbstoff auf der Polyacrylnitrilfaser fixiert. Vorteilhaft für die Fixierung des Dispersionsfarbstoffes auf der Polyesterfaser kann noch ein sogenannter Carrier dem Färbebad nach dem Ansäusln zugesetzt werden. Es ist jedoch auch möglich, den Carrier bereits dem alkalischen Bad zuzugeben. Nach dem Färben wird die 1/are gespült und geseift und sodann in üblicher Weise fertiggestellt.

Das erfindungsgemäße, einbadige Verfahren zum Tärben von Mischungen, die aus Cellulose-, Polyacrylnitril- und linearen Polyesterfasern bestehen, hat gegenüber den bisher angewandten zwei- oder 'dreibadigen Verfahren den besonderen Vorteil, daß eine 25 bis 5o %ige Einsparung an Färbezeit erreicht wird. Ein weiterer Vorteil tritt bei der Verwendung von programmgesteuerten Färbeapparaten auf. So kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Beschickung des Färbeapparates und Einfüllen des mit Säure und heißem ΐ/asser gelösten kationischen Farbstoffes in den dem Färbeapparat angeschlossenen Zusatzbehälter das Färbeprogranm automatisch ablaufen, ohne daß eine Arbeitskraft benötigt wird. Beim herkömmlichen zwei- oder dreibadigen Verfahren mußte dagegen der Färbeapparat zwei- oder dreimal beschickt werden.

Als reaktivfarbstoffe kommen für die Durchführung des beanspruchten Verfahrens solche organischen Farbstoffe in Betracht, die als reaktiven Bestandteil mindestens eine Vinylsulfongruppe besitzen oder mindestens eine Gruppe aufweisen, die aufgrund der Einwirkung der alkalischen Mittel während der Färbung eine Vinylsulfongruppe bildet.

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Als Grundkörper dieser Farbstoffe eignen sich "besonders solche aus der Reihe der Anthrachinon-, Azo- und Phthalocyaninfarbstoffe, wobei die Azo- und Phthalocyanin-Farbstoffe sowohl metallfrei als auch metallhaltig sein können. Aus der Klasse von Gruppierungen, die bei der Alkalibehandlung in eine mit der Cellulosefaser reaktionsfähige Vinylsulfongruppe übergeführt werden, sollen als Beispiele insbesondere die Schwefelsäureester und Thioschwefelsäureester von ß-Hydroxyäthylsulfongruppen genannt werden.

Als Dispersionsfarbstoffe kommen verfahrensgemäß die für das Färben von Fasermaterialien aus linearen Polyestern hinlänglich bekannten Farbstoffe, beispielsweise solche aus der Reihe der Azo- oder Anthrachinonfarbstoffe in Frage.

Als kationische Farbstoffe kommen für die Durchführung des beanspruchten Verfahrens solche aus der Reihe der Azo-, Azonethin-, Meilin-, Anifcrachinon-, Nitro-, Di- und Triphenylnethan-, Phenazin-, Oxazin-, Thiazin-, Xanthen- und ChinopM:halon-Farbstoffe in Betracht.

Die den Färbebädern nach dem vorliegenden Verfahren zuzusetzenden Alkalien können in den beim Färben mit itnktivfarbstoffen in der Praxis üblichen Mengen zur Anwendung gelangen. Der Alkaligehalt der Flotten ist vor allem so zu bemessen, daß ein pH-~,'ert im Bereich von 9 bis 12 eingestellt wird und während der Fixierung der Reaktivfarbstoffe aufrechterhalten bleibt. Als Alkalien können zweckmäßig anorganische, alkalisch reagierende Verbindungen, wie Soda, fiaMusbicarbonat, Trinatriumphnsphat, Dinatriuiuphosphat, Natriuiahydroxyd, Natriumsilikate, die entsprechenden Kaliumverbindungen odei* Mischungen dieser Alkalien, voi'zugsweise Natronlauge, eingesetzt werden.

Als freie Säure, die verfahrensgemäß zur Einstellung, der sauren Fixierungsbedingungen für die Dispersions- und die kationischen · Farbstoffe benötigt v/ird, l:or.i:_to:' anorganische Säuren, wie Salzsäure, Schwefel- oder Phosphorsäure, oder organische Säuren, wie z.B. Essigsäure odor Ameisensäure in Betracht. Auch Mischungen dieser

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Säuren können verwendet werden. Bevorzugt wird aber Essigsäure ft eingesetzt. Die Menge der den Färbebädern nacSh der Fixierung, der* Reaktivfarbstoffe zuzusetzenden freien Säuren ist in erster Linie abhängig vom Alkaligehalt der Flotten urid damit indirekt von der Einsatzmenge an Reaktivfarbstoffen, die sich wiederum nach den Mischungsverhältnis der Anteile von Cellulose-, Polyacrylnitril- und Polyesterfasern in den zu färbenden Textiliaaterialien richtet.

Als nichtionogene Dispergiermittel kommen verfahrensgemäß ent-> weder Oxäthylierungsprodukte in Betracht, die sich von Fettsäurederivaten ableiten, wie die Fettamine, Fettsäureamide oder Fett-" alkohole, wobei bevorzugt die Oxäthylierungsprodukte der Fettalkohole, wie z.B. die Additionsprodukte von 1 Mol Stearylalkohol an 25 Mol Xthylenoxyd oder von 1 Mol Oleylalkohol an 22,5 Mol Ä'thylenoxyd, eingesetzt werden; oder höhere Polyglykole von einem ? Molekulargev/icht von 15oo bis 6ooo oder Mischlingen dieser Produkte. Bevorzugt wird eine Mischung aus⁺St ear yl alkohol iait 25 Mol XthyIen— oxyd und Polyglykol vom Molgewicht 6ooo in Mischungsverhältnis von 1 : 1 bis 8;1, bevorzugt 4:1, eingesetzt.

Als gegebenenfalls mitzuverwendende Carrier seien die für das Färben von Polyesterfasern hinlänglich bekannten Hilfsmittel, wie z.B. o-Phenylphenol, p-Phenylphenol, Benzoesänrealkylester und \ Salicylsäurealkylester genannt.

Die Färbebäder können weiterhin noch die übliclieii Elektrolyte, Netz- oder Dispergiermittel enthalten.

Das gernäß dem beanspi\ehten Verfahren zu färbende Textilmaterial, das aus Mischungen von nativen oder regenerierten Celiulosefasern und Fasermaterialien aus Polyacrylnitril soiarie aus linearen Polyestern,, vorzugsweise Polyäthylenglykolterephthalat, besteht, kann in den verschiedensten Zuberefcungsforsien, beispielsweise als Flocke, Kardenband, Garn, Ge-.vebe oder Gewirk, vorliegen. ■ *

+ dem Urasotzungsprodulct .von 1 Γ .'öl - -

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Die nachstehend aufgeführten Beispiele sollen die Durchführung des beanspruchten Verfahrens näherjerläutern, ohne es jedoch in irgendeiner Hinsicht auf die dort gezeigten Bedingungen zu beschränken.

Beispiel 1

Sin Mischgewebe aus Zellwolle, Polyacrylnitril- und Polyesterfasern Im Mischungsverhältnis 33 : 33 : 33 wird im Flottenverhftltnl6 von 1 : 15 während 3o Minuten auf dem HT-Baumfärbeapparat bei 6o°C mit einer Flotte behandelt, die im Liter Wasser

ο,7 g des Reaktivfarbstoffes der Formel

und ο,35 g des Dispersionsfarbstoffes der Formel

O OH

OH 0 KH,

in handelsüblicher Form und Beschaffenheit enthält.

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BAD ORfGfNAL

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Ferner enthält die Flotte im Liter Wasser

2,o ecm Natronlauge von 38 Be, 5o,o g Natriumsulfat,
o,4 g des Umsetzungsproduktes von 1 Mol Stearylalkohol

mit 25 Mol Xthylenoxyd, und o,l g eines Polyglykols vom Molgewicht 6000.

Anschließend v/erden dem Färbebad pro Liter der vorstehend benutzten Flotte

5 ecm 60 %ige Essigsäure und o,5 g des kationischen.Farbstoffes der Formel

0-CH₂-CH₃

ZnCl₃ .

zugesetzt.

Das Färbebad wird auf 12o C erhitzt und die 1/are 1 Stunde bei dieser Temperatur belassen. Danach wird die Färbung gespült und geseift, nochmals gespült und getrocknet.

Man erhält eine Blaufärbung, bei welcher Polyester-, Polyacrylnitril- und Zellwollfaseranteil des Mischgewebes gut Ton-in-Ton gefärbt sind.

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Beispiel 2

Die Färbung wird hinsichtlich Verfahren und Textilmaterial in analoger Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei als Farbstoffe

o,7 g des Reaktivfarbstoffes der Formel

O NH

COOH

o,7 g des Dispersionsfarbstoffes der Formel

-N=N

-N

.CH₂-CH₂-CO-OCH₃

und o,7 g des kationischen Farbstoffes der Formel

CH₃-N )N-CH₃

CH₂-CH₃

SO,

eingesetzt werden.

Man erhält auf dem Mischgewebe eine Tricolorfärbung, bei welcher der Cellulosefaseranteil blau, der Polyesterfaseranteil rot und der Polyacrylnitriiasea'anteil orange gefärbt ist.

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BAD ORIGINAL /Xo

- Io -

Beispiel 3 '

Eine Mischung aus Polyester-, Polyacrylnitril- und Zellwollfasern im Mischungsverhältnis 33 : 33 : 33 wird als Garn auf Kreuzspulen im Flottenverhältnis 1 : 15 während 3o Minuten im HT-Färbeapparat bei 6o°C mit einer Flotte behandelt, die im Liter liasser

o,84 g des Reaktivfarbstoffes der Formel

-N=N-^Z VsO₂-CH₂-CH₂-O-SO₃H

CH₃-CO-xNH

O₃H

o,84 g des Reaktivfarbstoffes der JFormel

CH₃-CO-NH QH

ο,77 g des Dispersionsfarbstoffes der Formel !N

-N=N-^

=S \CH„-CH₀-C0-OCH,

CH₀-CH₀-CO-OCHo

Ci Ct O

₂-CH₂

und o,42 g des Dispersionsfarbstoffes der Formel

N-CH₀-CH₀-OCH,

in handelsüblicher Fobi und Beschaffenheit enthält,

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BAD ORIGINAL

Fw 5ööö

- li -

Ferner enthält die Flotte im Liter Wasser

2,o ecm Natronlauge von 38 Be, 5o,o g Natriumsulfat, o,4 g des Umsetzungsproduktes von 1 Mol

Stearylalkohol mit 25 Mol Xthylenoxyd, und o,l g eines Polyglykols von Molgewicht 6000»

Anschließend werden dem Färbebad pro Liter der vorstehend benutzten Flotte

5,o ecm 60 %ige Essigsäure,

o,32 g des kationischen Farbstoffes der Formel

OH₂-CH₃

CH.

CH₂-CH₂-N-CH₃ CH

und O/05 g des kationischen Farbstoffes der Fornel

SO

CH₂-CH₂-CN

SO >=>

zugesetzt.

Das Färbebad wird auf 3 25°C erhitzt und die'T/are 1 Stunde hei dieser Temperatur belassen. Danach wird die Färbung gespült ί geseift, nochnr.ls gespült und pretroclmct.

Man erhält cir..· Totf ilrbung, cc-i ve Ich. er Polyester-, ?oi;-r.c:' nitril- und ZcI ir-ollf r.scrantcil des Mischgarnes gut Tcr.-i--geiärbt sind.

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Claims

Patentanspruch

Verfahren zum einbadigen Färben von Mischungen aus Celliose-, linearen Polyester- und Polyacrylnitrilfasern mit Reaktiv-, Dispersions- und kationischen Farbstoffen, wobei die Reaktivfarbstoffe als reaktiven Bestandteil mindestens eine Vinylsulfongruppe besitzen oder mindestens eine Gruppe aufweisen, · die im alkalischen Medium eine Vinylsulfongruppe bildet, dadurch gekennzeichnet, daß man diese Materialien im gleichen Bad zuerst bei Temperaturen von etwa 2o bis 3o C mit einer wässrigen Flotte behandelt, die Alkali, nichtionogenes Dispergiermittel, Reaktiv- und Dispersions-Farbstoff enthält, und nach Zugabe von freier Säure und kationi'schem Farbstoff die Färbungen im sauren Medium bei Temperaturen von etwa 95 bis 13o^QC zu Ende führt.

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