DE1801715B2

DE1801715B2 - Verfahren zum einbadigen faerben von mischungen aus cellulose-, polyesterund polyacrylnitrilfasern

Info

Publication number: DE1801715B2
Application number: DE19681801715
Authority: DE
Inventors: Hans Ulrich von der Dr 6000 Frankfurt Jeths Johannes 6051 Weiskirchen Eltz
Original assignee: Farbwerke Hoechst AG, vormals Mei ster Lucius & Brumng, 6000 Frankfurt
Priority date: 1968-10-08
Filing date: 1968-10-08
Publication date: 1973-06-20
Also published as: FR2020155A1; CH1499569A4; DE1801715A1; FR2020155B1; CH531614A; GB1262310A; DE1801715C3; AT297654B; BE739969A; BR6913145D0

Description

Hs ist bekannt, daß das einbadige Färben \on Textilmaterialien aus Mischungen von Cellulose-. :> Polyester- und Pohacrvlnitrilfasern mit Reaktiv-. Dispersions- und kationischen P'arbstoffen gewisse Schwierigkeiten bereitet. Diese sind vor allem auf die unterschiedlichen Färbehedingungen für die drei verschiedenen Farbstoffklassen zurückzuführen.

Dispersions- und kationische Farbstoffe benötigen üblicherweise lange Färbezeiten und die Anwendung von Färbetemperatuien oberhalb 95 C. Dispersionsfarbstoffe werden beim Färben möglichst im sauren Milieu eingesetzt, da im alkalischen Bereich die Stabilität der Farbstoffdispersionen 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 Färbausbeute sowie Verschlechterungen der Echtheitseigenschaften der Färbungen hervorgerufen werden.

Kationische Farbstoffe vverJen ebenfalls zum Farben 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 Farbstoffabscheidungen und Reibechtheitsverschlechterungen der Färbungen Anlaß geben.

Reaktivfarbstoffe erfordern zur Reaktion mit den Hydroxylgruppen der Cellulosefasern alkalische Bedingiüngen. Bei langer Färbedauer, besonders bei Temperaturen über 95"C₁ erfolgt durch Einwirkung der Alkalien eine Wiederaufspaltung der Farbstoff-Faserbindung, was zur Verringerung der Farbausbeute auf der Ware führt.

Es wurde nun gefunden, daß man die vorstehend geschilderten Nachteile vermeiden kann und Mischungen aus Cellulose-, linearen Polyester- und Polyacrylnitrilfasern mit Reaktiv-, Dispersions- und kationischen Farbstoffen einbadig färben kann, wenn man diese Materialien im gleichen Bad zuerst bei Temperaturen von etwa 20 bis 80 C mit einer wäßricen Flotte behandelt, die tv.ben dem Reaktiv- und dem Dispersionsfarbstüff noch Alkalien und nichtionosene Dispergiermittel enthält, und nach Zugabe von freier Säure und kationischem Farbstoff die Färbungen im sauren Medium, im allgemeinen im pH-Bereich von 3.5 bis 6. bei Temperaturen von etwa 95 bis 130 C zu Ende führt.

Da> vorliegende Verfahren gestattet nunmehr, de pH-Werte des Färbebades in der Weise abzustimmen, daß sie den jeweiligen Fixierbedingungen der Reaktiv-, der Dispersions- und der kationischen Farbstoffe entsprechen, ohne daß i.-.an zur Verwendung von getrennten Bädern gezwungen ist. Es ist dabei außerordentlich überraschend, daß bei den angewandten höh. η Temperaturen im sauren Milieu eine Hydrolyse der Reaktivfarbsioff-Faserverbindung und darrit ein Verlust an Farbausbeute nicht eintritt. Auberdem wirken die für das Färben von Reaktivfarbstoffe!! au Cellulosefaser!! benotigten l.lektrolytmengen sov.ie diL im Bade verbleibenden und nicht auf der Cellulose fa>er fixierten Reaktivfarbstoffe als Bremsmutc! für die zum Färben der Polyacrylnitrilfasc- eingesetzten kation'-chen Farbstoffe. Die Versendung der für das Färben von Polyacrylnitrilfasern mit kationischer, farbstoffen üblichen Bremsmittel oder »Retarder .vird dadurch überflüssig. Durch die Mitverwendung von einem nichtionogenen Dispergiermittel auf Basis von Oxalkylaten und oder Polyglykolen können die wasserunlöslichen Additionsverbindungen aus Lnionischen Farbstoffen und enionischcn Reaktiv- b/v. Dispersions-Farbstoffen mit polaren Gruppen in einer feinen Dispersion gehalten werden, so daß Ausfailungen und Reibechtheitsverschlechterungen der Färbungen vermieden werden.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mit der etwa 20 bis 80 C. bevorzug; etwa 40 bis 60 C warmen Flotte, die das nichtionogene Dispergiermittel, den gelösten Reaktivfarbstoff, d-vi Dispersionsfarbstoff und das alkalisch wirkende Mittel enthält, das Textilmaterial 10 bis 90 Minuten, bevrzugt 20 bis 60 Minuten, behandelt, wobei zunächst der Reaktivfarbstoff auf der Cellulosefaser fixiert wiro

Anschließend wird der mit freier Säure und heißem Wasser gelöste kationische Farbstoff dem Färbebad zugegeben. Hierbei stellt sich ein pH-Wert zwischen 3.5 bis 6. vorzugsweise zwischen 4,5 bis 5,5 ein.

Man erhitzt das Färbebad danach auf -)5 bis 130 C und beläßt die Ware bei dieser Temperatur etwa 30 Minuten bis 3 Stunden, vorzugsweise 45 bis 90 Minuten. Während dieser Zeit wird der Dispersions-Farbstoff auf der Polyesterfaser und der kationische Farbstoff auf der Polyacrylnitrilfaser fixiert. Vorteilhaft für die Fixierung das Dispersionsfarbstoffes auf der Polyesterfaser kann noch ein sogenannter Carrier dem Färbebad nach dem Ansäuer.i zugesetzt werden. Es ist jedoch auch möglich, den Carrier bereits dem alkalischen Bad zuzugeben. Nach dem Färben wird die Ware gespült und geseift und sodann in üblicher Weise fertiggestellt.

Das erfindungsgemäße, einbadige Verfahren zum Färben von Mischungen, die aus Cellulose-. Polyacrylnitril- und linearen Polyesterfasern bestehen, hat gegenüber den bisher angewandten zwei- oder drcibadigcn Verfahren den besonderen Vorteil, daß eine 25- bis 50%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 Wasser gelösten kationischen Farbstoffes in den dem Färbeapparat angeschlossenen Zusaizbehälter das Färbeprogramm 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 Durchfuhrung des beanspruchten Verfahrens solche organischen Farbstoffe in Betracht, die als reaktiven Bestandteil mindestens eine Vinylsulfongruppe besitzen oder mindestens eine Gruppe aufweisen, die auf Grand der Einwirkung der alkalischen Mittel während der Färbung eine Vinylsulfongruppe bildet.

Al- Grundkörper dieser Farbstoffe eignen sich besonders solche aus der Reihe der Anthrachir.on-. A/o- und Phthalocyanin-Farbstoffe. wobei die Azounü l'hlhal vvanin-Farbstoffe sowohl metallirei ...iauch π ^ —ihaltig sein >.önnen. Aus der Klasse \on Gruppierungen, die bei der Alkalibehandlung in eine mr. der Cellulosefaser reaktionsfähige Ninylsu'.fongrupp-e übergeführt werden, sollen als Beispiele in-K'-iere die Schwefelsäureester ur ' Thioschwefelviureester von . -Hydroxyälhylsull'onguippen genannt werden.

\'s Dispersionsfarbstoffe kommen vcriahrensgetruß die t'ür das Färben von Fasermateriahen aus linearen P.-^;> estern hinlänglich bekannten Farbstoffe, bei- -:-·>. isweise solche aus de- Reihe der Azo- oder Anthrach:non-Farbstoffe in Krage.

'•js kationische Farbstoffe kommen iur die Durchfv.'nrving des beanspruchten Vertahrens solche aus i!>:r Reihe der Azo-, Azomethin-. Methin-. Anthrachinone Nitro-. Di- und Triphemlmeihan-. Phen- !.■:n-. Oxazin-. Thiazin-. Xanthen- und ι hino- !■hfnalon-Farbstoffen in Betracht.

Die den Färbebädern nach dem vorliegenden Verf.-hien zuzusetzenden Alkalien können in den beim ^! ,irben mit Reaktivfarbstoffen in der Praxis üblichen Mengen zur Anwendung gelangen. Der Alkaligehalt der Flotten ist vor allem so zu !emessen. daß ein pH-Wert im Bereich von 9 bis 12 eingestellt wird und während der Fixierung der Reaktivfarbstoffe aufrechterhalten bleibt. Als Alkalien können zweckmäßig anorganische, alkalisch reagierende Verbindungen. A'ie Soda, Natriumbicarbonat. Trinatriumphosphat. Dinatriumphosphat. Natriumhydroxid. Natriumsilikale, die entsprechenden Kaliumverbindungen oder Mischungen dieser Alkalien, vorzugsweise Natronlauge, eingesetzt werden.

Als freie Säure, die verfahrensgemäß zur Einstellung der sauren Fixhrungsbedingungen für die Dispersions- und die kationischen Farbstoffe benötigt wird, kommen anorganische Säuren, wie Salzsäure Schwefel- oder Phosphorsäure, oder organische Säuren. wie z. B. Essigsäure oder Ameisensäure in Betracht. Auch Mischungen dieser Säuren können verwendet werden. Bevorzugt wird aber Essigsäure eingesetzt. Die Menge der den Färbcbädern nach der Fixierung der Reaktivfarbstoffe zuzusetzenden freien Säuren ist in erster Linie abhängig vom Alkaligehalt der Flotten und damit indirekt von der Einsalzmenge an Reaktivfarbstoffen, die sich wiederum nach dem Mischungsverhältnis der Anteile von Cellulose-. Polyacrylnitril- und Polyesterfa :rn in den zu färbenden Tevtilmaterialien richtet.

Als nichtionogene Dispergiermittel kommen verfahrensgemäß entweder Oxiithylierungsprodukte in Betracht, die sich von Fettsäuredcrivaten ableiten, wie die Fettamine. Fettsäureamide oder Fettalkohole. wobei bevorzugt die Oxäthylierungsprodukte der Fettalkohole, wie z. B. die Additionsprodukte \on 1 Mol Stearyblkohol an 25 Mo'i Aihylenoxvd oder ν on 1 Mol Oleylalkohol an 22.5 Mol" Ath\ienoy>d. eingesetzt werden, oder höhere Polyglykole \on einem Molekulargewicht \on i500 bis 6000 oder Mischungen dieser Produkte. Bevorzugt wird eine

ic- Mischung aus dem L'msetzungsprodukt \on 1 Mol Mearv !alkohol mit 25 Mol Athylenoxyd und PoIvglyki'l vom Molgewicht 6000 im Mischungsverhältnis von 1 : 1 bis S: !. bevorzugt Ί: 1. eingesetzt.

AK g -gebenenfalls mitzuverwendende Carrier seien die für da·; Färben von Polyesterfasern hinlänglich bekannten Hilfsmittel, wie /. B. o-Phenylphenol. p-Phenylphenol. Ben/ocsäureaikvlester und Salieylc.äurealk)lesler genannt.

Die Farbebäder können weiterhin noch die üb-

2c liehen Fleklrohte. Netz- oder [iispergiermittei einhalten.

Das gemäß dem beanspruchten Verfahren zu färbende Textilmaterial, das aus Mischungen von nativen oder regenerierten ("elluloscfasern und Fasermate-

2s nahen aus Polyacrylnitril sowie aus linearen Polyestern, vorzugsweise Polyäihylenglykolterephthalai. besteht, kann in den verschiedenster, Zubereitungsformen. beispielsweise als Flocke. Kardenband. Garn. Gewebe oder Gewirk ..irliegen.

\o Die nachstehend autgeführten Beispiele sollen die Dur-..-.rührung des beanspruchten Verfahrens näher erläutern, ohne es jedoch in irgendeiner Hinsieht auf die dort gezeigten Bedingungen zu beschränken.

Beispiel 1

Ein Mischgewebe aus Zellwolle. Polyaciylnitnl- und Polyesterfasern im Mischungsverhältnis 33 : 33 : 33 wird im Flottenverhältnis von 1 : i5 während 30 Minuten auf dem HT-Baumfärbeapparat bei 60 C Miit einer Flotte behandelt, die im Liter Wasser 0.7 g des Reaktivfarbstoffes der Formel

O NH₂

SOjH

SO,-CH₁-CM₁-O-SO₁H

O NH

und 0,35 g des Dispersionsfarbsloffes der Formel H₂N O OH

S^A*

AA "^Br

HO O NH₂

in handelsüblicher Form und Beschaffenheit enthält. Ferner enthält die Flotte im Liter Wasser

2.0 ecm Natronlauge von 38^r Be. 50,0 g Natriumsulfat.

0,4 11 des Umsctzungsproduktcs von 1 Mol Stcarylalkohol mit 25 Mol Äthylenoxyd und
0.1 g eines Polyglykols vom Molgewicht 6000.

ι/.

■ 4 Das Firbebad wird auf 120 C erhitzt und die

Anschließend werden dem Färbebad pro Liter der ^ Stunde bei dieser Temperatur belassen. Davorstehend benutzten Flotte 5 ecm 60%ige hssig- - Färbuna gespült und geseift, nochmals säure und 0.5 g des kationischen Farbstoffes der "^ J.rü^ ^^

Formel ^c Λ _{η erhi}Üt eine Blaufärbung, bei welcher PoIy-

, - _ester.. polyacrylnitril- und Zellwollfaseranteil des

Q-CH₂-CH₃ ! Mischgewebes gut Ton-in-Ton gefärbt sind.

CH,

I NH₁

zugesetzt.

C₂H₅

ZnCl₃

IO

SU₃H

γγ

O NiI

Beispiel 2

Die Färbung wird hinsichtlich Verfahren und Textilmaterial in analoger Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt, wobei als Farbstoffe 0.7 g des ReakmtarhstotTes der Formel

SO₂-CH₂-CH₂-O-SO₃H

0.7 g de·« Dispersionsfarbstoffes der Formel

CN

COOH

N= N

und 0.7 g des kationischen Farbstoffes der Formel

CH₂-CH₂-CO-OCH₃ CH₂-CH₂-CO-OCH₃

CH CH₃-N'' \—CH₃

-N

Cl

CH₂-CH₃

Vh₂-CH₂-CN

eingesetzt werden.

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

Beispiel 3

Eine Mischung aus Polyester-. Polyacrylnitril- und Zell.vollfasern im Mischungsverhältnis 33 : 33 : 33 wird als Garn auf Kreuzspulen im Flottenverhältnis 1: !5 während 30 Minuten im HT-Färbeapparat bei 60 C mit einer Flotte behandelt, die im Liter Wasser 0,84 g des Reaktivfarbstoffes der Formel

OH
I
CH₃- CO — N H-^Y'V-N=N-^"V-SO₂- CH₂-CH₂-O-SOjH

SO₃H

0.84 g des Reak'.ivfarlistoffes der Formel CH₃-CO-HN OH

_i -N=N

ΛΛ/¹ -

HO₃S SO₃H

■S VCO-NH-^Λ

SO₂-CH₂-CH₂-O-SO₃H

).77 g des Dispersionsfarbstoffes der Formel

CN

NO,-

CH₂-CII₂-CO-OCHj CH₂-CH,- CO — OCH,

und 0,42 g des Dispersionsfarbstoffes der Formel

¹¹ VX

^-^ N-C-< V-CO_n

* ^ \ \=y N-CH₂-CH₂-OCH₃

^VN

2,0 ecm Natronlauge von 38° Be, 50,0 g Natriumsulfat,

0,4 g des Umsetzungsproduktes von 1 Mol Stearylalkohol mit 25 Mol Äthylenoxyd und 0,1 g eines Polyglykols vom Molgewicht 6000.

Anschließend werden dem Färbebad pro Liter der vorstehend benutzten Flotte 5,0 ecm 60%ige Essigsäure, 0,32 g des kationischen Farbstoffes der Formel

CH₃

CH₂-CH₂-A-CH₃ CH₃

SO₄^

und 0,35 g des kationischen Farbstoffes der Formel

CH CH₃-N'' N-CH₃

CH₂-CH₃

CH₂-CH₂-CN

zugesetzt.

Das Färbebad wird auf 125° C erhitzt und die Ware 1 Stunde bei dieser Temperatur belassen. Danach wird die Färbung gespült und geseift, nochmals gespült und getrocknet

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

Claims

Patentanspruch

Verfahren zum einbadigen Färben von Mischungen aus Cellulose-, linearen Polyester- und Polyacrylnitrilfasern mit Reaktiv-, Dispersionbund kationischen Farbstoffen, wobei die Reaktivfarbstoffe als reaktiven Bestandteil mindestens eine Vinylsulfongruppe besitzen oder mindestens eine Gruppe aufweisen, die im alkalischen Medium ic eine Vinylsulfongruppe bildet, dadurch gekennzeichnet, daß man diese Materialien. im gleichen Bad zuerst bei Temperaturen \on etwa 20 bis 80 C mit einer wäßrigen Flotte behandelt. die Alkali, nichiionogenes Dispergiermittel. Reak- '? tiv- und Dkpersioni-Farbstoit enthält, und nach Zugabe von freier Säure und kationischem F irb storT die Färbungen im sauren Medium bei Temperaturen von etwa 95 bi- 130 C /u F.nde fuhrt