DE1801715C3

DE1801715C3 - Verfahren zum einbadigen Färben von Mischungen aus Cellulose-, Polyester- und Polyacrylnitrilfasern

Info

Publication number: DE1801715C3
Application number: DE19681801715
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Von Der Dr. 6000 Frankfurt Eltz; Johannes 6051 Weiskirchen Jeths
Original assignee: Farbwerke Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1968-10-08
Filing date: 1968-10-08
Publication date: 1974-01-17
Also published as: DE1801715A1; FR2020155A1; BR6913145D0; FR2020155B1; CH1499569A4; CH531614A; BE739969A; DE1801715B2; AT297654B; GB1262310A

Description

Es ist bekannt, daß das einbadige Färben von Textilmaterialien aus Mischungen von Cellulose-, Polyester- und Polyacrylnitrilfasern mit Reaktiv-, Dispersions- und kationischen Farbstoffen gewisse Schwierigkeiten bereitet. Diese sind vor allem auf die unterschiedlichen Färbebedingungen für die drei verschiedenen Farbstoffklassen zurückzuführen.

Dispersions- und kationische Farbstoffe benötigen üblicherweise lange Färbezeiten und o,j Anwendung von Färbetemperaturen 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 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 Farbstoffabscheidungen 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° C, erfolgt durch Einwirkung der Alkalien eine Wiederaufspaltung der Farbs'loff-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 farben kann, wenn man diese Materialien im gleichen Bad zuerst bei Temperaturen von etwa 20 bis 80"C mit einer wäßrieen Flotte behandelt, die neben dem Reaktiv- und dem Dispersionsfarbstoff noch Alkalien und nichtionogene 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.

Das vorliegende Verfahren gestattet nunmehr, die pH-Werte des Färbebades in der Weise abzustimmen, daß sie den jeweiligen Fixierbedingungen der Reaktiv-, der Dispersions- und der kationischen Farbstoffe entsprechen, ohne daß man zur Verwendung 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 Reaktivfarbstoffen auf Cellulosefasern benötigten Elektrolytmengen sowie die im Bade verbleibenden und nicht auf der Cellulosefaser fixierten Reaktivfarbstoffe als Bremsmittel für die zum Färben der Polyacrylnitrilfaser eingesetzten kationischen Farbstoffe. Die Verwendung der für das Färben von Polyacrylnitrilfasern mit kationischen Farbstoffen üblichen Bremsmittel oder »Retarder·« wird dadurch überflüssig. Durch die Mit verwendung von einem nichtionogenen Dispergiermittel auf Basis von Oxalkylaten und/oder Polyglykolen können die wasserunlöslichen Additionsverbindungen aus kationischen Farbstoffen und anionischen Reaktiv- bzw. Dispersions-Farbstoffen mit polaren Gruppen in einer feinen Dispersion gehalten werden, so daß Ausfällungen und Reibechtheitsveirschlechterungen der Färbungen vermieden werden.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mil der etwa 20 bis 8O⁰C, bevorzugt etwa 40 bis 60° C warmen Flotte, die das nichtionogene Dispergiermittel, den gelösten Reaktivfarbstoff, den Dispersionsfarbstoff und das alkalisch wirkende Mittel enthält, das Textilmaterial 10 bis 90 Minuten, bevorzugt 20 bis 60 Minuten, behandelt, wobei zunächst der Reaktivfarbstoff auf der Cellulosefaser fixiert wird.

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 95 bis 130⁰C 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 des Dispersionsfarbstoffes auf der Polyesterfaser kann noch ein sogenannter Carrier dem Färbebad nach dem Ansäuern 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 dreibadigen 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 Färbea'pparates und Einfüllen des mil

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Säure und heißem Wasser gelösten kationischen Farbstoffes in den dem Färbeapparat angeschlossenen Zusatzbehälter 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 Durchführung des beanspruchten Verfahrens solche organischen Farbstoffe in Betracht, die als reaktiven Bestandteil mindestens eine Vinylsulfongruppe besitzen oder mindestens eine Gruppe aufweisen, die auf Grund der hinwirkung der alkalischen Mittel während der 'Färbung eine Vinylsulfongruppe bildet.

Als Grundkörper dieser Farbstoffe eignen sich besonders solche aus der Reihe dei Anthrachinone A/o- und Phthalocyanin-Farbstoffe, 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 p'-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 Anthrachinon-Farbstoffe in Frage.

Als kationische Farbstoffe kommen für die Durchführung des beanspruchten Verfahrens solche aus der Reihe der Azo-, Azomethin-, Methin-, Anthrachinon-, Nitro-, Di- und Triphenylmethan-, Phenazin-. Oxazin-. Thiazin-, Xanthen- und Chinophthalon-Farbstoffen in Betracht.

Die den Färbebädern nach dem vorliegenden Verfahren zuzusetzenden Alkalien können in den beim Färben mit Reaktivfarbstoffen in der Praxis üblichen Mengen zur Anwendung gelangen. Der Alkaligehalt der Flotten ist vor allem so zu bemessen, 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, wie Soda; Natriumbicarbonat, Trinatriumphosphat, Dinatriumphosphat, Natriumhydroxyd, Natriumsilikate, die entsprechenden Kaliumverbindungen oder Mischungen dieser Alkalien, vorzugsweise Natronlauge, eingesetzt werden.

Als freie Säure, die verfahrensgemäß zur Einstellungdersauren Fixierungsbedingungen-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 Färbebädern nach der Fixierung der Reaktivfarbstoffe zuzusetzenden freien Säuren ist in erster Linie abhängig vom Alkaligehalt der Flotten und damit indirekt von der Einsatzmenge an Reaktivfarbstoffen, die sich wiederum nach dem Mischungsverhältnis der Anteile von Cellulose-. Polyacrylnitril- und Polyesterfasern in den zu färbenden Textilmaierialien richtet.

Als nichtionogene Dispergiermittel kommen verfahrcnsgcmäU entweder Oxäthylierungsprodukle in Betracht, die sich von Fettsäurederivaten ableiten, wie die Fettamine, Fettsäureamide oder Fetialkohole, wobei bevorzugt die Oxäthylierungsprodukte der Feitalkohole, wie z. B. die Additionsprodukte von 1 Mol Stearylalkohol an 25 Mol Äthylenoxyd oder von 1 Mol Oleylalkohol an 22,5 Mol Äthyl'enoxyd, eingesetzt werden, oder höhere Polyglykole von einem Molekulargewicht von 1500 bis 6000 oder Mischungen dieser Produkte. Bevorzugt wird eine

ίο Mischung aus dem Umsetzungsprodukt von 1 Mol Stearylalkohol mit 25 Mol Äthylenoxyd und PoIyglykol vom Molgewicht 6000 im 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,' Benzoesäurealkylester und Salicylsäurealkylester genannt.

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

Das gemäß dem beanspruchten Verfahren zu färbende Textilmaterial, das aus Mischungen von nativen oder regenerierten Cellulosefasern und Fasermaterialien aus Polyacrylnitril sowie aus linsaren Polyestern, vorzugsweise PolyUthylenglykolterephthalat, besteht, kann in den verschiedensten Zubereitungsformen, beispielsweise als Flocke, Kardenband, Garn, Gewebe oder Gewirk vorliegen.

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

Beispiel 1

Ein Mischgewebe aus Zellwolle, Polyacrylnitril- und Polyesterfasern im Mischungsverhältnis 33:33:33 wird im Flottenverhältnis von 1:15 während 30 Minuten auf dem HT-Baumfärbeapparat bei 6O⁰C mit einer Flotte behandelt, die im Liter Wasser 0,7 g des Reaktivfarbstoffes der Formel

O NH

SCXH

SO₂-CH₂-CH₂-O-SO₃H

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

HO O NH₂

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

2,0 ecm Natronlauge von 38° Bc,
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.

1 8 0 1 7 3 5

Anschließend werden dem Färbebad pro Liier Ai: vorstehend benutzten Flotte 5 ecm 60%ige t -v^:- säure und 0,5 g des kationischen Farbstoff- <-'> -^T Formel

0-CH₂-CH₃ CH_{3 KI} I

/ν^ΝΛ

NH,

CH

ZnCh

zugesetzt

IV₁S Γ irbeHad wi^d auf 12O⁰C erhiv.i und die u '»■-'/ ι Sii aüe :>ci dieser Temperatur blassen. Da- .■•,'.'h\vird oi-L- rii.rViung gespült und gese;ii. nochmals • -:r-\ih urui iic:rooknet.

" \!iii' erhiiii flrso Blaufärbung, bei welcher Poly-...;'„'_ pjjKjcrybkrü- und Zellwollfaserjnteil des Vj-M hL'cvvt-·--;.· in:- Ton-in-Ton gefärbt sind

Beispiel 2

Oie Fuitiüna wild hinsichtlich Verfahren undTextilfir'teri'ii in ar.if'.iger Weise wie im Beispiel 1 durch-''^iiWr^ubei ■£ Farbstoffe 0,7 g des Reaktivfarb-

stoffes der Formes

SO-ChV-CH₂-O -SQ₃H

COOH

0,7 g des Dispersionsfarbstoffes der Formel

CN

CH₂-CH₂-CO-OCH₃

"CH₂-CH₂-CO-OCH₃

und 0,7 g des kationischen Farbstoffes der Formel

CH

CH₃-N' N-CH₃

Cl

CH₂-CH₃

CH₂-CH₂-CN

eingesetzt werden.

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

Beispiel 3

Eine Mischung aus Polyester-, Polyacrylnitril- und Zellwollfasern im Mischungsverhältnis 33:33 : 33 wird als Garn auf Kreuzspulen im Flottenverhältnis 1:15 während 30 Minuten im HT-Färbeapparat bei 6O⁰C mit einer Flotte behandelt, die im Liter Wasser 0,84 g ries Reaktivfarbstoffes der Formel

OH
CH₃- CO — NH γΥ\-Ν=Ν-/\- SO₂-CH₂-CH₂-O- SO₃H

SO₃H

0,84 g des Reaktivfarbstoffes der Formel CH₃-CO-HN OH

HO₃S

CO—NH

SO₃H

SO? CHo CH-j O SCXH

ie a-Is

0,77 g des Dispersionsfarbstoffes der Formel

CN

NO

unci 0,42 g des Dispersionsfarbstoffe» der Formel

CH₂-CH₂-CO-OCHj

CH₂-CH₂- CO — OCH₁

CO

N-CH₂-CH₂-OCH₃

2,0 ecm Natronlauge von 38° Be, 50,0 g Natriumsulfat, 0,4 g des Umsetzungsproduktes von 1 Mol Stearylalkohol mit 25 Mol Älhylenoxyd 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

Cl

und 0,35 g des kationischen Farbstoffes der Formel

CH₂-CH₃
N CH₃ SO₄

CH₂-CH₂-N-CH₃ CH₃

CH₂-CH₃ SO₄

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 Zelhvollfaseranteil des Mischgarne; gut Ton-in-Ton gefärbt sind.

CH

N-CH₃

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum einbadigen Färben von Mischungen aus Cellulose-, linearen Polyester- und Polyacrylnitrilfasern mit Reaktiv-, Dispersionsund 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 20 bis 80⁰C mit einer wäßrigen Flotte behandelt, die Alkali, nichtionogenes Dispergiermittel, Reaktiv- und Dispersions-Farbstoff enthält, und nach Zugabe von freier Säure und kationischem Farbstoff die Färbungen im sauren Medium bei Temperaturen von etwa 95 bis ]30°C zu Ende führt.