DE1917180B2

DE1917180B2 - Verfahren zum einbadigen faerben von mischungen aus cellulose-, polyester- und sauer modifizierten polyesterfasern

Info

Publication number: DE1917180B2
Application number: DE19691917180
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich von der Dipl.-Chem. Dr. 6000 Frankfurt; Jeths Johannes 6051 Weiskirchen Eltz
Original assignee: Farbwerke Hoechst AG, vormals Meister Lucius & Brüning, 6000 Frankfurt
Priority date: 1969-04-03
Filing date: 1969-04-03
Publication date: 1973-07-12
Also published as: DE1917180C3; GB1284325A; BE748501R; CH472970A4; FR2038230B2; DE1917180A1; BR7017991D0; FR2038230A2; CH538011A

Description

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

Dispersions- und kationische Farbstoffe benötigen üblicherweise lange Färbezeiten und die Anwendung von Färbetemperaturen oberhalb 95⁰C. 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 Farbausbeutc 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 Ausfüllungen 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 95⁰C, erfolgt durch Einwirkung der Alkalien eine Wiederaufspaltung der Farbstoff-Faserbindung, was zur Verringerung der Farbausbeute auf der Ware führt.

Gegenstand der Hauptanmeldung P 18 01 715.7-ist ein Verfahren zum einbadigen Färben von Mischungen aus Cellulose-, linearen Polyester- und Polyacrylnitrilfasern mit Reaktiv-, Dispersions- und karionis sehen 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 30⁰C mit einer wäßrigen Flotte behandelt, die Alkali, nichtionogenes Dispergiermittel, Reaktiv- und Dispersionsfarbstoff enthält, und nach Zugabe von freier Säure und kationischem

ι S Farbstoff die Färbungen im sauren Medium bei Temperaturen von etwa 95 bis 130⁰C zu Ende führt.

In weiterer Ausgestaltung dieses Erfindungsgedankens wurde nun gefunden, daß man in Abänderung des Verfahrens der Hauptanmeldung P 18 01 715.7 bei gleichermaßen günstigen färberischen Ergebnissen auch Mischungen aus Cellulose-, linearen Polyester- und sauer modifizierten Polyesterfasern mit Reaktiv-, Dispersions- und kationischen Farbstoffen einbadig färben kann, wenn man diese Materialien im gleichen Bad zuerst bei Temperaturen von etwa 20 bis 8O⁰C mit einer wäßrigen 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 130⁰C 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 sauer modifizierten Polyesterfaser eingesetzten kationischen Farbstoffe. Die Verwendung der für das Färben von sauer modifizierten Polyesterfasern mit kationischen Farbstoffen üblichen Bremsmittel oder »Retarder« wird dadurch überflüssig. Durch die Mitverwendung von einem nichtionogenen Dispergiermittel auf Basis von Oxalkylaten und/oder Polyäthylenglykolen können die wasserunlöslichen

SS Additionsverbindungen aus kationischen Farbstoffen und anionischen Reaktiv- bzw. Dispersionsfarbstoffen mit polaren Gruppen in einer feinen Dispersion gehalten werden, so daß Ausfällungen und Reibechtheitsverschlechterungen der Färbungen vermieden werden.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mit der etwa 20 bis 8O⁰C, bevorzugt etwa 40 bis 6O⁰C 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 3,3 und 6, vorzugsweise zwischen 4,5 bis 5,5 ein.

Man erhitzt das Färbebad danach auf 95 bis 130⁰C und beläßt die Ware in der Flotte bei dieser Temperatur etwa 30 Minuten bis 3 Stunden, vorzugsweise 45 bis 90 Minuten. Während dieser Zeit wird der Dispersionsfarbstoff auf der Polyesterfaser und der sauer modifizierten Polyesterfaser und der kationische Farbstoff auf der sauer modifizierten Polyesterfaser fixiert. Vorteilhaft für die Fixierung des Dispersionsfarbstoffes auf den Polyesterfasern und des kationischen Farbstoffes auf den sauer modifizierten Polyesterfasern 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-, sauer modifizierten Polyesterfasern 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 Färbeapparates und Einfüllen des mit Säure und heißem Wasser gelösten kationischen Farbstoffes in den dem Färbebad 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 Einwirkung der alkalischen Mittel während der Färbung eine Vinylsulfongruppe bildet. Als Grundkörper dieser Farbstoffe eignen sich besonders solche aus der Reihe der Anthrachinone Azo- und Phthalocyaninfarbstoffe, wobei die Azo- und Phthalocyaninfarbstoffe 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 so als Beispiele insbesondere die Schwefelsäureester und Thioschwefelsäureester von 0-Hydroxyäthylsulfongruppen genannt werden.

Als Dispersionsfarbstoffe kommen verfahrensgemäß die für das Färben von Fasermaterialien aus linearen SS 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-, Azomethin-, Methin-, Anthrachinon-, Nitro-, Di- und Triphenylmethan-, Phenazin-, Oxazin-, Thiazin-, Xanthen- und Chinophthalonfarbstoffe 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 Einstellung der sauren Fixierungsbedingungen für die Dispersionsund die kationischen Farbstoffe benötigt wird, kommen anorganische Säuren, wie Salzsäure, Schwefeloder 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 Säure 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-, sauer modifizierten Polyester- und Polyesterfasern in den zu färbenden Textilmaterialien richtet.

Als nichtionogene Dispergiermittel kommen verfahrensgemäß entweder Oxäthylierungsprodukte in Betracht, die sich von Fettsäurederivaten, wie Fettamine, Fettsäureamide oder Fettalkohole, ableiten, wobei bevorzugt die Oxäthylierungsprodukte der Fettalkohole, wie z. B. die Additionsprodukte von 25 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Stearylalkohol oder von 22,5 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Oleylalkohol, eingesetzt werden, oder höhere Polyglykole, besonders Polyäthylenglykole, von einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 1500 bis 6000 oder Mischungen dieser Produkte. Bevorzugt wird eine Mischung aus dem Umsetzungsprodukt von 1 Mol Stearylalkohol mit 25 Mol Äthylenoxyd und PoIyäthylenglykol vom Molgewicht etwa 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 üblichen Elektrolyte, Netz- oder Dispergiermittel enthalten.

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

Beispiel 1

100 g eines Mischgarnes aus linearen Polyesterfasern, sauer modifizierten Polyesterfasern und regenerierten Cellulosefasern im Mischungsverhältnis von etwa 33:33 :33 werden in einem Flottenverhältnis von 1:20 mit einem Färbebad behandelt, das im Liter Wasser 0,22 g des Dispersionsfarbstoffes der

Formel

O OH

0,35 g des Reaktivfarbstoffes der Formel

SO₃H

0-SO₃H

0,4 g des Umsetzungsproduktes von 1 Mol Stearylalkohol mit 25 Mol Äthylenoxyd, 0,1 g eines PoIyäthylcnglykols vom Molgewicht etwa 6000, 1 ml Natronlauge (32,5%ig) und 50 g kalziniertes Natriumsulfat in gelöster bzw. dispergierter Form enthält.

Man beginnt die Färbung bei 30⁰C, heizt das Färbebad innerhalb von 30 Minuten auf 6O⁰C auf, färbt das Garn weitere 45 Minuten bei dieser Temperatur und fügt dann 5 ml Essigsäure (60%ig) und anschließend 0,5 g des kationischen Farbstoffes der Formel

ZnCl,-

NH

C₂H₅

dem Färbebad hinzu. Innerhalb von 60 Minuten wird die Flotte nunmehr auf 12O⁰C aufgeheizt und die Ware 1 Stunde bei dieser Temperatur gefärbt. Nach gründlichem heißem Spülen, kochendem Seifen und kaltem Spülen erhält man eine Färbung, bei welcher der Polyesterfaser- und der Cellulosefaseranteil der Ware rot und der Anteil an sauer modifizierter Polyesterfaser violett gefärbt sind.

Die Färbung besitzt sehr gute Echtheitseigenschaften.

Beispiel 2

1 kg eines Gewebes aus linearen Polyesterfasern, sauer modifizierten Polyesterfasern und Viskosezellwolle im Mischungsverhältnis von 33V₃ ^:33¹A zu 33V₃ werden in einem Flottenverhältnis von 1:30 auf einer Haspelkufe mit einem Färbebad behandelt, das im Liter Wasser 0,33 g des Reaktivfarbstoffes der Formel

O NH₂

SO₃H

SO₂ - CH₂ - CH₂ - O - SO₃H 0,33 g des Dispersionsfarbstoffes der Formel

H,N O

HO O NH₂

0,5 g des Umsetzungsproduktes von 1 Mol Stearylalkohol mit 25 Mol Äthylenoxyd, 1 ml Natronlauge

2s (32,5%ig) und 50 g kalziniertes Natriumsulfat in gelöster bzw. dispergierter Form enthält.

Man beginnt die Färbung bei 30⁰C, heizt das Färbebad innerhalb von 30 Minuten auf 60⁰C, färbt weitere 45 Minuten bei dieser Temperatur und fügt dann 75 ml Essigsäure (60%ig), 7 g des kationischen Farbstoffes der Formel

-N

CH₂-CH₂-I

CH₃

^-CH₃

CH₃

CH₃ OSO₃-

und 90 ml eines Carriers auf Basis von Methylnaphthalin in emulgierter Form dem Färbebad zu. Innerhalb von 45 Minuten wird die Flotte nunmehr auf 98⁰C aufgeheizt und die Ware dann 90 Minuten bei dieser Temperatur gefärbt. Nach einer in analoger Weise wie im Beispiel 1 durchgeführten Nachbehandlung erhält man eine Färbung, bei welcher der Polyester- und Cellulosefaseranteil blau und der Anteil an sauer modifizierter Polyesterfaser violett gefärbt sind. Die Färbung ist sehr gut licht- und naßecht.

6s B e i s ρ i e 1 3

500 g eines Mischgewebes entsprechend Beispiel 2 werden in einem Flottenverhältnis von 1:20 mit

einem Färbebad behandelt, das im Liter Wasser 1,Sg des Dispersionsfarbstoffes der Formel

NH,

N—R

0,125 g des Dispersionsfarbstoffes der Formel H₂N O OH

-Br

R = aliphatischer Rest

Ni-Pc

[SO₃H]₂_3 0,6 g des Reaktivfarbstoffes der Formel

NH₂

SO₃H

Wt

HO O NH₂ 0,9 g des Reaktivfarbstoffes der Formel

SO₂-CH₂-CH₂-O-SO₃H

Anschließend werden 20 ml Essigsäure (60%ig), ISg Ammoniumsulfat und S g des kationischen Farbstoffes der Formel

SO₂-CH₂-CH₂-O-SO₃H

COOH

L

CH₃

H₅C-N

(C₂H₅J₂

InCK

1 g des Umsetzungsproduktes von 1 Mol Stearylalkohol mit 25 Mol Äthylenoxyd, 1 ml Natronlauge (32,5%ig) und SOg kalziniertes Natriumsulfat in gelöster bzw. dispergierter Form enthält.

Man beginnt die Färbung bei 3O⁰C, heizt das Färbebad innerhalb von 35 Minuten auf 6O⁰C auf und färbt die Ware weitere 45 Minuten bei dieser Temperatur.

dem Färbebad zugegeben und die Flotte innerhalb von 60 Minuten auf 12O⁰C aufgeheizt Nach einer Nachbehandlung wie im Beispiel 1 erhält man eine auf allen Faseranteilen der Ware einheitliche Blaufärbung von sehr guten Echtheitseigenschaften.

Die entsprechend den Beispielen 1 bis 3 erzielten Färbungen zeigen ein einwandfreies Verhalten bei einer Behandlung während 3 Minuten auf dem Accellerotor bei 3000 Touren pro Minute.

309528/475

Claims

Patentanspruch:

Weitere Ausbildung des Verfahrens zum einbadigen Färben von Mischungen aus Cellulose-, 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, gemäß Hauptanmeldung P 18 01 715.7, indem man diese Materialien im gleichen Bad zuerst bei Temperaturen von etwa 20 bis 80° C mit einer wäßrigen Flotte behandelt, die Alkali, nichtionogenes Dispergiermittel, Reaktiv- und Dispersionsfarbstoff enthält, und nach Zugabe von freier Säure und kationischem Farbstoff die Färbungen im sauren Medium bei Temperaturen von etwa 95 bis 130° C zu Ende führt, dadurch gekennzeichnet, daß man hier an Stelle der obengenannten Fasermischungen solche aus Cellulose-, linearen Polyester- und sauer modifizierten Polyesterfasern verwendet.