DE1919120C

DE1919120C - Verfahren zum gleichmäßigen, streifenfreien Färben von synthetischem Polyamidfasermaterial

Info

Publication number: DE1919120C
Authority: DE
Inventors: Jakob Dr.; Keller Rudolf Dr.; Riehen Bindler (Schweiz)
Original assignee: J.R. Geigy AG, Basel (Schweiz)
Publication date: 1971-09-23

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfuhren zum gleichmüßigen, streifenfreien Flirben von FasermiUerial aus synthetischem Polyamid von unterschiedlicher FiirbslofftilTinitiit, sowie das mich diesem Verfahren gefiirbtc Fasermaterial.

Es wurde gefunden, dai3 man Fusermaterial aus synthetischem Polyamid mit unterschiedlicher Farbstoffufflnitiit, wie texluricrtes Polyamidfascrmateriul, sehr ^eßal und streifenfrei fiirbcn kann, wenn man dieses Fasermatcrial bei einem pH-Wert von 2 bis 7 und bei Temperaturen von 30 bis 130"C, vorzugsweise 40 bis 95⁰C, mit der wäßrigen Lösung eines Hilfsmittclgemisches, das aus

a) mindestens einer anionaklivcn Verbindung der Formel I '5

(SO₃X)_n

(D

in der R einen Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlen-Stoffatomen, X ein Kation und η eine Zahl von I bis 2 bedeutet,

b) mindestens einer kationaktiven, gegebenenfalls quaternisierten Verbindung, die mindestens ein basisches Stickstoffatom aufweist, an welches mindestens eine Polyglykolätherkette und mindestens ein aliphatischer Rest mil 10 bis 18 Kohlenstoffatomen gebunden sind, wobei das Molekül 8 bis 20 Gruppierungen der Formel II

30

-c-c-o—

(ID

aufweist, sowie gegebenenfalls

c) weiteren in der Färberei üblichen Hilfsmitteln besteht, vorbehandelt, hierauf bei Temperaturen von 30 bis 100" C gelösten anionischen Farbstoff zusetzt und die Färbung in der Hitze, vorzugsweise bei Kochtemperatur oder bei Temperaturen über 10O⁰C unter Druck, fertigstellt.

Anionaktive Verbindungen der Formel I sind an sich bekannt und können, z. B. nach den in den

40 britischen Patentschriften 912340 und I 043 043 beschriebenen Methoden hergestellt wurden, indem man entsprechend substituierte Diphenylether zusammen mit einem Sulfonierungsmiltel, wie Schwcreltrioxyd oder Chlorsulfonsäure, in der Lösung eines mehrfach chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffs umsem oder die DiphenyUllherverbindung in einem gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff löst und dann mit dem Sulfonierungsmittel in Kontakt

^ΓΑ|⁸8 besonders wertvoll im erfindungsgemiißcn Verfahren haben sich anionaklive Verbindungen der Formel I erwiesen, in der R einen Alkylrest mit 9 bis ^Kohlenstoffatomen, X ein Alkalimetallen, wie das Lithium- oder Kaliumion, vorzugsweise aber das Natriumion, oder das Ammoniumion und η die Zahl 2 bedeutet. Disulfonicrtc Verbindungen der Formel I, die man durch Sulfonierung des 4-Dodecyldiphenyläthers erhält, sind besonders bevorzugt.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren kationaktiven, gegebenenfalls quaternisierten Verbindungen b) sind ebenfalls an sich bekannt und können auf an sich bekannte Weise hergestellt werden. z. B. durch Umsetzung entsprechender aliphatischer Amine, besonders langkettiger primärer Alkylamine. deren Alkyl- oder Alkenylrest K) bis 18 KohlenstolT-atome aufweist, wie Dodecyl-, Octadecyl- oder Octadecenylamin, oder Di- und Triamine. wie Dodecylpropylendiamin, Octadecyläthylendiamin und Octadecyldiäthylentriamin, mit Alkylenoxyden, z. B. Propylenoxyd, vor allem aber Äthylenoxyd, und gegebenenfalls anschließende Umsetzung mit üblichen Quaternisierungsmitteln, wie Methyl-, Äthyl- oder Benzylhalogeniden, Diäthylsulfat und vor allem Dimethylsulfat. Als erfindungsgemäß verwendbare kationaktive Verbindungen b) kommen auch durch Umsetzung der obenerwähnten Alkyiamine mit 1 bis 2 Äquivalenten Styroloxyd, 0 bis 2 Äquivalenten Propylenoxyd und 1 bis 19 Äquivalenten Äthylenoxyd sowie gegebenenfalls anschließende Quaternisierung hergestellte Produkte in Betracht.

Bevorzugt werden kationaklive VerOitidungc:. ac. Formel III

R,

Y₁ Y₂

CH — CH — O

„, - (CH₂ - CH₂ O)_n - H

CH — CH — O (CH₂ CH₂ — O),, H

Y, Y2

(III)

in der R, einen Alkyl- oder Alkenylrest mit IO bis 18 Kohlenstoffatomen, besonders den Oetadecenyl- oder den Octadecylrcst, R₂ einen niederen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, besonders die Methylgruppe, von Y, und Y₂ ein Y Wasserstoff und das andere Y Wasserstoff oder den Phenylrest, m 0 oder 1, η und ρ ganze Zahlen, deren Summe 6 bis 18, besonders 11 bis 18, beträgt, und A das Äquivalent eines Anions, besonders das Methosulfation. bedeutet.

Die Summe der Koeffizienten /1 und ρ bedeutet einen Durchschnittswert, und es liegen Mischungen analoger Verbindungen mit Polyalkylenoxysubstituenten verschiedener Kettcnlängc vor.

Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete anionischc Farbstoffe können den verschiedensten Farbstoffklassen angehören. Beispielsweise handelt es sich um die technisch wichtigen Farbstoffklassen der Azo-, Anthrachinone Phthalocyanin-, Nitro- oder

•ormazttnfarbstoffc. welche gegebenenfalls uuch korn- !lcxgebundenc Metalle, wie Kupfer. Nickel. Chrom »der Kobalt, enthalten können. Als Azofarbstoffe ' common in erster Linie Monoazofarbstoffe in Frage' >., H. solche des Typus Phenylazobenzol, Phenyluzo- s naphthalin, Phonylazohydroxy. oder -aminopyrazol, l'henylazoacyloacetylarylamid, oder solche der analogen Naphthylazoreiho, wobei die aromatischen Kerne geeignet substituiert sein können. Ferner kommen auch Dis- und Polyazofarbstoffe in Betracht. Die Azofarbstoffe, zu denen auch die Formazanfarbstoffe zählen, können metallisiert sein, in erster Linie durch Chrom oder Kobalt, dann aber auch durch Kupfer oder Nickel, wobei pro Metallatom 1 oder 2 Moleküle Farbstoff am Komplex beteiligt sind.

Der pH-Wert des Filrbebades wird durch Zugabe einer Säure, wie Essigsäure, Ameisensäure oder Schwefelsäure, auf den gewünschten Wert gebracht. Die Vorbehandlung des Fasermaterials in dem die definitionsgemäßen Hilfsmittel enthaltenden Färbebad dau- *o ert vorzugsweise 5 bis 30 Minuten. Das Gewichtsverhältnis von anionaktiver zu kationaktivsr Verbindung beträgt dabei zweckmäßigerweise 1:1 bis 10:1.

Nach der Vorbehandlung kann man die Aciditäi der Flotte durch Zusatz eines säürebindenden Mittels, wie eines Alkalimetallhydroxyds, -carbonats oder -hydrogencarbonats, von Ammoniumhydroxyd. Dinatrium- oder Dikaliumphosphal, Natrium- oder Kaliumacetat, sowie von Hexamethylentetramin reduzieren.

Line vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemälJen Verfahrens besteht darin, daß man die Vorbehandlung bei Kochtemperatur durchführt, dann den vorgelösten Farbstoff zuset/t und die Färbung bei der gleichen Temperatur fertigstellt. Nach dem Färben wird das Färbegut zweckmäßigerwei<>e in üblicher Art und Weise gespült, nötigenfalls zur Verbesserung der Naßechtheiten nachbchandelt und getiocknet.

Im allgemeinen verwendet man die anionaktiven Verbindungen in Mengen von 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das zu behandelnde I -'„immaterial, vorzugsweise in * 'l ;■ - ;\Γ bis 2 Gcv i '■ ; ;-·..: <Ν·^{λ v}: ;: .aktiven Verbindungen in Mengen von 0,01 bis 2 Gewichtsprozent, bevorzugt in Mengen von 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent.

Als in der Färberei übliche Hilfsmittel kann das Färbebad beispielsweise Harnstoff, Thioharnstoff, Thiodiäthylenglykol oder hydrophile, in Wasser beschränkt lösliche Verbindungen, wie z. B. Butyl- oder Benzylalkohol, enthalten.

Als weitere Zusätze kommen auch faseraffine Textilschutzmittel in Frage, die das zu färbende Textilmaterial schützen.

Als Fasermaterial aus synthetischem Polyamid, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefärbt werden kann, kommen z. B. Kondensationsprodukte aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure oder Sebacinsäure oder Mischkondensationsprodukte, z. B. aus Hexamethylendiamin, Adipinsäure und f-Caprolac- to tarn, ferner die Polymerisationsprodukte aus *-Caprolactam, oder aus in-Aminoundecansäure in Betracht. Diese Fasern können in jedem Verarbeitungssladium eingesetzt werden, also z. B. in Form von Fäden, Garnen, Gewirken und Geweben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß auch auf streifigfärhendem PoIyiimiilfasermaterial mit an sich schlecht egalisierenden Farbstoffen unter weitgehender Erschöpfung des FUrbebad.es egale und streifenrreie Rlrbungen erhalten worden.

In den nachfolgenden Beispielen sind die Temperaturen in Celsiusgraden angegeben.

Beispiel I

Zu 200 ml enthlirtetem Wasser gibt man 0.1 ml 40%igc Essigsiiure und 0,1 g eines Gemisches, bestehend aus 0,076 g einer 45%igen wiißrigen Lösung des D'malriumsalzcs der Dodccyldiphenylälhcrdisulfonsäure, 0,0075 g einer Verbindung der Formel

(CHjCH₂O)_nH

C₁₁₁H₃,/ ^CH₂CHO(CH₂CH₂O)I₁H

SO₄CH₃

η + ρ ~ 10

und 0,0165 g Wasser.

In der erhaltenen Flotte werden 5 g Wirkware aus texturierten! Polyamid-6-Gam während 10 Minuten bei 40' behandelt. Dann setzt man der Flotte eine Lösung von 0,025 g des Farbstoffes der Formel

-NH

NH

NaO₃S
0,009 g des Farbstoffes der Formel

// V NO₂

NO₂

SO₃Na

und 0,007 g des Farbstoffes der Formel O NH₂

SO₃Na

O NH

NH- COCH₃

in 10 g Wasser zu.

Unter ständigem Bewegen des Textilmaterial erhöht man die Temperatur des Färbebades innerhalb von 45 Minuten bis zum Siedepunkt und färbt unter leichtem Kochen weitere 45 Minuten. Hierauf wird das gefärbte Material warm und kalt gespült und getrocknet.

Auf diese Weise erhält man eine streifenfreie und egale braune Ausfärbung.

Ersetzt man in diesem Beispiel die 0,076 g der 45%igcn wiißrigen Lösung des Niitriumsalzos dor Doclecyldiphcnyliithcrdisulfonsiiurc durch die gleiche Menge einer der in der zweiter» Kolonne der nachfolgenden Tabelle 1 angeführten unionaktiven Verbindungen und verfahrt im Übrigen wie im Beispiel I beschrieben, so erhalt man ithnlich gute Färbungen auf dem genannten Material,

Beispiel
2

Tabelle I
Aniomiklivc Verbindung

Diammoniumsalz der Dodccyldiphenyl-

iitherdisulfonsiiurc
Natriumsalz der Dodecyldiphcnylälher-

monosulfonsäurc

Natriumsalz der Nonyldiphenyliitherdisulfonsäure

IO

und 0,014 g des Farbstoffes der Formel
O NH — CH(CH,)₂

20

Beispiel S

In 400 ml Wasser von etwa 40 gibt man 0,075 ml 40%ige Essigsäure und 0,2 g eines Gemisches, bestehend aus 0,152 g einer 45%igen wäßrigen Lösung des Dinatriumsalzes der Dodecyfdiphenylätherdisulfonsäure, 0,015 g einer Verbindung der Formel

SO₃Na

,(CH₂CH₂O)_nH

18 "35

CH₂CHO(CH₂CH₂O)-H

vorgelöst in 20 g Wasser zu und kocht weitere 60 Minuten, bis der Farbstoff auf das Textilmaterial aufgezogen ist. Danach wird warm und kalt gespült und getrocknet. Die resultierende braune Färbung ist ruhig, egal, und materialbedingte Affinitätsunierschiedc sind hervorragend ausgeglichen.

SO₄CH₃ 30 Ohne Zusatz des obigen Hilfsmitlelgemisches erhält man bei sonst gleicher Arbeitsweise eine unegale und stark streifige Färbung.

Ersetzt man im obigen Beispiel die 0.015 g der Verbindung der Formel

35

μ + ρ - 18
und 0,033 g Wasser.

In die erhaltene Flotte gibt man 10 g Wirkware aus •exturiertem Polyamid-6,6-Garn, erhöht die Temperatür der Flotte unter ständigem Bewegen des Textilmalenals rasch bis zum Siedepunkt und kocht 30 Mmuiut bng. Dann setzt man der Flotte 0,05ύ <> des FaibstoiTcä üer Formel

,(CH₂CH₁O)_nH

C,_RH

18 ™J7

HO

45

SO₄CfI₄

»i + ρ = 18

SO₃Na

0.018 g des Farbstoffes der Formel

durch die gleiche Menge einer der in der zweiten Kolonne der nachfolgenden Tabelle II angeführten kationaktiven Verbindungen und verfährt im übrigen wie im vorstehenden BeispiJ beschrieben, so erhält manaufWirkwareaustexturiertemPolyamid-6,6-Garn ähnlich ruhige und streifenfreie Färbungen.

Tabelle II Beispiel KatiomiMive Verbindung

C₁₂H₂₅ - N

(CH₂CH₂O)_nH

C₁₂H,, - N

(CH₂CH₂O)₁₁H
/(CH₂CH₂O)_nH

H,C (CH₂CH₂O)₁₁H

CH₁SO₄

,Ί + ρ = 10

11 + /) = 8

i 9iS 120 ^

Fortsetzung

Beispiel	C,._Hj,	/(CH₂CH₂O)_nH — N \cH₂CH₂O),,H	Kiilionuklivc Verbindung	O)_nH O)₁₁H
8	CisH₃5	— N — CH₂CH₂CH₂ - (CH₂CH₂OL-H		/(CH₂CH₂O)_nH N NcH₂CH₂O)„H
9	C) 8 H₃₇	-N-CH₂CH₂-N- (CH₂CH₂O)₁₁H (CF	/(CH₂CH₂ -N NcH₂CH_:
10		/(CH₂CH₂O)_nH" — N _H ^(CH₂CH₂O)PH	- CH₂CH₂ — I₂CH₂O)₅₂H
U	c„_Hj!	/(CH₂CH₂O)₁₁H" — N _H (L^(CH₂CH₂O)PH	® SO₄CH₃"
12		b	Cl"

η + ρ = 20

/ι + ρ + ζ = 20

»ι + ρ + ζ, + Z₂ = 18

η + ρ = 10

η + ρ = 10

Beispiel 13

Man gibl Muffs aus Polyamid-6-Tcxturgarn in eine offene Färbevorrichtung (Packapparat). Getrennt wird eine etwa 40 warme Flotte, die, bezogen auf das Textilmaterialgewicht, 2,0% 40%ige Essigsäure und 3.0% des im Beispiel 1 verwendeten Hilfsmittclpcmisches enthält, zubereitet (Flottenverhällnis etwa 1:15)

Diese Flotte pumpt man in die Färbevorrichtung Darauf erhöht man die Temperatur der Flotte schnell auf 96 und behandelt das Färbegut bei dieser Tetnpc ratur während 30 Minuten. Hierauf erhöht man der pH-Wert des Färbebades durch Zusatz von wäßrige 1 Ammoniaklösung auf 6,0. Nachdem die Flotte gu durchgemischt ist, setzt man, bezogen auf das Tcxiij materialgewicht, 0.5% Farbstoff der Formel

CH₃

N = N ■

in der tOfuchcn Menge Wasser vorgelösi /u und fiirbt weitere ftl) Minuten bei % . Dann wird die roige· fiirhtc Ware warm und kalt gespült und uclrocknei. CH,

CH,

NaQ₁S

S(),Na

Fine nus dem so gefitrbten Clarn angefertigt Strickware ist frei von Streifen und glcichmiißig

Beispiel 14

Zu 300 ml 70' warmem Wasser setzt man 0,5 g des im Beispiel 5 verwendeten Hilfsmittclgemischcs und 0,2 ml 85%ige Ameisensäure zu. In der erhaltenen Flotte werden 10 g Trikot aus PoIyamid-6.6-Texturgarn während 15 Minuten bei 70" vorbehandelt.

Hierauf werden der Flotte 0,04 g Farbstoff der Formel

in 4 ml Wasser gelöst, zugesetzt und die Flotte innerhalb 20 Minuten zum Kochen erhitzt. Anschließend wird unter ständigem Bewegen des Färbegutes während einer Stunde bei Kochtemperatur gefärbt, worauf man die erhaltene braune Färbung spült und trocknet.

Die resultierende Färbung ist wesentlich ruhiger als eine ohne Zusatz des oben aufgeführten Hilfsmittelgemisches erhaltene Ausfärbung.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum gleichmäßigen, streifenfreien Färben von Fasermaterial aus synthetischem Polyamid von unterschiedlicher Farbstoffaffinität, d adurch gekennzeichnet, daß man das Fasermatcrial bei einem pH-Wert von 2 bis 7 und bei Temperaturen von 30 bis 130" C mit der wäßrigen Lösung eines Hilfsmittelgemisches, das aus

a) mindestens einer anionaktiven Verbindung der Formel I

η

50

(SO₃X)_n

(D

in der R einen Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, X ein Kution und η eine Zahl von I bis 2 bedeutet,

b) mindestens einer kationaktiven, gegebenenfalls quaternisierten Verbindung, die mindestens ein basisches Stickstoffatom aufweist, an welches mindestens eine Polyglykolätherkette und mindestens ein aliphatischer Rest mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen gebunden sind, wobei das Molekül 8 bis 20 Gruppierungen der Formel II

C —C —O

(ID

aufweist, sowie gegebenenfalls
c) weiteren in der Färberei üblichen Hilfsmitteln besteht, vorbehandelt, hierauf bei Temperaturen von 30 bis 100' C gelösten anionischen Farbstoff zusetzt und die Färbung in der Hitze fertigstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer anionaktiven Verbindung der Formel I, in der R einen Alkylrest mit 9 bis ^Kohlenstoffatomen, X ein Alkalimetallion oder das Ammoniumion und η die Zahl 2 bedeutet.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer kationaktiven Verbindung der Formel Hl

R,

!■ T¹

CH - CH - O

R⁷ \

^R» CH CH - O

I I Y₁ Υ«

CH₁- CH₁-O),- H

(CH₁ CH₂ Of₁, -- H

(IH)

-α ■*
11

in der R₁ einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen, R₂ einen niederen Alkylrest init 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, von Y₁ und Y₂ ein Y Wasserstoff und das andere Y Wasserstoff oder den Phenylrest, m 0 oder 1, η und ρ ganze Zahlen, deren Summe 6 bis 18 beträgt, und A das Äquivalent eines Anions bedeutet.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von anionaktiver und kationaktiver Verbindung in einem gegenseitigen Gewichtsverhältnis von 1:1 bis 10:1.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vorbehandlung bei einer Temperatur zwischen 40 und 95 C durchführt.

6. -Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Färbung bei Kochtemperatur durchführt.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Färbung bei Temperaturen über 100⁰C unter Druck durchfuhrt.

8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vorbehandlung bei Kochtemperatur vornimmt, dann den vorgelösten Farbstoff zusetzt und die Färbung bei der gleichen Temperatur fertigstellt.

9. Zum gleichmäßigen, streilenfreien Färben von Fasermaterial aus synthetischem Polyamid von unterschiedlicher Farbstoffaffinität durch Vorbehandlung desselben bei einem pH-Wert von 2 bis 7 und bei Temperaturen von 30 bis 130 C,

anschließendem Zusatz bei Temperaturen von bis 100° C von gelöstem anionischem Farbstoff und Fertigstellung der Färbung in der Hitze geeignete wäßrige Lösung eines Hilfsmittelgemisches, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie neben dem Wasser als Bestandteile noch

a) mindestens eine anionaklivc Verbindung der Formel I

"(SO₃X)_n

in der R einen Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, X ein Kation und η eine Zahl von 1 bis 2 bedeutet,

b) mindestens eine kationaktive, gegebenenfalls quaternisierte Verbindung, die mindestens ein basisches Stickstoffatom aufweist, an welches mindestens eine Polyglykolätherkctte und mindestens ein aliphatischer Rest mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen gebunden sind, wobei das Molekül 8 bis 20 Gruppierungen der Formel II

—C—C—O—

(U)

aufweist, sowie gegebenenfalls
c) weitere in der Färberei übliche Hilfsmitte enthält.