DE1940178C3 - Verfahren zum Färben stickstoffhaltiger Fasermaterialien - Google Patents

Verfahren zum Färben stickstoffhaltiger Fasermaterialien

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DE1940178C3 DE1940178A DE1940178A DE1940178C3 DE 1940178 C3 DE1940178 C3 DE 1940178C3 DE 1940178 A DE1940178 A DE 1940178A DE 1940178 A DE1940178 A DE 1940178A DE 1940178 C3 DE1940178 C3 DE 1940178C3
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Description

R-N- /CH,-CH-O\ -CH1-CH7-SO1M
gen wart glykoläthergruppenhaltiger Amine; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man als glykoläthergruppenhaltige Amine Verbindungen der Formel
R—N—/CH2-CH-O\—CH2-CH2-SO3M
verwendet, in der R für einen C12-C22-Alkyl-, einen C12-C22-Alkenyl- oder C,2-C22-Cycloalkylrest, R1 für eine Methylgruppe oder eine der Gruppierungen
— (CH2 — CH — O) — H
verwendet, in der R für einen C12-C1,-Alkyl-, C12-C22-Alkenyl- oder C12-C22-Cycloalkylrest, R1 für eine Methylgruppe oder eine der Gruppierungen
-/CH2-CH-O — H
oder
— /CH, - CH
— CH2 — CH2 — SO3M
-N6-/CH2-CH-O
-CH2-CH2-SOf
oder
— /CH1 — CH — O
40
in der R, R1, R2. m und η die vorstehend angegebene Bedeutung haben und R3 für eine gegebenenfalls substituierte Q-Q-Alkylgruppe oder Aralkylgruppe steht.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß solche glykoläthergruppenhaltigen Amine der in Anspruch 1 angegebenen Formel verwendet werden, in der R1 „ M und R3 die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben und R für einen C16-C20-Alkyl- oder Ci6-C20-Alkenylrest steht, R2 Wasserstoff bedeutet und die Summe m + η eine Zahl von 15 bis 20 ist.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als stickstoffhaltige Fasermaterialien Fasermaterialien aus natürlichen Polyamiden eingesetzt werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Färben stickstoffhaltiger Fasermaterialien mit Säurefarbstoffen und 1:2-Metallkomplexfarbstoffen in Ge-— CH2 — CH2 — SO3M
R2 für Wasserstoff, eine Methyl-, Äthyl- oder Phenylgruppe stehen, M ein Kation bedeutet und die Summe m + η eine Zahl von 5 bis 70 bedeutet, mit der Maßgabe, daß mindestens 80% der im Molekül enthaltenen Alkylenoxideinheiten Äthylenoxideinheiten sind, bzw. deren Quaternierungsprodukte der Formel
R2 für Wasserstoff, eine Methyl-, Äthyl- oder Phenylgruppe stehen, M ein Kation bedeutet und die Summe m + η eine Zahl von 5 bis 70, vorzugsweise 15 bis 50, ist, mit der Maßgabe, daß mindestens 80% der im Molekül enthaltenen Alkylenoxideinheiten Äthylenoxideinheiten sind, bzw. deren Quaternierungsprodukte der Formel
R—N°—/CH2-CH-O\— CH2-CH2-SOf
in der R, R1, R2, m und /1 die vorstehend angegebene Bedeutung haben und R3 eine gegebenenfalls substituierte Q-Cg-Alkylgruppe oder Aralkylgruppe steht.
Für R seien als C12-C22-Alkylreste beispielsweise der Dodecyl-, Tetradecyl-, Hexadecyl-, Octadecyl-, Eicosyl- und Docosylrest, als C12-C22-Alkenylreste, insbesondere der Octadecenylrest, genannt. Als C12-C22-Cycloalkylreste kommt vor allem der Abietylrest in Betracht.
Für M kommen als Kationen insbesondere die Alkaliionen, wie das Natrium- und Kaliumion, die Erdalkaliionen, wie das Calcium- und Magnesiumion, und die Ammoniumionen, wie das Ammoniumion oder die sich vom Mono-, Di- und Triäthanolamin ableitenden Ammoniumionen, in Betracht.
Für R3 seien als gegebenenfalls substituierte C1-C8-Alkylgruppen vor allem niedere Alkylgruppen, wie die Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, i-Propyl- oder sek.-Butylgruppe, ferner durch eine Hydroxy-, Carboxyl-, niedere Carbalkoxy- oder Carbonamidgruppe substituierte niedere Alkylreste, wie der 2-Hydroxyäthyl-, l-Hydroxypropyl-2-, Carboxymethyl-, Carbäthoxymethyl-, Carbonamidomethylrest, genannt. Als gegebenenfalls substituierte Aralkylreste kommen vor allem der Benzyl-, 4-Metnylbenzyl-, 4-Chlorbenzyl- und der Phenoxyäthylrest in Betracht.
Als Ausgangsmaterialien für die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen dienen Einwirkungsprodukte von Alkylenoxiden, insbesondere Äthylenoxid oder Mischungen aus Äthylenoxid und bis zu
20% höheren Alkylenoxiden, wie Propylenoxid, Butylenoxid oder Styroloxid, auf primäre oder sekundäre Amine oder solche tertiären Amine, die eine Hydroxylgruppe enthalten. Als Amine seien beispielsweise genannt: Dodecylamin, Tetradecylamin, Hexadecylamin, Octadecylamin, Arachylamin, Oleylamin, Abietylamin, Hexadecylrnethylamin, Octadecylmethylamin, N - [/i - Hydroxyäthyl] - methyl - hexadecylamin, N - [/i - Hydroxyäthyl] - methyl - octadecylamin, N - [/* - Hydroxypropyl] - methyl - octadecylamin und N-[2-Hydroxy-2-phenyl-äthyl]-methyl-octadecenylamin.
Als Vertreter der erfindungsgemäß zu verwendenden glykoläthergruppenhaltigen Amine bzw. deren Quaternierungsprodukte seien die Verbindungen der Formeln 1 und Il genannt, in denen R, R1, R2, in und M die in der folgenden Tabelle angegebene Bedeutung haben:
R Ri R, R3 M m /Il + H
QbH33 CH3 H — Na 25 —
QeH33 CH3 H -CH2 ^(3 — 35 —
QbH33 CH3 H — CH2 — CONH2 — 30 —
QbH35 -(CH2CH2O)n-H H — Na — 33
QsH35 CH3 H -CH2-CONH2 — 25 —
QeH37 — (CH2CH2O)n- CH2CH2SO3Na H Ln3 — - 20
QeH37 CH3 H — CH2 — CONH2 — 28 —
QbH37 CH3 H — 35 --
QeH37 CH3 H — CH2CH2OH — 30 --
QoH31 -(CH2CH2O)n-H H — CH2COONa — — 30
1QeH37 CH3 4,2% CH3 — CH2CONH2 — 30 —
95,8% H
QsH37 — (CH2CH2O)n- H 7,2% -^y -CH3 — 35 —
92,8% H
Die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen kann nach an sich bekannten Verfahren erfolgen. So lassen sich die Alkoxylierungsprodukte mit Natrium oder Natriummethylat in die entsprechenden Alkoholate überfuhren und anschließend mittels Chlor- oder Bromäthansulfonsäure zum Sulfonat umsetzen. Einfacher lassen sich die Verbindungen herstellen, wenn man die endständige Hydroxylgruppe der Polyglykolätherkette in Ester anorganischer Säuren, wie die der Chlor-, Brom- oder Jodwasserstoffsäure oder der Schwefelsäure, oder in Ester organischer Sulfonsäuren, wie der Benzol- oder Toluolsulfonsäure, überführt und diese dann bei erhöhter Temperatur, zweckmäßigerweise bei 80 bis 1500C, mit Natriumsulfit zur Umsetzung bringt.
Die gegebenenfalls vorzunehmende Quaternierung läßt sich in bekannter Weise mit üblichen Alkylierungsmitteln, wie z. B. Methyljodid, Dimethylsulfat, Äthylbromid, Diäthylsulfat,Äthylenchlorhydrin, chloressigsaures Natrium, Chloressigsäuremethylester, Chloracetamid oder Benzylchlorid, durchrühren.
Das Färben der mit sauren Farbstoffen und 1 :2-Metallkomplexfarbstoffen anfärbbaren Textilmaterialien in Gegenwart der erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen der Formeln I oder II kann so durchgeführt werden, daß man das Färbegut in eine auf 40 bis 500C erwärmte Flotte einbringt, die die sauren Farbstoffe und/oder die 1:2-Metallkomplexfarbstoffe, die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen der Formeln I oder II und Säuren, z. B. Essigsäure, enthält, dann die Temperatur des Färbebades allmählich auf 100 bis 130° C steigert und so lange auf dieser Temperatur hält, bis es erschöpft ist.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, das Färbegut mit einer wäßrigen Flotte, die nur die Verbindungen der Formel I bzw. der Formel II und Säuren enthält, kurze Zeit bei 40 bis 500C vorzubehandeln und erst dann der Flotte bei Temperaturen zwischen 40 und 98° C die Farbstoffe zuzusetzen, anschließend die Temperatur des Färbebades allmählich auf 100 bis 1300C zu steigern und bis zur Baderschöpfung auf dieser Temperatur zu halten.
Die Mengen, in denen die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen den Färbebädern zugesetzt werden, können in weiten Grenzen schwanken; sie lassen sich durch Vorversuche leicht ermitteln. Im allgemeinen haben sich Mengen von 0,25 bis 3, vorzugsweise 0,5 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Färbegutes, bewährt.
Das Färbeverfahren eignet sich für alle mit Säurefarbstoffen und 1 :2-Metallkomplexfarbstoffen anfärbbaren stickstoffhaltigen Fasermaterialien, wie synthetische Polyamide, z. B. Hexamethylendiadipat, Poly-F-caprolactam, Poly-<»-aminoundecansäure, basisch modifizierte Polyacrylnitrile, insbesondere aber für natürliche Polyamide, wie Wolle und Seide. Das Verfahren eignet sich auch zum Färben von Mischungen dieser stickstoffhaltigen Fasermaterialien mit anderen Fasermaterialien, z. B. solchen aus nativer und regenerierter Cellulose, Polyacrylnitril oder Polyestern.
Mit Hilfe der erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen der Formeln I und II gelingi es, mit
Säurefarbstoffen und 1:2-MetallkomplexfarbstofTen anfärbbare Texti!materialien in den verschiedensten Verarbeitungsformen, beispielsweise als Flocke, Kammzug, texturierte Fäden, Spinnkabel, Garn, Gewebe, Gewirke oder Vlies, mit Säurefarbstoffen und 1:2-MetaHkomplexfarbstoffen hervorragend gleichmäßig zu färben. Der Vorteil der erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen gegenüber den bislang bekannten Egajsiermitteln besteht darin, daß sie sowohl für das Färben mit Säurefarbstoffen als auch für das Färben mit 1:2-Metallkomplexfarbstoffen geeignet sind und daher stickstoffhaltige Textilmaterialien auch bei Verwendung von Kombinationen aus Säurefarbstoffen und 1 :2-Metallkomplexfarbstoffen mit einem einzigen Hilfsmittel gefärbt werden können, ohne daß es zu Anrandungen der 1:2-MetalIkomplexfarbstoffe und dadurch zu Unegalitäten kommt.
Aus der USA.-Patentschrift 3 307 901 ist ein Verfahren zum Färben stickstoffhaltiger Fasermaterialien bekannt, gemäß dem als Egaliriermittel Umsetzimgsprodukte von Fettaminen mit a) Styroioxid und b) mit niederen Alkylenoxiden, z. B. Äthylenoxid, bzw. deren Quaternierungsprodukte eingesetzt werden. Gegenüber diesen Egalisierhilfsmitteln weisen die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen ein besseres Egalisiervermögen und vor allem die Eigenschaft auf, daß sie ein Abscheiden der Farbstoffe auf dem Färbegut verhindern.
Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel 1
Wollgarnstränge werden bei 500C im Flotten verhältnis 1 :30 in einer Färbeflotte eingebracht, die im Liter
2 g Natriumsulfat (kalziniert),
1 g Eisessig,
0,13 g 1 :2-Chromkomplex des Azofarbstoffe
Anthranilsäure —► l-Phenyl-3-methyl-5-pyrazolon und
0,3 g des nachstehend beschriebenen Produktes A
enthält. Man erhitzt das Färbebad innerhalb von 30 Minuten auf 100°C und hält es anschließend 30 Minuten auf dieser Temperatur. Dann setzt man dem Färbebad
0,05 g Farbstoff der Formel
NH
SO3Na
NaO3S
O NH
ί >- C(CH3), —1 >-HN O
zu und erhitzt es weitere 30 Minuten auf 1000C. Man erhält trotz des bei Kochtemperatur vorgenommenen Farbstoff-Nachsatzes eine ausgezeichnet gleichmäßige Grünfärbung.
Das verwendete Produkt A war wie folgt erhalten worden:
320 Teile eines Umsetzungsproduktes aus 56 Teilen Methylstearylamin und 264 Teile Äthylenoxid wurden mit 23 Teilen Amidosulfonsäure versetzt und 5 Stunden bei 90° C gerührt. Nach Zugabe von 52 Teilen wasserfreiem Natriumsulfit und 130 Teilen Wasser wurde die Mischung 24 Stunden im Autoklav bei 120 bis 130° C gerührt. Das Reaktionsprodukt wurde bei 70 bis 80° C von der wäßrigen Phase abgetrennt und zum völligen Entfernen von Wasser und Salzen im Vakuum eingeengt und in Äthanol aufgenommen. Nach dem Abfiltrieren des Salzes und Abdestillieren des Alkohols blieb das salzfreie Produkt zurück.
Eine gleichwertige Grünfärbung wurde ebenfalls erhalten, wenn an Stelle des verwendeten Hilfsmittels die gleiche Menge eines der nachstehend beschriebenen Produkte B oder C eingesetzt wurde.
Produkt B war wie folgt erhalten worden:
45 Teile des wasser- und salzfreien Produktes A wurden mit 3,4 Teilen Benzylchlorid versetzt und 5 Stunden bei 90 bis 100° C gerührt.
Produkt C war wie folgt erhalten worden:
40 Teile des wasser- und salzfreien Produktes A wurden mit 2,2 Teilen Chloracetamid versetzt und 10 Stunden bei 90 bis 100° C gerührt.
40 45
B ei s pi el 2
Auf Kreuzspulen aufgewickeltes Wollkammgarn wird im Flotten verhältnis 1:15 5 bis 10 Minuten mit einer Flotte behandelt, die im Liter
2 g Natriumsulfat (kalziniert) und
1 g Eisessig
enthält. Man erhitzt die Flotte innerhalb von etwa 15 Minuten auf 100° C und setzt dann bei dieser Temperatur 0,6 g des im Beispiel 1 beschriebenen Produktes A und nach weiteren 5 Minuten
0,7 g 1:2-Chromkomplex des Azofarbstoffe
2-Amino-4-äthylsulfonylphenol —»1-Äthylsulfonylamino-7-hydroxy-naphthalin
dem Färbebad zu. Man färbt 60 Minuten bei Kochtemperatur und erhält, obwohl der in saurer Lösung schwer egalisierende Farbstoff bei Kochtemperatur zugegeben wurde, eine ausgezeichnet gleichmäßige Gra· ifärbung.
Beispiel 3
Garn aus Polyhexamethylendiair.inadipat wird im Flottenverhältnis 1:15 etwa 10 Minuten bei 50° C mit einer Flotte behandelt, die im Liter
65
0,3 g Trinatriumphosphat,
0,6 g des nachstehend beschriebenen Produktes D und
940
0,7 g 1 : 2-Chromkomplex des Azofarbstoffe
2-Amino-4-äthylsulfonylphenol > 1-Alhylsulfojiylamino-7-hydroxy-naphthalin
enthält. Man erhitzt das Färbebad innerhalb 15 Mi- s nuten auf 1000C und hält es 60 Minuten auf dieser Temperatur. Es wird eine ausgezeichnet gleichmäßige Graufärbung erhalten.
Das verwendete Produkt D war wie folgt erhalten worden: ι ο
116 Teile eines Umsetzungsproduktes aus 327 Teilen N - [Hydroxyäthyl] - methyl - stearylamin und 840 Teilen Äthylenoxid wurden mit 11,5 Teilen Amidosulfonsäure versetzt und 5 Stunden bei 90' C gerührt. Die Reaktionsmischung wurde mit 25 Teilen is wasserfreiem Natriumsulfit und 70 Teilen Wasser versetzt und 12 Stunden bei 130 bis 1351C im Autoklav gerührt. Nach beendeter Reaktion wurde auf 9O0C abgekühlt, die organische Phase abgetrenm und mit 12,5 Teilen Benzylchlorid versetzt und 5 Stunden bei 90" C gerührt. Das anfallende, noch Wasser enthaltende Produkt löst sich klar in Wasser.
Eine gleichartige Graufärbung wurde auch erhalten, wenn an Stelle des verwendeten Hilfsmittels D die gleiche Menge des nachstehend beschriebenen Hilfsmittels E eingesetzt wurde.
Produkt E war wie folgt erhalten worden:
137 Teile eines durch Umsetzung von 269 Teilen Stearylamin mit 1100 Teilen Äthylenoxid erhaltenen Produktes wurden bei 90"C mit !1,5 Teilen Amidosulfonsäure versetzt und 5 Stunden bei 90° C gerührt. Die Reaktionsmischung wurde mit 25 Teilen wasserfreiem Natriumsulfit und 70 Teilen Wasser versetzt und 15 Stunden bei 135 C im Autoklav gerührt. Dann wurde die organische Phase abgetrennt, im Vakuum von Wasserresten befreit, mit 12 Teilen Benzylchlorid versetzt und 5 Stunden bei 90° C gerührt. Durch Lösen des Reaktionsproduktes in Alkohol, Abtrennen des Salzes und Abdestillieren des Alkohols wurde ein salzfreies Produkt erhalten, das sich in Wasser klar löste.
Beispiel 4
In einem offenen, runden Färbeapparat wird eine Flotte angesetzt, die im Liter
2 g Natriumsulfat (kalziniert),
0,8 g Eisessig,
0,5 g Farbstoff der Formel
SO3Na
SO3Na
0.25 g 1 : 2-Chromkomplex des Azofarbstoffs
Anthranilsäure —»l-Phenyl-3-methylpyrazolon und
0,5 g des im Beispiel 1 beschriebenen Produktes C
enthält. Nach Erhitzen der Flotte auf 50° C bringt man einen mit loser Wolle gefüllten Materialträger in den Färbeapparat ein. Die Wollmenge ist so bemessen, daß ein Flottenverhältnis von 1 :20 resultiert. Das Färbebad wird innerhalb von 45 Minuten auf 1000C erhitzt und 60 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Man erhält eine hervorragend gleichmäßige Gelbgrünfärbung.
Eine ebenso gleichmäßige Gelbgrünfärbung wurde erhalten, wenn an Stelle des verwendeten Produktes C die gleiche Menge eines der im Beispiel 1 beschriebenen Produkte A oder B oder eines der nachstehend beschriebenen Produkte F oder G eingesetzt wurde. Produkt F war wie folgt erhalten worden:
318 Teile des Umsetzungsproduktes von 267 Teilen Oleylamin mit 1320 Teilen Äthylenoxid wurden mit 20 Teilen Harnstoff und 41 Teilen Amidosulfonsäure 5 Stunden bei 90 bis 1000C gerührt. Die Reaktionsmischung wurde mit der Lösung von 102 Teilen wasserfreiem Natriumsulfit in 460 Teilen Wasser versetzt und 12 Stunden bei 120 bis 130° C im Autoklav gerührt. Das Reaktionsprodukt wurde im Vakuum vom Wasser und durch Extraktion mit Methanol vom Salz befreit. Nach Abdestillieren des Methanols wurde das Reaktionsprodukt mit 18 Teilen Chloracetamid versetzt und 10 Stunden bei 90 bis 100° C gerührt. Es wurde ein in Wasser klar lösliches Produkt erhalten.
Produkt G war wie folgt erhalten worden:
332 Teile eines Produktes, das durch Umsetzung von 56 Teilen Methylstearylamin mit 12 Teilen Propylenoxid und anschließend mit 264 Teilen Äthylenoxid erhalten worden war, wurden mit 23 Teilen Amidosulfonsäure versetzt und 5 Stunden bei 90n C gerührt. Nach Zugabe von 52 Teilen wasserfreiem Natriumsulfit und 130 Teilen Wasser wurde die Mischung 24 Stunden im Autoklav bei 120 bis 1300C gerührt. Das Reaktionsprodukt wurde bei 80°C von der wäßrigen Phase abgetrennt, anschließend mit 18,7 Teilen Chloracetamid versetzt und 10 Stunden bei 90° C gerührt. Zum völligen Entfernen von Wasser und Salzen wurde das Produkt im Vakuum eingeengt und in Methanol aufgenommen. Nach dem Abfiltrieren des Salzes und Abdestillieren des Methanols blieb ein salz- und wasserfreies wasserlösliches Produkt zurück.
Beispiel 5
so Ein mit 2,5% des 1 :2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs 2-Amino-4-äthylsulfonyl-phenol—»1-Äthylsulfonylamino-7-hydroxy-naphthalin unegal gefärbtes Wollgewebe wird auf der Haspelkufe im Flottenverhällnis 1 :40 bei Kochtemperatur 45 Minuten mit einer Flotte behandelt, die im Liter
2 g Natriumsulfat (kalziniert),
ho 0,7 g Eisessig,
0,07 g des obengenannten 1 : 2-Chromkomplex-
Farbstoffs und
0,25 g des im Beispiel 1 beschriebenen Produktes A
(15
enthält. Durch diese Behandlung wird das vorher ungleichmäßig angefärbte Wollgewebe vollkommen ausegalisiert.
409 629/98

Claims (1)

I 940 Patentansprüche:
1. Verfahren zum Färben stickstoffhaltiger Fasermaterialien mit Säurefarbstoffen und 1 :2-Metallkomplexfarbstoffen in Gegenwart glykoläthergruppenhaltiger Amine, dadurch gekennzeichnet, daß man als glykoläthergruppenhaltige Amine Verbindungen der Formel
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