DE19610084A1 - Färben von sauer modifizierten Polyamidfasermaterial in Gegenwart von Mangan-Verbindungen - Google Patents

Färben von sauer modifizierten Polyamidfasermaterial in Gegenwart von Mangan-Verbindungen

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von sauer modifizierten Polyamidfasermaterialien mit kationischen Farbstoffen in Gegenwart von Mangan-Verbindungen, welches Färbungen mit verbesserter Lichtechtheit liefert, und das damit behandelte Polyamidfasermaterial.
Polyamidfasermaterialien sind thermisch und/oder photochemisch sensibel. Durch Licht- und/oder Wärmeeinwirkung kann die Polyamidfaser geschädigt werden.
Für viele Verwendungszwecke muß das Polyamidfasermaterial mattiert sein, was technisch durch Aufbringen von Titandioxidpigmenten erzielt wird. Derartig pigmentierte Polyamidfasermaterialien haben sich als besonders sensibel erwiesen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es die thermische und/oder photochemische Instabilität sauer modifizierter Polyamidfasermaterialien zu vermindern, um hohe Lichtechtheiten, eine gute Reißfestigkeit und eine gute Alterungsbeständigkeit zu erzielen.
Es wurde nun gefunden, daß durch Färben von sauer modifizierten Polyamidfasermaterialien mit kationischen Farbstoffen in Gegenwart von Mangan(II)-Verbindungen die thermische und/oder photochemische Instabilität ganz oder zumindest in großem Masse beseitigt werden kann, und eine verbesserte Lichtechtheit erreicht wird.
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zum Färben von sauer modifizierten Polyamidfasermaterialien mit kationischen Farbstoffen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß dem Färbebad mindestens eine Mangan (II)-Verbindung zugesetzt wird.
Überraschenderweise zeigen die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Färbungen eine verbesserte Lichtechtheit und eine verbesserte Reißfestigkeit.
Als Mangan(II)-Verbindungen kommen in dem erfindungsgemäßen Verfahren alle anorganischen und organischen Salze sowie Mn(II)-Komplexverbindungen in Betracht. Als Beispiele für anorganische Salze seien genannt: Chloride, Acetate, Phosphate, Nitrate und Sulfate. Als Beispiele für organische Salze seien genannt: Formiate, Oxalate und Lactate. Als Beispiele für Mn(II)-Komplexverbindungen seien genannt: Mn(II)-Komplexe der Zitronensäure, Äthylendiamintetraessigsäure oder Phosphono-alkan-polycarbonsäuren.
Die genannten Mn(II)-Verbindungen können auch in beliebiger Mischung untereinander eingesetzt werden.
Die Mn(II)-Verbindungen können dem Färbebad vor, während oder nach dem Färbevorgang zugesetzt werden.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Mn(II)-Verbindungen während des Färbevorgangs dem Färbebad zuzusetzen. Die Mn(II)-Verbindungen werden vorteilhafterweise in Mengen von 0,01 bis 5 g/l, insbesondere 0,1 bis 1 g/l, vorzugsweise 0,1 bis 0,7 g/l dem Färbebad zugesetzt.
Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich als kationische Farbstoffe z. B. die im Colour Index, 3. Edition von 1971, unter C.I. Basic Dyes auf den Seiten 1611 bis 1688 sowie auch in den Ergänzungsbänden dazu angegebenen Farbstoffe. Die kationischen Farbstoffe, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, sind bekannt und können nach bekannten Methoden hergestellt werden. Es handelt sich dabei chemisch um Farbstoffe, die ein farbiges (chromophorhaltiges) Kation, insbesondere ein quaternäres Stickstoffatom, und ein farbloses Anion enthalten. Die Farbstoffe liegen in Form eines Salzes mit einer anorganischen oder organischen Säure vor. Sie gehören den verschiedensten chemischen Klassen an; beispielsweise handelt es sich um Sulfate, Chloride, Acetate oder Methylsulfate von Azofarbstoffen, wie Monoazo-, Disazo- und Polyazofarbstoffen, von Anthrachinonfarbstoffen, Phthalocyaninfarbstoffen, von Diphenylmethan- und Triarylmethanfarbstoffen, von Methin-, Polymethin-, Azomethin- und Azacyaninfarbstoffen, von Thiazol-, Ketonimin-, Acridin-, Cyanin-, Nitro-, Chinolin-, Benzimidazol-, Xanthen-, Azin- Oxazin- und Thiazinfarbstoffen. Bevorzugte kationische Farbstoffe sind solche, die ein quaternäres Stickstoffatom in einem heterocyclischen Ring enthalten; es können aber auch kationische Farbstoffe verwendet werden, die das quaternäre Stickstoffatom an einer Alkylkette enthalten.
Als Beispiele für kationische Farbstoffe, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können, kommen z. B. in Betracht:
Die Färbung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt in der Regel unter den für Färbungen auf synthetischem Polyamid mit kationischen Farbstoffen üblichen Bedingungen. Als Färbetemperatur hat sich eine Temperatur zwischen 30 und 130°C, insbesondere zwischen 50 und 98°C als geeignet erwiesen. Der pH-Wert liegt üblicherweise zwischen 3,5 und 6,8.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß man dem Färbebad einen Komplexbildner, der mit den Mn2+-Ionen einen Komplex bilden kann, zusetzt. Als Komplexbildner haben sich die folgenden Verbindungen als geeignet erwiesen: Gluconsäure, Polyaminopolycarbonsäuren, Tripolyphosphate, ortho-Phosphate, Phosphonsäure, Phosphono-alkan-polycarbonsäuren, Zitronensäure, Äthylendiamintetraessigsäure.
Ebenfalls bevorzugt ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß man dem Färbebad ein Egalisiermittel zusetzt. Als Egalisiermittel kommen z. B. handelsübliche Egalisierhilfsmittel in Betracht, wie sie z. B. in der EP-A-0 089004 angegeben sind.
Vorzugsweise werden folgende Verbindungen als Egalisierhilfsmittel eingesetzt Verbindung der Formel
worin R für C₈-C₂₂-Alkyl, C₈-C₂₂-Alkenyl oder C₈-C₂₂-Cycloalkenyl steht, insbesondere ist R-N der Rest des Talgfettamins, und m+n ist 2 bis 25, insbesondere 2 bis 15; oder der Formel
worin R für C₈-C₂₂-Alkyl, C₈-C₂₂-Alkenyl oder C₈-C₂₂-Cycloalkenyl steht, insbesondere ist R-N der Rest des Talgfettamins, m+n ist 2 bis 25, insbesondere 2 bis 15, und M Wasserstoff, Alkalimetall oder Ammonium ist;
Verbindungen der Formel
worin R₁ für einen C₈-C₂₂-Alkyl, C₈-C₂₂-Alkenyl oder C₈-C₂₂-Cycloalkenyl steht, insbesondere für einen C₂₀-C₂₂-Kohlenwasserstoffrest und p+q = 15 - 60, insbesondere 20-40, vorzugsweise 34 ist, und M Wasserstoff, Alkalimetall oder Ammonium ist;
Verbindungen der Formel
worin R₁ für C₈-C₂₂-Alkyl, C₈-C₂₂-Alkenyl oder C₈-C₂₂-Cycloalkenyl steht, insbesondere Verbindungen der Formel
Ferner sind auch Mischungen der genannten Komponenten als Egalisierhilfsmittel von Bedeutung.
Die Applikation der Mangan(II)-Verbindungen kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen.
Bevorzugt sind in dem erfindungsgemäßen Verfahren Garne aus sauer modifiziertem Polyamidfasermaterial.
Der Färbevorgang erfolgt in an sich bekannter Weise.
Beim Färben nach Ausziehverfahren kann das Flottenverhältnis innerhalb eines weiten Bereiches gewählt werden, z. B. 1 : 3 bis 1 : 100, vorzugsweise 1 : 10 bis 1 : 40. Man arbeitet zweckmäßig bei einer Temperatur von 30 bis 130°C, vorzugsweise 50 bis 98°C.
Beim Färben nach Kontinueverfahren beträgt der Flottenauftrag zweckmäßig 40-700, vorzugsweise 40-500 Gew.-%.
Nach Beendigung des Färbeprozesses werden die hergestellten Färbungen auf übliche Weise gewaschen und getrocknet.
Man erhält nach der vorliegenden Erfindung Färbungen mit guter thermischer und/oder photochemischer Stabilität.
Als die erfindungsgemäß zu stabilisierenden Färbungen kommen solche in Betracht, die durch kationische Farbstoffe, besonders Azo- und Anthrachinonfarbstoffe erzeugt werden.
Unter Polyamidmaterial wird synthetisches sauer modifiziertes Polyamid, d. h. basisch anfärbbares Polyamid verstanden. Grundsätzlich kann das sauer modifizierte Polyamid­ material in den verschiedensten Verarbeitungsformen vorliegen, wie z. B. als Faser, Garn, Gewebe, Gewirke, Vlies oder Flormaterial. Bevorzugt ist Garn.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Teile bedeuten Gewichtsteile und Prozente Gewichtsprozente. Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben. Die angegebenen Gewichtsprozente beziehen sich auf das eingesetzte Fasergewicht.
Beispiel 1
Zwei Stränge à 10 g eines sauer modifizierten Polyamidgarns werden auf einem AHIBA®-Färbeapparat bei einem Flottenverhältnis von 1 : 25 in jeweils einem Bad gefärbt, welches 2 Gew.-% des Färbereihilfsmittels der Formel
und 0,5 Gew.-% Essigsäure (80%-ig) enthält. In den Flotten werden folgende Farbstoffe gelöst:
0,1 Gew.-% einer 1 : 1-Mischung aus den Farbstoffen der Formeln
0,3 Gew.-% des Farbstoffes der Formel
und 0,05 Gew.-% des Farbstoffes der Formel
Das Färbebad 1 enthält keine weiteren Zusätze. Dem Färbebad 2 wird 0,5 g/l Mn(II)-acetat - in wenig Wasser gelöst - zugesetzt.
Die so vorbereiteten Färbeflotten erwärmt man auf 40°C, bringt das vorbereitete Färbegut ein, läßt zunächst 5 Minuten bei dieser Temperatur verweilen und erwärmt anschließend mit 2°C/Minute auf 95°C. Bei dieser Temperatur färbt man 45 Minuten, kühlt anschließend auf 50°C ab, spült die Färbung mit kaltem Wasser, zentrifugiert und trocknet dann die Färbung.
Die Ermittlung der Lichtechtheit der beiden Muster erfolgt nach ISO-Norm 105-B02 und AATCC 16E. Es werden folgende Ergebnisse erhalten:
Die Lichtechtheitsnoten gemäß ISO 105-B02 werden mit dem Blaumaßstab und die Lichtechtheitsnoten gemäß AATCC 16E werden mit dem Graumaßstab ermittelt.
Durch den Zusatz von Mn(II)-Ionen wird eine Verbesserung der Lichtechtheit erzielt.
Um die photochemische Stabilität der Garne zu prüfen, wird das Garn nach Färbung, Fertigstellung und Trocknung auf je einen Karton von 4 × 12 cm gewickelt und nach der AATCC 16E-Norm während 250 Stunden belichtet und anschließend gemäß der schweizerischen Norm SNV 197461 auf Reißfestigkeit und Dehnung geprüft. Das Ergebnis ist in der folgenden Tabelle angegeben:
Beispiel 2
Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, verwendet jedoch die folgende Farbstoff-Kombination:
0,12 Gew.-% des Farbstoffes der Formel (103) und
0,06 Gew.-% des Farbstoffes der Formel (104).
Das Färbebad 3 verbleibt analog Färbebad 1 ohne Zusatz von Mn(II)-Ionen, während dem Färbebad 43 Gew.-% der folgenden Verbindung zugesetzt werden:
Mn(II)-Komplex des Tetranatriumsalzes der Äthylendiamintetraessigsäure.
Die Fertigstellung und Trocknung der Färbung erfolgt wie in Beispiel 1 angegeben.
Die Ermittlung der Lichtechtheit der beiden Muster erfolgt nach ISO-Norm 105-B02 und AATCC 16E. Es werden folgende Ergebnisse erhalten:
Die Lichtechtheitsnoten gemäß ISO 105-B02 werden mit dem Blaumaßstab und die Lichtechtheitsnoten gemäß AATCC 16E werden mit dem Graumaßstab ermittelt.
Durch den Zusatz von Mn(II)-Ionen wird eine Verbesserung der Lichtechtheit erzielt.
Um die photochemische Stabilität der Garne zu prüfen, wird das Garn nach Färbung, Fertigstellung und Trocknung auf je einen Karton von 4 × 12 cm gewickelt und nach der AATCC 16E-Norm während 250 Stunden belichtet und anschließend gemäß der schweizerischen Norm SNV 197461 auf Reißfestigkeit und Dehnung geprüft. Das Ergebnis ist in der folgenden Tabelle angegeben:

Claims (10)

1. Verfahren zum Färben von sauer modifizierten Polyamidfasermaterialien mit kationischen Farbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Färbebad mindestens eine Mangan(II)-Verbindung zugesetzt wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Mangan(II)-Verbindungen anorganische oder organischen Salze oder Mn(II)-Komplexverbindungen einsetzt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Mangan-Chloride, -Acetate, -Phosphate, -Nitrate oder -Sulfate verwendet.
4. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Mangan-Formiate, -Oxalate oder -Lactate verwendet.
5. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Mangan(II)-Komplexverbindungen Mn(II)-Komplexe der Zitronensäure, Äthylendiamintetraessigsäure oder Phosphono-alkan-polycarbonsäuren verwendet.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Mischungen der Mn(II)-Verbindungen einsetzt.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mangan(II)-Verbindungen in einer Menge von 0,01 bis 5 g/l, insbesondere 0,1 bis 1 g/l und vorzugsweise 0,1 bis 0,7 g/l verwendet.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man dem eine Mn(II)-Verbindung enthaltenden Färbebad einen Komplexbildner zusetzt.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart eines Egalisierhilfsmittels färbt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mangan(II)-Verbindungen nach einem Auszieh- oder Kontinueverfahren auf die Fasern aufbringt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0735181A2 (de) * 1995-03-27 1996-10-02 Ciba-Geigy Ag Färben von Mehrfarbeneffekten auf Polyamidfasermaterial in Gegenwart von Mangan-Verbindungen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0735181A2 (de) * 1995-03-27 1996-10-02 Ciba-Geigy Ag Färben von Mehrfarbeneffekten auf Polyamidfasermaterial in Gegenwart von Mangan-Verbindungen
EP0735181A3 (de) * 1995-03-27 1998-04-15 Ciba SC Holding AG Färben von Mehrfarbeneffekten auf Polyamidfasermaterial in Gegenwart von Mangan-Verbindungen

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