DE2056694A1

DE2056694A1 - Verfahren zur Erzeugung egaler Färbungen auf Fasermateriahen aus linearen Polyestern und deren Mischungen mit Cellulose bzw stickstoffhaltigen Fasern

Info

Publication number: DE2056694A1
Application number: DE19702056694
Authority: DE
Inventors: Ottokar Dr 6233 Kelkheim Weckler Gerhard Dr 6231 Sulzbach Scharf Alfred Dr 6230 Frankfurt Höchst Linke Werner 6231 Sulzbach P Smerz
Original assignee: Farbwerke Hoechst AG, vorm Meister Lucius & Bruning, 6000 Frankfurt
Priority date: 1970-11-18
Filing date: 1970-11-18
Publication date: 1972-06-15
Also published as: DE2056694B2; ATA988771A; NL7115574A; CH1662671A4; US3752649A; CH551528A; BE775507A; AT332350B; DE2056694C3; GB1328577A; FR2115214A1; FR2115214B1; IT940630B

Description

FARBWERKE HOECHST AG vormals Meister Lucius & Brüning

Aktenzeichen: HOE 70/F 232

Datum: 17.11.1970 Dr.CZ/Schac

Verfahren zur Erzeugung egaler Färbungen auf Fasermaterialien aus linearen Polyestern und deren Mischungen mit Cellulose- bzw. stickstoffhaltigen Fasern

Das gleichmäßige Färben von"Fasermaterial aus linearen Polyestern, insbesondere als Polyester-Seide bzw. als Endlosmaterial in Form von Wickelkörpern, mit Dispersionsfarbstoffen bereitet in der Praxis vielfach Schwierigkeiten.

Diese sind einmal dadurch gegeben, daß bei der Herstellung solcher hochmolekularer linearer Polyester aus Dicarbonsäuren und mehrfunktioneilen Alkoholen, z.B. aus Terephthalsäure und Äthylenglykol, nicht nur die für die Fabrikation von Fäden geeigneten, langkettigen Makromoleküle entstehen, sondern sich gleich- ™ zeitig in Mengen bis zu etwa 5 % auch kurzkettige bzw. cyclische Umsetzungsprodukte bilden. Derartige oligomere Anteile in den Polyesterfasermaterialien geben dann Anlaß für eine Reihe von Störungen, die sich insbesondere bei einer Thermobehandlung im Rahmen der weiteren Verarbeitung, z.B. während des üblichen Färbeprozesses, bemerkbar machen. Da diese Oligomeren im allgemeinen z.B. mit Dispersionsfarbstoffen nicht anfärbbar sind, zeigen sie sich auf dem gefärbten Material dann als weißer Staub, der vornehmlich in der Spinnerei und der nachfolgenden Weberei und Wirkerei in Erscheinung tritt, und auf den damit in Berührung kommenden Maschinenteilen zu Ablagerungen führt.

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Man hat daher schon versucht, die nach der Färbung auftretenden und sich auf der gefärbten Ware absetzenden Oligoraeren der Polyestermaterialien durch Sptilprozesse zu entfernen bzw. im Verlauf der reduktiven Nachreinigung mit Hilfe von speziell ausgewählten Dispergiermitteln in eine Dispersion zu überführen und so von der Faser abzulösen. Dies ist jedoch nur in gewissem Umfang möglich, weil auf diese Art nur die lose auf der Faseroberfläche haftenden Oligomeren beseitigt werden können, nicht aber solche, die sich teilweise bzw. größtenteils im Faserinneren befinden und nur in Form von Erhebungen und Spitzen an der Faseroberfläche herausragen.

Ebenso ist vorgeschlagen worden, die Oligomeren bereits während der Färbeoperation selbst, bei der sie hauptsächlich zum Vorschein kommen, unter sofortiger Bildung einer Dispersion unschädlich zu machen. Als spezielles Dispergiermittel wurde für diesen Zweck ein Kondensationsprodukt aus Butandiol-(l,4)-pentaglykoläther und Stearinsäure im Molverhältnis 1:1 herangezogen, das sich nach den Angaben in der deutschen Patentschrift 1 184 730 sowohl beim Färben als auch bei der reduktiven Nachbehandlung von ohne Zuhilfenahme des Hilfsmittels gefärbten Polyesterfasern bzw. Polyesterfäden einsetzen läßt. Durch die zuvor genannten Maßnahmen in Verbindung mit dem bekannten Hilfsmittel waren zwar einige Verbesserungen zu verzeichnen, die jedoch den Erfordernissen der Praxis nicht genügten, um den nachteiligen Einfluß der Oligomeren auszuschalten.

Ein zusätzliches Problem, vor allem beim Färben von Kreuzspulen, stellt das ungleichmäßige Aufziehen der Farbstoffe auf das Fasermaterial dar, weil sich Unegalitäten innerhalb der Garnwicklung erst bei deren Weiterverarbeitung erkennen lassen und dann eine Verbesserung der Färbungen nicht mehr möglich ist. Die geschilderten Schwierigkeiten treten jedoch nicht nur beim Färben von Textilgut aus linearen Polyestern allein, sondern auch beim einbadigen Färben, vor allem von Polyester/Wollmischungen mit Dispersions- und Säure-, 1:1- oder 1:2-Metallkomplex-Farbstoffen,

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vornehmlich in Form von Wickelkörpern auf.

Durch Erhöhung der Färbetenperatur, Verlängerung der Färbezeit und/oder Zusatz verschiedener Hilfsmittel zum Färbebad, wie die unter dem Begriff "Carrier" zusammengefaßten, beim Färben von Polyesterfasern mit Dispersionsfarbstoffen färbvertiefend wirkenden Verbindungen, ferner Alkylierungsprodukten von Fettsäuren, Fettsäureestern oder Fettaminen, oder des in dem deutschen Patent 1 184 73O beschriebenen Kondensationsproduktes aus Butandiol-(l,4)-pentaglykoläther, der im molaren Verhältnis mit Stearinsäure verestert wurde, konnten wohl gewisse, allerdings nicht voll befriedigende Erfolge erzielt werden. f

Schließlich besteht beim Färben von Stückware aus synthetischen Fasern oder deren Mischungen mit Cellulosefaser^ besonders von dichtgeschlagenen Geweben bzw. empfindlichen Gewirken auf Haspelkufen, häufig die Gefahr der Falten- und Schwielenbildung, so daß ungleichmäßige Färbungen resultieren.

Es wurde nun gefunden, daß beim Färben von Fasermaterialien aus linearen Polyestern und deren Mischungen mit Cellulose- bzw. stickstoffhaltigen Fasern mit Dispersionsfarbstoffen die vorstehend erörterten Schwierigkeiten behoben werden können und sich auf de* Textilgut egale, lauffalten- und schwielenfreie λ Färbungen erzielen lassen, wenn man die Färbungen in Gegenwart von Verbindungen der allgemeinen Formel

R₁-CO-(OC₂H₄) J₁-O-C₄Hg-O-(C₂H₄O)_1n-OC-Il₂ (I)

durchführt, worin R₁-CO- und R₂-CO- Reste von geradkettigen oder verzweigten Alkan- oder Alkenmonocarbonsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen sowie η und m jeweils Zahlen im Wert von 4 bis 12 bedeuten, oder ohne Anwendung dieses Hilfsmittels erzeugte Färbungen darait nachbehandelt und/oder nach dem Färben dieses Hilfsmittel bei der anschließenden Reduktivreinigung zusetzt.

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Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen der Formel (I) können beispielsweise hergestellt werden durch Veresterung von 1 Mol eines Anlagerungsproduktes von 8-24 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Butandiol-(1,4) mit 2 Mol einer geradkettigen oder verzweigten Alkan- oder Alkenmonocarbonsäure mit 12 bis 22 C-Atomen. Für die Veresterung können auch Mischungen der genannten Carbonsäuren eingesetzt werden.

Beim Einsatz von Verbindungen der Formel (I) entsprechend den Maßnahmen zur Durchführung der vorliegenden Erfindung lassen sich überraschenderweise die durch den aus der deutschen Patentschrift 1 184 730 bekannten ButandJol-(l,4)-pentaglykoläther-monostearinsäureester erzielbaren Wirkungen wesentlich steigern, so daß eine praktisch vollkommene Beseitigung von auf der Faseroberfläche abgelagerten Oligomeren in Form von äußerst feinen, durch Spülprozesse leicht entfernbaren Dispersionen erreicht wird und die dadurch auf das Warenbild der Färbungen verursachten schädlichen Auswirkungen vermieden werden. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß die Verschmutzung der Färbeapparate an diesen unerwünschten Begleitprodukten so weitgehend verhindert werden kann, daß man in der Lage ist, den notwendigen Arbeitsaufwand zur Reinigung dieser Anlagen bis teilweise zu 70 % zu verringern.

Schließlich zeichnen sich die Kondensationsprodukte der Formel (I) durch eine wesentlich einfachere Anwendung und eine in vielen Fällen verbesserte Dispergierwirkung für die zum Färben von Polyestermaterialien verwendeten Dispersionsfarbstoffe aus, welche auch beim Färben unter Hochtemperaturbedingungen (120 130°C) erhalten bleibt.

Bei Durchführung des bekannten Verfahrens gemäß der deutschen Patentschrift 1 184 730 unter Verwendung des Monostearinsäureesters von Butandiol-(l,4)-pentaglykoläther mußten dagegen meist Zusätze von Dispergiermitteln auf der Basis von Umsetzungsprodukten aus Naphthalinsulfonsäuren und Formaldehyd oder N-Oleyl-N-methyltaurid ins Färbebad gegeben werden, um über die ganze Länge

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des Färbeprozesses, vor allem beim Färben unter den bereits erwähnten und wirtschaftlich bedeutenden HT-Bedingungen Ausfällungen zu vermeiden.

Die erforderlichen Einsatzmengen von Verbindungen der Formel (I) zur Erzielung egaler Färbungen schwanken verfahrensgemäß zwischen 0,25 und 5 g, insbesondere zwischen 1 und 3 g, je Liter Färbeflotte, wobei sich die Konzentration des Hilfsmittels jeweils nach der Tiefe der Färbung und der zu egalisierenden Dispersionsfarbstoffe richtet. Die Verwendung der genannten Kondensationsprotukte beim verfahrensgemäßen Färben ist nicht an eine bestimmte Temperatur gebunden; im allgemeinen kommen Temperaturen im Bereich | von etwa 98°C bis etwa 140°C in Betracht und die Färbung wird nach der Ausziehmethode in üblicher Weise, gegebenenfalls in Anwesenheit von Carriern, vorgenommen.

Ohne Zuhilfenahme von Verbindungen der Formel (I) fertiggestellte, jedoch unegal ausgefallene Färbungen, lassen sich durch eine Nachbehandlung mit dem Hilfsmittel wieder ausegalisieren. Dabei werden Mengen von 4 bis 5 g/l Nachbehandlungsflotte während einer Behandlungszeit von 1 bis 3 Stunden bei Kochtemperatur oder unter HT-Bedingungen eingesetzt.

Zusätzlich zur egalisierenden Wirkung von Produkten der Formel (I) sowie zur Verhinderung der Falten- und Schwielenbildung beim Fär- % ben von Polyesterfasern oder den genannten Fasermischungen wird verfahrensgemäß noch eine Verbesserung der Reibechtheiten der erzeugten Färbungen erhalten.

Als Dispersionsfarbstoffe kommen nach dem beanspruchten Verfahren die unter diesen Begriff für das Färben von Polyestermaterial bekannten Produkte in Betracht, beispielsweise solche aus der Reihe der Azo- und Anthrachinonfarbstoffe.

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Beispiel 1

100 kg eines Kammzugs aus Polyäthylenglykolterephthalat-Fasern werden, möglichst fest gepackt, in einem HT-Färbeapparat im Flottenverhältnis von 1:15 während 90 Minuten sowie bei 120°C mit einer wäßrigen Flotte gefärbt, die - bezogen auf das Trockengewicht der Ware

0,2 % des Dispersionsfarbstoffes der Formel

Vn=H-/ voh

CH₀

0,12 % des Dispersionsfarbstoffes der Formel

-CH₂-CH₂-OH

0 OH

0,22 % des Dispersionsfarbstoffes der Formel

HO 0 OH

0,05 ccm/1 Schwefelsäure (96 %ig) und

2 g/l Butandiol-(l,4)-pentadecaglykoläther-dioleylester enthält.

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Die so erhaltene Färbung wird sodann durch eine für diese Faserart und Farbstoffklasse übliche reduktive Nachreinigung fertiggestellt.

Es resultiert eine einwandfreie egale Färbung, während eine zum Vergleich, jedoch ohne das Hilfsmittel hergestellte Färbung sehr starke Unegalitäten aufweist und völlig unbrauchbar ist.

Beispiel 2

Ein während der Färbung zur Falten- und Schwielenbildung neigendes Gewebe mit einem Gewicht von ca. 16Og/m , in Leinwandbindung aus Zwirnen der Nm 48/2, bestehend aus Polyäthylenglykolterephthalat-Stapelfasern 3,3 dtex 60 mm Schnittlänge, mit einer Schußdichte von 130 Fäden auf 10 cm und einer Kettfadenzahl von 1700 Fäden bei einer Blattbreite von 130 cm wird - nach der für die Ware üblichen Vorwäsche und Thermofixierung während 30 Sekunden bei 190⁰C - auf einer Haspelkufe im Flottenverhältnis von 1:30 wie folgt gefärbt:

Man geht mit der Ware in die Flotte, die pro Liter Wasser

2 g Butandiol-(l,4)-pentadecaglykoläther-dioleylester sowie

3 g eines Carriers auf Methylnaphthalinbasis

enthält und mit Schwefelsäure auf pH 5,5 gestellt wurde, bei 60°C ein und läßt das Gewebe 15 Minuten durch das Bad laufen.

Dann werden diesem Bad, bezogen auf das Trockengewicht der Ware, 0,3 % des Dispersionsfarbstoffes der Formel

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N=Jf-/ Vn=JT-/ \- OH

·" O —

und O, 2 % des Dispersionsfarbstoffes der Formel

0-CH₂-CH₂-OH

0 OH

zugegeben, die Flotte wird innerhalb von 30 Minuten zum Kochen gebracht und das Textilgut wird 90 Minuten kochend gefärbt. Anschließend wird die Ware, wie für diese Faserart und Farbstoffklasse üblich, reduktiv nachgereinigt und fertiggestellt.

Wie bei einem Vergleich festgestellt werden konnte, zeigt eine ohne den Butandiol-(l,4)-pentadecaglykoläther-dioleylester in der obigen Weise hergestellte Färbung starke Falten- und Schwielenbildung, während bei dessen Verwendung weder Falten noch Streifen auf der gefärbten Ware auftreten.

Bei s ρ i e 1 3

50 kg einer texturierten Polyesterseide, die in einem HT-Färbeapparat im Flottenverhältnis von 1:15 während 1 Stunde bei 125 C in wäßriger Flotte mit Dispersionsfarbstoffen gefärbt wurde, werden nach Abschluß der Färbung, ohne Abkühlung der Ware und ohne Zwischenspülen der nachfolgenden reduktiven Reinigung unterworfen:

Man bereitet ein Bad, das neben 10 ecm Natronlauge von 36 Be und 2 g Hydrosulfit je Liter Wasser, 3 g eines Kondensationsproduktes aus Butandiol-(l,4)-pentadecaglykoläther und Ölsäure im Molverhältnis 1:2 enthält. Dieses Bad wird auf 90°C erhitzt und in den Färbeapparat gepumpt, in dem zuvor die Färbung unter HT-Bedingungen durchgeführt wurde und worin sich das nicht abgekühlte Material aus Polyesterseide befindet. Man läßt während 15 Minuten bei 90°C die genannte Flotte zirkulieren und spült die Färbung anschließend im Überlauf bis zur Alkalifreiheit

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mit Wasser.

Die so behandelte Polyesterseide gibt kaum oder praktisch keinerlei Abrieb von Oligomeren, weder in Form von Staub noch in Form von festen Absonderungen, die durch Hilfsmittel in Kombination mit den Oligomeren gebildet wurden.

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Claims

P_a_t_e_n_t_a_n_s_g„£_H_c:_!!_i

Verfahren zur Erzeugung egaler Färbungen auf Fasermaterialien aus linearen Polyestern und deren Mischungen mit Cellulose- bzw. stickstoffhaltigen Fasern mit Dispersionsfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Färbungen in Gegenwart von Verbindungen der allgemeinen Formel

R₁-CO-(OC₂H₄)_n-O-C₄Hg-O-(C₂H₄O)_m-OC-R₂ (I)

durchführt, worin R₁-CO- und R„-CO- Reste von geradkettigen oder verzweigten Alkan- oder Alkenmonocarbonsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen sowie η und m jeweils Zahlen im Wert von 4 bis 12 bedeuten, oder ohne Anwendung dieses Hilfsmittels erzeugte Färbungen damit behandelt und/oder nach dem Färben dieses Hilfsmittel bei der anschließenden Reduktivreinigung zusetzt.

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