DE2060565C3

DE2060565C3 - Verfahren zum Färben von Textilien aus Polyester oder Zellulose-Triacetat

Info

Publication number: DE2060565C3
Application number: DE19702060565
Authority: DE
Inventors: Stefan Dipl -Chem 6451 Bischofsheim Held Christian Dr Keil Karl-Heinz Dr 6000 Frankfurt Wiatrowski
Original assignee: Cassella Farbwerke Mainkur AG
Current assignee: Cassella Farbwerke Mainkur AG
Filing date: 1970-12-09
Publication date: 1977-09-22

Description

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Es ist bekannt, beim Färben von Polyester- oder Zellulosetriacetatfasern bei Temperaturen von etwa 100⁰C spezielle Hilfsmittel, sogenannte Carrier oder Färbebeschleuniger, der wäßrigen Färbeflotte zuzusetzen.

Unter Carrier oder Färbebeschleuniger werden Substanzen verstanden, welche die Faserstruktur auflockern und dadurch das Eindringen der Farbstoffe erleichtern. Die Einsatzmengen von Carriern betragen etwa 2—10 g/l je nach Flottenverhältnis und Temperatur. Als Carrier werden vorwiegend aromatische Verbindungen wie Diphenyl, Halogenbenzole, Ester der Benzoe-, Salicyl- bzw. Cresotin-Säure, Naphthalin und Alkyl-Naphthaline, o-Phenylphenol und andere sowie Tripropyl-phosphat eingesetzt. Die Verwendung von Carriern wird durch verschiedene Nachteile eingeschränkt, wie z. B. starke Geruchsbelästigung beim Färben, Toxizität der Carrier und negative Beeinflussung der Lichtechtheit der Färbungen.

In den letzten Jahren sind Verfahren bekanntgeworden, Textilien aus organischen Lösungsmitteln gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser zu färben. Als organische Lösungsmittel werden hierbei Alkohole sowie vorwiegend in der chemischen Reinigung verwendete Produkte, wie Trichloräthylen und Perchloräthylen eingesetzt. Bei einem kontinuierlichen Verfahren zum Färben und Drucken (deutsche Offenlegungsschrift 20 08 983) wird eine Emulsion verwendet, (>s die aus Wasser und einem halogenierten aliphatischen Kohlenwasserstoff besteht, wobei mindestens eine der Phasen ein hochmolekulares Verdickungsmittel enthalten muß. Die Textilmaterialien werden dabei mit der den Farbstoff enthaltenden Emulsion imprägniert oder bedruckt und der aufgebrachte Farbstoff anschließend durch Dämpfen oder Erhitzen fixiert. Die Emulsion enthält 50 Volumprozent, vorzugsweise mehr als 90 Volumprozent der organischen Phase. Die Verwendung von großen Lösungsmittelmengen setzt eine Rückgewinnung der Lösungsmittel voraus und verteuert dadurch das Färbeverfahren.

Es ist auch ein Färbeverfahren für Polyester- und Zellulosetriacetatfasern bekanntgeworden (deutsche Offenlegungsschrift 19 18 340), bei dem die Fasern zunächst, bevor sie mit der Färbeflüssigkeit in Berührung kommen, mit halogenierten Kohlenwasserstoffen behandelt werden. Diese Behandlung wird normalerweise so vorgenommen, daß die Fasern einige Minuten in erwärmtes oder erhitztes halogeniertes Kohlenwasserstofflösungsmittel eingetaucht werden. Anschließend wird überschüssiges halogeniertes Kohlenwasserstofflösungsmittel durch Eintauchen in heißes Wasser oder durch Behandlung mit Wasserdampf entfernt. Dann wird in geeigneter Weise beim Siedepunkt der wäßrigen Färbeflüssigkeit gefärbt. Nachteilig ist, daß dieses Verfahren zwei besondere, zusätzliche Vorbehandlungsschritte erfordert, nämlich das Tauchen in erwärmtes oder erhitztes halogeniertes Kohlenwasserstofflösungsmittel und anschließendes Behandeln mit heißem Wasser oder Wasserdampf. Es war bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 19 18 340, Seite 3, Absatz 3), daß diese Vorbehandlungsschritte für eine befriedigende Färbung unbedingt erforderlich sind. Ein Zusatz des Lösungsmittels zur Färbeflüssigkeit hatte im Gegensatz zur Aufnahme des Lösungsmittels durch die Fasern keine zufriedenstellende Färbung zur Folge. Insbesondere war dann die Farbstoffaufnahme niedrig, und es konnten nur sehr helle Farbtöne erhalten werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und preiswertes Verfahren zum Färben von Textilien aus Polyester oder Zellulosetriacetat anzugeben, das die geschilderten Nachteile der bekannten Färbeverfahren vermeidet und das einwandfreie Färbungen liefert.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von Textilien aus Polyester oder Zellulosetriacetat im wäßrigen Medium mit Dispersionsfarbstoffen bei erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Carriers und ist dadurch gekennzeichnet, daß als Carrier ein aliphatischer Halogenkohlenwasserstoff verwendet wird, der in dem wäßrigen Medium bis zu 10 ml/1 mittels eines Emulgators emulgiert ist und unter überatmosphärischem Druck bei Temperaturen zwischen 105⁰C und 130° C gefärbt wird.

Im allgemeinen werden in dem wäßrigen Medium mehr als 0,5 ml/1 des zur Anwendung kommenden aliphatischen Halogenkohlenwasserstoffs emulgiert. Vorzugsweise werden nach der vorliegenden Erfindung Färbeflotten verwendet, die im Liter 1,5 bis 5 ml eines aliphatischen Halogenkohlenwasserstoffs durch einen Emulgator emulgiert enthalten.

Unter einem aliphatischen Halogenkohlenwasserstoff werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Verbindungen oder Gemische von Verbindungen verstanden, die formal aus aliphatischen, cycloaliphatischen, olefinischen oder cycloolefinischen Kohlenwasserstoffen mit normalerweise bis zu 6 Kohlenstoffatomen im Molekül durch Substitution eines Wasserstoffatoms oder mehrerer oder aller Wasserstoffatome durch einen oder mehrere Halogene, z. B. Chlor oder

Fluor, entstehen. Solche für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Verbindungen sind beispielsweise:

Äthylenbromid (= 1,2-Dibromäthan);

Äthylenchlorid (=1,2-Dichloräthan);

1,1-Dichloräthan; 1,1,1-Trichloräthan;

1,1,2-Trichloräthan;

i,l,2-Tribromäthan;

Chloroform (=Trichlormethan);

Tetrachlorkohlenstoff; ,₀

Hexachlorbutadien-1,3;

1,1,1 -Trichlor-2-bromäthan;

1,2-Dichlorpropan;

l-H-Heptachlorpropan;

Hexachlorpropen; ,₅

1,3-Dichlorpropan;

1,1,2,3,3· Pentachlorpropan;

1,4-Dichlor-n-butan;

Vinylidenchlorid (=1,1 -Dichlorethylen);

Brom-und Chlorcyclohexan; 4-Bromcyclohexen-l;

4-Chlorocyclohexen-1.

Sehr gute Ergebnisse werden mit 1,1,2,2-Tetrachloräthan und hervorragende Ergebnisse mit Perchloräthylen und Trichloräthylen erhalten.

Das mit dem beanspruchten Verfahren erzielbare, erfolgreiche Ergebnis muß als überraschend angesehen werden. Aus der FR-PS 9 44 403 ist es bekannt, Textilien aus Polyester in wäßrigem Medium mit Dispersionsfarbstoffen in Gegenwart eines Carriers bei Temperatu- ren unter 100°C zu färben. Die in der genannten Patentschrift zitierten Carrier, einschließlich Tetrachloräthan und Perchloräthylen entfalten jedoch unter diesen Färbebedingungen keine technisch brauchbaren Wirkungen. Hieran ändert sich auch nichts beim Übergang auf Färbetemperaturen gemäß vorliegender Erfindung, mit Ausnahme bei Verwendung von aliphatischen Halogenkohlenwasserstoffen als Carrier. Mit diesen Carriern lassen sich überraschenderweise bei Färbetemperaturen über 105⁰C ausgezeichnete Färbungen mit optimaler Farbstoffausbeute erzielen, während die anderen Carrier nach wie vor noch technisch unbrauchbare Färbungen liefern.

Als Emulgator bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die bekannten Emulgatoren verwendet werden. Emulgatoren sind Stoffe oder Stoffgemische, welche das Zusammenfließen der zerteilten Phase einer Emulsion, im vorliegenden Fall der Tröpfchen des aliphatischen Halogenkohlenwasserstoffs, verhindern. Hierfür ist Grenzflächenaktivität Voraussetzung. Neben der Grenzflächenaktivität muß ein guter Emulgator jedoch noch eine stabilisierende Wirkung durch elektrische Aufladung und dadurch bewirkte elektrostatische Abstoßung der Teilchen oder durch Ausbildung einer stabilen Schutzschicht besitzen. Diese Effekte können sich auch überlagern.
Geeignete Emulgatoren sind beispielsweise:
Anionaktive Substanzen wie Alkylsulfate (z. B. Na-Lauryl-sulfat und N a-Cety!sulfat), Türkischrotöle, sulfonierte öle, Alkylsulfonate, Alkylarylsulfonate wie Alkylbenzylsulfonate und Alkylnaphthalinsulfonate. Geeignete Emulgatoren sind insbesondere auch nicht ionogene Äthylenoxydaddukte, wie z. B. Oxäthylate von Alkylphenolen, Alkoholen, aliphatischen oder ungesättigten Carbonsäuren, Fettaminen. Hydroxylgruppen aufweisende Ester von gesättigten oder ungesättigten Carbonsäuren. Es können auch Emulgatorgemische verwendet werden, wie sie beispielsweise in den deutschen Offenlegungsschriften 16 19 489 und 18 02 210 beschrieben sind. Diese Emulgatorgemische bestehen z. B. aus Anlagerurigsverbindungen von Äthylenoxyd an Alkylphenole (Komponente 1), Alkalisalzen von Alkylbenzolsulfonsäuren (Komponente II) und aliphatischen primären oder sekundären Alkoholen mit 3—6 C-Atomen (Komponente III).

Insbesondere bei der Verwendung von oxäthylierten Fettaminen ist der Zusatz eines Dispergiermittels zum wäßrigen Färbemedium zweckmäßig, um das Ausflokken des Stellmittels des Dispersionsfarbstoffs zu verhindern. Ein solches Dispergiermittel ist beispielsweise Methylen-bis-naphthalinsulfosaures Natrium.

Der Emulgator oder das Emulgatorgemisch kann der wäßrigen Färbeflotte zugesetzt werden. Anschließend kann dann der aliphatisch« Halogenkohlenwasserstoff oder ein Gemisch solcher Halogenkohlenwasserstoffe eingerührt werden. Es ist jedoch im allgemeinen einfacher und zweckmäßiger, den Emulgator oder das Emulgatorgemisch dem zur Anwendung kommenden aliphatischen Halogenkohlenwasserstoff oder -gemisch zuzusetzen und das so erhaltene Gemisch in die Färbeflotte einzurühren.

Bezogen auf den aliphatischen Halogenkohlenwasserstoff kommen 5 bis 45 Gew.-% Emulgator zur Anwendung, das bedeutet für den Fall, daß der Emulgator mit dem aliphatischen Halogenkohlenwasserstoff gemischt wird, daß in dieser Mischung ca. 4,8 bis 31 Gew.-% Emulgator enthalten sein können. Normalerweise ist die Anwendung geringer Emulgatormengenvon5bisl5 Gew.-%, bezogen auf den aliphatischen Halogenkohlenwasserstoff, insbesondere im Hinblick auf die Farbausbeute, vorteilhafter als die Anwendung größerer Emulgatormengen.

Die Textilien aus Polyester oder Zellulosetriacetat können in beliebiger Form, z. B. in Form von Garn, Geweben oder Gewirken vorliegen. In den Textilien können auch noch andere Materialien, wie z. B. Wolle oder Polyacrylnitril enthalten sein.

Gegenüber dem bekannten Färbeverfahren, bei dem die zu färbende Ware zunächst in ein halogeniertes Kohlenwasserstofflösungsmittel getaucht und dann mit Wasserdampf oder heißem Wasser behandelt werden mußte, ist das erfindungsgemäße Verfahren in verfahrensmäßiger Hinsicht wesentlich einfacher und billiger und liefert Färbungen, die den Färbungen des bekannten Verfahrens mindestens ebenbürtig sind.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird in vielen Fällen eine wesentliche Verbesserung des Ausgleichsvermögens von Dispersionsfarbstoffen erreicht, was sich insbesondere auf das Warenbild von texturiertem Material günstig auswirkt. Dadurch kann vor allem auf texturiertem Polyestergarn eine streifige Färbung verhindert, zumindest aber stark vermindert werden. Es ist auch deshalb möglich, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Dispersionsfarbstoffe zu verwenden, die stark markieren. Derartige Farbstoffe besitzen meistens hohe Echtheiten, konnten jedoch bisher auf texturierten Materialien wegen der starken Markierung der Streifigkeit (Barrd-Effekt) praktisch nicht eingesetzt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man eine sehr gute Farbausbeute, die im allgemeinen höher ist als bei Verwendung der üblichen Carrier. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß die Lichtechtheit der Färbungen auch dann nicht negativ beeinflußt wird, wenn die Färbungen nicht nachfixiert werden.

Beispiel 1

Ein Gewebe, das unterschiedlich fixierte Polyesterfasern enthielt, wurde in einer wäßrigen Färbeflotte im Flottenverhältnis 1 :20 mit 2,5% bezogen auf das Ware ngewicht 2ines Farbstoffs der Formel

O₂N

unter Zusatz von 3 ml/1 einer Mischung von 95 Gew.-% Perchloräthylen und 5 Gew.-% Emulgator gefärbt. Die Temperatur wurde innerhalb von 30 Minuten auf 120° C gesteigert und dann 90 Minuten bei dieser Temperatur gefärbt.

Eü wurde eine egale, ruhige Färbung erhalten, deren üchtechtheit nicht herabgesetzt war.

Der verwendete Emulgator bestand i.us einem Gemisch von Caicium-Doceicyibenzolsulfonat und oxäthyliertem Rizinusöl (mit 30 Oxäthylgruppen im Molekül) im Gewichtsverhältnis 1:1.

Ohne Zusatz von Perchloräthylen wurde nur eine unruhige streifige Färbung erhalten.

Beispiel 2

Polyestergarn wurde bei einem Flottenverhältnis von 1 : 10 in einem wäßrigen Färbebad gefärbt, das 3% vom Warengewicht Palanilviolett 3B (C. I. Disperse Violet 8; C. 1.62 030) sowie 5 ml/1 einer Mischung von 90 Gew.· % Perchloräthylen mit 10Gew.-% Emulgator und lg/1 Methylen-bis-naphthalinsulfosaures Natrium enthielt. Binnen 30 Minuten wurde auf 120°C erhitzt und 90 Minuten bei 120°C gefärbt. Gegenüber einer Färbung ohne Perchloräthylenzusatz wurde eine wesentliche Farbvertiefung ohne Beeinträchtigung der Lichtechtheit erhalten. Der verwendete Emulgator war

O₂N

enthielt und dem 3 ml/1 einer Mischung von 95 Gew.-% Perchloräthylen mit 5 Gew.-% Emulgator sowie 2 g/l methylen-bis-naphthalinsulfosaures Natrium zugesetzt waren, im geschlossenen Apparat binnen 30 Minuten auf 105°C gebracht und 90 Minuten bei dieser Temperatur gefärbt. Es wurde eine wesentliche

Beis

Zellulose-Triacetat-Gewebe wurde bei einem Flottenverhältnis von 1 :20 in einem Färbebad, das 2,5% vom Warengewicht Resolinrubin BL (Disperse Vio· iet 40) und 3 ml/I einer Mischung von 85 Gew.-% Perchloräthylen mit 15 Gew.-% Emulgator enthielt, innerhalb von 25 Minuten auf die Temperatur von 105⁰C gebracht. Dann wurde 60 Minuten bei dieser Temperatur gefärbt. Gegenüber einer Färbung ohne N(CH₂-CH₂-O-CO-OCHj)₂

ein äthoxyliertes Kokosfettamin mit 10 Äthoxylgruppen im Molekül, wie er durch Umsetzung von Kokosfettamin mit 10 Mol Äthylenoxyd hergestellt werden kann.

Beispiel 3

Polyester-Wollgewebe wurde bei einem Flottenverhältnis von 1 :30 in einem Färbebad, das 2% vom Warengewicht Setacylblau PRS (C. I. Disperse Blue 19; Cl No.6!11O) und 2ml/! einer Mischung von 80 Gew.-% Perchloräthylen und 20 Gew.-°/o Nonylphenoloxäthylat mit 10 Oxäthylgruppen im Molekül enthielt, gefärbt. Die Temperatur wurde im geschlossenen Apparat innerhalb 30 Minuten auf 105°C gebracht und 90 Minuten bei dieser Temperatur gefärbt. Es wurde eine Blaufärbung mit guten Echtheiten erhalten. Die Farbausbeute war wesentlich höher als bei Verwendung aromatischer chlorierter Kohlenwasserstoffe. Ein ähnliches Ergebnis wie mit Perchloräthylen wurde erhalten, wenn anstelle von Perchloräthylen Trichloräthylen oder

)o eine Mischung von Perchloräthylen mit Trichloräthylen eingesetzt wurde.

Beispiel 4

Polyestergewebe wurde bei einem Flottenverhältnis von 1 :20 in einem Färbebad, das 3% vom Warengewicht eines Farbstoffs der Formel

CH₂CH₂CN

CH₂CH₂O-CO-

Farbvertiefung gegenüber einer Färbung ohne Perchloräthylen erhalten; es trat auch keine Beeinträchtigung der Lichtechtheit ein. Der verwendete Emulgator war ein Gemisch von Kokosfettaminoxyäthylat (mit 10 Äthoxylgruppen im Molekül) und Stearylalkohol-

oxäthylat (mit 8 Äthoxylgruppen im Molekül).

piel 5

Perchloräthylenzusatz erhält man eine wesentlich tiefere Färbung sowie ein deutlich besseres Warenbild.

Als Emulgator wurde ein Gemisch aus oxäthylierter

Rizinusölsäure (hergestellt aus Rizinusölsäure und

36 Mol Äthylenoxyd), Calciumsalz der Dodecylbenzolsulfonsäure und Isobutanol im Gewichtsverhältnis 3 : 'i : 1 verwendet.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Färben von Textilien aus Polyester oder Zellulosetriacetat in wäßrigem Medium mit Dispersionsfarbstoffen bei erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Carriers, d a durch gekennzeichnet, daß als Carrier ein aliphatischer Halogenkohlenwasserstoff verwendet wird, der in dem wäßrigen Medium bis zu 10 ml/1 ι ο mittels eines Emulgators emulgiert ist und unter überatmosphärischem Druck bei Temperaturen zwischen 105⁰C und 130⁰C gefärbt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 1,5 bis 5 ml/1 eines aliphatischen Halogenwasserstoffs in dem wäßrigen Medium emulgiert sind.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem wäßrigen Medium ein Gemisch von aliphatischen Halogenkohlenwasserstoffen emulgiert ist.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als aliphatischer Halogenkohlenwasserstoff Perchloräthylen oder Trichloräthylen verwendet wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wäßrige Medium 5 bis 15Gew.-% Emulgator, bezogen auf den aliphatischen Halogenkohlenwasserstoff, enthält.

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