DE2061153A1

DE2061153A1 - Verfahren zum sauren Faerben von Polyolefinfasern

Info

Publication number: DE2061153A1
Application number: DE19702061153
Authority: DE
Inventors: Hammer Clarence Frederick
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1969-12-11
Filing date: 1970-12-11
Publication date: 1971-06-16
Also published as: US3653803A; FR2070818A1; CA941555A; FR2070818B1; GB1311009A

Description

Telefon 483225 und 486415 Telegramme: Chemindus München

PC 3705

E.I. du Pont de Nemours and Company Wilmington, Delaware/USA

Verfahren zum sauren Färben von Polyolefinfasern

Die vorliecende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von Säure-färbbaren Polyolefinfasern und insbesondere auf Verfahren zum Färben eines Gemisches aus Polypropylen und eines' thermoplastischen im wesentlichen verträglichen. Stickstoff enthaltenden Polymerisates.

Polyolefine lassen sich schwer färben, weil sie einen Mangel an Färbestellen aufweisen, an denen die Farbstoffmoleküle gebunden werden können. Es ist bisher bekannt, Farbstoffaufnahmematerialien, wie verschiedene auf Stickstoff basierende Polymerisate zu den Polyolefinen zu geben, um sie anfärbbar zu machen. Beispielsweise v/erden in der US-Patentschrift 3 361 843 verschiedene unverträgliche, basische, auf Stickstoff basierende Polymerisate den Polymerisaten, insbesondere Polypropylen, zugesetzt, mit hohen rionzentrationen bestimmter saurer chemischer Reagentien behandelt una anschließend in einem sauren Farbbad gefärbt. Obgleich dadurch aas Färben von Polypropylenfasern etwas verbessert wird, so ist doch die Verarbeitung der Fasern, bedingt durch das unverträgliche Polymerisat, schwierig und die Farbechtheit und die

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Fär'bekraft sind nicht so, wie sie sein sollten, um wirtschaftlich brauchbar zu sein.

Es ist cut bekannt, daß unverträgliche Polymerisatzusätze schwer kontinuierlich in Fasern einzuarbeiten sind, bedingt durch die Anhäufung des Zusatzstoffes auf der Spinndüsenstirnplatte und auf den VJalzen der Verarbeitungsvorrichtung nach mehreren Stunden Betriebsdauer. Das unverträgliche Material neigt dazu, uie Siebe und/oder d'ie Sandpackungen zu verstopfen, die sich vor der Spinndüse befinden, urn das Polymergemisch zu filtern. Die Zusammenballung von Teilchen unverträglicher Zusatzstoffe in der Faser führt zum Brechen des Garnes während des Spinn- und Verstreckungsvorganges. Auch die Färbekraft der gefärbten Faser, die unverträgliche Zusatzstoffe enthält, ist stark abhängig von der Scherspannung, der das Polymergemisch ausgesetzt war, d.h. Proben, die nur einer relativ niedrigen Scherspannung beirr. Misch- und Spinnvorgang ausgesetzt worden waren, enthalten große Zusatzstoff teilchen, während die Proben, die einer hohen Scherspannung ausgesetzt waren, kleine Teilchen enthalten. Beim anschließenden Färben zeigen die Fasern, die große Teilchen enthalten, gefärbte und ungefärbte Stellen, während die Fasern, die sehr kleine Teilchen enthalten, gleichmäßig gefärbt erscheinen, aber relativ schwach hinsichtlich der Färbekraft sind. Zwischen dieser; Extremen gibt es eine optimale Teilchengröße, die die beste Färbekraft ergibt. Das Molekulargewicht des unverträglichen Zusatzstoffes beeinflußt auch die Färbekraft der gefärbten Faser; niedrigere Molekulargewichte ergeben die bessere Färbekraft, aber eine geringere Widerstandsfähigkeit gegenüber Extraktion während des Färbevorganges. Das Molekulargewicht kann durch die Hitze, der dar. Gemisch ausgesetzt war, beeinflußt werden. So führt außergewöhnliche Hitze zu einem Abbau des Zusatzstoffes. Da sowohl die angewandte Scherspannung als auch die angewandte Hitze die Färbekraft der unverträglichen polymeren Zusatzstoffe, die in den US-Patentschriften 3 361 3^3 und 3 Ό3 853 beschrieben v/erden, beeinflußen, ist es schwierig, reproduzierbare gefärbte, durch solche Zusatzstoffe modifizierte Polypropylenfasern zu erhalten.

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In dor US-Patentschrift 3 395 198 sind verschiedene verträgliche.

Stickstoff enthaltende Polymerisate beschrieben worden, die - wenn sie mit Polyolefinen gemischt werden - Fasern ergeben, die aus dem Gemisch hergestellte sauer färbbare Fasern ergeben. Die Färbungen derartiger modifizierter Polyolefinfasern, insbesondere Polypropylenfasern, verlangen ein Färben bei pH-Werten von unter, 2,5, um eine zufriedenstellende Lichtechtheit, Bruchfestigkeit, Waschechtheit und alkalische Schwitzfestigkeit zu erhalten, d.h.

von Eigenschaften, die von der Struktur des Farbstoffmoleküls und dem Eindringen des Farbstoffmoleküls in die Faser abhängig sind. Darüber hinaus erfordern derartige Färbungen eine lange Färbdauer.

Die vorliegende Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Fär- " bung von Formkörpern auf Polyolefinbasis, und zwar aus folgenden Stufen:

1. Verarbeiten eines gleichmäßigen Gemisches aus etwa 85 - 98 Gew.-/J Polyolefin und etwa 2-15 Gew.-% eines thermoplastischen verträglichen basischen, Stickstoff enthaltenden Polymerisates zu einem Formkörper;

2. Aussetzen des Formkörpers bei etwa 80 - 120⁰C einer wässrigen Vorreinigungslösung, die etwa 3 - 200 Gew.-^, bezogen auf den Formkörper, eines Reinigungsmittels enthält, und zwar Chlorwasserstoffsäure und/oder Schwefelsäure und/oder Amidoschwefelsäurq und/oder Natriumbisulfat und/oder Phosphorsäure und/oder p-Toluolsulfonsäure und/oder Natriumdihydrogenphosphat,und i

3. Aussetzen der vorgereinigten Formkörper einem sauren Färbebad, das einen sauren Farbstoff, einen vormetallisierten Farbstoff oder einen dispersen Farbstoff bzw. deren Gemische enthält und einen pH-Wert von 3-7 aufweist.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Färben von Fasern auf Polypropylenbasis besteht auch aus folgenden Stufen:

1. Gleichmäßiges Mischen von isotaktischem Polypropylen mit etwa 4-10 Gew.-% eines Äthylenmischpolymerisates aus etwa 60 bis SO Gew.-> Äthylen und 40 - 20 Gew.-JS eines Aminoacrylates der Formel

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R O C-C-O-(A)-K_x

^R2

in der R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, R, ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1-3 C-Atomen,

R- einen Alkylrest mit 1-3 C-Atomen bedeuten oder einen tert.-butylrest, wenn R-, ein Wasserstoff atom ist, und A einen Alkylenrest mit 2-3 C-Atomen bedeutet.

2. Extrudieren des gleichmäßigen Gemisches zu Fasern;

3. Aussetzen der Fasern einem wässrigen Vorreinigungsbad,

das etwa 5-15 Gew.-%, bezogen auf die Faser, Natriumbisulfat und etwa 0,25 - 2 Gew.-%, bezogen auf die Faser, eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels enthält, bei etwa 80 - 120⁰C und

H. Aussetzen der vorgereinigten Fasern einem sauren Färbebad, das einen sauren Farbstoff enthält und einen pH-Wert von etwa 3-7 aufweist.

Polyolefine sind nicht durch saure Farbstoffe anfärbbar, ca sie einen Mangel an basischen Stellen aufweisen, mit denen der Farbstoff einen schwer löslichen Komplex bilden kann. Das wichtigste Polyolefin zur Herstellung von Fasern ist z.Zt. isotaktisches Polypropylen, das durch das vorliegende Verfahren anfärbbar gemacht wird und aus vielen Quellen im Handel erhältlich ist. Polypropylen kann die üblichen Ilitzestabilisatoren, Oxydationsstabilisatoren und Ultraviolettlichtstabilisatoren enthalten. Gegebenenfalls kann das Polypropylen strukturelle Modifizierer enthalten, die keine basischen Stellen für saure Farbstoffe aufweisen. Derartige Modifizierer sind A'thylen-Vinylacetat-Mischpolynerisate, hydrolysierte Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisate, Wachse, Paraffinüle, Polycaprolactarne, Polycaprolactone, Polyäthylenoxyde oder Materialien mit niederem Molekulargewicht, die das Xristallisationsverhalten des Gemisches modifizieren.

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Polypropylen wird anfärbbar gemacht, indem ein gleichmäßiges Polypropylengenisch mit 2-15 Gew.-?, vorzugsweise 4-10 Gew.- % eines thermoplastischen verträglichen, Stickstoff enthaltenden Polymerisates hergestellt wird. Das Stickstoff enthaltende Polymerisat enthält basische Stellen, die mit sauren Farbstoffen Komplexe bilden. Es ist wichtig, daß das Stickstoff enthaltende Polymerisat sowohl thermoplastisch als auch mit Polypropylen verträglich ist, so daß die Herstellungsschv/ierigkeiten vermindert oder vermieden werden. Unter dem Ausdruck "verträglich" ist zu verstehen, daß sich das Stickstoff enthaltende Polymerisat nicht in einzelne Teilchen im Polypropylengemisch abscheidet, die • unter einem Mikroskop mit einer 250 -500-fachen Vergrößerung be- i obachtet werden können. Im allgemeinen sind bevorzugte Polymerisate Mischpolymerisate aus Äthylen mit einer Amin- oder Amidverbindung.

Bevorzugte Stickstoff enthaltende Polymerisate sind Mischpolymerisate aus Äthylen und einer Aminoalkylacrylatverbindung, wie sie in der US-Patentschrift 3 395 198 beschrieben werden. Die Aminoalkylacrylatverbindungen haben die allgemeine Formel

R₁ 0 /^R2

CH₀ = C - C - OC H-2 η 2n

in der R-, ein Wasserstoff atom oder einen Methylrest, Rp und R, jeweils ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen und

η eine ganze Zahl von 1 - ¹I einschließlich bedeuten. Die Mischpolymerisate enthalten 1-50 MoI-? der Aminoalkylacrylatverbindung.

Besonders bevorzugte Mischpolymerisate sind die statistisch verteilten und homogenen Mischpolymerisate aus Äthylen und Aminoacrylatverbindungen, die in der US-Patentschrift 834 196 beschrie ben sind. Diese Mischpolymerisate enthalten etwa 20 - 40 Gew.-52 eines Aminoacrylats der Formel

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6AO ORK3WAL

R 0

ι π /

C - C - O - (A) - M

^R2

in dor* R ein Wasserstoff atom oder einen Methylrest, R, ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1-3 C-Atomen, R₂ einen Alkylrest mit 1-3 C-Atomen bedeuten oder einen tert.-Butylrest, wenn R, ein Wasserstoffatom ist, und A einen Alkylenrest mit 2-3 C-Atomen bedeutet. Diese Mischpolymerisate haben einen Schmelzindex von 1 - 3000, vorzugsweise von 30 - 1000, v/eisen eine Mischungsinhomcgenität (U), wie sie hier definiert ist, von weniger als 0,3 und eine derartige thermische Stabilität auf, daß - wenn die Temperatur um 10 C/Minute unter einem Stickstoffstrom gesteigert wird, weniger als 0,75 % des Polymerisatgewichtes bei 300⁰C verlorengegangen sind.

Typische Beispiele von mit Äthylen zu mischpolymerisierende Aminoacrylatverbindungen sind Diäthylaminoäthylacrylat oder Diäthylaminoäthylmethacrylat, Dimethylaminoäthylacrylat oder Dimethylaminoäthylmethacrylat, Dimethylaminopropylacrylat oder Dimethyl-, aminopropylmethacrylat, Aminomethylacrylat oder Aminomethylmethacrylat, Amino-n-butylacrylat oder Amino-n-butylmethacrylat, n-tert.-Dutylaminoäthylacrylat oder n-tert.-Butylaminoäthylmethacrylat oder Diisopropylaminoäthylacrylat oder Diisopropylaminoäthylmethacrylat. Die bevorzugte Aminoacrylatverbindung ist Dimethylaminoäthylmethacrylat. Während die obigen Mischpolymerisate aus Äthylen und Aminoalkylacrylat bevorzugt sind, können jedoch auch andere thermoplastische basische, Stickstoff enthaltende Polymerisate, die mit Polypropylen verträglich sind, verwendet v/erden.

Es ist bei der Durchführung des erfindungsgor.iißen !''ärbevorganges von ''Lchtigkeit, daß das Polypropylen und das Stickstoff enthaltende Polymerisat gleichmäßig gemischt sind, bevor das Ge-

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misch su Formkörpern verarbeitet wird, d.h. die Pasern müssen aus.einem gleichmäßigen Gemisch hergestellt werden. Das Mischen kann in einer separaten Stufe vor der Verarbeitung erfolgen oder das Mischen und die Extrusion können in einem Arbeitsgang durchgeführt werden, wenn der Extruder einen geeigneten Mischbereich besitzt. Ungenügendes Mischen kann zu einem ungleichmäßigen Färben führen, sogar wenn die restlichen Stufen des FärbeVorganges gründlich durchgeführt werden.

Das gleichmäßige Gemisch aus Polypropylen und dem Stickstoff enthaltenden Polymerisat wird zu den gewünschten Formkörpern nach einer bekannten Technik verarbeitet, wie Schmelzspinnen im Falle von Fasern, Gießen oder anderen bekannten Methoden bei der Film- ι herstellung, Extrusion oder Spritzgießen. Die vorliegende Erfin- ^ dung ist besonders brauchbar für Fasern und es wurde gefunden, daß Fasern verschiedener Stärke passend gefärbt werden können mit einer guten Farbstoffausnutzung und ohne übermäßiges Ausbluten bei der Reinigung und ohne Ringfärbung. Im allgemeinen besitzen die Fasern eine Stärke von 1 - 1500 Denier und die Form von runden oder lappigen Fasern, Streifen oder fibrillierten Filmen. Runde und lappige Fasern werden für Kleidung, Polstermöbel, Teppichoberseitengarn verwendet und können eine Stärke von etwa 1 - βΟ Denier aufweisen, ohne daß bei der vorliegenden Technik Färbesehwierigkeiten auftreten. Diese Fasern können auch zur Herstellung anderer Gegenstände verwendet werden, wie zur Herstellung von Zierstreifen oder nicht-gewebten Textilien. Die (| Streifenfasern werden in allgemeinen für Teppichrückseiten verwendet und sind von größerer Stärke, d.h. von etwa 500 - 1500 Denier. Fibrillierte Faserfilme werden für Kordeln, Teppichoberseitengarn und für Polstermöbel verwendet.

Bei Fasern, in die der Farbstoff völlig eingedrungen ist, sollte das Spinnen und Verstrecken in einer V/eise ausgeführt v/erden, daß eine Faser mit einer gleichmäßigen Struktur im Querschnitt erhalten wird, d.h. mit minimalen strukturellen Unterschieden zwischen der außenhaut und dem Inneren. Andererseits können wirtschaftliühoro Farbstoffanwendungen bei färbbaren Teppichrückseiten, die aus gewebten Streifen hergestellt sind, erhalten werden, falls

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derartige Streifen eine gleichmäßige Außen-Innen-Struktur besitzen. Bei diesen Außen-Innen-Strukturen ist die Außenhaut färbbar, während das Innere eine sehr geringe Farbstoffaufnähme zeigt. Daher wird weniger Farbstoff zur Färbung einer Rückseite benötigt, die aus derartigen Fasern hergestellt ist. !lach dem Spinnen der Fasern, aber vor dem Verstrecken, kann eine Gpinnappretur auf die Faser aufgebracht werden. Falls ein derartiges Material verwendet wird, sollte es kein anionisches sein, da eine solche Appretur für die Färbung von Nachteil sein kann. Das Material sollte vielmehr vorzugsweise ein nicht-ionisches sein. Nicht-ionische Spinnappreturen sind im Handel erhältlich und ein bevorzugtes ist "Nopcostat" 2152P, bei dem es sich um einen modifizierten Kokosfettsäureester handelt.

Appreturen, die anionische oberflächenaktive Bestandteile enthalten, können die Färbung beeinträchtigen, indem sie als Farbstoffaufnahmeverzögerer wirken. Auch Appreturen, die Mineralöl enthalten, können die physikalischen Eigenschaften der Faser beeinträchtigen, indem das Mineralöl als Weichmacher wirkt. Diese Iveichmachung kann zwar die Farbstoffaufnahmegeschwindiglceit an der Faseroberfläche steigern; es nimmt jedoch auch der Farbstoffverlust bei der Nachreinigungsstufe zu. Eine in Wasser dispergierbare oder in V/asser lösliche Appretur, wie Nopcostat 2152P (ein modifizierter Kokosfettsäureester) wird bevorzugt. Das Appretieren der Fasern kann gegebenenfalls vor dem Färben ausgeführt werden. Beispielsweise können die Fasern durch mechanisches Kräuseln oder Formen, wie es in dem Artikel in Modem Textiles Magazine vom August 1969, Seite 21 beschrieben ist, texturiert werden.

Der nächste Vorgang ist äußerst wichtig für die Färbungsendstufe. Die Fasern werden einer verdünnten wässrigen Vorreinigungslösung ausgesetzt, die etwa 3 ~ 200 Gew.-Ji, bezogen auf die -Faser, Natriumbisulfat, Anidoschwefölsäure, p-Toluolsulfonsäure und Natriuridihydrogensulfat als Reinigungsmittel enthält. Aus wirtschaftlichen Gründen wird jedoch eine Vorreinigungslösung mit 100 Gew.-Z als obere Grenze bevorzugt. Es ist ganz besonders bevorzugt, wenn etwa 5 - 15 Gew.-/,!, bezogen auf die Faser, Na-

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■oriuubisulfat als Reinigungsmittel in dom wässrigen Vorreihigungsbad verwendet worden, auch mit etwa 0,25 - 2 Gew.-ίί, bezogen auf die Faser, eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels, ua das benetzen und Durchdringen zu unterstützen. Das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel kann direkt dem Vorreinigungsbad zugesetzt werden oder es kann auf die Fasern als Spinnappretur aufgebracht werden. Mehr als 2 % nicht-ionisches oberflächenaktives !Mittel können anwesend sein, wenn es als Spinnappretur aufgebracht wird und noch mehr kann dem Vorreinigungsbad zugesetzt werden. Nicht-ionische oberflächenaktive Mittel sind dem Fächmann gut bekannt. Bei höheren Konzentrationen an Reinigungsmittel, kann das Reinigungsmittel selbst einen günstigen Einfluß ausüben, ohne daß ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel anwesend f ist. Die Verwendung von oberflächenaktiven Mitteln ist jedoch bevorzugt. Während wässrige Mineralsäuren, wie Schwefelsäure, Chlorwasserstoff und Phosphorsäuren in der Vorreinigungslösung verwendet werden können, sind diese wegen ihrer Korrosionswirkung auf die Anlage nicht bevorzugt, mit Ausnahme von Phosphorsäure. Das konventionelle Flüssigkeit-zu-Faser-Verhältnis von 20:1 bis o0:l ist am geeignetsten für die Durchführung dieser Stufe. Die Temperatur des Vorreinigungsbades sollte etwa 80 - 120 C und vorzugsweise Siedetemperatur (etwa 100⁰C) betragen. Je niedriver die Temperatur, umso länger müssen natürlich die Fasern im Bad bleiben. Es ist gewöhnlich ausreichend, wenn die Fasern 15 Minuten bei Siedetemperatur im Bad bleiben. Höhere Temperaturen, i die beim Arbeiten bei höherem als atmosphärischem Druck erreicht werden, sind auch wirksam, um das gewünschte Ergebnis zu erhalten. Die obere Temperatürgrenze ist diejenige, bei der die Faserstruktur angegriffen wird und die Faserfärbung oder die physikalischen Eigenschaften ungünstig beeinflußt werden. Die Fasern v/erden anschließend in einem sauren Färbebad im allgemeinen zwischen pH 3 und pH 7 unter Verwendung konventioneller saurer Farbstoffe und saurer Färbemethoden gefärbt. Während es bevorzugt ist, das Vorreinigungsbad ablaufen zu lassen, die Fasern zu spülen und anschließend das Färbebad herzustellen, kann das Färbobad au3 dem Vorreinigungsbad hergestellt werden, wenn es keine übermäßigen Mengen an Schmutz, Spinnappretur oder ober-

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flächenaktiven Mitteln enthält. Die Verwendung der Vorreinigung vor den Färben ermöglicht, daß die Fasern bei bisher nicht erreichbaren pH-Konzentrationen sauer gefärbt werden, während gleichzeitig eine gute Färbekraft erhalten wird. Die pH-Konzentration für das Färben von runden, durch Zusatzstoffe modifizierten Polyolefinfasern oder fibrillieren Filmfasern oder von Streifen allein im Färbebad liegt anfangs unter 5, in allgemeinen zwischen 3 und 5 und gewöhnlich um pH k. Wenn runde oder flache Fasern gleichzeitig mit Nylon, d.h. im gleichen Farbbad gefärbt werden, wie bei einem Teppich, der aus Nylon-Polypropylen-Vorderseitengarn oder bei einem Teppich mit Mylonbüscheln und mit einem Polyolefingemisch auf der Rückseite oder bei einem Fabrikat, das aus einer Mischung zweier Fasern besteht, sollte der AnfangspH zwischen β und 7 liegen und dann auf pH 3 bis 4 fallen, wenn das Färbebad die Siedetemperatur erreicht hat. Es ist auch bevorzugt, wenn Polyolefin mit Nylon zusammen gefärbt weraen, daß das Färbebad ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel (0,5 - 2,0 Gew.-/5, bezogen auf die Flüssigkeit), das etwas oleophil ist, enthält, um die Färbung des Polyolefins zu unterstützen, und auch ein anionisches oberflächenaktives Mittel (0,5 - 2,0 Gew.-/», bezogen auf "die Flüssigkeit), um die Färbegeschwindigkeit des Nylons in ausreichendem Maße zu verzögern, bis höhere Temperaturen erreicht werden. Dieses Vorgehen ermöglicht, eine gute Farbtiefe und Farbechtheit sowohl auf Nylon als auch auf Polypropylen zu erhalten, wenn die Färbung mit einem einzigen Farbstoff oder mit einem Farbstoffgemisch, das aus bis zu 5 Farbstoffen besteht, durchgeführt wird. Auch wenn ein Nylonteppich, dessen Rückseite mit einem durch Zusatzstoffe modifizierten Polyolefin, wie Polypropylen, gefärbt wird, so erlaubt diese Prozedur, die ein Abfallen des pH-Wertes zur Folge hat, den Farbstoff in einer Stärke aufzubringen, die der Stärke des Teppiches entspricht.

Wenn das durch Zusatzstoffe modifizierte Polyolefin allein im Färbebad gefärbt wird, kann das anionische oberflächenaktive Mittel weggelassen werden. Um die besten Ergebnisse zu erhalten und eine gute Farbstoffpenetration, kann das nicht-ionische ober-

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flüclienaktive'Kittel (0,25 ~ 2,0 Gew.-5», bezogen auf die Flüssigkeit) gegebenenfalls verwendet v/erden.

Ein Teppich, der aus einen Polyestervorderseitengarn und einer nit einem Zusatzstoff modifizierten Polypropylenrückseite besteht, kann zur Farbanpassung r.it einen Farbgemisch unter Verwendung von Standardpolyesterfärbungstechniken gefärbt werden. Die gewöhnlichen Träger vom Polyestertyp können hier verwendet v/erden. Gleichseitiges Färben von Polyolefinen ist besonders wichtig und nützlich, wenn modische Teppiche gefärbt werden sollen, die aus mehreren verschiedenen Fasern, wie Nylon, Polyester usvi. und einem Polyolefin bestehen. Verschiedene modische Effekte können ernalten v/erden, indem die Farbtiefe auf jedem vorliegenden Fasertyp kontrolliert wird. Saure, disperse und vor- j metallisierte Farbstoffe oder deren Gemische, abhängig von den ™ Fasernj die vorliegen, können verwendet werden, um modische Effekte zu erhalten. Modische Effekte, die durch eine Faserkombination erhalten werden, können auch erreicht werden, indem ein Fabrikat oder Teppichvorderseitengarn aus Polyolefin, das wechselnde Mengen eines stickstoffhaltigen Polymerisates enthält, hergestellt wird. Genauso wie"Tweedeffekte auf einem Nylonteppich durch Büschelung mit Hylonfasern, die verschiedene Konzentrationen an Aminenden enthalten, erhalten werden können, genau so können auch diese modischen Tweedeffekte auf einer Polyolefinfaser erzeugt werden, indem die Konzentration der Färbestellen kontrol-' liert wird. Druckfärben, Flächenfärben und kontinuierliches Färben kann mit Fabrikaten, die aus derartigen Garnen hergestellt · | wurden, durchgeführt werden.

Jeder bekannte saure Farbstoff kann in dem sauren Färbebad verwendet werden. Es sind viele solcher Farbstoffe im Handel erhältlich.' In Handel erhältliche vormetallisierte Farbstoffe und disperse Farbstoffe können auch im Färbebad verwendet v/erden. Eine Eventualmaßnahme der Erfindung besteht im Einverleiben eines Trägers entweder in das Vorreinigungsbad oder in das saure Färbebad, um den Farcstoff bei der Durchdringung der sauer zu färbenden Fi ;;err. zu unterstützen. Es wurde gefunden, daß Träger, die zum Färben vor. Polyestern brauchbar sind, wie Kohlenwasserstoffe oder Ghlorkohlenviasserstoffe, auch zum Färben modifizierter Poly-

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bad osrnm*... >

propylenfasorn geeignet sind. Mehrere Tracer sind in Knitted Outerwear Times von 24. August 1964, Seite 21 aufgeführt. Obwohl an der obigen Literaturstelle nicht aufgeführt, ist "Varsol", Stoddard-Lösungsmittel und Xylol für Polypropylen besonders bevorzugt. Varsol und Stoddard-Lösungsmittel sind Kohlenwasserstoff lo'suncsmittel, die gewöhnlich in der Textilbranche für Vorreinigungszwecke Verwendung finden. Andere Kohlenwasserstofflösungsmittel oder Ilaphthas, die Siedepunkte von 75 - 200⁰C besitzen, können als Träger für die Färbung von Polypropylen verwendet werden. Bei der Verwendung werden diese Träger zu gleichen Teilen mit V/asser unter Verwendung von etwa 5 % eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels emulgiert und anschließend zu Beginn der Färbung - bevor der Farbstoff zugesetzt wird - zugesetzt, l/ährend die Träger bei der Ausführung des erfindungsgenäßen Verfahrens nicht obligatorisch sind, so ist es doch wesentlich, daß - wenn sie verwendet werden - der Träger von Polyester typ vor der Verwendung voremulgiert wird. Träger sind wichtig für die gleichzeitige Färbung von Nylon und Polypropylen nit einen dispersen Farbstoff.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Teile und Prozente sind Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozente, wenn nichts anderes angegeben ist. dpf bedeutet Denier pro Faden. Beispiel 1

Sin Polypropylengenisch, das zu 93 Gew.-% aus einer handelsüblichen Faserqualität von isotaktischem Polypropylen nit einer Schmelzflußgeschwindigkeit von 6,5 (nach ASTM D-1238-65 T, Bedingung L) und das einen Hitzestabilisator, Oxydationsstabilisator und Ultraviolettlichtstabilisator enthält, und zu 7 Gew.-2 aus einem Mischpolymerisat aus /ithylendimethylaminoäthylmethacrylat besteht, wird hergestellt, inden die Polynerisate zunächst trocken gemischt werden und anschließend durch Schmelzen in einem 2,54 cm-Killior.-Extruder bei 200⁰C gemischt werden. Das Athyler.rr.ischpolynerisat enthält 30 Gew.-^ Aminomethacrylatcomononei'es und hat eine Sclr.aelzflußgeschwindigkeit von 300 (n:\ch ΛΓ/;';; D-123C-64 T₅ Bedingung E). Das erhaltene homogene, verträgliche Polyr.erisatgemisch wird nach dem Kühlen mit Wasser in Schnitzel geschnitten, die anschließend in eine Versuchsschnelz-

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spinnvorrichtung eingespeist v/erden. Es wird bei 25O⁰C eine Paser von 8 Denier Stärke pro Faden gesponnen. Eine auf Mineralöl basierende Appretur, die anionisch oberflächenaktive Mittel enthält, wird nach dem Spinnen, aber vor dem Verstrecken, auf das Faserbündel aufgebracht. Die Fasern werden 3-mal über Anschlagstifte und ein heißes Rohr verstreckt und eine Faser von 8 Denier Stärke pro Faden erhalten. Die Fasern v/erden auf einer Rundumstrickmaschine vom Drückertyp (latch-type) verstrickt und ein röhrenförmiges Strickprodukt erhalten. 5 g Proben des Fabrikats v/erden nach dem unten angegebenen Verfahren gefärbt. Alle Stufen werden unter Verwendung eines Flüssigkeit-zu-VJaren-Verhältnisses von ²IO:! ausgeführt.
Probe (A) Vorreinigung:

Die Probe wird 20 ,Minuten bei 80 C in einer Lösung, die 1 Gew.-Ji, bezogen auf die Flüssigkeit, eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels (Merpol HCS), einem Fettalkanoläthylenoxydkondensationsprodukt, enthält, vorgereinigt und anschließend in klarem V/asser gespült.
Färbung:

Im Anschluß an die Vorreinigung wird die Probe zunächst in das Färbebad getaucht, das 2 Gew.-p, bezogen auf die Flüssigkeit, "Merpacyl" Blue SV/ (CI. Kennzeichnung, Blau-sauer 25) und 1 Ge\j.~%_t bezogen auf die Flüssigkeit, eines anionischen Farbhilfsmittels ("Alkanol" ND), einem Natriumarylsulfonat, enthält. Der pH-Wert wird mit Ameisensäure auf 3,0 eingestellt. Die Temperatur des Bades wird über einen Zeitraum von 1,5 Stunden auf Siedetemperatur gebracht und diese 3 Stunden beibehalten. Die Farbstoffaufnähme auf der Faser (in %) der Probe des Fabrikates wird kolorimetrisch am Ende' der Färbung bestimmt. Es wird eine Farbstoff auf nähme von 98 JS gefunden.
Machrelnir;ung:

Die Probe des Fabrikates der Färbungsstufe wird trockengequetscht und direkt in eine Ilachreinigungslösung getaucht, um die I-'enge des nicht fest gebundenen Farbstoffes zu bestimmen. Die Lösung enthält 0,8 Gew.-JS, bezogen auf die Flüssigkeit, eines anionischen

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oberflächenaktiven Mittels (Duponol D), und zwar Natriumlaurylsulfat, und wird auf einen pH von 9,5 mit Natriumcarbonat eingestellt. Für diese Nachreinigungsstufe wird ein Zeitraum von 20 Minuten bei 8O⁰C benötigt. Kolorimetrische Analysen zeigen, daß der Reinigungsverlust bei dieser Färbung 33 % betragt. Die Farbstoff ausnutzung (in ,1). d.h. die Farbstoff auf nähme minus Farbstoffverlust beträgt 65 %. Es tritt keine Änderung der Farbstoffausnutzung auf, wenn eine Vorreinigung mit siedendem V/asser (0,5 Stunden) anstelle der oben angeführten, ein oberflächenaktives Mittel enthaltenden Vorreinigung durchgeführt wird. Proben (B) bis (D) werden unter Verwendung der Vorreinigung, der Färbung und der Nachreinigung, die mit Probe (A) durchgeführt wurde, gefärbt mit der Ausnahme, daß die Färbebäder auf einen Anfangs-pH-Wert von 4,0, 5,0 bzw. 6,0 eingestellt werden. Proben(E)bis (Ii) v/erden gefärbt und auf die gleiche V/eise wie die Proben (A) bis (D) nachgereinigt; jedoch wird eine verschiedene Vorreinigung angewandt. Bei dieser Prozedur v/erden die Proben 1 Stunde bei Siedetemperatur mit einer 5 %igen Matriumbiaülfatmonohydratlösung (200 Gew.-^, bezogen auf die Flüssigkeit, NaHSOj. · HpO) vorgereinigt. Die Proben des Fabrikats werden anschließend bei einem pH-Wert von 3,^,5 bzw. β gefärbt. Proben (I) bis (L) v/erden vorgereinigt, gefärbt und nachgereinigt in der gleichen V/eise wie die Proben (E) bis (H) mit der Ausnahme, daß eine 5 %ige p-Toluolsulfonsäuremonohydratlösung als Vorreinigung verwendet wird.

Proben (M) bis (P) v/erden vorgereinigt, gefärbt und nachgereinigt in der gleichen V/eise wie die Proben (E) bis (H) mit der Ausnahme, daß eine 5 #ige Lösung einer 85 zeigen Orthophosphorsäure als Vorreinigung verwendet wird.

Die Farbstoffausnutzung der'Proben (B) bis (P) werden wie bei Probe (A) bestimmt. Diese Werte sind in Tabelle I zusammengestellt.

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	(in
keine	93
Il	16
Il	6
Il	VJl
NaKSOi, · H₀O	100
ti	100

Tabelle I

Einfluß der Vorreinigung und der Vorreini.^ungsmittel auf saure Färbungen bei einem pH von 3-6

Probe- Färbung Vorreinigungs- Farbstoff- Reinigungs- Farbstoff-

Nr. p_II mittel aufnahme Verluste „.",+.

/ · η \ a us a*u u ζ ung . \ in /') "

33 65

B k " 16 13 3

C . 5 " 6 2 Ii

D - 6 " 5 2 3

E 3 NaKSO₁, ·Η₂0 100 13 87

k " 100 16 8 ii

G 5 " 98 12 86

II 6 » 100 35 65

I 3 p-Toluolsulfon-

säure*H₂0 100 25 75

J k "■ 100 30 60

K 5 " 100 25 75

L 6 " 99 36 63

M 3 H₃PO₄ (85 %) ^99 20 79 ·

N ^ " 99 18 81

0 5 " 99 2k 75

P 6 . " 99 15 84

Ein Vergleich der obigen Farbstoffausnutzungsdaten zeigt, daß f die Proben (Ξ) bis (P), die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefärbt wurden, viel größere Farbstoffausnutzungswerte im pK-Bereich von 3 - 6 aufweisen als die Proben (A) bis (D), die
nach einen Kontrollverfahren gefärbt wurden. Bei den Proben (E) bis (?) ist zu bemerken, daß die Farbstoffausnutzung bei pH 6 ir; wesentlichen die gleiche ist, wie die Farbstoffausnutzung der Probe (A), die bei pH 3 gefärbt wurde. Die größere Farbstoffausnut:;ung und der. größere pl;-3ereich bei zufriedenstellender Färbung ist vor: großen wirtschaftlichen Wert.

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■A

Beispiel 2

Ur. andere brauchbare Mittel zu prüfen, wird das gleiche Fabrikat, dac in Beispiel 1 verwendet wurde, mit 5 £igen Lösungen von (A) Anidoschwefelsäure, (B) Natriumdihydrogenphosphatmonohydrat, (C) Anmoniumsulfat, (D) Borsäure und (E) Natriumsulfat 1 Stunde bei Siedetemperatur vorgereinigt und anschließend gespült'. Die Färbungen werden wie in Beispiel 1 für diese Versuche bei einem pH von ^,0 ausgeführt und die Proben wie in Beispiel 1 nachgereinigt. Die Anfangs- und End-pH-Werte der Vorreinigungslösungen und die Farbstoffausnutzungsdaten sind in Tabelle II zusammengestellt. Diese Ergebnisse zeigen, daß die verbesserten Farbstoffausnutzungswerte nicht nur auf die Acidität (bestimmt durch pH-Messung) des Vorreinigungsbades zurückzuführen sind. Wenn dies der Fall wäre, müßte Borsäure (AnfangspH von 3,3) eine höhere Farbstoffausnutzung aufweisen als Natriumdihydrogenphosphat (Anfangs-pH *i,4) und Natriumsulfat (Anfangs-pH 5,5).

Tabelle II

Einfluß anderer Vorreinigungsmittel auf die Farb stoffausnutzung in %

Probe- Vorreinigungs- Vorreinigungs- Vorreinigungs- Farbstoff-Nr. mittel ■ Anfangs-pH End-pll ausnutzung

	H₂NSO₃II	1,1	1,1	(in %)
2A	NaIi₂PO₂J-Ii₂O			91
2B	(NH₁J)₂SO₁₁	5,5	5,2	45
2C	H BO	3,3	3,6	16
2D		*6,6*	7,1
2E	3
Beisniel

Unter Verwendung der Vorreinigung, des Färbebades und der Nachreinigung der Proben (E) bis (H) des Beispieles 1, werden die Färbebäder auf pH-Werte von 3,0, 4,0, 5,0 und 6,0 eingestellt und in diese Färbebäder 5 Z Proben des Fabrikates des Beispieles 1 mit dem gleichen Gewicht des regelmäßig anfärbbaren Nylonfaser-

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games vom Typ 846, hergestellt von der Du Pont Company, getaucht. Das Nylon war vorher vorgereinigt worden mit einem nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel (Merpol HCS), einem Fettalkoholäthylenoxydkondensationsprodukt. Im Anschluß an die Färbungs- und Nachreinigungsstufe, wird das modifizierte Polypropylenfabrikat und. das Nylongarn als in der Färbung genau passend befunden.

Beispiel 4

Um die minimale effektive Konzentration zu bestimmen und die Bedingungen für das erfindungsgemäße Verfahren zu finden, wird die Vorreinigungslösung, die 1,0, 0,5 und 0,2 NaHSO₁. · H₃O plus 0,1 % eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels (Tergitol 15-S-9), einem Äthylenoxydkondensationsprodukt eines Fettalkohols, enthält, hergestellt. Unter Verwendung eines Flüssigkeit-zuWaren-Verhältnisses von 40:1 wird NaHSO₁₁ · H₃O in Mengen von 40, 20 bzw. 8 %_x bezogen auf die Flüssigkeit, mit 4 Gew.-Z, bezogen auf die Flüssigkeit,eines oberflächenaktiven Mittels verwendet. Unter Verwendung des Polypropylengemisches und der Spinnbedingungen des Beispieles 1 wird anschließend das gesponnene Garn '5-mal verstreckt und ein Fadenmaterial von 21 Denier Stärke erhalten. 5 g Proben dieser Faser werden in Perioden von 15 Minuten und 30 Minuten bei Siedetemperatur vorgereinigt. Nach dem Spülen v/erden die Faserproben bei pH 4,0 unter Verwendung des Färbebades und der Nachreinigung des Beispieles 1 gefärbt. Die Ergebnisse dieser Färbungen bei pH 4 zeigen, daß die verschiede- { nen Vorreinigungsmittelkonzentrationen, die Zeit und die Temperaturbedingungen - innerhalb des experimentellen Fehlers - die gleiche Farbstoffaufnähme und den gleichen Reinigungsverlust ergeben. Die durchschnittlichen Werte betragen 97 bzw. 13 % und die Farbstoffausnutzung beträgt 84 %. Eine Probe der gleichen Faser, die nach der Prozedur der Probe (A) des Beispieles 1 gefärbt wurde, ergibt im Gegensatz dazu eine Farbstoffausnutzung von nur 73 ,* bei einem niedrigeren pH-Wert von 3,0.

Beispiel 5

(A) Polypropylengarn mit einer Fadenstärke von 24 Denier, das mit 7 % Äthylenmischpolymerisatzusatzstoff, beschrieben in Bei-

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spiel 1, modifiziert ist, wird unter Verwendunc von Nopcostat 2152 P nicht-ionischer Spinnappretur versponnen und anschließend au einen röhrenförmigen Strickfabrikat verstrickt. Vier 5 g Proben des Fabrikats v/erden in einer Lösung, die 0,2 % NaIiSO₁, ·1ίρΟ und 0,1 % eines anionischen Pärbehilfsnittels(Alkanol HD) enthält, 30 Minuten bei Siedetemperatur vorgereinigt, gespült und bei pll ¹I₅O 2 Stunden bei Siedetemperatur unter Verwendung der folgenden Farbstoffe gefärbt, und zwar eine Probe für jedes Farbbad.

(1) 2 Gew.-JS, bezogen auf die Flüssigkeit ,"Merpacyr'Blue SV/ (CI. Kennzeichnung, Blau-sauer 25); (2) 2 Gew.~$, bezogen auf die Flüssigkeit ^"Capracyl" Orange R, ein vormetallisierter Farbstoff (CI. Kennzeichnung, Orange-sauer 128); (3) 2 Gew.-£, bezogen auf die Flüssigkeit, "Merpacyl" Rot G (CI. Kennzeichnung, Rot-sauer 337) und (4) 2 Gew.-'S, bezogen auf die Flüssigkeit, "Lanasyn" Gelbglanz 5 GL, ein saurer Farbstoff von Sandoz. Jede Probe wird nachgereinigt wie in Beispiel 1 und die Ergebnisse dieser Färbungen und die Lichtechtheitstests der Proben sind in Tabelle III aufgeführt. Die Lichtechtheitsteste v/erden ausgeführt und bewertet nach AATCC ΐβΕ-1964. Eine Bewertung von 5 ist die Spitzenbewertung. Wie gesehen werden kann, sind die Lichtechtheitsresultate hervorragend. Mikrophotographische Querschnitte der Faserproben zeigen, daß der Farbstoff zu 50 % des Faserdurchmessers bei diesen Färbungen in die Faser eingedrungen war, bei denen kein oberflächenaktives oder ein Färbehilfsmittel im Färbebad verwendet worden war.

(B) Das gleiche Fabrikat des Beispieles 5 (A) wird 30 Minuten in siedendem V/asser vorgereinigt, mit 2 Gew.-$, bezogen auf die Flüssigkeit, "Merpacyl" Blau SW bei pH 4 gefärbt und anschließend wie in Beispiel 1 nachgereinigt. Mikrophotographien der Faserquerschnitte dieser Probe zeigen Ringfärbung, d.h. der Farbstoff konzentriert sich an der Faseroberfläche. Die Daten in Tabelle III zeigen, daß der Reinigungsverlust zunimmt und die Lichtechtheit durch FÄrbungen nach dieser konventionellen Prozedur abnimmt.

(C) Eine andere Probe des Fabrikates des Beispieles 5 (A) wird

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wie in (Λ) vorgereinigt, jedoch - vor den Spülen des Fabrikates die Reinigungslösung auf pll 4,0 mit ilatriuinhydroxyd eingestellt, 2 Gew.-^, bezogen auf die Flüssigkeit, "Merpacyl" Blau SW zugesetzt und die Probe gefärbt und nachgereinigt wie in Beispiel 5 (Λ). Die Farbstoffausnutzung und die Lichtechtheit dieser Probe ist hervorragend und ein mikrophotographischer Querschnitt zeigt, daß der Farbstoff vollständig in die Faser eingedrungen war. Dieses Ergebnis zeigt, daß Nopcostat 2152 P-Appretur, die während des Verfahrens auf die Faser aufgebracht wird, nicht nachteilig das Färbeverhalten der Faser beeinflußt und daß in der Tat der nicht-ionische Charakter der Appretur die Farbstoffpenetration stark unterstützt.

Tabelle III Farbstoffausnutzung und Lichtechtheit der Fabrikate

Probe- Farbstoff Farbstoff- Reinigungs· Nr. aufnahme verlust

(in %) (in Z)

Farbstoff- Lichtechtheitsausnutzung bewertung, (in %) Xenonbogenlampe , Themaprüfgerät Weather-O-"Ieter

120 Std.loOStd.

5A	"Merpacyl" Blau SW	98
5A	"Capracyl" Orange R	98
5Λ	"Merpacyl" Rot G	96
5Λ	"Lanasyn" Gelbglanz 5 GL	95
5B	"Merpacyl" Blau SW	98
5C	"Merpacyl" Blau SW	97
Beism	el 6

12

16

10

86 77 80

85 57 90

5-4 5-4

5-4

5-4 4 '4 (W) 4-3(W)

5-4

Zwei andere Proben des Fabrikates des Beispieles 5 (A) v/erden getrennt und in verschiedenen Lösungen 30 Minuten und bei einem

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Flüssigkeit-zu-Waren-Verhältnis von 4O:l bei Siedetemperatur vorgereinigt. Die Lösungen sind folgende:

(Λ) 8 Gew.-JJ, bezogen auf die Flüssigkeit, NaHSOj₁ und 1 Gew.-/i, bezogen auf die Flüssigkeit, eines anionischen Färbehilfsrnittels (Alkanol ND) und (B) 8 Gew.-%, bezogen auf die Flüssigkeit, NaIISOh*HpO und 1 Gew.-^, bezogen auf die Flüssigkeit, eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels "Tergitol" I5-S-9. Im Anschluß an das Spülen werden beide Proben separat in Bädern gefärbt, die 2 Gew.-$, bezogen auf die Flüssigkeit, "Merpacyl" Blau SIi (CI. Kennzeichnung, Blau-sauer 25) und "1 Gew. -%,; bezogen auf die Flüssigkeit, "Tergitol" 15-S-9 enthalten. Die Temperatur wird über einen Zeitraum von 1 Stunde auf Siedetemperatur gebracht und 2 Stunden beibehalten. Kleine Faserproben werden aus der Hauptprobe entfernt, wenn das Färbebad die Siedetemperatur erreicht, nachdem es 1 Stunde die Siedetemperatur und nachdem es 2 Stunden die Siedetemperatur erreicht hatte. Mikronhotographische Querschnitte der Fasern zeigen, daß die durch die Prozedur (A) vorgereinigte Probe Fasern aufweist, die zu etwa 50 % von dem Farbstoff durchdrungen sind, nrenn die Siedetemperatur erreicht ist, mit geringer oder keiner Zunahme der Farbstoffpenetration nach 1-stündigem und 2-stündigem Erhitzen auf Siedetemperatur. Die Ergebnisse sind denen ähnlich, die in Beispiel 5 (A) erhalten werden.

Im Gegensatz dazu weist die nach der Prozedur (B) ,unter Verwendung einer ein nicht-ionisches oberflächenaktives Kittel enthaltenden Lösung ,vorgereinigte Probe Fasern auf, die vom.Farbstoff mehr als 50 % durchdrungen sind, wenn die Siedetemperatur erreicht ist, und die Penetration beträgt nach 1-stündigem Erhitzen auf Siedetemperatur etwa 100 %. Dieses Beispiel zeigt den großen Vorteil der Verwendung eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels in der Vorreinigungsbadflüssigkeit.

Beispiel 7

Handelsübliches isotaktisches Polypropylen wird mit 7 % A'thylen.-njischpolymerisatzusatzstöff, beschrieben in Beispiel 1, gemischt und bei 25O°C zu Fasern versponnen. Die versponnene Faser wird aufgewickelt und anschließend 5-mal in einem heißen Wasserbad ver-

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streckt und ein Garn erhalten, das sich aus Fasern mit 20 Denier starken Fäden zusammensetzt. Nopcostat 2152 P, eine nicht-ionische Spinnappretur, wird auf die Fasern nach dem Verstrecken aufgebracht. Auf diese Weise werden andere Äthylenmischpolymerisatzzusatzstoffe, die 20, 26 und 28 % Dimethylaminoäthylnethacrylatcomonomeres bei- einem Schmelzindex von 130, 300 und 140 enthalten, mit Propylen gemischt und zu Fasern versponnen. Die Färbungen werden xvie in Beispiel 6 (B) ausgeführt mit der Ausnahme, daß "Tergitol" 15-S-7 als nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel anstelle von "Tergitol" 15-S-9 verwendet wird. Während der Äthylenmischpolymerisatzusatzstoff, der 20 % Comonomeres enthält, eine Farbstoffausnutzung von 58 % ergibt, ergeben die an- ι deren Farbstoffausnutzungen bei diesen Färbungen Werte von mehr ™ als 80 %.

Beispiel 8

Gleichzeitige Färbung von 846 Nylon und modifiziertem Polypropylen.

I£in gebüscheltes Teppichstück mit einem Verhältnis von Vorderzu-Rüekseite von 5 :1 aus 846 Nylon (Du Pont 20 dpf) und auf der Rückseite mit einer gewebten Polypropylenstreifenunterlage (500 dpf) versehen, die 7 % Äthylenmischpolymerisatzusatzstoff, wie in Beispiel 1 beschrieben, enthält, wird in einem 15,2^]i cm Färbebecken mit einer 8 Gew.-k'igen, bezogen auf die Flüssigkeit, :iatriumbisulfatlösung, die 0,75 Gew.-#, bezogen auf die Flüssig- | keit, eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels (Merpol HCS) enthält, 15 Stunden bei 90 - 100⁰C vorgereinigt. Ein Flüssigkeit- zu-Waren-Verhältnis von 40:1 wird während der vorreinigung und während der Färbung beibehalten. Die Vorreinigung wird abgelassen und das Becken wieder mit einer Lösung, die 0,75 Gew.-,U, bezogen auf die Flüssigkeit, eines anionischen oberflächenaktiven Mittels (Duponol D) 1,5 Gew.-£, bezogen auf die Flüssigkeit, eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels ' > (Herpol OE feinem Fettalkoholäthylenoxydkondensationsprodukt, und 2,5 Gew.-#, bezogen auf die FLüssigkeit, Natriumacetat enthält, gefüllt. Der pH-Wert dieser Lösung liegt zwischen β,6 bis

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^{pc 37}°⁵ _ΛΛ 206Ί153

6,8. Der Teppich wird 5 Minuten in das Becken gebracht und der pH mit verdünnter !JapCO^-Lösung neu eingestellt. Eine 2-/j'ige Losung, bezogen auf die Flüssigkeit, "Merpacyl" Blau GV/, einer, sauren Farbstoff, wird gleichmäßig den Becken zugesetzt. Die Temperatur wird in 45 Minuten auf Siedetemperatur gebracht. Danach wird der pH-Wert auf 3,0 niit 5~^iger NaIISO_i(-Lösung erniedrigt. Die Siedetemperatur wird 2 Stunden beibehalten. Das Färbebad wird anschließend abgelassen und das Becken wieder gefüllt und der Teppich gut mit destilliertem V/asser gespült. Der Teppich wird bei 120⁰C in einem V.'armluftofen getrocknet. Die auf dem Nylonoberseitengarn und der modifizierten Polypropylenrückseite erhaltene Färbung ist im wesentlichen die gleiche. Um die Vorteile eines verträglichen basischen, Stickstoff enthaltenden Polymerisates zu veranschaulichen, v/erden gleichzeitig disperse Färbungen von Polyester oder Nylon mit dem modifizierten Polypropylen ausgeführt unter Verwendung einer dispersen Standardfärbungsprozedur für Polyester. Ein gebüschelbes Teppichstück mit einem Verhältnis von Ober-zu-Rückseite von 5:1 aus Enkron-Polyester (Amerikanisches Enka, 20 dpf) und auf der Rückseite mit einer gewebten Polyäthylenstreifenunterlage (500 dpf) versehen, die 7 /» Äthylenmischpolymerisatzusatzstoff des Beispieles 1 enthält, wird in einem 15,24 cm Färbebecken in einer Lösung, die 1,5 g/Liter eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels (Merpol HCS) und 1,5 g/Liter Tetranatriumpyrophosphat als Puffer enthält, bei 70 - 80°C 15 Minuten vorgereinigt. Bei der dispersen Färbung ist in der Vorreinigungslösung ein Reinigungsmittel nicht wesentlich. Ein Flüssigkeit-zu-V/aren-Verhältnis von 30:1 wird während der Vorreinigung, im Färbebad und während der Nachreinigung beibehalten. Die Vorreinigung wird abgelassen und das Becken wieder mit einer Lösung gefüllt, die 0,5 Gew.-%, bezogen auf die Flüssigkeit, eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels (Merpol DA), 1,0 Gew.-^, bezogen auf die Flüssigkeit, eines anionischen oberflächenaktiven Mittels ("Avitone" T), einem Kohlenwasserstoff natriumsulfonat, enthält. Das Farbstoffgemisch enthält die folgenden dispersen Farbstoffe:

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0,20.Gew.-%, bezogen auf die Flüssigkeit,

"Latyl" Gelb 3G (CI. 5²O ^:

1,0 Gew.-£, bezogen auf die Flüssigkeit, i> Gold

"Latyl" Gelb 4RL (CI. 23)

0,05 Gew.-2, bezogen auf die Flüssigkeit, ;

"Latyl" Blau LS (CI. 62) j

Das Becken wird auf 75°C bei einem pH von 6,0 gebracht. Ein selbst emulgierbarer Träger (6 Gew.-Ji, bezogen auf die Flüssigkeit) vom Biphenyltyp ("Carolid" 3F-Tanatex) wird in dieser Phase zugesetzt. Das Färbebad wird anschließend 1,5 Stunden auf Siedetemperatur gehalten. Das Färbebad wird abgelassen und der Teppich 15 Minuten bei 7O⁰C mit einer Lösung nachgereinigt, die 1,0 g/Liter Ka₂CO, und 1 Gew.-2, bezogen auf die Flüssigkeit, eines | nicht-ionischen oberfläcnenaktiven Mittels ("Merpol" HCS) enthält. Der Teppich wird anschließend gut mit Wasser gespült und bei 120⁰C in einem Warmluftofen getrocknet. Die auf dem Polyestervorderseitengarn und der modifizierten Polypropylenunterlage erhaltene Färbung war im wesentlichen die gleiche. Ein gebüscheltes Teppichstück mit einem Verhältnis von Vorder-zu-Rückseite von 5:1 aus 846 Xylon (Du Pont 20 dpf) und auf der Rückseite mit einer gewebten Polypropylenstreifenunterlage (500 dpf) versehen, die 7 % Äthylenmischpolymerisatzusatzstoff des Beispieles 1 enthält, wird in einer 1-pigen (bezogen auf die Flüssigkeit) Lösung eines nicht-ionischen oberflächenaktiven I4ittels (Merpol IiCS) 15 Minuten bei 70⁰C vorgereinigt. Wie bei dem obigen Polyester wird bei der ^ dispersen Färbung in der Vorreinigungslösung ein Reinigungsmittel nicht benötigt.

Sin Flüssigkeit-zu-Waren-Verhältnis von 40:1 wird während der Vorreinigung, in dem Färbebad und während der Nachreinigung beibehalten. Die Vorreinigung wird abgelassen und der Teppich mit Wasser gespült und in ein Färbebad gebracht, das 0,5 Gew.-^, bezogen auf die Flüssigkeit, eines anionischen oberflächenaktiven Mittels (Duponol RA), 2 Gew.-%, bezogen auf die Flüssigkeit, eines dispersen gelben Farbstoffes (Latyl Gelb 3G) und 25 Gew.-^, bezogen auf die Flüssigkeit, einer 50 #igen wässrigen "Varsol"-Emulsion, hergestellt wie in Beispiel 9 beschrieben, enthält. Die

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Temperatur wird in 1 Stunde auf Siedetemperatur gebracht und 2 Stunden beibehalten. Der Teppich wird anschließend 15 Hinuten bei 3O°C gut mit einer Lösung nachgereinigt, die 1 Gew.-55, bezogen auf die Flüssigkeit, eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels (Duponol RA) enthält. Danach wird die Probe gut mit Wasser gespült und bei 12O⁰C im Warmluftofen getrocknet. Die Färbung auf der Nylonvorderseite und der modifizierten Polypropylenrückseite ist im wesentlichen die gleiche.

Beispiel 9 Träp-erf ärbung:

Lose, isotaktische Polypropylenrundfasern (22 dpf), die 7 % des Äthylenmischpolymerisatzusatzstoffes des Beispieles 1 enthalten, v/erden in einer Gew.-/eigen, bezogen auf die FLüssigkeit, Natriumbisulfatlösung 15 Minuten bei 90 - 100⁰C vorgereinigt. Das Flüssigkeit-zu-Waren-Verhältnis wird während der Vorreinigung, in dem Färbebad und während der Nachreinigung auf 40:1 gehalten. Die Fasern v/erden gespült und die Proben in separate Färbebäder gelegt,, die 2 Gew. -% (bezogen auf die Flüssigkeit "Merpacyl" Blau SVJ (CI. Blau-sauer 25)) enthalten und 5-20 Gew.-JS, bezogen auf die Flüssigkeit, eines der folgenden voremulgierten Träger: "Carolid" 3F (Tanatex) vom Diphenyltyp; "DAC 838" Butylbenzoat (Cindet); "Larasol" DP Methylnaphthalin (Jordan Chem.CO.); "Chemcryl" KCD, einen Biphenyltyp (Chen. Proc. of Georgia); "Carolid" PSS (Tanatexfeinen modifizierten Estertyp und "Tanavol" (Tanatex) Trichlorbenzol. Es ist zur Erzielung der besten Resultate wesentlich, daß der voremulgierte Träger zu den aufgeführten gehört.

Es wurde auch gefunden, daß Emulsionen, die durch Mischen von 50 Ce\-i.-% einer wässrigen Lösung von Xylol, Toluol oder "Varsol"-Kohlenwasserstofflösungsmittel (Esso) mit 5 % nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel (Triton X-100) hergestellt werden, sehr wirksam als Träger verwendet werden können. 2,5 Gew.-%, bezogen auf die Flüssigkeit, Natriumacetat werden auch als Puffer zugesetzt. Die Bäder werden mit Essigsäure auf einen pH von ^l\ eingestellt und anschließend über einen Zeitraum von 1 Stunde auf Siedetemperatur gebracht. Die Bäder werden 2 Stunden auf Siede-

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Is

temperatur gehalten. Danach werden die Pasern entfernt und bei 75 - 80 C 15 Minuten mit einer Lösung nachgereinigt, die 0,8 g/Liter eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels (Duponol D) (pH 9,5 Na-CO,) enthält. Die Färbung ist bei allen gefärbten Fasern gleichmäßig und die Fasern sind bis in das Zentrum vollständig durchdrungen. Die besten Ergebnisse werden erhalten unter Verwendung von Xylol- oder "Varsol"-Emulsionen und mit "Larasol" DP, "Carolid" 3 F und "Chemcryl" KCD.

Beispiel 10 Färbung eines f!brillierten Faserfilms.

Ein loser fibrillierter Faserfilm aus isotaktischem Polypropylen, ~2 der 7 % Äthylenmischpolymerisatzusatzstoff, beschrieben in Bei- ' spiel 1, enthält, wird in einer 8 Gew.-$iigen, bezogen auf die Flüssigkeit, Natriumbisulfatlösung 15 Minuten bei 90 - 100⁰C vorge-reinigt. Das Flüssigkeit-zu-Waren-Verhältnis wird während der Vorreinigung, in dem Färbebad und während der Nachreinigung auf ^0:1 gehalten. Die Fasern werden gespült und in ein Färbebad gelegt, das 2 Gew.-^, bezogen auf die Flüssigkeit, "Merpacyl" Blau SV; enthält. 2,5 Gew.-^, bezogen auf die Flüssigkeit, Natriumacetat werden als Puffer zum Färbebad gegeben. Der pH wird mit Essigsäure auf 4 eingestellt und das Bad über einen Zeitraum von 1 Stunde auf Siedetemperatur gebracht. Das Bad wird 2 Stunden auf Siedetemperatur gehalten. Danach werden die Fasern entfernt und mit einer Lösung, die 0,8 g/Liter eines nicht-ionischen ober- I flächenaktiven Mittels ("Duponol" D) (pH 9,5 Na₂CO₃) enthält, 15 Hinuten bei 25 - 8O⁰C nachgereinigt. Bei Zusatz von etwa 5 % einer 50 #igen wässrigen "Varsol"-Emulsion zum Färbebad steigt die Farbstoffausnutzung.

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Claims

PC 3705 11. Dezer.ibcr I970

Patentansprüche

Verfahren zum Färben von Formkörpern auf Polyolefinbasis durch Verarbeiten eines Gemisches aus Polyolefin und einem thermoplastischen verträglichen basischen, Stickstoff enthaltenden Polymerisat zu Formkörpern, vorzugsweise Fasern, und anschließendes Färben in einem sauren Färbebad, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus 85 - 98 Gew.-% Polyolefin und 2-15 Gew.-£ eines verträglichen basischen, Stickstoff enthaltenden Polymerisates in Form eines Formkörpers bei 80 - 120⁰C einer wässrigen Vorreinigungslösung ausgesetzt wird, die 3 - 200 Gew.-,1, bezogen auf den Formkörper, eines Reinigungsmittels, das Chlorwasserstoffsäure und/oder Schwefelsäure und/oder Amidosehwefelsäure und/oder Natriumbisulfat und/oder Phosphorsäure und/oder p-Toluolsulfonsäure und/oder Natriumdihydrogenphosphat ist, enthält, und anschließend in dem sauren Färbebad, das einen sauren Farbstoff, einen vormetallisierten Farbstoff oder einen disperssn Farbstoff bzw. deren Gemische enthält, bei einem pH von 3 - 7 gefärbt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische verträgliche basische, Stickstoff enthaltende Polymerisat ein Äthylen-Mischpolymerisat ist, das etwa 60 - 80 Gew.-# Äthylen und 40 - 20 Gew.-% eines Aminoacrylats der Formel

R 0
CH₀ sC-C-0- (A)-N:

^Xr2

enthält, in der R ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest, R, ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1-3 C-Atomen, R₂ einen Alkylrest mit 1-3 C-Atomen bedeuten oder einen tert.-

Butylrest, wenn R, ein Wasserstoffatom ist, und A einen Alkylenrest mit 2-3 C-Atomen bedeutet,

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