DE2063330A1

DE2063330A1 - Verfahren zu Färben von Polyester-Textilmaterialien

Info

Publication number: DE2063330A1
Application number: DE19702063330
Authority: DE
Inventors: Werner Dr.; Kuth Robert Dr.; 5000 Köln Langmann
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1970-12-23
Filing date: 1970-12-23
Publication date: 1972-07-06
Also published as: CH1864971A4; NL7117521A; CH560798A; FR2119076A1; BE777231A; GB1318810A; US3846070A; IT945565B; FR2119076B1

Description

2063330 FARBENFABRIKEN BAYER AG

LEVERKUSEN-B*yetwerk 22· ΟθΖ. 1970 Petent-Abteilung B/P

Verfahren zum Partien von Polyester-. Textilmaterialien

Die Erfindung betrifft ein Ausziehverfahren zum Färben von Polyester-Textilmaterialien mit Dispersionsfarbstoffen aus organischen mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man solche Färbeflotten aus organischen mit Wasser nicht mischbaren lösungsmitteln verwendet, die außer den Dispersionsfarbstoffen noch a) wasserlösliche anionische Dispergiermittel und b) kationische und/ oder nichtionische Tenside enthalten.

Als organische mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel kommen solche Lösungsmittel in Betracht, deren Siedepunkte zwischen 40 und 15O⁰G liegen, z.B. aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol oder Xylol; aliphatisch^ Halogenkohlenwasserstoffe, insbesondere Chlorkohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Dichloräthan, Trichlorätban, Tetrachloräthan, Dichlorpropan, Chlorbutan und Dichlorbutan, sowie aliphatische Fluor- und Fluorchlor-Kohlenwasserstoffe, wie Perfluor-n-hexan, 1,2,2-Trifluortrichloräthan und Trifluorpentachlorpropan; aromatische Chlor- und Fluorkohlenwasserstoffe, wie Chlorbenzol, Fluor— benzol, Chlortoluol und Benzotrifluorid.

Besonders bewährt haben sich Tetrachloräthylen, Trichloräthylen, 1,1,1-Trichlorätban und 1,1,1-Trichlorpropan. Auch

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Gemische dieser Lösungsmittel sind verwendbar.

Die bei dem erfindungsgemäßen Färbeverfahren zur Anwendung gelangenden Dispersionsfarbstoffe sind die üblicherweise zum Färben von Polyestern und Celluloseestern verwendeten Dispersionsfarbstoffe, wie sie beispielsweise in "Colour Index», Vol. 1, S. 1655 - 1742, 2nd edition (1956) beschrieben sind. Es sei betont, daß unter Dispersioasfarbstoffen auch optische Aufheller verstanden werden. Solche Dispersionsaufheller sind beispielsweise bei H. Hefti, Textilveredlung 4 (1969), S. 94 ff. und in der britischen Patentschrift 1 113 918 beschrieben.

Bei den erfindungsgetnäß zu verwendenden wasserlöslichen anionischen Dispergiermitteln handelt es sich insbesondere um die bekannten Dispergiermittel auf der Basis aromatischer Sulfonsäuren, z. B. um die Kondensationprodukte aus Hapnthalinsulfonsäure und Formaldehyd, oder aus Kresol, ß-Maphtholsulfonsäure und Formaldehyd oder um Polystyrolsalfonsäure oder das Disulfonat des Heptadecylbenzimidazols; ferner um die bekannten Dispergiermittel auf Basis aus Sulfitcellulose-Ablaugen gewonnener Produkte oder deren Umsetzungsprodukte mit Anilin. Diese Dispergiermittel sind z. B. in Lindner "Tenside-Textilhilfsmittel-Waschrohstoffe", 2. Auflage (1964), Bd. I, S. 767, 809, Bd. II, S. 1585 beschrieben.

Als kationische Tenside werden vorteilhaft Amine der Formel

R₁

R - NCT ¹ (D

^R2

verwendet, in der

R für einen C₁-C -Alkyl- oder C^-C^-Alkemylrest

steht und
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R₁ und R₂ unabhängig voneinander Wasserstoff, eine ^c-j-°22"~ Alkyl- oder C^-Cgg-Alkeiiylgriuppe oder eine Gruppe der Formel -(C₂HJO)_n-E,, in der E* für Wasserstoff, einen C₁-C₂₂-AIkVl-., Bienyl- oder G^C^-Alkylphenylrest und η für eine Zahl von 1 Tals 10 stehen, "bedeuten, nit der Maßgabe, daß mindestens einer der Reste E, E₁ ader E₂ eine mindestens 5 C-Atome aufweisende Alkylkette enthält und daß die Gesamtzahl der (C₂H.O)-Einheiten im Aminmolekül nicht höher als 10 ist.

Als Vertreter der Amine der Formel (I) seien "beispielsweise

genannt:

primäre Amine, wie Pentylamin, Iso-Pentylamin,- Qetylamin, 2-Äthylhexylamin, Decylamin, Bodeeylamin, Stearylamin, Oleylatnin, Eikosylamin, Docosylamin;

sekundäre Amine, wie N-Methyl-pentylamin, H-Butyl-2-äthylhexyl amin, if-Hethyl-dodecylamin, li-Methyl-stearylamin, ^-Äthyl-oleylamin, H-Methyldocosylamin;

tertiäre Amine, wie Η,Ν-Dimethyl-pen-cylasin, N,H-Dimethyl-2-äthylhexylamin, li,N-Bis-(ß-hydroxyäthyl)-stearylamin, die Umsetzungsprodukte aus einem Mol Stearylamin mit 5 Mol Äthylenoxid, von einem Mol Oleylamin mit 8 Mol Äthylenoxid, von einem Mol Docosylamin mit 10 Mol Äthylenoxid, ferner N, N-Dimethyl-2-^2-(4-dode cylphenoxy)-äthoxvj-äthylamin.

Die Amine der JPormel (I) können auch als quaternierte Verbindungen vorliegen; als Vertreter seien beispielsweise genannt:
NjN-Dimethyl-N-Denzyl-stearylammoniumehlorid, ΪΓ,Π,IT-Trimethy 1-N-dodecylammoniummetasulfat, U,H-Dimethyl-2i-dodeeyl--H--benzylammoniumchlorid, N^-Dimethyl-HjIT-distearylammoniumchlorid und N,H-Bimethyl-N-benzyl-li-2-/2-(4-isooetylphenoxy)-äthox^7-äthylaaraoniumchlorId.

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Die 'erfindungsgemäß zu verwendenden kationischen Tenside müssen in den organischen lösungsmitteln löslich oder zu- ■ mindest dispergierbar sein. Die Quaternierungsprodukte erfüllen diese Forderung häufig nicht. Vermischt man sie aber mit den nachstehend beschriebenen nichtionischen Tensiden, so erhält man Mischungen, die in den organischen Lösungsmitteln löslich oder in diesen dispergierbar sind und die sich vorzüglich als Komponente b) in dem erfindungsgemäß zu verwendenden Hilfsmittelgemisch eignen.

Als nichtionische Tenside können in den erfindungsgemäß zu verwendenden Hilfsmittelmischungen die bekannten nichtionischen Tenside verwendet werden, sofern sie in den organischen lösungsmitteln löslich oder dispergierbar sind oder mit den kationischen Tensiden Mischungen, die in organischen lösungsmitteln löslich oder dispergierbar sind, ergeben. Bewährt haben sich vor allem die Einwirkungsprodukte von Äthylenoxid auf Fettalkohole, Fettsäuren, Fettamine, Alkylphenole und Fettsäureamide; ferner Aminogruppenfreie Carbonsäureamide', z. B. Fettsäuremono-* oder -dialkylamide oder Fettsäuremono- und -dialkanolamide.

Die Mengenverhältnisse zwischen den Farbstoffen und den erfindungsgemäß zu verwendenden Hilfsmittelmischungen können in weiten Grenzen schwanken; sie hängen von der Art des Farbstoffs ab und lassen sich von Fall zu Fall durch Vorversuche leicht ermitteln. Im allgemeinen verwendet man auf 1 Teil Farbstoff 0,3 bis 3 Teile des wasserlöslichen anionischen Dispergiermittels und 0,5 bis 4 Teile nichtionisches und/oder kationisches Tensid.

Es ist auch möglich, den Hilfsmittelmiscliungen kleine Mengen an niederen Alkoholen, z. B. Äthanol oder Butanol, und/oder Wasser zuzusetzen; der mengenmäßige Anteil dieser

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Zusätze sollte jedoch nicht die Gesamtmeage an Hilfsmittel a) und b) überschreiten.

Die Bereitung der erfindungsgemäß zu verwendenden !Färbeflotten wird vorteilhaft in der Weise vorgenommen, daß man den Farbstoff zunächst mit dem anionischen Dispergiermittel anteigt oder vermahlt und dem so erhaltenen Teig anschließend die restlichen Hilfsmittel zusammen mit kleinen Mengen des zur Färbung verwendeten Lösungsmittels zusetzt und alles zusammen zu einer homogenen Mischung verarbeitet. Diese wird anschließend durch Zugabe weiteren Lösungsmittels auf die gewünschte Konzentration verdünnt.

Das Färben der Polyester-Textilmaterialien in den so erhaltenen Flotten erfolgt in bekannter Weise durch Einbringen der Textilmaterialien in die Färbeflotte bei 20 bis 60⁰G, Erwärmen der Flotte auf 100 bis 120⁰G und Färben bei dieser Temperatur bis die erwünschte Farbtiefe erreicht ist. Dann wird das gefärbte Textilmaterial mit frischem Lösungsmittel erst heiß, dann kalt gespült und anschließend getrocknet.

Geht man bei der Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Färbeflotten nicht von den reinen Dispersionsfarbstoffen aus, sondern von handelsüblichen, d. h. mit anionischen Dispergiermitteln formierten Dispersionsfarbstoffen, so können diese unmittelbar mit den nichtionischen und/oder kationischen Tensiden zu der homogenen, mit den organischen Lösungsmitteln verdünnbaren Mischung verarbeitet werden.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden außerordentlich gleichmäßige und tiefe Färbungen auf Textilmaterialien aus Polyestern erhalten. Als Polyester seien

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genannt insbesondere Polyäthylenterephthalate, Polycyclöhexandimethylenterephthalat oder Polycarbonate aus 2,2-Bis-(p-bydroxyphenyl)-propan und Cellulosetriacetat. Die Materialien können in den verschiedensten Verarbeitungsstadien vorliegen, z. B. als Fäden, Garn, Gewebe, Gewirke und konfektionierte Ware.

Der Vorteil des erfindungsgeniäßen Verfahrens gegenüber den bekannten Verfahren zum Färben von Polyester-Materialien aus organischen mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln besteht darin, daß innerhalb kürzerer Färbezeiten eine höhere Baderschöpfung, d. h. eine höhere Färbegeschwindigkeit erreicht wird* Ferner bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß es die Verwendung der handelsüblichen für das Färben aus wäßrigen Flotten formierten Dispersionsfarbstoffen gestattet und nicht an die Verwendung von Reinfarbstoffen gebunden ist.

Es ist bekannt, daß wasserlösliche anionische Dispergiermittel zum Dispergieren nichtionischer Farbstoffe in organischen mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln wegen ihrer Unlöslichkeit in diesen lösungsmitteln nicht verwendbar sind. Es ist ferner bekannt, daß nichtionische und/ oder kationische Tenside zwar beim Färben von Polyester-Materialien aus organischen mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln als Hilfsmittel eingesetzt werden können, daß aber ihre Wirkung, das Aufziehen der Farbstoffe zu fördern, unbefriedigend ist. Es war daher überraschend, daß durch die Kombination eines Hilfsmittels, das als solches zum Färben aus organischen mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln nicht verwendbar ist, mit in diesem Färbeverfahren unzureichend wirksamen Hilfsmitteln eine Hilfamtttelmischung erhalten wurde, mit deren Hilfe nicht nur sehr gleichmäßige Färbungen in ausgezeichneten Farbstoffausbeuten sondern außerdem noch in kürzeren Färbezeiten erhalten werden.

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Bei den in den Beispielen verwendeten Teilen handelt es sich, um Gewichtsteile.

Beispiel 1

Ein Teil des Farbstoffs der Formel

OH 0 OH

I 11

wird mit einem Teil des Natriumsalzes des Reaktionsproduktes aus ß-Naphtbalinsulfonsäure und Formaldehyd (hergestellt gemäß Can P. Nr. 347 865) und einem Teil Wasser in einer Kugelmühle vermählen. 3 Teile dieser Mischung werden mit 1 Teil der nachstehend angegebenen Emulgatormischung in 10 Teilen Perchloräthylan varrührt und danach mit 1600 Teilen dieses Lösungsmittels verdünnt.

Ein Gewebe aus Polyäthylenglykolterephthalat wird im Flottenverhältnis 1:20 in die so bereitete Färbeflotte eingebracht. Das Färbebad wird im geschlossenen Färbegefäß auf 120⁰O erhitzt. und 1 Stunde auf dieser Temperatur gehalten. Anschließend wird das Gewebe mit warmem, dann kaltem Perchloräthylen gespült und dann getrocknet. Man erhält ein tief und gleichmäßig blau gefärbtes Gewebe.

Die verwendete Emulgatormischung war durch Vermischen von einem Teil Ölsäureäthanolamid, einem Teil des Einwirkungsproduktes von 20 Mol Äthylenoxid auf 1 Mol Oleylalkohol und einem Teil Wasser hergestellt worden.

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Die Menge des vom Polyestergewebe aufgenommenen Farbstoffs beträgt 5,2 mg/g Gewebe.

Wurde das Färben in einer Flotte Torgenommen, die nur die beschriebene Emulgatormischung, nicht dagegen das wasserlösliche anionische Dispergiermittel enthielt, so betrug die Menge des aufgenommenen Farbstoffs 4,0 mg Farbstoff/g Gewebe; wurde eine Flotte verwendet, die keinerlei Hilfsmittel enthielt, so beitrug sie 3,1 mg Farbstoff/g Gewebe.

Wurde statt des verwendeten wasserlöslichen anionischen Dispergiermittels die gleiche Menge eines 1 :1 :1-Reaktionsproduktes aus Kresol, ß-Naphtholsulfonsäure und Formalaldehyd verwendet und statt der angegebenen Enmlgatormischung 8 Teile ITjN-Dlmethyl-lT-dodecyl-N-benzylammoniumchlorid eingesetzt, so wurde eine gleichwertige Färbung erhalten.

Eine gleichwertige Färbung wurde auch auf einem Gewebe aus Cellulosetriacetat erhalten.

Beispiel 2

Ein Teil des Farbstoffs.der Formel

NH₉ 0 ■ OH

^ Il t

1 It I

OH 0

wird mit 2 Teilen des Reaktionsproduktes aus 2 Mol Naphthalins'ulfonsäure und 1- Mol Formaldehyd und 8 Teilen Dodecylamin und 10 Teilen Perchloräthylen verrührt. Die .Mischung wird anschließend mit 1 600 Teilen des Lösungsmitt-l^ verdünnt.

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In die so bereitete Färbeflotte werden 50 Teile eines Gewebes aus Polyäthylenglykolterephthalat bei Raumtemperatur eingebracht. Das Bad wird innerhalb von 30 Minuten auf 100 C erwärmt und 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Anschließend wird das Gewebe mit reinem Lösungsmittel gespült und dann getrocknet. Man erhält eine gleichmäßige klare Blaufärbung.

Eine gleichwertige Blaufärbung bei gleicher Färbezeit wurde ebenfalls erhalten, wenn anstelle des Dodecylamins die gleiche Menge einer Mischung aus 6 Teilen N,N-Distearyl-N,N-dimethylammoniumchlorid, einem Teil Isopropanol und einem Teil Wasser verwendet wurde.

Beispiel 3

Ein Teil des Farbstoffs der Formel

Cl

-N = N-

"CHo-CH₀-COOC₀Hr

wird mit 2 Teilen eines Produktes, das aus einem SuIfitcellulose-Ablauge-Produkt und Anilin hergestellt wurde, und 1 Teil Isobutanol in einer Kugelmühle vermählen. 5 Teile dieser Mischung werden mit 2 Teilen Nonylphenoldecaäthylenglykoläther und 20 Teilen Perchloräthylen verrührt und mit weiteren 800 Teilen Perchloräthylen verdünnt.

In der so hergestellten Färbeflotte werden 50 Teile eines Gewebes aus Polyäthylenglykolterephthalat, wie in Beispiel 1 beschrieben, gefärbt. Man erhält ein gleichmäßig tief scharlachrot gefärbtes Gewebe.

Eine gleichwertige Färbung wurde auch auf einem Gewirk aus Cellulosetriacetat erhalten.

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Beispiel 4

6 Teile des Farbstoffs der Formel

CH₂-CH₂-OCOCH₃

CH₂-CH₂-OCOCH₃ CN

- H'- H-Q- *

werden mit 5 Teilen des in Beispiel 3 beschriebenen wasserlöslichen Dispergiermittels, 5 Teilen des 1 j1:1-Reaktionsproduktes aus Kresol-ß-Naphtbalinsulfonsäure und Formaldehyd (Natriumsalz) und 4 Teilen Wasser zu einem Teig verarbeitet. 7 Teile dieses Teiges werden mit 10 Teilen des Einwirkungsproduktes von 10 Mol Äthylenoxid auf 1 Mol Hexa»- deoylamin, 3 Teilen Isobutanol und 40 Teilen Perchloräthylen verrührt-und anschließend mit 1600 Teilen de& Lösungsmittels verdünnt.

Mit dieser Färbeflotte wird, wie in Beispiel 1 beschrieben,' gefärbt. Man erhält ein brillant rot gefärbtes Polyester-Gewebe.

Beispiel 5

Eine Teil des Farbstoffs der Formel
H, C N

wird mit 2 Teilen des Natriumsalzes der ligninsulfonsäure und einem Teil Isobutanol in einer Kugelmühle vermählen. 5 Teile dieser Mischung werden mit 2 Teilen Hexadecylamin und 20 Teilen Perchloräthylen verdünnt und anschließend mit weiteren 800 Teilen Perchloräthylen verdünnt.
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Ια der so bereiteten Färbeflotte werden 50 Teile Polyestergewebe, wie in Beispiel 1 beschrieben, gefärbt. Man erhält ein gleichmäßig brillant gelb gefärbtes Polyestergewebe.

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Claims

Patentansprüche

Ausziehverfahren zum Pärben von Polyester-Textilmaterialien mit Dispersionsfarbstoffen aus organischen mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man solche Färbeflotten aus organischen mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmitteln verwendet, die außer den Dispersionsfarbstoffen noch a) wasserlösliche anionische Dispergiermittel und b) kationische und/oder nichtionieche Tenside enthalten.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mengen an wasserlöslichen Dispergiermitteln (ä) und kationischen und/oder nichtionischen Tensiden (b) zu den Parbstoffmengen verhalten wie. 0,3 - 3 : 0,5 -4:1.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als wasserlösliche Dispergiermittel (a) Dispergiermittel auf Basis aromatischer Sulfonsäuren oder aus Sulfit-Cellulose-Ablauge gewonnene Produkte bzw. deren Unisetzungsprodukte mit Anilin verwendet.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß man als kationische Tenside (b) Amine der Formel

R - B" ^ ¹
^-R₂

verwendet, in der

R für einen C,-C₀₀-Alkyl- oder C,-C_oc>-Alkenylrest steht und

R₁ und R₂ unabhängig voneinander Wasserstoff, eine C^-C₂₂-Alkyl- oder C^-Cpp-Alkenylgruppe oder eine Gruppe der Formel -(CpH₄O) -R₅, in der R₅ für Wasserstoff,

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einen C₁-G₂₂-AIlCyI-, Phenyl- oder C₁ pbenylrest und η für eine Zahl von 1 "bis 10 stehen, bedeuten, mit der Maßgabe, daß mindestens einer der Reste R, R₁ oder R₂ eine mindestens 5 C-Atome aufweisende Alkylkette enthält and daß die Gesamtzahl der (C₂H*0)-Einheiten im Aminaolekül nicht höher als 10 ist,
oder deren Quaternierungsprodukte.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß man ala nichtionische Tenside (b) in den organischen Lösungsmitteln lösliche oder dispergierbare oder in Mischung mit den kationischen !Eensiden lösliche oder dispergierbare Binwirkungsprodukte von Äthylenoxid auf fettalkohole, fettsäuren, Fettamine, Alkylphenole oder 3?ettsäureatnide oder Aminogruppen-freie Carbonsäureamide verwendet.
6. Polyester-fextilaaterialien gefärbt nach einem der Verfahren der Ansprüche 1-5.

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