DE2158314B2

DE2158314B2 - Verfahren zum faerben von zellulose/ polyester-mischtextilmaterialien

Info

Publication number: DE2158314B2
Application number: DE19712158314
Authority: DE
Inventors: James Thomas Blackley Manchester Lancashire Turner (Großbritannien)
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1970-12-02
Filing date: 1971-11-24
Publication date: 1977-11-17
Also published as: GB1349755A; DE2158314A1; ZA717593B; CH564122A; JPS5029547B1; FR2116472A1; FR2116472B1; CH1741271A4; CA950607A; US3767356A

Description

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Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum Färben von Mischtextilmaterialien aus Zellulose und Polyester mit Reaktiv- und Dispersionsfarbstoffen.

Es ist eine Reihe von Verfahren zum Färben von Mischtextilmaterialien dieser Art mit solchen Farbstoffen bekannt. In einigen Fällen umfaßt das Verfahren eine kontinuierliche Behandlungsmethode, bei der das zu färbende Material in einem Gemisch aus Farbstoffen geklotzt wird und die letzteren dann durch eine Wärmebehandlung auf dem Textilmaterial fixiert werden. Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, daß es nur in speziellen teuren Maschinen, die für eine kontinuierliche Behandlung entwickelt wurden, ausgeführt werden kann.

Es sind weitere Verfahren bekannt, bei denen das Textilmaterial in zwei gesonderten Färbebädern gefärbt wird, wobei das eine den reaktiven Farbstoff und das andere den Dispersionsfarbstoff enthält. Zwar sind diese Verfahren insofern günstiger, als man sie in einer billigeren und leichter verfügbaren Maschine ausführen kann, sie besitzen jedoch den Nachteil, daß zwei verschiedene Färbebehälter erforderlich sind oder daß ein beträchtlicher Zeitverlust auftritt, wenn man im Färbebehälter eine Färbeflüssigkeit durch die andere ersetzt.

Es besteht deshalb ein Bedarf für ein zweckmäßiges Einband-Färbeverfahren, bei welchem das Material mit einer einzigen Färbeflüssigkeit, die beide Arten von Farbstoffen enthält, mit möglichst wenigen Zusätzen während des Verfahrens behandelt werden kann. Verfahren dieser Art wurden bereits in den britischen Patentschriften 10 70 928, 1129 440 und 1133 650 beschrieben. Bei diesen Verfahren wird jedoch ein alkalisches Färbebad mit einer Temperatur von 95⁰C ω und darüber verwendet. Die Anzahl von Diispersionsfarbstoffen, die solche Bedingungen ohne Aggregation aushalten können, ist sehr klein.

Es wurde nunmehr gefunden, daß eine große Anzahl von handelsüblichen mit Zellulose reaktiven Farbstoffen ausreichend stabil sind, daß sie in einem schwach sauren Färbebad mit 100—140°C der Hydrolyse standhalten können, so daß die Polyesterkomponente in Gegenwart beider Arten von Farbstoffen gefärbt werden kann, worauf dann der reaktive Farbstoff durch Zusatz von Alkali zum Bad fixiert wird. Ein einfacher Test für die Eignung des reaktiven Farbstoffs ist der folgende:

Es werden zwei Färbungen von Baumwollsträngen unter Verwendung von gleichen Mengen Farbstoff ausgeführt. In jedem Fall enthält das Färbebad auch 80 g/l Kochsalz und 5 g/l Natrium-m-nitrobenzol-sulfonat.

(a) Das Färben wird während 45 min bei 120⁰C und bei einem pH von 5,0 bis 5,5 (0,15 g/i Essigsäure) ausgeführt, dann wird die Färbeflüssigkeit auf 8O⁰C abgekühlt, Natriumcarbonat (20 g/l) wird zugesetzt, und das Färben wird 45 min fortgesetzt.

(b) Das Färben wird 45 min bei 8O⁰C unter neutralen Bedingungen ausgeführt, dann wird Natriumcarbonat (20 g/l) zugesetzt, und das Färben wird 45 min lang fortgesetzt. Beide Stränge werden dann mit Wasser gespült und beim Sieden in einer 0,3%igen Detergenzlösung 15 min lang gereinigt, um losen Farbstoff zu entfernen.

In vielen Fällen wird dabei gefunden, daß die beiden Färbungen eine gleiche Färbstärke aufweisen. Wenn jedoch die durch das Verfahren (a) erhaltene Färbung schwächer ist als die durch das Verfahren (b) erhaltene, dann kann der Unterschied unter Verwendung einer geometrischen Grauskalakarte bestimmt werden, wie sie für die Durchführung von Waschversuchen an Färbungen gemäß B. S. 2663/1961 verwendet wird. Ein Farbstoff wird dann als geeignet angesehen, wenn der Unterschied in der Farbtontiefe nicht größer als 4 Einstufungen auf dieser Karte ist. Jedoch ist ein Reaktivfarbstoff, der eine Dichloro- oder Dibromo-striazin-gruppe enthält, zu unstabil, und zwar sogar bei 8O⁰C, als daß es für das neue Verfahren verwendet werden könnte.

Die folgenden mit Zellulose reaktiven Farbstoffe, die anhand ihrer Colour-Index-Nummer (reaktiv) bezeichnet werden, haben beispielsweise diesen Test bestanden.

Schwarz	8
Braun .	2,7,9,17und 19
Blau	2,3,5,19,21,25,26,40,46,49,64 und 71
Grün	5 und 8
Orange	2,7,12,13 und 35
Rot	3,13,19,56 und 58
Gelb	3,6,15 und 18

So wird also gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Färben von Zellulose/Polyester-Mischtextilmaterialien durch ein Einbad-Verfahren vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man das Textilmaterial mit einer Färbeflüssigkeit, die ein Gemisch aus einem Dispersionsfarbstoff und einem geeigneten (wie oben definiert) mit Zellulose reaktiven Farbstoff bei einem pH von 5,0—5,5 und bei einer Temperatur von 100- 14O⁰C enthält, behandelt, bis die Polyesterkomponente mit dem Dispersionsfarbstoff gefärbt worden ist, hierauf die Flüssigkeit auf 8O⁰C abkühlt, die Flüssigkeit alkalisch macht, und das Färben bei 80—9O⁰C und einem pH von mehr als 8,0 fortsetzt, bis die Zellulosekomponente mit dem mit Zellulose reaktiven Farbstoff gefärbt worden ist. wobei zumindest die zweite Stufe in Gegenwart eines neutralen Salzes ausgeführt wird, um die Erschöpfung des mit Zellulose reaktiven Farbstoffs auf dem Textilmaterial zu unterstützen.

Mit Ausnahme der Farbstoffe, welche die Dibromo-

oder Dichloro-s-triazin-gruppe als mit Zellulose reaktive Gruppe enthalten, ist eine große Anzahl von mit Zellulose reaktiven Farbstoffen, die im Handel gegenwärtig erhältlich ist, für die Verwendung beim ·?η Verfahren geeignet. Unter diesen finden sich bei dsweise Farbstoffe, die Di- und Trichloropyrimidin-, Sulfatoäthylsulfon-, Dichlorochinoxalin-, j3-Chloräthylaminosulfonyl- und insbesondere Mono-chloro-s-triazingruppen, die Amino-, verätherte Hydroxy- oder Anilino- oder substituierte Anilinogruppen aufweisen, enthalten. Die Farbstoffe umfassen Mitglieder der Phthalocyanin-, Anthrachinon- und Azoreihe einschließlich der Monoazo-, Disazo- und Metallkomplexazofarbstoffe.

Die verwendeten Dispersionsfarbstoffe können beispielsweise zur Azo-, Anthrachinon-, Nitro-, Styryl- oder Chinophthalonreihe gehören. Sie bilden in der Färbeflüssigkeit stabile Dispersionen und besitzen eine gute Affinität für Polyesterfasern und eine gute Lichtechtheit auf den Fasern. Sie sind frei von stark ionisierenden Gruppen, wie z. B. SO₃H und CO₂H und von Gruppen, die unter den Färbebedingungen leicht in stark ionisierende Gruppen überführt werden können.

Das neue Verfahren kann in zweckmäßiger Weise wie folgt ausgeführt werden. Zunächst wird eine schwach saure Färbeflüssigkeit hergestellt, die beide Arten von Farbstoffen enthält. Die Azidität wird vorzugsweise durch Zusatz einer wasserlöslichen organischen Säure, beispielsweise Essigsäure, eingestellt. Die Färbeflüssigkeit enthält vorzugsweise eine kleine Menge eines Dispergiermittels und eines schwachen Oxidationsmittels, wie z. B. Natrium-m-nitrobenzol-sulfonat. Zu dieser Stufe kann ein neutraler Elektrolyt zugegeben werden. Dieser wird aber vorzugsweise bei einer späteren Stufe zugegeben, nachdem das Färben bei 100— 140⁰C zu Ende ist. Nach dem Einbringen des Mischtextilmaterials wird die Färbeflüssigkeit auf Färbetemperaturen, d. h. 100—140⁰C, erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten, bis die Polyesterkomponente des Mischtextilmaterials gefärbt worden ist.

Hierauf wird die Färbeflüssigkeit auf 80⁰C abgekühlt, und weiterer neutraler Elektrolyt wird zugegeben, sofern nicht schon ausreichend neutraler Elektrolyt anwesend ist. In diesem Fall wird das Färben eine weitere Zeitlang, beispielsweise 15 min, fortgesetzt damit eine teilweise Erschöpfung des reaktiven Farbstoffs stattfindet. Hierauf wird das Alkali zugegeben, und das Färben wird fortgesetzt, bis die Fixierung des reaktiven Farbstoffs erreicht worden ist. Dies dauert normalerweise 30—90 min.

Als Dispergiermittel können beispielsweise anionische oder nichtionische Mittel verwendet werden, wie sie üblicherweise in Färbeflüssigkeiten, die Dispersionsfarbstoffe enthalten, anwesend sind. Spezielle Beispiele hierfür sind Dinatrium-methylen-naphthalin-disulfonat, Natriumsalze von Cresolsulfonat/Harnstoff-Formaldehyd-Kondensaten und Polyäthanoxykondensaten mit aliphatischen und aromatischen Resten, wie z. B. Amine, Alkohole und Phenole. Die verwendete Menge des Dispergiermittels kann beispielsweise 1—5 g/l betragen.

Beispiele für verwendbare neutrale Elektrolyte sind Natriumchlorid und Natriumsulfat. Bei der ersten Stufe des Verfahrens, die über 100⁰C ausgeführt wird, ist es erwünscht, maximal 50 g Elektrolyt/l Färbeflüssigkeit zu verwenden. Es wird bevorzugt, diese Stufe in Abwesenheit von zugesetztem Elektrolyt auszuführen. Jedoch muß in der zweiten Stufe de? Verfahrens, die bei 80—90⁰C ausgeführt wird, Elektrolyt anwesend sein. In Abhängigkeit von dem verwendeten mit Zellulose reaktiven Farbstoff kann eine höhere Konzentration an Elektrolyt erwünscht sein, beispielsweise bis zu 100 g Elektrolyt/l Färbeflüssigkeit.

Um die Färbeflüssigkeit alkalisch zu machen, kann ein großer Bereich von alkalischen, aber vorzugsweise nicht-kaustischen, Materialien verwendet werden, wie

ίο z. B. Metallsalze von schwachen anorganischen oder organischen Säuren, beispielsweise die Hydroxide, Bicarbonate, Carbonate, Silicate und Phosphate von Natrium oder Kalium.

Nach Beendigung der Färbung kann das Textilmaie-

is rial gespült und Waschbehandlungen unterworfen werden, wie sie in der Technik der Färbung mit Reaktivfarbstoffen üblich sind, wie z. B. eine Reinigungsstufe mit einer schwachen (beispielsweise 0,3%igen) Lösung eines Detergenzes, um unfixierten Farbstoff zu entfernen.

Das neue Verfahren besitzt den Vorteil, daß es in den üblichen Druckfärbebehältern ausgeführt werden kann, die überlicherweise zum Färben mit Dispersionsfarbstoffen verwendet werden, und daß es ein Verfahren darstellt, bei dem nur eine Färbeflüssigkeit verwendet wird. Beim bevorzugten Verfahren, bei dem der neutrale Elektrolyt während der Färbung der Polyesterkomponente des Mischtextilstoffs weggelassen wird, ist die Wahrscheinlichkeit einer Aggregation auf ein Minimum verringert, so daß das Verfahren äußerst zweckmäßig für die Packungsfärbung von Textilmaterialien oder für die Färbung von dicht gewebten oder massigen Materialien geeignet ist, die äußerst ""stark zu einer ungleichmäßigen Färbung neigen, wenn eine Aggregation stattfindet.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, in denen die Teile in Gewicht ausgedrückt sind.

Beispiel 1

Es wurden 1000 Teile einer Färbeflüssigkeit hergestellt, weiche 3 Teile eines Dispersionsfarbstoffs (siehe unten), 1 Teil eines Dispergiermittels, 0,15 Teile Essigsäure, 5 Teile Natrium-m-nitrobenzol-sulfonat, 50 Teile Natriumsulfat und 4 Teile Reaktivfarbstoff (siehe unten) enthielten. Dann wurden 100 Teile eines 67/33-Polyester/Baumwoll-Garns bei 60⁰C eingebracht, und die Färbeflüssigkeit wurde während 30 min auf

so 130° C erhitzt und 1 st bei dieser Temperatur gehalten.

Die Färbeflüssigkeit wurde dann auf 80°C abgekühlt, 20 Teile wasserfreies Natriumcarbonat wurden zugesetzt, und die Behandlung wurde 1 st bei 80⁰C fortgesetzt.

Das Garn wurde dann aus der Färbeflüssigkeit entnommen, in Wasser gespült, in einer 0,3%igen Detergenzlösung 15 min beim Sieden gewaschen, wieder in Wasser gespült und getrocknet.

Dabei wurden die folgenden Farbstoffe verwendet:

Als Dispersionsfarbstoff: Das Produkt, das durch Kupplung von diazotiertem 6-Bromo-2,4-dinitroanilin mit S-Acetylamino^-methoxy-N-ijS'rnethoxy-ß-äthoxycarbonyläthyl)anilin erhalten wird.

Als reaktiver Farbstoff: Das Produkt, das durch Kondensation von Cyanurchlorid mit dem 1 :1-Kupferkomplex von 2-Methylamino-6-[4'-(2",5"-disulfophenylazo)-5'-methyl-2'-hydroxyphenylazo]-5-naphthol-7-sul- fonsäure(l Mol) und Ammoniak (1 Mol) erhalten wird.

Es entsteht eine gleichmäßige, tief marineblaue Färbung.

Beispiel 2

Eine Färbeflüssigkeit wird wie im Beispiel 1 hergestellt, mit dem Unterschied, daß das Natriumsulfat weggelassen wird. Das Färben wird dann wie im Beispiel 1 bei 130°C ausgeführt, und die Flüssigkeit wird auf 80°C abgekühlt. Dann werden 100 Teile Natriumchlorid zugesetzt, worauf sich nach 10 min der Zusatz von 20 Teilen Natriumcarbonat anschließt. Das Färben wird 50 min fortgesetzt, und dann wird das Garn wie im Beispiel 1 gewaschen.
Es wird ein ähnliches Resultat erhalten.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Färben von Zellulose/Polyester-Mischtextiimaterialien durch ein Einbad-Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man das Textilmaterial mit einer Färbeflüssigkeit, die ein Gemisch aus einem Dispersionsfarbstoff und einem entsprechend dem in der Beschreibung angegebenen Test ausgewählten mit Zellulose reaktiven Farbstoff bei einem pH von 5,0—5,5 und bei einer Temperatur von 100—140°C enthält, behandelt, bis die Polyesterkomponente mit dem Dispersionsfarbstoff gefärbt worden ist, hierauf die Flüssigkeit auf 80⁰C abkühlt, die Flüssigkeit alkalisch macht, und das Färben bei 80—90⁰C und einem pH von mehr als 8,0 fortsetzt, bis die Zellulosekomponente mit dem mit Zellulose reaktiven Farbstoff gefärbt worden ist, wobei zumindest die zweite Stufe in Gegenwart eines neutralen Salzes ausgeführt wird, um die Erschöpfung des mit Zellulose reaktiven Farbstoffs auf dem Textilmaterial zu unterstützen.