DE2165165B2

DE2165165B2 - Verfahren zum Färben von Fasermaterial aus linearem hochmolekularen Polyamid

Info

Publication number: DE2165165B2
Application number: DE2165165A
Authority: DE
Inventors: Anthony Michael Yonkers Petite; Clive Edward Spring Valley Thornley
Original assignee: Agripat Sa Basel (schweiz)
Current assignee: Agripat Sa Basel (schweiz)
Priority date: 1970-12-29
Filing date: 1971-12-28
Publication date: 1974-05-16
Also published as: FR2120052B1; DE2165165A1; CH556941A; IT945673B; DE2165165C3; FR2120052A1; CA970107A; US3700405A; NL7117989A; CH1843671A4; BE777360A; GB1367178A

Description

H CH₂-CH₂ R CH₂

-N-CH HC-C—CH

CH₂ 4-CH₂ R CH-

? H

\ I Il Il

HC- N—C—(CH₂)₁₀—C—
4-CH₂
R

aufweist, worin R unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl bedeutet, daß der Träger Benzophenon oder ein Gemisch von Benzophenon und Bulylbenzoat ist und daß die Färbung bei 80 bis 100⁰C durchgeführt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle R in Formel I Wasserstoff bedeuten.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Träger in Konzentrationen von 10 und 25%, bezogen auf das Gewicht der Faser, verwendet.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Färbung bei einem pH-Wert des Färbebades von 2 bis 5 durchführt.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man einen anionischen Azofarbstoff, 1 : 2-Metallkomplex-Azofarbstoff oder Anthrachinonfarbstoff verwendet.

6. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Färbebad außerdem ein nichtionisches und vorzugsweise ein anionisches Netzmijtel enthält.

^₀ Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von Fasermaterial aus linearem hochmolekularem Polyamid mit einer sauren wäßrigen Färbeflotte, die mindestens einen anionischen Farbstoff und einen Träger enthält, bei erhöhter Temperatur, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Fasermaterial zumindestens 90 Gewichtsprozent die wiederkehrende Einheit der Formel

H O

CH₂-CH₂ R CH₂-CH₂

I / \ I / \ I Il Il

N-CH HC-C—CH HC-N—C—(CH₂)₁₀—C—

CH₂-HCH₂ R

't

CH,4-CH

aufweist, worin R unabhängig voneinander Wasserstoffoder Methyl bedeutet, daß der Träger Benzophenon oder ein Gemisch von Benzophenon und Butylbenzoat ist und daß die Färbung bei 80 bis 100⁰C durchgeführt wird. Bevorzugt betrifft die Erfindung solche Polyamidfasern der obigen allgemeinen Formel, bei denen mindestens 40 Gewichtsprozent des Diaminobestandteils der wiederkehrenden Einheiten die trans-trans-stereoisomere Konfiguration einnehmen. Die Herstellung von Polyamidfasern, aufweiche sich die vorliegende Erfindung bezieht, einschließlich von Fasern der oben angegebenen allgemeinen Formel wird in der USA.-Patentschrift 3 393 210 beschrieben. Ein Beispiel für diese Materialien ist das Polyamidpolykondensat von 4,4'-Diamino-dicyclohexylmethan mit Dekamethylendicarbonsäure. Derartige Materialien sind in unterschiedlichen Qualitäten im Handel und haben einen seidenähnlichen Griff, eine Dichte von 1,04 und eine den Polyesterfasern ähnliche Kristallinität. In der obenerwähnten USA.-Patentschrift 3 393 210 wird weiter offenbart, daß die Polyamidfasern unter Druck in Gegenwart von Trägern, die üblicherweise bei Polyesterfasern Verwendung finden, bei Temperaturen zwischen 115 und 120⁰C gefärbt werden. Diese Behandlung ist bei Polyamiden ziemlich atypisch, weil die üblichen linearen Polyamide leicht ohne Träger gefärbt werden können. Die schwierige Färbbarkeit ist der verhältnismäßig geringen Zahl und der verhältnismäßig schwer zugänglichen freien Aminogruppen der Faser zuzuschreiben. Es besteht daher ein Bedürfnis an einem Verfahren, mit dem Färbungen bei atmosphärischem Druck und bei einer Temperatur bis etwa d£m Siedepunkt des wäßrigen Färbebades, d. h. bis etwa 100⁰C, erreicht werden.

Polyamide können mit Dispersionsfarbstoffen beim Siedepunkt in Gegenwart eines Trägers oder in Ab-Wesenheit eines Trägers bei noch höheren Temperaturen gefärbt werden.

Dispersionsfarbstoffe liefern aber keine befriedigende Heiß-Sublimationsfestigkeit, Lichtechtheit oder Waschfestigkeit.

Die obenerwähnten Umstände sind allerdings nicht relevant bei Verwendung üblicher linearer Polyamide, weil diese Verfahren nur eine geringe oder keine Farbausbeute bzw. Farbbaderschöpfung ergeben.

Das Problem der schwierigen Anfärbbarkeit von Polyamidfasern der allgemeinen Formel I wurde überraschenderweise durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst. In der allgemeinen Formel I bedeutet R vorzugsweise Wasserstoff.

Nach einer bevorzugten Ausführungslbrm des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man den Träger in Konzentrationen von 10 bis 25%, bezogen auf das Gewicht der Faser.

Die Färbung wird vorzugsweise bei einem pH-Wert des Färbebades von 2 bis 5 durchgeführt.

Als anionischer Farbstoff wird vorzugsweise ein Azofarbstoff, ein 1 :2-Metallkomplex-Azofarbstoff oder ein Anthrachinonfarbstoff verwendet.

Das Färbebad kann — neben dem Farbstoff und Träger — außerdem noch ein nichtionisches und vorzugsweise ein anionisches Netzmittel enthalten.

In der französischen Patentschrift 1 526 621 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem eine Polyamidfaser auf der Basis eines aromatischen Polyamids mit einer sauren wäßrigen Färbeflotte, die einen anionischen Farbstoff und einen Träger enthält, gefärbt wird. Als Träger werden halogenenthaltende Alkylbenzol- und Alkylnaphthalin-Verbindungen verwendet.

In der Beschreibung dieser Patentschrift wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß aromatische Polyamide und aliphatische Polyamide bei der Färbung ein ganz andersartiges Verhalten zeigen, was wohl auf die chemischen und strukturellen Unterschiede zurückzuführen ist.

Das Verfahren der französischen Patentschrift hat außerdem den Nachteil, daß die verwendeten Träger im allgemeinen vor der Verwendung von oxydativ wirkenden halogenhaltigen Verunreinigungen befreit werden müssen, wenn man eine einwandfreie, d. h. gleichmäßige Färbung erreichen will. Die Reinigungsprozedur stellt aber einen erheblichen zusätzlichen Aufwand dar, der das Verfahren nicht besonders wirtschaftlich macht. Beim erfindungsgemäßen Verfahren stimmt man pH-Wert, Temperatur, Farbstoff und Träger aufeinander ab. Als Träger wird insbesondere Benzophenon verwendet, wobei jedoch dieses mit Butylbenzoat verwendet und gemischt werden kann, beispielsweise im Gemisch 1 : !.Normalerweise erhält man mit 10 bis 25 Gewichtsprozent Träger, bezogen auf das Gewicht der zur Behandlung vorgesehenen Faser, zufriedenstellende Ergebnisse.

Als Färbetemperatur von 93 bis 100⁰C werden beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt.

Die Steuerung des pH-Wertes hat eine gewisse Bedeutung, und es wird vorzugsweise ein pH-Bereich zwischen 2 und 5 zur Sicherstellung einer wesentlichen Färbebaderschöpfung verwendet. Herkömmliche, in Färbebadformulierungen verwendete Säuren, z. B. Ameisensäure, Essigsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure werden vorzugsweise verwendet. Insbesondere wird Ameisensäure verwendet, weil sie den höchsten Grad an Farbausbeute sicherstellt.

Als Farbstoffe werden, wie bereits oben festgestellt, in erster Linie dauerhafte Farbstoffe, sogenannte »Echt«-Farbstoffe, verwendet. Bestimmte anionische Farbstoffe sind bei erfindungsgemäßer Verwendung gegenüber anderen zufriedenstellender, und zu diesen gehören die Direktfarbstoffe wie 2:1 vormetallisierte Azofarbstoffe und saure Azo- oder Anthrachinonfarbstoffe. Zu den sauren Azo- und Anthrachinonfarbstoffen, die besonders bevorzugt werden, gehören die monosulfonierten Farbstoffe. In gleicher Weise werden von den 2: 1 vormetallisierten Farbstoffen die monosulfonierten Farbstoffe und insbesondere die Monosulfonamide bevorzugt. Farbstoffe, wie monosulfonierter Azofarbstoff und monosulfoniertes Anthrachinon, liefern eine ausgezeichnete Farbausbeute und werden in den meisten Fällen vollständig nach 60 Minuten bei 100° C erschöpft. Aber auch andere saure Farbstoffe sind geeignet und liefern Färbungen bei Verwendung der Träger und der Bedingungen der vorliegenden Erfindung, wie sie nach dem Stand der Technik nicht erreichbar waren. Herkömmliche anionische und nichtionische Netzmittel können, wie bereits erwähnt, verwendet werden. Anionische Netzmittel werden bevorzugt.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

10g Nylonfasern werden in ein Bad getaucht, das wie folgt hergestellt wurde:

Zu 300 ml Wasser werden bei etwa 54° C 2,0 g Benzophenon (gelöst in einer geringen Menge Äthanol und emulgiert mit Polyoxyäthylensorbitanmonooleat) und 0,05 g anionisches Netzmittel zugegeben. Der pH-Wert des Bades wird auf 3,0 mit Ameisensäure eingestellt, und 0,2 g eines Farbstoffes (Acid Blue 25; CI 62 055) werden gelöst.

Die Faser wird in das Färbebad eingetaucht, und dieses wird mit 1,11 bis l,67°C/Min. zum Sieden, d. h. auf etwa 100⁰C gebracht. Die Faser wird etwa 1 Stunde gekocht, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wodurch man eine tiefe leuchtendblaue Färbung erreicht. Die Färbung besaß eine hervorragende Waschfestigkeit und Lichtechtheit.

Beispiel 2

Es wurde analog Beispiel 1 vorgegangen, wobei man jedoch 0,2 g eines Farbstoffes (Acid Yellow 29 CI 18 900) und 1,5 g 1:1 (Gewicht) Gemisch von Benzophenon-Butylbenzoat, emulgiert mit Polyoxyäthylensorbitanmonooleat verwendete, wodurch eine ausgezeichnete leuchtend gelbe Färbung erreicht wurde. Mit Acid Red 4 (CI 14 710) und Acid Blue 27

so (CI 61 530) erhielt man ähnliche ausgezeichnete Ergebnisse mit — in den meisten Fällen — einer Gesamterschöpfung in 60 Minuten bei 100°C. Wenn man Farbstoffe Acid Orange 45 (CI 22 195), Acid Red 73 (CI 27 290), Acid Blue 113 (CI 26 360) und Yellow 44

(C I 29 000) verwendet (die alle mehr als eine Säuregruppe, z. B. Carbon- und Sulfonsäuregruppe enthalten), war die Farberschöpfung etwas vermindert.

Claims

1 2

Patentansprüche:

I. Verfahren zum Färben von Fasermaterial aus linearem hochmolekularem Polyamid mit einer sauren wäßrigen Färbeflotte, die mindestens einen anionischen Farbstoff und einen Träger enthält, bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial zumindestens 90 Gewichtsprozent die wiederkehrende Einheit der Formel