DE2215717A1

DE2215717A1 - Verfahren zum Farben oder Bedrucken von organischen, synthetischen, hydropho ben Fasern

Info

Publication number: DE2215717A1
Application number: DE19722215717
Authority: DE
Inventors: Kurt A Spring Valley N Y Delliam (V St A) A46b 13 02
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1971-03-31
Filing date: 1972-03-30
Publication date: 1972-10-12
Also published as: AU459520B2; FR2132264B1; CH541020A; CA972502A; AU4049372A; ZA722205B; US3690815A; NL7204384A; CH437272A4; FR2132264A1; GB1358232A; IT952466B

Description

Akte 22 166 ( 1-7440/GC 513)

CIBA-GEIGY AG _{30< März} ßß

Basel / Schweiz

Verfahren zum Färben oder Bedrucken von organischen, synthetischen, hydrophoben Fasern

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben oder Bedrucken von organischen, synthetischen, hydrophoben Fasern, besonders von Textilmaterial aus linearen Polyestern oder Cellulosetriacetat, in wässrigem Mittel mit Dispersionsfarbstoffen und einem Faserquellmittel,· sie betrifft auch die als Faserquellmittel dienende Stoffzusammensetzung, die für das Verfahren geeigneten wässrigen Färbeflotten oder Druckpasten, sowie das nach diesem Verfahren gefärbte bzw. bedruckte Material.

Zum Färben oder Bedrucken von organischen, synthetischen, hydrophoben Textilfasern mit Dispersionsfarbstoffen werden Druck und im allgemeinen Temperaturen höher als 120⁰C benötigt. Um diese kostspieligen und komplizierten Färbeverfahren zu vermeiden, wurden bereits spezifische Faserquellmittel eingesetzt. Diese Quellmittel unterstützen das Eindringen des Farbstoffes in die Faser, da sie ein Aufquellen der Fasern bewirken. Als Carrier flir hydrophobe Fasern wurden bisher aliphatisch^, aromatische oder aliphatisch-aromatische Verbindungen oder deren Gemische verwendet.

Bei Verwendung von Faserquellmitteln zum Färben von organischen, synthetischen, hydrophoben Fasern werden zufriedenstellende Ergebnisse bereits bei Färbetemperaturen von 90 bis 10O⁰C erzielt, ohne Verwendung einer unter Druck arbeitenden Vorrichtung. Zu den bisher bevorzugten Carriern gehören chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie chloriertes Benzol. Es werden

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auch verschiedene Benzol- oder Phenolderivate, z.B. ortho- oder para-Phenylphenol, Benzylalkohol, aromatische Carbonsäureester oder -äther und Benzoe- oder Salizylsäure, als Faserquellmittel verwendet.

Obwohl mit den bekannten Carriern in den meisten Fällen im allgemeinen zufriedenstellende Färbungen auf hydrophoben Fasern erhalten werden, sind die zurzeit verwendeten Carrier meistens toxisch, weisen einen unangenehmen Geruch auf, entziehen sich dem biologischen Abbau und beeinflussen in bestimmten Fällen die Echtheitseigenschaften der gefärbten Fasern nachteilig.

Es wurde nun ein Verfahren zum Färben oder Bedrucken von organischen, synthetischen, hydrophoben Fasern gefunden, das diese Nachteile vermeidet. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die Fasern mit einer wässrigen Färbeflotte oder Druckpaste behandelt, die mindestens einen Dispersionsfarbstoff, einen Arylsulfonsäurearylester der Formel I als Faserquellmittel

(I)

worin R, und R~ gleiche oder verschiedene Arylreste bedeuten, und gegebenenfalls weitere Hilfsmittelzusätze enthält. Vorzugsweise stellen R, und R₂ Phenyl- oder Naphthylreste dar. Die Reste können Substituenten, wie Alkylgruppen mit vorteilhaft 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, oder Halogenatome, wie Brom oder vorteilhaft Chlor, aufweisen.

Die Zahl der Alkyl- und Halogensubstituenten ist im allgemeinen auf 3 Subatituenten pro Ring beschränkt. Sofern Substituenten vorhanden sind, enthält jeder Ring vorzugsweise nur eine Alkylgruppe oder ein Halogenatom.

Eine bevorzugte Gruppe von Arylsulfonsäurearylestern entspricht der allgemeinen Formel II

_SOo-o -//Λ) (ID

'2

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worin X, und X~ unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl oder Chlor bedeuten. Vorzugsweise stellen X, und X₂ Wasserstoff dar.

Die zur Färbung der organischen, synthetischen, hydrophoben Textilien mit dem erfindungsgemässen Faserquellmittel verwendbare Farbstoffe sind Dispersionsfarbstoffe. Dispersionsfarbstoffe sind organische, gefärbte Verbindungen, die in Wasser schwer löslich sind. Im allgemeinen werden diese Dispersionsfarbstoffe in Form wässriger Dispersionen eingesetzt. Die verwendbaren Dispersionsfarbstoffe sind allgemein bekannt und können den verschiedensten Farbstoffklassen angehören, beispielsweise den Azo-, Anthrachinon-, Cumarin-, Acridon-, Naphthochinonimi-, Perinon-, Chinophthalon-, Styryl- oder Nitrofarbstoffen.

Als organisches, synthetisches, hydrophobes Fasermaterial, das erfindungsgemäss gefärbt werden kann, kommen zum Beispiel Cellulosetriacetat und insbesondere lineare Polyesterfasern aus aromatischen Polycarbonsäuren mit mehrwertigen Alkoholen, wie zum Beispiel Polyäthylenglykolterephthalat- oder PoIy-(1,4-cyclohexandimethylolterephthalat)-fasern in Betracht. Zu den Polyesterfasern gehören Terylen, Dacron, Tergal, Diolen und Trevira, während zu den Cellulosetriacetatfasern Arnel, Tricel und Courpleta gehören.

Der Ausdruck "Fasern", wie hierin verwendet, soll einschliessen Fasern, Filamente,Borsten, Garne und Gewebe.

Die Arylsulfonsäurearylester-Carrier der vorliegenden Erfindung sind bekannt und wurden bisher für andere Zwecke, beispielsweise als Weichmacher, verwendet, stellen unter sauren wie auch unter alkalischen Bedingungen stabile Verbindungen dar und unterliegen während dem Färbe- und Druckverfahren keinem Zerfall.

Im Gegensatz zu den meisten bekannten Faserquellmitteln können die erfindungsgemässen Arylsulfonsäurearyiester als ein die Umwelt nicht verschmutzendes Material angesehen werden. Sie sind im wesentlichen geruchlos, nicht toxisch und biologisch abbaubar. Mit diesen Eigenschaften werden bedeutende Vorteile

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verwirklicht. Diese Carrier sind den meisten bisher bekannten Carriern vorzuziehen, da sie nicht umweltverschmutzend und biologisch abbaubar sind, d.h. die biologischen Abbaueigenschaften fuhren zu einer Verminderung der Verunreinigung der Abwasser.

Dennoch erleichtern die erfindungsgemäss verwendbaren Arylester in wünschenswerter Weise das Eindringen des Farbstoffes in die Faser. Sie ermöglichen eine wirksame Aufnahmegeschwindigkeit des Farbstoffes und ergeben somit farbstarke und gleichmässige Färbungen. Zudem haben die verwendeten Arylester keinen unerwünschten Einfluss auf die Lichtechtheit der Färbungen im Gegensatz zu anderen Carriern, wie o-Phenylphenol.

Das Faserquellmittel der vorliegenden Erfindung wird vorteilhaft in Form einer Emulsion verwendet, weil es im wesentlichen wasserunlöslich ist, um eine schnelle und einheitliche Verteilung im Vorreinigungsbad, dem Färbebad oder der Druckpaste zu bewirken. Die Art und Weise, wie man die Emulgierung erreicht, ist nicht kritisch, und es kann dies in verschiedener Weise erfolgen, wie durch Vormischen des Arylesters mit dem Emulgiermittel und Emulgieren im Färbebad. Man kann auch den Arylester in einem Lösungsmittel, wie Alkohol, lösen und dann dem Färbebad zuführen, das das Emulgiermittel enthält. Die Emulgiermittel, die verwendet werden können, können kationische, anionische oder nichtionogene oberflächenaktive Mittel sein, die dem Fachmann gut bekannt sind. Beispiele besonders brauchbarer Emulgiermittel sind oxäthylierte Sulfonate, Alkylarylphenole oder Sulfate höherer Fettsäuren.

Die als Faserquellmittel dienenden emulgierten Stoffzusammensetzungen werden vorzugsweise hergestellt, indem man 10 bis 90, vorteilhaft 50 bis 80 Gewichtsteile des definitionsgemässen Arylsulfonsäurearylesters der Formel I und 90 bis 10, vorteilhaft 50 bis 20 Gewichtsteile Emulgiermittel, z.B. mit 1 bis 25 Volumteilen Wasser, auf bekannte Weise zu einer Emulsion vermischt.

Die Konzentration des verwendeten Carriers kann weitgehend variieren und wird im allgemeinen zwischen 1 und 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht dar Textilien, betragen.

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Zweckmässig werden 2 bis 8 Gewichtsprozent an Carrier verwendet. Die Konzentration des verwendeten Arylester-Carriers beruht teilweise auf der verwendeten Art des Dispersionsfarbstoffes, des Substrats und des Verfahrens der Aufbringung, wie beispielsweise Bedrucken oder Färben.

Die spezifischen Färbe- und Druckverfahren sind dem Fachmann bekannt. Während die Fasern, die gefärbt werden sollen, mit dem Faserquellmittel gemäss vorliegender Erfindung in Vorreinigungsbädern behandelt werden können, wird im allgemeinen bevorzugt, die Fasern zusammen mit den Faserquellmitteln im Färbebad zu verwenden oder die Formulierung' der Faserquellmittel direkt in die Druckpasten zu verarbeiten.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Färben organischer, synthetischer, hydrophober Fasern besteht darin, dass man das Färbegut bei 60 bis 70⁰C zuerst in ein Färbebad gibt und dann die zuvor hergestellte Formulierung des Faserquellmittels zufügt. Der pH-Wert des Färbebades wird dann vorteilhaft auf 3 bis 6,5, besonders ca. 5, eingestellt und die Temperatur auf 80 bis 100⁰C, vorzugsweise zum Siedepunkt unter Atmosphärendruck erhöht und während 30 Minuten bis 4 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Die Zeitdauer variiert entsprechend den vom Färber gewählten Bedingungen für den bestimmten Arbeitsvorgang. Nach dem Färben wird die Faser nach üblichen Verfahren gespült, geseift und getrocknet.

Auch das Bedrucken des Textilmaterial erfolgt nach den üblichen Methoden, indem man zum Beispiel das Gewebe mit der Druckpaste, welche neben dem Dispersionsfarbstoff, dem Verdicker und den üblichen Zusätzen, wie z.B. Harnstoff, auch das erfindungsgemäss als Färbebeschleuniger verwendete Faserquellmittel enthält, bedruckt und den Farbstoff anschliessend durch Dämpfen bei 100 bis 120⁰C während 15 bis 50 Minuten fixiert. Durch Spülen und Nachseifen wird der Druck fertiggestellt.

In der Druck- und Färbezubereitung können herkömmliche Hilfsmittelzusätze enthalten sein, wie Verdickungsmittel, Anti-

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schaummittel, herkömmliche Carrier usw. Während das Vorhandensein des erfindungsgemäss verwendbaren Arylesters wesentlich istj können herkömmliche Carrier zusätzlich verwendet werden.

Der weiteren Erläuterung des neuen Verfahrens der vorliegenden Erfindung dienen die nachfolgenden Beispiele. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.

Beispiel 1

Eine Faserquellmittelzusammensetzung wird hergestellt, indem man 70 g Phenylbenzolsulfonat, 10 g Natriumsalz von sulfonierten! Oleinsäureamylester und 20 g Wasser emulgiert. 8 g der so hergestellten Emulsion werden zu 3000 ml Wasser von 40°, das 3 g fein dispergierten Farbstoff der Formel

/CH₉CH₉CN N = N^V-N

Cl

und 100 g eines Polyäthylenglykolterephthalatgewebes (Dacron) enthält, gegeben. Die Temperatur des Färbebades wird dann innerhalb von 30 Minuten bis zum Siedepunkt erhöht und die Siedetemperatur während 2 Stunden aufrechterhalten. Das gefärbte Gewebe wird mit Wasser gespult und mit einer wässrigen Lösung, enthaltend 4 ml/1 Natriumhydroxyd (38°Be) und 5 g/l Natriumhydrosulfit bei 80° während 20 Minuten geseift; nochmals mit Wasser gespUlt und getrocknet.

Man erhält eine dunkelrote Färbung mit sehr guten Echtheitseigenschaften.

Beispiel 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, wobei man jedoch 3 g eines Farbstoffes der Formel

^J ^CH₂CH₂CN

verwendet.

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Man erhält eine braunrote Färbung mit sehr guten Echtheitseigenschaf ten.

Beispiel 3

25 g Polyäthylenglykolterephthalatgewebe werden in 1000 ml Wasser von 65° eingetragen, das 0,5 g Ammoniumsulfat und 2 g einer Emulsion bestehend aus

65% Phenyl-4-chlorbenzolsulfonsäureester, 15% Ammoniumsalz von oxäthyliertem Nonylphenolsulfat und 20% Wasser,

enthält und während 15 Minuten bei gleichbleibender Temperatur behandelt. Dem Färbebad setzt man dann 50 ml einer wässrigen, ca. 60° warmen Suspension zu, enthaltend 0,65 g des Farbstoffes der Formel

OH

und 0,3 g eines Umsetzungsproduktes von Methyltaurin mit Oelsäurechlorid. Die Temperatur des Färbebades erhöht man hierauf allmählich bis zum Siedepunkt und färbt während 90 Minuten kochend. Anschliessend wird die Flotte abgekühlt und die Ware mit 60° und mit 20° warmem Wasser gespült und bei 120° getrocknet.

Man erhält auf diese Weise eine farbstarke gelbe Färbung mit guten Echtheitseigenschaften.

Beispiel 4

OH

verwendet.

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Man erhält eine leuchtende, rotstichig blaue Färbung.

Beispiel 5

Das Verfahren von Beispiel 3 wird wiederholt, wobei man

jedoch 0,65 g des Farbstoffes der Formel

OCH₃

N = N

verwendet.

Man erhält eine farbstarke orange Färbung.

Beispiel 6

Das Verfahren von Beispiel 2 wird wiederholt, ausgenommen dass man ein Cellulosetriacetatgewebe verwendet und lediglich eine Stunde beim Siedepunkt des Färbebades färbt. Man erhält ausgezeichnete Ergebnisse.

Beispiel 7

Das Verfahren von Beispiel 2 wird wiederholt, wobei man jedoch anstelle von 70 g Phenylbenzolsulfonat 70 g Phenyl-4-methyI phenylsulfensäureester bzw. 70 g 4-Chlorphenyl-4-methylphenylsulfon säureester als Faserquellmittel verwendet.

Beispiel 8

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, wobei man jedoch anstelle der genannten Emulsion 8 g einer Emulsion verwendet, die 70% A-Chlorphenyl-A-chlorphenylsulfonsäureester als Faserquellmittel enthält.

Beispiel 9

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, wobei man jedoch anstelle des genannten Farbstoffes ein Gemisch von je 1 g der Farbstoffe der Beispiele 1 und 2 verwendet. Es wird eine orange Färbung mit allgemein guten Echtheitseigenschaften erhalten.

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Beispiel 10

Das Verfahren von Beispiel 2 wird wiederholt, wobei man jedoch 8 g einer Emulsion verwendet₅ die 65% 4-Chlorphenylbenzolsulfonsäureester als Faserquellmittel enthält.

Beispiel 11

Polyäthylenglykolterephthalatgewebe wird mit einer Druckpaste bedruckt, die 20 g/kg Farbstoff, der in Beispiel 1 angegebenen Formel, 50 g/kg Phenylbenzolsulfonsäureester und ein Verdickungsmittel aus Stärkeäther enthält. Der Druck wird einer 30 Minuten dauernden Dampfbehandlung unterworfen. Man erhält einen echten roten Farbdruck.

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Claims

Patentansprüche

•1. Verfahren zum Färben oder Bedrucken von organischen, synthetischen, hydrophoben Fasern, dadurch gekennzeichnet, dass man die Fasern mit einer wässrigen Färbeflotte oder Druckpaste behandelt, die mindestens einen Dispersionsfarbstoff, einen Arylsulfonsäurearylester der Formel I

R₁ - SO₂OR₂ (I)

in der R, und R~ gleiche oder verschiedene Arylreste bedeuten, und gegebenenfalls weitere Hilfsmittelzusätze enthält.

2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Arylsulfonsäurearylester der Formel I verwendet, in der R-, und R„ unabhängig voneinander gegebenenfalls durch Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogenatome substituierte Phenyl- oder Naphthylreste bedeuten.

3. Verfahren gemäss Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Arylsulfonsäurearylester der Formel II verwendet

in der X-, und X₂ unabhängig voneindern Wasserstoff, Methyl oder Chlor bedeuten.

4. Verfahren gemäss Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Arylsulfonsäurearylester der Formel III

£3~^S°2~° V=/ (III)

verwendet.

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5. Verfahren gemäss Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als organische, synthetische, hydrophobe Fasern lineare Polyesterfasern aus aromatischen Polycarbonsäuren mit mehrwertigen Alkoholen verwendet.

6. Verfahren gemäss Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als organische, synthetische, hydrophobe Fasern Cellulosetriacetat verwendet.

7. Zum Färben oder Bedrucken von organischen, synthetischen, hydrophoben Fasern geeignete Färbeflotte oder Druckpaste, enthaltend mindestens einen Dispersionsfarbstoff, ein Faserquellmittel und gegebenenfalls weitere Hilfsmittelzusätze, dadurch gekennzeichnet, dass man als Faserquellmittel einen Arylsulfonsäurearylester der Formel I verwendet

(I)

in der R- und R» gleiche oder verschiedene Arylreste bedeuten.

8. Verfahren gemäss Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man 1 bis 15 Gewichtsteile eines Arylsulfonsäure arylesters der Formel T. als Faserquellmittel, bezogen auf 100 Gewichtsteile Fasern, verwendet.

9. Verfahren gemäss Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Stoffzusammensetzung verwendet, die 10 bis 90, vorteilhaft 50 bis 80 Gewichtsteile eines Arylsulfonsäurearylesters der Formel I

(I)

in der R, und R_? gleiche oder verschiedene Arylreste bedeuten, und 90 bis 10, vorteilhaft 50 bis 20 Gewichtsteile eines Emulgiermittels enthält.

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10. Stoffzusammensetzung zum Färben oder Bedrucken von organischen, synthetischen, hydrophoben Fasern mit Dispersionsfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 10 bis 90, vorzugsweise 50 bis 80 Gewichtsteilen eines Arylsulfonsäurearylesters der Formel I

(I)

in der R, und R₂ gleiche oder verschiedene Arylreste bedeuten, und aus 90 bis 10, vorzugsweise 50 bis 20 Gewichtsteilen eines Emulgiermittels besteht.

11. Die gemäss Ansprüchen 1 bis 10 gefärbten bzw. bedruckten organischen, synthetischen, hydrophoben Fasern.

23.3.72
Ju/sh

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