DE2244089A1

DE2244089A1 - Verfahren zum gleichmaessigen faerben von wolle mit reaktivfarbstoffen

Info

Publication number: DE2244089A1
Application number: DE2244089A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl Chem Dr Fuchs; Hermann-Heinz Konrad
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1972-09-08
Filing date: 1972-09-08
Publication date: 1974-03-28
Also published as: JPS4962780A; BE804681A; CA998805A; CH596378B5; FR2199031A1; JPS5857547B2; CH1278573A4; IT998549B; FR2199031B1; AU6008573A; US3937611A; AU450664B2; GB1443355A; DE2244089B2; DE2244089C3

Description

Verfahren zum gleichmässigen Färben von Wolle mit Reaktivfarbstoffen

Beim Färben von ¥olle, insbesondere filzfrei ausgerüsteter Wolle, sowie in ganz besonderem Masse bei Wollfasern, die mit einer Polyimin- oder einer Polyamin-Auflage (entsprechend den Angaben in Melliand Textilberichte 9/1971» Seite 1100, oder im Journal of the Society of Dyers and Coloui-ists, Volume 88, Number 3/1972, Seiten 93 bis 100) versehen worden sind und sich daher absolut filzfrei verhalten, treten bekanntlich grosse Schwierigkeiten hinsichtlich der Gleichmässigkeit der Färbungen auf. Diese unerwünschte Eigenschaft ist darauf zurückzuführen, dass durch die "filzfrei"-Ausrüstung" neue färbstoffaffine Gruppen der Wolle für die salzartige oder reaktive Bindung von Farbstoffen aktiviert werden. Je höher aber die Affinität der Wolle ist, desto grosser sind die Schwierigkeiten,auf diesem Fasex-material egale Färbungen zu erhalten. Letzteres umsoinehr, wenn Kombinationen von zwei oder mehr Farbstoffen gefärbt Airerden, da deren Zieheigenschaften meist voneinander abweichen. Zum

—2—

409813/0999

ORIGINAL INSPECTED

Färben solcher filzfroi ausgerüsteter Wolle kimnen andererseits aus Echtheitsgründen nur noch Reaktivfarbstoffe eingesetzt werden, denn ein derartiger textiler Artikel hält einer mehrfachen Wäsche in Haushaltswaechinaschinen. bei 60 C unter Mitverwendung pcrborathaJtiger Haushaltswaschinittel stand, ohne zu verfilzen, und muss demzufolge auch entsprechend farbecht sein.

Dieser hohen Beanspruchung während der mehrmaligen Wäsche bei 60 C genügen jedoch nur noch Färbungen, die mit faserreaktiven Farbstoffen hergestellt worden sind, welche ausreichende Nassvochtheiten. hervorbringen. Es sind aber gerade die allgemein üblichen Reaktivfarbstoffe, die bei Polyamidfasern materialbedingte Affinitätsunterschiede besonders stark markieren. Wenn nun beispielsweise mit Farbstoffen in Kombinationen gefärbt wird, die auf Grund ihres unterschiedlichen Gehaltes an -SO„H-Gruppen im Farbstoffmolekül (ohne Berücksichtigung eventuell in den reaktiven Gruppen enthaltener -SO~H-Gruppen) ein voneinander abweichendes Ziehvorhalten aufweisen, dann tritt dieser Nachteil in besonderem Masse in Erscheinung. Dies geht besonders aus dem Journal of the Society of Dyers and Golourists, loc. cit., Seite 96, hervor. Die üblichen filzfrei-Ausrüstungen oder das Filzen herabsetzenden Behandlungen der Wolle verstärken aber wiederum diese materialbedingten Affinitätsunterschiede. So ist auch schon versucht worden, durch Schaffung geeigneter Farbstoffe mit dem Problem unegaler Reaktivfärbungen auf Wolle fertig zu werden. Erfahrungsgoinäss sind hier aber durch andere erforderliche färberische und Echtheitseigenschaften Grenzen bezüglich einer Anpassung der Farbstoffe an die vorliegenden Verhältnisse gesetzt (Textilveredlung 7 (1972), Nr. 5, Seiten 297 bis 307). -

Die Prüfung im Hinblick auf die Eignung eines Farbstoffes

409813/0 99 9

odea? einer Farbstoffkombination bezüglich seines bzw. ihres Egalisierverhaltens erfolgt mittels eines Gestrickes bzw. Gexv'irkes, das aus im Strang gefärbten Garn hergestellt worden ist. Sobald dieses Testmaterial Streifigkeit (Ringeligkeit) in den einzelnen Masehenreihen aufweist,· wird die Färbung als unbrauchbar angesehen. Diese Prüfung erfolgt deswegen in dieser Weise, weil filzfrei ausgerüstete Wolle, vor allem,für Strickgarne eingesetzt wird und die entsprechenden Färbungen also diesen Ansprüchen hinsichtlich Egalität beim Verstricken genügen müssen.

Es wurde mxn gefunden, dass die oben diskutierten Nachteile bzw. Schwierigkeiten, welche bisher beim-Farben-von. mit einer Auflage aus einem Polyimin- oder einem Polyamin-Harz filzfrci ausgerüsteter Wolle mit Reaktivfarbstoffen aufgetreten waren, sich beheben lassen und auf diesen Textilmaterialien vollkommen egale Färbungen mit faserreaktiven Farbstoffen erzielt werden können, welche den an die daraus gefertigten Artikel gestellten Echtheitsanforderungen entsprechen, wenn man die Färbungen nach einer Temperaturstufen-Auszieliraethode aus wässriger Flotte unter Verwendung von einem oder mehreren Reaktivfarbstoffen der allgemeinen Formeln

(i) ( f)-(z) und/oder

(II)

in denen F einen Farbstoffrest der verschiedenartigsten Struktur, vorzugsweise aus der Azo- oder Anthrachinonreihe, mit mindestens 2 (normalerweise 2 oder 3) an aromatische Reste des Chromophors gebundener SuIfonsäuregruppen (welche nicht an der Reaktion mit der Faser beteiligt sind), Z eine reaktive Gruppe der nachfolgend aufgeführten Konstitution

-h-

409813/0999 · ' -

-SO -CH -CII -O-SO II -SO₂-ClI₂-CH₂-Cl

-SO₂-CH=CH₂

1

rN-SO -CH₂-CH₂-O-SO„H

^R1
-N-SO₂-CH₂-CH₂-Cl

^R1
-N-SO₂-CH=CH₂

^R1
-N-C-CH=CH₂

-N C-CH-CII-Cl

R₁ 8

-N C-CBr=CH^

-CHDr-CH Br

-N C

I Ii

R₁ O

CF₂-CF₂ -N C-CH=CH-CH CH R

I Il R. O

(3)

(5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12)

(13)

"¹Hf

R₁ b

'. ο

SO₂-CII₂-CH₂-Cl

SO₂-CH=CH₂ (15)

A0981 3/0999 -5-

η die Zahlen 1 oder 2 und R sowie R Wasserstoffatome oder niedere Alkylreste (vorzugsweise Methyl- oder AethyIgruppen) bedeuten, in Abwesenheit von Hilfsmitteln und/oder ohne jede Art von Vorbehandlung des zu färbenden Materials durchführt.

Wie aus Journal, df the Society of Dyers and Colourists, loc. cit., Seite 97> hervorgeht, wird vor der Durchführung von Färbeverfahren die filzfrei ausgerüstete Wolle .grundsätzlich vorgewaschen und im Anschluss daran gründlich gespült.. Die folgende Reihe von Verfahrensschritten ist für die erfindungsgemäss erzielbare Egalität der Färbungen ebenfalls wichtig und sollte daher eingehalten werden. Das Färbebad wird mit Wasser von etwa ho C im Flottenverhältnis von 1 ; 10 bis 1 : 6o, vorzugsweise 1 : 10 bis 1 : 30» angesetzt und zunächst mit den üblichen Chemikalien,wie Durchfärbehilfsmitteln und pH-regulierenden Substanzen, ausgenommen den zum Färben benötigten Säuren, beschickt.

Zum vollständigen Ausgleich lässt man nunmehr die Flotte ca, 10 Minuten lang zusammen mit der zu färbenden, filzfrei ausgerüsteten Wolle vorlaufen. Die Reaktivfarbstoffe der erwähnten Art mit zwei oder mehr SuIfonsäuregruppen im Farbstoffmolekül werden durch Übergiessen mit heissem Wasser gelöst und nach Beendigung der Vorlaufzeit dem Färbebad zugesetzt. Auch jetzt lässt man die Färbeoperation zur gleichmassigen Verteilung des Farbstoffes noch 10 Minuten lang bei 40° C weiterlaufen, bevor man die zum Färben benötigten Säuremengen dem Bad zusetzt. Diese Säuremengen sind den eingesetzten Farbstoffmengen angepasst und staffeln sich wie folgt:

-6-

4098 13/0999

22UQ89

bis 0,3
bis 1,0
über 1,0
über 2,5
über 3»5
eingestellt.

Farbstoffeinsatz wird der■pH-Wort mit

Essigsäui^vo auf 6 , 5 ι

Farbstoffeinsatz! wird der'plI-Wert mit

Essigsäure auf 6, 31

Farbstoffeinsatz wird der pH-Wert mit

Essigsäure auf 6,

Farbstoffeinsatz wird der pH-Wert mit

Essigsäure auf 5i5 und

Farbstoffeinsatz wird der pH-Wert mit

Essigsäure auf 5

Nach kurzer Ausglcichzeit wird das Färbebad innerhalb von 4 5 Minuten auf 85 C erwärmt und sodann 25 bis 30 Minuten lang bei 85 C die Temperatur gehalten. Dabei vollzieht sich zunächst die salzartige Anlagerung der Reaktivfarbstoffe an die Wolle, die dann bei der langsamen sich anschliessenden Temperaturerhöhung, mit ca. 1 bis 2 C Teinperatursteigerung pro Minute, progressiv in die reaktive Bindung der Farbstoffe an die Wolle übergeht (vergl. Toxtil-Praxis 1971 j Heft 3, Seiten i64 bis 167) · Schliesslich wird bei Kochtetnperatur bzw. bei 110 C während 30 bis 50 Minuten die Färbung zu Ende geführt. Bei dunklen Färbungen, d.h. ab etwa 1 $> Farbstoff einsatz , wird dann normalerweise eine Nachbehandlung der Färbungen im gleichen Bad bei erhöhtem pH-Wert (um 6,8) durchgeführt, um die Echtheitseigenschaften zu garantieren, die eine Waschmaschinenbehandlung bei 60 C an das gefärbte Wollmaterial stellt. Dies wird erfindungsgemäss bewerkstelligt, indem man das Bad mit einem Alkalisponder, vorzugsweise Natriumtrichloracetat, in solchen Mengen beschickt, welche im Verlauf der Nachbehandlungsoperation eine allmähliche pH-Änderung der Flotte vom sauren Bereich in Richtung auf den Noutralpunkt hin bewirken.

4098 13/0999

-7-

Nach der vorlielenden. Erfindung kann die Färbung auf filzfrei ausgelasteter Wolle in jedem Verarbeitungsstadium in den dafür geeigneten Färbomaschinen, wie Färbeapparate, Ilapselkufe, Paddel, u.a., erfolgen. Das Material liegt verfaJirensgeinäss als Kammzug, Garn, Gewirk oder Gestrick, a3.s foa^tige Pullover odor fortige Pulloyerteile oder als Stückware vor.

Sogar beim Färben auf Schnellfärbemaschinen, wie z.B. die Garnfärbemaschine System Bellmann, können unter entsprechender Abwandlung des Verfahrens, die der hohe Flottenumsatz in. der Maschine bedingt, mit Hilfe der genannten Farbstoffe sehr empfindliche Nuancen einwandfrei gefärbt werden. Es ist bisher nicht möglich gewesen, unter derartigen Bedingungen brauchbare Färbungen zu erhalten·

Es war zudem überraschend, dass sich Farbstoffe der geschilderten Struktur einwandfrei eg^;al auf filzfrei ausgeiüisteter Wolle färben lassen, was auf Grund der bisherigen Erfahrungen und Erkenntnisse nicht vorauszusehen war (vergl'. Journal of the Society, of Dyers and Colourists, loc. cit„ , Seite 9-6).

Bolspiel 1:

Man färbt in einer Paddel- Färbemaschine bei einem Flottenverhältnis von 1 : 20 fertige Pulloverteile, deren WoXlmaterial aus filzlrei ausgerüsteter Wolle besteht. Die filzfrei,-Ausrüstung der ⁴WoIIe erfolgte nach dem in Melliand Textilberichte 9/3 971, Seite 1100 sowie im Journal of the Society of Dyers and Solourists , Volume 88, Seite 93 ff. beschriebenen Verfahren.

- -8-4098.1 3/0.9*99 ■ :--·.;

22U089

Zum Färben dos Textilmaterials setzt man das Färbebad bei einer Temperatur von ^O C an und beschickt die wässrige Flotte (^-Angaben jeweils vom trockenen Wollgewicht) mit

0,7*+ Ι» des Umsetzungsproduktes von 1 Mol Stearylaniin

mit 10 Mol Aethylenoxid, 0,26 ^o Dodecyl sulf on säure sowie 2,0 *$> Ammoniumacetat.

Man lässt die so angesetzte Flotte mit dem Färbegut 10 Minu ten bei kO C vorlaufen und setzt dieser dann

0,9 $ des Reaktivfarbstoffes der Formel

N=N-C C-CII₀

Il Il ³

HO-C N

in der handelsüblichen, an Methyltaurin gebundenen Form sowie in heissem Wasser gelöst zu. Nach weiteren 10 Minuten wird daß Färbebad mit Essigsäure auf pH 6,3 eingestellt und innerhalb 4 5 Minuten von ^O C auf 85 C erwärmt. Nun färbt man die Ware 25 Minuten bei 85 C, bringt die Flotte daraufhin mit 1 bis 2 C Temperatureteigerung je Minute zum Sieden und färbt weitere 60 Minuten unter diesen Bedingungen. Inner-

-9-

40981 3/0999

lialb dieser Kochzeit werden zur Echtheitsverbesserung der Färbung dem Bad kO Minuten nach Siedebeginn nocli

2,5 i° Natriumtrichloracetat

zugesetzt. Abscliliessend wird die gefärbte Ware mit Wasser stufenweise warm und kalt gespült. Man erhält eine sehr egale und echte, gelbe Färbung.

Wird bei sonst gleichen Färbebedingungen dieselbe Färbung mit dem Farbstoff der Formel

N=N-C-C-CH₃

HO-C N ^0CH

durchgeführt, so erhält man eine unegale unbrauchbare Fär·- bung.

Beispiel 2:

Man färbt auf einer Garn-Strangfärbemaschine System Bellmann filzfrei ausgerüstetes Wo11Strickgarn bei einem Flottenverhältnis von 1 : 60.

Dann setzt man das Bad mit Wasser.von 70 C an, fügt diesem (^-Angaben vom trockenen Wollgewicht)

-10-

4 0 9 8 13/0999

O,Jh <fa des Umsetzungsproduktes von 1 Mol Stearylamin

mit 10 MoI Aethylenoxid,
0,26 ^o Dodecylsulf onsäure sowie 2,0 <fo Ammoniumacetat

hinzu und stellt mit Essigsäure den pH-Wert auf 6,3 ein. Nunmehr lässt man die so hergestellte Flotte bei 70° C 2 Minuten mit dem Färbegut vorlaufen und setzt dieser dann

0,2 ^ des Reaktivfarbstoffes der Formel

in der handelsüblichen, an Methyltaurin· gebundenen Form sowie in heissem Wasser gelöst zu. Nach weiteren 2 Minuten Vorlaufzeit erhitzt man das Färbebad innerhalb von ca. 10 Minuten auf 110 C und Färbt die Ware 10 Minuten bei dieser Temperatur. Sodann kühlt man das Bad schnell (in ca. 5 Minuten) auf 90 C ab und nimmt das gefärbte Fasermaterial zum Spülen aus dem Färbeapparat. Das Spülen der Färbung erfolgt mit Wasser stufenweise warm und kalt. Man erhält eine sehr egale Bleiii-Färbung.

Eine unter denselben Bedingungen erzeugte Färbung mit

0,2

des Reaktivfarbstoffes der Formel

-11-

409813/0999

O NU

erweist sich beim Verstricken bezüglich der Egalität als völlig unbrauchbar.

Beispiel 3 t . ,

In einer Haspelkufe färbt man ein. aus filzfrei ausgerüsteter Wolle gefertigtes Gewirk in Stückform bei einem Flottenverhältnis von 1 : 30·

Man setzt dazu das Färbebad mit Wasser voii kO C an, fügt diesem (^-Angaben vom trockenen Wollgewicht)

0,7^ $>. des Umsetzproduktes von 1 Mol Stearylamin

mif 10 Mol Aethyienoxid, ' -* 0,26 <$> Dodecyisulfonsäure und 2,0 . ^o Amnioniumacetat

hinzu und geht zum Färben mit der Ware in die so zubereitete Flotte ein. Nach 10 Minuten Vorlaufzeit bei dem Bad

G setzt man.

des Reaktivfarbstoffes der Formel

— 12-

0 9 8 13/0999

und 0,5 i° des Reaktivfarbstoffes der Formel

-CC-

50, -

-a

in der handelsüblichen, an Methyltaurin gebundenen Form sowie in heissem Wasser gelöst zu und lässt die Färbeoperation
weitere 10 Minuten laufen. Dann wird der pH-Wert des Bades mit Essigsäure auf 6 eingestellt. Innerhalb von ^5 Minuten treibt man nun die Temperatur der. Färbeflotte auf 85 C und färbt die Ware 25 Minuten bei 85 C, Dann bringt man die
Flotte mit 1 bis 2 C pro Minute Temper a tursteigei"ung zuoi Sieden und färbt weitere 70 Minuten unter diesen Bedingungen» woraufhin dem Bad nach 50 Minuten Kochzeit zur Echtheitsverbesserung der Färbung noch

2,5 $ Natriuaitrichloracetat

zugesetzt werden. Abschlxessend wird die gefärbte Ware mit Wasser stufenweise warm und kalt gespült. Man erhält eine
sehr egale und echte Rotfärbung.

-13-

409813/0999

Wird nach dem gleichen Verfahren die filzfrei ausgerüstet« Wolle z.B. mit

2 $ des Reaktivfarbstoffes der Formel

CH₂-CO -NH OH

ic

O SO₃H

und 0,5 % des Reaktivfarbstoffes der Formel

Q MH

O₁CH_x-CH_x-O-SO₅H

gefärbt, so erhält man unegale, unbrauchbare Färbungen·

Beispiel h: *

Man färbt Kammzug aus filzfrei ausgerüsteter Wolle im Färbeapparat bei einem Flottenverhältnxs von 1 : 12.

Dazu setzt man das Bad wie in Beispiel 1 an und fügt diesem bei gleichem Verfahrensablauf

-14-

40 9-8 13/0999

3 $> des Reaktivfarbstoffes der Formel

und 1 'fa des Reaktivfarbstoffes der Formel

CHt-CO-NH OH ³ I

in handelsüblicher, an Methyltaurin gebundener Form sowie Essigsäure zur Einstellung von pH 5 hinzu. Der sonstige Verfahrensverlauf inklusive Nachbehandlung ist analog Beispiel 1, jedoch wird die Färbetemperatur der Flotte auf 106 C (anstelle Kochtemperatur) gebracht. Man erhält eine sehr egale Rotfärbung mit sehr guten Echtheitseigenschaften auf der Wolle.

-15-

409813/0999

Claims

Patentansprüche ;

ΐ, Verfahren zum gleichmässigen Färben von mit einer Auflage aus einem Polyimiii- oder einem P^lyamiji-Harz filzfrei ausgelasteter Wolle iiiit Reaktivfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass mart die Färbungen iiaeh. einer Temperaturstufen-Äuszielimetliöde aus wässriger Flotte unter Verwendung von einem oder mehreren Reaktivfarbstoffen der allgemeinen Formeln

und/oder

(α) (F)-N-

R Ol^

in denen F einen Farbstoffrest mit mindestens 2 an aromatische Reste des Chroiiiophors gebundenen SuIfonsäuregruppen, Z eine reaktive Gruppe der nachfolgend aufgeführten Konstitution

SO₂-CH₂-CH₂-O-SO₃H (I)

-Cl · {2}

C 5)

^R1 ^R1

-N-SO^-CH-CH-O-SO-H (6)

₂₂₂Cl (7)

^R1

-16-

813/0999

-SO-CH=CH,, (8)

■τ

^R1

-N-C-CH=CH₂ (9)

-N-C-CH₂-CH₂-Cl (1Ο)

R₁ b

-N C-CBr=CH₀ (ΐΐ)

in

R₁ ö

-N C-CIIBr-CH₂Br (i2)

R₁ O

N C-CH=CH-CH CH R

I Il

R₁ O

SO₂-CH₂-CH₂-Cl

SO₂-CH=CH₂

(15)

η die Zahlen 1 oder 2 und R sowie R₁ Wasserstoffatome oder niedere Alkylreste bedeuten, in Abwesenheit von Hilfsmitteln und/oder ohne jede Art von Vorbehandlung des zu färbenden Materials durchführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man auf die Färbungen im gleichen Bad einen Alkalispender in solchen Mengen einwirken lässt, welche im Verlauf der Nachbehandlungsoperation eine allmähliche pH-Änderung der Flotte vom sauren Bereich in Richtung auf den Neutralpunkt hin bewirken.

09813/0999