DE2244089C3

DE2244089C3 - Verfahren zum gleichmäßigen Färben von Wolle mit Reaktivfarbstoffen

Info

Publication number: DE2244089C3
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: 1975-05-22
Also published as: DE2244089A1; CH596378B5; JPS5857547B2; IT998549B; DE2244089B2; CH1278573A4; GB1443355A; AU450664B2; BE804681A; FR2199031A1; US3937611A; CA998805A; FR2199031B1; JPS4962780A; AU6008573A

Description

CF,-CF,

— N — C — CH -=■· CH — CH — CH — R₁

I Il

R₁ O .13)

I Il '- //

R₁ O

SO, — CH, — CH, -- Cl

und/oder

ΐ ii ~1 }-~

R O '^y/

(D

(Z)_n (II)

— N — C -

1 !'

[ I

R₁ O

H-SO,-CH=CH-,

in denen F einen Farbstoffrest mit mindestens 2 an aromatische Reste des Chromophors gebundenen Sulfonsäuregruppen, Z eine reaktive Gruppe der nachfolgend aufgerührten Konstitution

η die Zahl 1 oder 2 und R sowie R₁ Wasserstoffatome oder niedere Alkylreste bedeuten, vornimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man auf.die Färbungen im gleichen Bad einen Alkalispcnder in solchen Mengen einwirken läßt, daß im Verlauf dieser Nachbehandlungsoperation eine allmähliche pH-Änderung der Flotte vom sauren Bereich in Richtung auf den Ncutralpunkt hin bewirkt wird.

— SO₂ — CH₂ — CH₂ — O — SO₃H (1) -SO₂-CH₂-CH₂-Cl (2)

-SO₂-CH = CH, (3)

SO₂-CH₂ CH₂-N-CH₂-CH₂SO₁H

R₁ (4)

N-SO, CH₂-CH, N-CH₂-CH₂-SO₃H R₁ R₁

(5)

-N-SO₂- CH₂ — CH₂ — O SO₁H

—■ N —■ SO, — CH, — CH, — Cl

R,

— N SO, - CH = CH,

R₁ '

N C CW CII,

(II, CW, C\

R₁ O

N C CBr CH,

R, O

Beim Färben von Wolle, insbesondere filzfrei ausgerüsteter Wolle, sowie in ganz besonderem Maße bei Wollfascrn, die mit einer Poiyimin- oder einer Polyamin-Auflagc (entsprechend den Angaben in Mclliand Textilberichte 9 1971, S. 1100, oder im Journal of the Society of Dyers and Colourists, Volume 88, Nr. 3 1972, S. 93 bis 100) versehen worden sind und sich daher absolut filzfrci verhalten, treten bekanntlich große Schwierigkeiten hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Färbungen auf. Diese unerwünschte Eigenschaft ist darauf zurückzuführen, daß durch die »filzfreic-Ausrüstung neue farbstoffaffine Gruppen der Wolle für die salzartigc oder reaktive Bindung von Farbstoffen aktiviert werden. Je höher • 6) aber die Affinität der Wolle ist, desto größer sind die

Schwierigkeiten, auf diesem Fasermatcrial egale Fär-'7l 50 bungcn zu erhalten. Letzteres um so mehr, wenn Kombinationen von zwei oder mehr Farbstoffen gefärbt werden, da deren Zicheigenschaftcn meist voneinander abweichen. Zum Färben solcher filzfrei W ausgerüsteter Wolle können andererseits aus Echl-

hcitsgründcn nur noch Reaktivfarbstoffe eingesetzt werden, denn ein derartiger textiler Artikel hält einer mehrfachen Wäsche in HaushaUswaschmaschinen bei W (SO C unter Mitverwendung pcrborathaltigcr Haus-

haltswaschmittcl stand, ohne zu verfilzen, und muß demzufolge auch entsprechend farbecht sein.

Dieser hohen Beanspruchung während der mchr-"¹I maligen Wäsche bei (SO C genügen jedoch nur noch

Färbungen, die mit fase reaktiven Farbstoffen hergestellt worden sind, welche ausreichende Naßechtheilen hervorbringen F.s sind aber gerade die allge-"'I mein üblichen Reaktivfarbstoffe, die bei Polyamidfasern materialbedingte Affinitätsunterschiede besonders stark markieren. Wenn nun beispielsweise mil

Farbstoffen in Kombination gefärbt wird, die auf Grund ihres unterschiedlichen Gehaltes an —SO₃H-Gruppeii im Farbstoffmolekül (ohne Berücksichtigung eventuell in den reaktiven Gruppen enthaltener — SOjH-Gruppen) ein voneinander abweichendes Ziehverhalten aufweisen, dann tritt dieser Nachteil in besonderem Maße in Erscheinung. Dies geht besonders aus dem Journal of the Society of Dyers and Colourists. loc. cit., S. 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. Erfahr.ingsgemäß sind hier aber durch andere erforderliche färberische und Echtheitseigenschaften Grenzen bezüglich einer Anpassung der Farbstoffe an die vorliegenden Verhältnisse gesetzt (Textilveredluns 7 [1972], Nr. 5, S. 297 bis 307). "

Die Prüfung im Hinblick auf die Eignung eines Farbstoffes oder einer Farbstoffkombination bezüglich seines bzw. ihres Egalisierverhaltens erfolgt mittels eines Gestrickes bzw. Gewirkes, das aus im Strang gefärbten Garn hergestellt worden ist. Sobald dieses Testmaterial Streifigkeit (Ringeligkeit) in den ein/einen Maschenreihen 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.

Hs wurde nun gefunden, daß die oben diskutierten Nachteile bzw. Schwierigkeiten, welche bisher beim Färben von mit einer Auflage aus einem Polyimin- oder einem Polyamin-Harz filzfrei 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-Ausziehmethode aus wäßriger Flotte unter Verwendung von einem oder mehreren Reaktivfarbstoffen der allgemeinen Formeln

und/oder

(D

UD 50,-CH₇-CH₂-N-CH₂-CH₂-SO-H

R₁ (4)

N-SO₂-CH₂-CH₂-N-CH₂-Ch₂-SO₃H R₁ R₁ (5)

-N-SO₂-CH₂-CH₂-O-SO₃H

R₁ (6)

-N-SO₁-CH₁-CH₁-Cl (7)

-N-SO₁-CH = CH₁ (8)

I
R,

-N-C-CH=CH₂ (9)

R₁ O
-N-C-CH₂-CH₂-Cl (10)

R₁ O
-N-C-CBr = CH₁ (H)

I Il

R₁ O
-N-C-CHBr-CH₂Br (12)

I Il

R₁ O

CF₂-CF₂ — N — C — CH = CH — CH — CH — R₁

R₁ O

— N —C
R₁ O

— N —C

I I!

R₁ O

(13)

SO₂-CH₂-CH₂-Cl

(H)

SO₂-CH = CH₂

(15)

in denen F einen Farbstoff rest der verschiedenartigsten Struktur, vorzugsweise aus der Azo- oder Anthrachinonreihe, mit mindestens 2 (normalerweise oder 3) an aromatische Reste des Chromophors gebundener Sulfonsäurc;aruppen (welche nicht an der Reaktion mit der laser beteiligt sind). /. eine reaktive Gruppe der nachfolgend aufgeführten Konstitution

SO, CH₂ CH₁ O SO₁H

(1)

SO,

CH₁ CH₂ Cl

SO, CH-CH,

/1 die Zahl 1 oder 2 und R sowie R₁ Wasserstoffatome oder niedere Alkylreste (vorzugsweise Mcthylodcr Äthylgruppen) bedeuten, durchführt, wobei man

die Ware zunächst in einer blinden Flotte enthaltend Durchfärbcmittcl und pH-rcgulicrcndc Substanzen vorlaufen läßt und dann nach dem Farbstoffzusatz nach der Temperaturstufen-Ausziehmethode bei pH-Werten /wischen 5.0 und (O färbt.

Wie aus Journal of the Society of Dyers and Colourisls, loc. cit.. S. 97, hervorgeht, wird vor der Durchführung von Färbeverfahren die lil/.frei ausgerüstete Wolle grundsätzlich vorgewaschen und im Anschluß daran gründlich gespült. Die folgende Reihe von Verfahrensschritten ist für die erlindungsgemäß er/ielbare Egalität der Färbungen ebenfalls wichtig und sollte daher eingehalten werden. Das Färbebad wird mit Wasser von etwa 4(1 C im Floltcnverhältnis

von 1:10 bis 1:60, vorzugsweise 1:10 bis 1:30, angesetzt und zunächst mit den üblichen Chemikalien, wie Durchfärbehilfsmittel.n und pH-regulierenden Substanzen, ausgenommen den zum Färben benötigten Säuren, beschickt.

Zum vollständigen Ausgleich läßt man nunmehr die Flotte etwa 10 Minuten lang zusammen mit der zu färbenden, filzfrei ausgerüsteten Wolle vorlaufen. Die Reaktivfarbstoffe der erwähnten Art mit zwei "der mehr Sulfonsäuregruppen im Farbstoffmolekül werden durch übergießen mit heißem Wasser gelöst und nach Beendigung der Vorlaufzeit dem Färbebad zugesetzt. Auch jetzt läßt man die Färbeoperation zur gleichmäßigen Verteilung des Farbstoffes noch 10 Minuten lang bei 40⁰C weiterlaufen, bevor man die zum Färben benötigten Säuremengen dem Bad zusetzt. Diese Säuremengen sind den eingesetzten Farbstoffmengen angepaßt und staffeln sich wie folgt:

bis 0,3% Farbstoffeinsatz wird der pH-Wert mit

Essigsäure auf 6,5, *°

bis 1,0% Farbstoffeinsatz wird der pH-Wert mit

Essigsäure auf 6,3,
über 1.0% Farbstoffeinsatz wird der pH-Wert mit

Essigsäure auf 6,
über 2,5% Farbstoffeinsatz wird der pH-Wert mit

Essigsäure auf 5,5 und
über 3,5% Farbstoffeinsatz wird der pH-Wert mit

Essigsäure auf 5

eingestellt.

Nach kurzer Ausgleichzeit wird das Färbebad innerhalb von 45 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 etwa 1 bis 2° C Temperatursteigerung pro Minute, progressiv in die reaktive Bindung der Farbstoffe an die Wolle übergeht (vgl. Textil-Praxis 1971, Heft 3, S. 164 bis 167). Schließlich wird bei Kochtemperatur bzw. bei 100⁰C während 30 bis 50 Minuten die Färbung zu Ende geführt. Bei dunklen Färbungen, d. h. ab etwa 1 % Farbstoffeinsatz, 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 Alkalispender, vorzugsweise Natriumtrichloracetat, in solchen Mengen beschickt, welche im Verlauf der Nachbehandlungsoperation eine allmähliche pH-Änderung der Flotte vom sauren Bereich in Richtung auf den Neutralpunkt hin bewirken.

Nach der vorliegenden Erfindung kann die Färbung auf filzfrei ausgerüsteter V/olle in jedem Verarbeitungsstadium in den dafür geeigneten Färbemaschinen, wie Färbeapparate, Hapseikufe, Paddel u. ä. erfolgen. Das Material liegt verfahrensgemäß als Kammzug, Garn, Gewirk oder Gestrick, als fertige Pullover oder fertige Pulloverteile 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 egai auf filzfrei ausgerüsteter Wolle färben lassen, was auf Grund der bisherigen Erfahrungen und Erkenntnisse nicht vorauszusehen war (vgl. Journal of the Society of Dyers and Colourists, loc. cit., S. 96).

Beispiel 1

Man färbt in einer Paddcl-Färbcmaschine bei einem Flottenverhältnis von 1:20 fertige Pulloverteile, deren Wollmaterial aus filzfrei ausgerüsteter Wolle besteht. Die Filzfrei-Ausrüstung der Wolle erfolgte nach dem in Melliand Textilberichte 9/1971, S. 1100, sowie im Journal of the Society of Dyers and Colourists, Volume 88, S. 93 ff., beschriebenen Verfahren.

Zum Färben des Textilmaterials setzt man das Färbebad bei einer Temperatur von 4O⁰C an und beschickt die wäßrige Flotte (%-Angaben jeweils vom trockenen Wollgewicht) mit

0,74% des Umsetzungsproduktes vcn 1 Mol
Stearylamin mit 10 Mol Äthylenoxid,
0,26% Dodecylsulfonsäure sowie
2,0% Ammoniumacetat.

Man läßt die so angesetzte Flotte mit dem Färbegut 10 Minuten bei 40°C vorlaufen und setzt dieser dann 0,9% des Reaktivfarbstoffes der Formel

SO₃K

N=N-C C-CH₃

Il Il

HO-C N

SO₃H

SO₂-CH₂-CH₂-O-SO₃H

in der handelsüblichen, an Methyltaurin gebundenen Form sowie in heißem Wasser gelöst zu. Nach weiteren 10 Minuten wird das Färbebad mit Essigsäure auf pH 6,3 eingestellt und innerhalb 45 Minuten von 40 auf 85° C erwärmt. Nun färbt man die Ware 25 Minuten bei 85°C, bringt die Flotte daraufhin

mil I bis 2 C Temperatursteigerung je Minute /um Sieden und färbt weitere 60 Minuten unter diesen Bedingungen. Innerhalb dieser Koeh/eit werden /ur Echtheitsverbesserung der Färbung dem Had 40 Minu-

acetal zugesetzt. Anschließend wird die gefärbte Ware mit Wasser stufenweise wann und kalt gespült. Man erhält eine sehr egale und echte, gelbe Färbung.
Wird bei sonst gleichen Färbebedingungen dieselbe

ien nach Siedebeginn noch 2.5% Natriumtrichlor- 5 Färbung mit dem Farbstoff der Formel

CH

OS —" / N -N-C -C - CH, _—/ ί ii

CH₂ j	OCH,	HO	C	N
CH₂				J
Ο —	SO,Na

SO₃Na

durchgeführt, so erhält man eine unegale unbrauchbare Färbung.

Beispiel 2

Man färbt auf einer Garn-Strangfärbemaschine System Bellmann lilzfrei ausgerüstetes Wollstrickgarn bei einem Flotlenverhältnis von 1 :60.

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

O NH₁

Ii I
/;■ ■■ /■„

0.74% des Umsetzungsproduktes von 1 Mol
Stearylamin mit 10 Mol Äthylenoxid,
0.26% Dodecylsulfonsäure sowie
2,0% Ammoniumacetat

hinzu und stellt mit Essigsäure den pH-Wert auf 6,5 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

O NH-^y/

,-N-CO

SOjH

CH₃ SO₁-CH₁-CH₁-Cl

in der handelsüblichen, an Methyltaurin gebundenen Form sowie in heißem Wasser gelöst zu. Nach weiteren 2 Minuten Vorlaufzeit erhitzt man das Färbebad innerhalb von etwa 10 Minuten auf !10 C und färbt die Ware 10 Minuten bei dieser Temperatur. Sodann kühlt man das Bad schnell (in etwa 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 Bleufärbung.

Eine unter denselben Bedingungen erzeugte Färbung mit 0.2% des Reaktivfarbstoffes der Formel

O NH₁

SO₃H
COOH

NH

SO₁-CH₂-CH₂-O-SOjH erweist sich beim Verstricken bezüglich der Egalität als völlis unbrauchbar.

Beispiel 3

In einer Haspelkufe färbt man ein aus filzfrei ausgerüsteter Wolle gefertigtes Gewirk in Stückform be einem Flottenverhältnis von 1:30.
Man setzt dazu das Färbebad mit Wasser vor 40⁼C an, fügt diesem (%-Angaben vom trockenei Wolkewicht)

0,74% des Umsetzungsproduktes von 1 Mol
Stearylamin mit 10 Mol Äthylenoxid.
0.26% Dodecylsulfonsäure und
2.0% Ammoniumacetat

hinzu und geht zum Färben mit der Ware in die s zubereitete Flotte ein. Nach 10 Minuten Vorlaufze bei 40 C setzt man dem Bad 2% des Reaktivfarl

509 62V2:

stoffes der Formel

10

SO₁H NN SO, C

-■ NH, 1, CH. ■() SO₁H

so	der F	or me I	-N CO --'.
«nd 0.5% des ReaktivfarbstolTcs	NII.		CH,
O Ii	■'" _r-	SO₁H
Il / ■'"''■■-	NH
Ü O		C /Λ Il

in der handelsüblichen, an Methyltaurin gebundenen Form sowie in heißem Wasser gelöst zu und läßt die Farbeoperation weitere 10 Minuten laufen. Dann wird der pH-Wert des Bades mit Essigsäure auf 6 eingestellt. Innerhalb von 45 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 Temperatursteigerung zum Sieden und färbt weitere 70 Minuten SO₂-CH₂- CH;-Cl

unter diesen Bedingungen, woraufhin dem Bad nach 50 Minuten Kochzeit zur Echtheitsverbesserung der Färbung noch 2,5% Nairiumtriehloracetat zugesetzt werden. Abschließend wird die gefärbte Ware mit Wasser stufenweise warm und kalt gespült. Man erhält eine sehr egale und echte Rotfärbung.

Wird nach dem gleichen Verfahren die filzfrei ausgerüstete Wolle /.. B. mit 2% des Reaktivfarbstoffes der Formel

CH, — CO HN OH

HO, S

SO., H /-CO —NH -f

SO₂

CH;

CH₂

SO-Jl

und 0.5% des Reaktivfarbstoffes der Formel

O NH₂

Ii i

l! it j

~ H Ϊ

O NH

SO₃Na

SO,— CH,- -CH, O SO₁H

"efärbt. so erhält man unegale, unbrauchbare Färbungen.

Beispiel 4

Man färbt Kammzug aus filzfrei ausgerüsteter Wolle im Färbeapparat bei einem Flottenverhältnis von 1:12. Dazu setzt man das Bad wie im Beispiel 1 an und fügt diesem bei gleichem Veifahrensablauf 3% des Reaklivfarbstoffes der Formel

-CO-HN C)I-I

SO₃H

--SO₂-CH₂-CH₂-O-SO₃H

•nd 1 % des Reaktivfarbstoffes der Formel
CH₃-CO-HN OH

ΑΛ-κ

AAA

HO₃S SO₃H

V-CO-NH—<?

SO, CH₁

I '

CH₂ O

SO₃H

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 Färbetemperalur der Flotte auf 106"C (an Stelle Kochtemperatur) gebracht. Man erhält eine sehr egale Rotfärbung mit sehr guten Echtheitseigenschaften auf der Wolle.

Claims

-N-C-CHBr-CH2Br Patentansprüche:

1. Verfahren zum gleichmäßigen Färben von mit einer Auflage aus einem Poiyimin- oder einem Polyamin-Harz filzfrei ausgerüsteter Wolle mit Reaktivfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man die bereits filzfrei ausgerüstete Wolle in einer blinden, wäßrigen Flotte enthaltend Durchfärbehilfsmittel und pH-regu- to lierende Substanzen kurze Zeit vorlaufen läßt und im Anschluß an den Farbstoffzusatz die eigentliche Färbeoperation nach der Temperaturstufen-Ausziehmethode bei pH-Werten zwischen 5,0 und 6,5 unter Verwendung von einem oder mehreren Reaktivfarbstoffen der allgemeinen Formern

R₁ O