DE2351348C3 - Verfahren zum Färben von modifizierten Polyesterfasern - Google Patents

Verfahren zum Färben von modifizierten Polyesterfasern

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DE2351348C3
DE2351348C3 DE19732351348 DE2351348A DE2351348C3 DE 2351348 C3 DE2351348 C3 DE 2351348C3 DE 19732351348 DE19732351348 DE 19732351348 DE 2351348 A DE2351348 A DE 2351348A DE 2351348 C3 DE2351348 C3 DE 2351348C3
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Kazuo; Ishizaki Sumio; Tokio; Imagome Hiroshi Urawa Saitama; Sugiyama Genpei Tokio; Kawakami (Japan)
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Hodogaya Kagaku Kogyo KJC., Tokio
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Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Färben von modifizierten Polyesterfasern, die Sulfonatgruppen enthalten, sowie ihrer Mischfasern und ihrer Mischflächengebilde mit anderen faserartigen Materialien.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Färben von modifizierten Polyesterfasern, die Sulfonatgruppen eines Typs enthalten, der zum Färben mit einem kationischen Farbstoff geeignet ist. Auf diese Weise werden die Färbeeigenschaften der Fasern mit kationischen Farbstoffen erheblich unter Zuhilfenahme eines speziellen aliphatischen Dicarbonsäurediesters als Färbehilfsmittel verbessert.
Es ist bekannt, daß Flächengebilde, die au* bislang bekannten Polyesterfasern hergestellt sind, im allgemeinen ausgezeichnete physikalische Eigenschaften, z. B. bezüglich des Griffs, der Federungseigenschaften, der Antiknitterbarkeit, der Faltendauerhaftigkeit, der Dimensionsstabilität und der Wasch- und Trageeigenschaften, besitzen. Nachteiligerweise sind jedoch die Polyesterfasern den Polyamidfasern hinsichtlich ihrer Färbbarkeit mit sauren Farbstoffen auf der einen Seite und den Acrylfasern hinsichtlich ihrer Färbbarkeit mit kationiichen Farbstoffen auf der anderen Seite unterlegen.
Es sind bereits viele Untersuchungen durchgeführt worden, um den bekannten Polyesterfasern eine verbesserte Färbbarkei: mit basischen Farbstoffen zu verleihen. Derzeit sind bereits modifizierte Polyesterfasern auf dem Markt, die einem solchen Erfordernis genügen.
Obgleich diese modifizierten Typen von Polyesterfasern, die eine Färbbarkeit mit basischen Farbstoffen besitzen, eine gute Absorptionsfähigkeil für die kationischen Farbstoffe besitzen, hat es sich doch gezeigt, daß die Einfärbbarkeit der modifizierten Polyesterfasern mit kationischen Farbstoffen nicht so ausgezeichnet ist, wie diejenige von Acrylfasern mit kationischen Farbstoffen.
Darüber hinaus geben kationische Farbstoffe beim Färben von modifizierten Polyesterfasern nicht immer eine zufriedenstellende Emfärbung, es sei denn, man nimmt das Färben bei ziemlich hohen Temperaturen, tvie120bis 1300C, vor.
Die Durchführung des Färbens bei derart hohen Temperaturen bringt jedoch die Nachteile mit sich, daß einerseits eine Hochtemperaturfärbemaschine erforderlich ist und daß andererseits die Arten der für diesen Prozeß einsetzbaren kationischen Farbstoffe begrenzt sind. Dies ist darauf zurückzuführen, daß einige der bekannten kationischen Farbstoffe sich bei den hohen Temperaturen, wie 120 bis 130°C, thermisch zersetzen können.
Unter diesen Umständen besteht ein Bedürfnis nach einem Färbeverfahren, das dazu imstande ist, bei einer relativ niedrigen Temperatur durchgeführt zu werden.
Zur Steigerung der Farbstoffabsorbierbarkeit der Färbematerialien ist schon ein Färbeverfahren vorgeschlagen worden, welches bei relativ niedriger Temperatur durchgeführt werden kann und für das die Anwesenheit eines Trägers charakteristisch ist.
Der bei diesem Verfahren empfohlene Träger war ein nichtionogener Träger (vgl. auch »American Dyestuff Reporter«, 50, Nr. 12, S. 445 bis 450[196I]).
Es wurde jedoch gefunden, daß mit einem solchen bekannten Träger nur Einfärbungen erhalten werden können, die gegenüber dem Licht nur eine mäßige Echtheit besitzen, so daß diese Produkte für den Handel nicht geeignet sind.
Zur Verbesserung der Absorbierbarkeit von kationischen Farbstoffen an modifizierten Polyesterfasern, die Sulfonatgruppen enthalten, sowie deren Mischfasern und Mischflächengebilden mit anderen faserartigen Materialien wurde nun ein neues Verfahren zum Färben der faserartigen Materialien entwickelt. Durch dieses können Einfärbungen hergestellt werden, die eine verbesserte Lichtechtheit besitzen, was im Gegensatz zu den schlechten Echtheiten des bekannten Verfahrens steht, bei dem ein Träger verwendet wird.
Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum Färben von modifizierten Polyesterfasern, die Sulfonatgruppen enthalten, sowie deren Mischfasern und Mischflächengebilde mit anderen faserartigen Materialien mit kationischen Farbstoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Färben in Gegenwart von einer oder mehreren aliphatischen Dicarbonsäurediestern vornimmt, die 8 bis 14 Kohlenstoffatome in ihrer Molekülstruktur enthalten. Diese Verbindungen wirken als Färbehilfsmittel und können auch als Träger bezeichnet werden. Durch Zusatz der speziellen Diester zu den Färbebädern zum Tauchfärben und Klotzfärben oder Druckpasten wird eine erhebliche Steigerung der Absorbierbarkeit von kationischen Farbstoffen auf die modifizierten Polyesterfasern erzielt.
Es wurde weiterhin festgestellt, daß eine schlechtere Farbstoffabsorbierbarkeit erhalten wird, wenn die aliphatischen Dicarbonsäurediester, die als Träger verwendet werden, weniger als 8 Kohlenstoffatome oder mehr als 14 Kohlenstoffatome enthalten.
Die speziellen aliphatischen Dicarbonsäurediester, die gemäß der Erfindung verwendet werden, umfassen gesättigte und ungesättigte aliphatische Dicarbonsäurediester, sofern sie 8 bis 14 Kohlenstoffatome enthalten.
Typische Beispiele für gesättigte Dicarbonsäurediester sind die Diester von Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Piperidinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure u. dgl. Typische Beispiele von ungesättigten aliphatischen Dicarbonsäurediestern sind die Diester von Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Citraconsäure, Mcsaconsäure. Glutaconsäure und ähnlichen Säuren. Andere Arten von entsprechenden Diestern, die verwendet werden kön-
tien, sind diejenigen von alkylsubstituierten aliphatischen gesättigten und ungesättigten Dicarbonsäuren, wie /f-Methyladipinsäure, a-Methylglutarsäure und Methylmalonsäure.
Die Alkylreste, die die Diester der Dicarbonsäuren bilden, schließen lineare Alkylgruppen, wie Methyl-, Äthyl-, n-Propyl- und n-Butyl-Gruppen, und verzweigte Alkylgruppen, wie Isopropyl-, sec-Butyl- und tert.-Butyl-Gruppen ein. Als ungesättigte Alkylgruppen können weiterhin Allylreste zugefügt werden. Es können die gleichen oder unterschiedliche Alkoholkomponenten dazu verwendet werden, um die Alkylradikale einzuführen, die für die Bildung der vorgenannten verschiedenen Diester benötigt werden.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendete aliphatisehe Dicarbonsäurediester sind die Alkyldiester, wie
Di-n-butyloxalat,Diäthyläthylmalonat,
Di-n-propylmalonat, Di-n-butylmalonat,
Diäthylmethylmalonat, Diäthylallylmalonat, Dimethyldiäthylmalonat, Diäthylmaleat,
Di-n-butylmaleat, Di-allylmaleat, Diäthylfumarat,
Diäthylsuccinat, Di-n-butylsuccinat, Diallylsuccinat, Diäthylglutarat, Diäthylitaconat,
Di-n-butyltiaconat, Dimethyladipat, Diäihyladipat, Diisopropyladipat, Di-n-butyladipat,
Dimethylsebacat, Diäthylsebacat,
tert.-Butyläthylmalonat u. dgl.
Die obigen Diester sind naturgemäß nur Beispiele, ohne daß die Erfindung auf die Verwendung dieser Verbindungen beschränkt ist.
Die Menge der verwendeten aliphatischen Dicarbonsäurediester kann bis zu einem gewissen Ausmaß variieren, was zum Teil von der angestrebten Farttiefe der Einfärbung und zum Teil von der Färbemethode abhängt. Beim Tauchfärben kann der Diester in einer Menge von etwa 0,1 g bis etwa 50 g, vorzugsweise von etwa 1 g bis etwa 20 g je 1 des Bades verwendet werden. Beim Klotzfärben kann der Diester in einer Menge von etwa 0,1 g bis etwa 100 g, vorzugsweise von etwa 5 g bis etwa 50 g je 1 des Bades verwendet werden. Beim Drucken kann der Diester in einer Menge von etwa 0,1 g bis etwa 100 g, vorzugsweise von etwa 5 g bis etwa 50 g je kg der Druckpaste verwendet werden.
Da die meisten der Diester eine relativ niedrige Löslichkeit in Wasser besitzen, werden diese den Tauch- und Klotzfärbebädern und den Druckpasten zweckmäßigerweise in Form einer wäßrigen Dispersion züge setzt, die zuvor unter Zuhilfenahme eines nichtionogenen Netzmittels als Emulgator hergestellt worden ist.
Beispiele für geeignete nichtionogene Netzmittel, die für diesen Zweck verwendet werden können, sind Polyoxyäthylentalkylphenoläther, Polyoxyäthylenacylester, Polyoxyäthylensorbit-aliphatische-Säureester, Polyoxyäthylenalkyläther u. dgl.
Die Menge des nichtionogenen Netzmittels, die für die Formulierung einer homogenen Dispersion des obengenannten Diesters in dem vorgesehenen Färbebad zum Tauchen oder Klotzen verwendet wild, kann no im Bereich von etwa der 1ZiO- bis 2fachen. vorzugsweise von der '/5- bis '/.'fachen Gewichtsniengc des verwendeten Diesters variieren.
Die modifizierten Polyesterfasern, die mil kationischen Farbstoffen färbbar sind und die beim erfindungsgemäßen Verfahren Verwendung finden, sind naturgemäß solche, die Sulfonatgruppen als Färbcstellen für die kationischen Farbstoffe enthalten.
Als konkrete Beispiele für die obengenannten Polyesterfasern können verschiedene Typen von Dacron-Spinnfasern, wie die Dacrontypen 64, 65, 651, 89, 161, 167, 62, 92 und 69, die Fortrel-Typen 402 und 404, die Kodel-Typen 511 und 541, der Trevira-Typ 440, und der Teroton-Typ A genannt werden.
Als kationische oder basische Farbstoffe, die für das Verfahren der Erfindung geeignet sind, können z. B. verschiedene Farbstoffe der Methin- und Azomethinreihe genannt werden, die einen Indolenium-, Pyrrazonium-, Imidazolium-, Triazolium-, Oxazolium-, Thiaziazolium-, Oxazolium-, Thiazolium-, Pyridinium-, Pyrymidin- oder Pyraziniumring enthalten, die Farbstoffe der Diphenylmethan-, Triphenylmethan-, Oxazin-, Thiazin- und Xanthenreihe, die Farbstoffe der heterocyclischen Azo- und Anthrüchüionreihe sowie die sogenannten Arylazofarbstoffe des nichtkonjugierten Typs, die äußere Oniumgruppe enthalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist, wie bereits erwähnt, für das Klotzfärben und für das Drucken zusätzlich zu dem Tauchfärben geeignet.
Bei dem Verfahren der Erfindung werden Einfärbungen in tiefen Tönen mit hervorragenden Lichtechtheiten bei erniedrigten Einfärbetemperaturen erhalten.
Bei der bevorzugten Arbeitsweise beim Tauchfärben gemäß der Erfindung wird zunächst ein geeignet ausgewählter kationischer Farbstoff gründlich mit etwa der halben Menge des gesamten Volumens der Essigsäure vermischt, die dazu erforderlich ist, um den pH-Wert des Färbebads bei etwa 4 zu halten. Die resultierende Paste wird sodann in der entsprechenden Menge von heißem Wasser zusammen mit der restlichen Essigsäure aufgelöst. Gewünschtenfalls kann weiterhin eine geeignete Menge Natriumsulfat zu der Lösung gegeben werden. Das Natriumsulfat verhindert nicht nur eine Erniedrigung der mechanischen Festigkeit der Fasern, sondern verzögert auch die Geschwindigkeit der Farbstoffaufnahme durch die Fasern bei einem gleichmäßigen Färben.
Natriumsulfat im wasserfreien Zustand kann zweckmäßigerweise in einer Menge von 1 bis 5 g je 1 des Bades zugesetzt werden. Zu dem so erhaltenen Bad wird mindestens einer der speziellen aliphatischen Dicarbonsäurediester zugesetzt. Bei dieser Gelegenheit kann der Diester vorzugsweise in Kombination mit einem nichtionogenen Netzmittel zugefügt werden, damit eine homogene Dispersion des Diesters oder der Diester in dem Bad erhalten wird. Alternativ können die aliphatischen Dicarbonsäurediester dem Bad in Form einer wäßrigen Dispersion zugesetzt werden, die zuvor unter Zuhilfenahme eines nichtionogenen Netzmittels hergestellt worden ist.
Das Färbebad kann vorzugsweise bei einem pH-Wert von 3 bis 5 mit Essigsäure oder einer anderen organischen Säure gehalten werden, welche herkömmlicherweise beim Färbeverfahren mit kationischen Farbstoffen verwendet wird. Der pH-Wert kann jedoch auch gewünschtenfalls unterhalb 3 oder oberhalb 5 gehalten werden.
Wenn das Färbebad mit dem gewünschten Flüssigkeitsverhältnis hergestellt worden ist, dann wird in dieses eine definierte Menge des zu färbenden Fasermaterials gegeben. Zu diesem Zeitpunkt kann das Bad bei Raumtemperatur bis 8O0C gehalten werden.
Die Einfärbung erfolgt bei 90 bis 1200C, vorzugsweise bei 100 bis 1100C, über einen Zeitraum von 60 bis 90 min. Es ist empfehlenswert, das Färben bei gewöhnlichem Uruck und bei Temperaturen bis zu
10O0C vorzunehmen. Wenn das Färben unter Druck und bei höherer Temperatur durchgeführt wird, dann kann die Eintärbung in kürzerer Zeit vervollständigt werden als beim Fehlen der erfindtngsgemäß verwendeten aliphatischen Dicarbonsäurediester.
Das auf diese Weise erhaltene gefärbte Material kann in gewöhnlicher Weise weiter aufgearbeitet werden. indem ein Waschen mit Wacser uud hierauf mit Heißwasser und eine anschließende Seifenbehandlung erfolgt Erforderlichenfalls kann das Material einem reduzierenden Reinigen unterworfen werden.
Für das Klotzfärben wird der Farbstoff zunächst mit einer geeigneten Menge einer organischen Säure, wie Essigsäure oder Weinsäure, vermischt, worauf das resultierende Gemisch in heißem Wasser aufgelöst wird. Zu dieser Lösung wird eine geeignete Menge eines Verdickungsmaterials, das in kaltem oder warmem Wasser aufgelöst ist, als Verdickungsmittel gegeben, wie es herkömmlicherweise beim Klotzen und Drucken verwendet wird.
Als Verdickungsmittel können Stärke und Stärkederivate, Cellulosederivate, Locustenbohnenpaste. Kristallgummi und deren Gemische genannt werden.
Die aliphatischen Dicarbonsäureester können zu der Klotzflüssigkeit wie beim Tauchfärben als Gemisch gegeben werden, das zuvor mit einem nichtionogenen Netzmittel hergestellt worden ist. Die aliphatischen Dicarbonsäurediester können aber auch in Form einer wäßrigen Dispersion zugesetzt werden, die zuvor mit einem Netzmittel emulgiert worden ist. Alternativ kann das nichtionogene Mittel wie im Falle des Tauchfärbens auch danach zu der Kiotzflüssigkeit unter gründlichem Rühren gegeben werden. Im Falle, daß ein erhebliches Schäumen auftritt, kann ein Antischaummittel zugesetzt werden. Nach dem Klotzen wird abgequetscht. Die Fasern werden nach dem Trocknen oder ohne ein Trocknen einer Wasserdampfbehandlung unterworfen. Die Wasserdampfbehandlung erfolgt bei der Temperatur von 95 bis 135°C über einen Zeitraum von 20 see bis 60 min, wodurch eine vollständige Fixierung des Farbstoffs auf den Fasern erdelt wird.
Nach der Wasserdampfbehandlung wird daran haftender unfixierter Farbstoff entfernt, indem entweder die geklotzten Fasern mit heißem Wasser und sodann mit kaltem Wasser gewaschen werden oder indem die Fasern in üblicher Weise mit einem wäßrigen Bad von 40 bis 700C 5 bis 20 min lang behandelt werden, welches ein geeignetes Netzmittel enthält, das aus der Gruppe nichtionogene, anionische und kationische oberflächenaktive Mittel ausgewählt wird, worauf am Schluß mit Wasser gewaschen wird Erforderlichenfalls können die gefärbten Fasern aufgearbeitet werden. indem sie einem reduzierenden Waschen unterworfen werden.
Schließlich wird bei der Durchführung des Druckverfahrens gemäß der Erfindung zunächst eine Druckpaste auf praktisch die gleiche Weise wie bei der Herstellung der obengenannten Klotzflüssigkeit hergestellt, mit der Ausnahme, daß eine geringere Wassermenge verwendet wird. Im Falle, daß Auflösungsschwierigkeiten des Farbstoffes in einer solch kleinen Wassermenge besteht, ist es zweckmäßig, eine gewisse Menge einer Farbstoff-Auflösungshilfe zu der Flüssigkeit, z. B. Thiodiäthylenglykol, zu geben. Die Konsistenz der resultierenden Druckpaste kann eingestellt werden, indem eine weitere Menge des Verdickungsmittels bis zu einem Ausmaß zugesetzt wird, welche für die Durchführung eines gewöhnlichen Drückens geeignet ist.
Die Zugabe der speziellen aliphatischen Dicarbonsäurediester zu der Druckpaste kann auf die gleiche Weise geschehen wie bei der Herstellung der Färbebäder für das Tauch- und Klotf.färben.
Bei der Durchführung des Drückens wird das mit den modifizierten Fasern gewebte Flächengebilde wie gewöhnlich mit der obengenannten Druckpaste bedruckt, getrocknet und bei einer Temperatur von 95 bis 135° C 20 see bis 60 min lang mit Wasserdampf behandelt Sodann wird das bedruckte Fläehengebildc mit Wasser gewaschen oder wie üblich einer Seifenbehandlung unterworfen. Erforderlichenfalls kann das bedruckte Flächengebilde weiter aufgearbeitet werden, indem eine reduzierende Wäsche erfolgt, um haftende unfixierte Farbstoffe auszuwaschen.
In den Beispielen sind die Teile auf das Gewicht bezogen. Die Prozentmengen der verwendeten Substanzen beziehen sich auf Gewichtsteile der zu färbenden Materialien.
Die Absorptionsrate der Farbstoffe durch das Material wird auf Grund von Vergleichswerten der Absorption von Vergleichslösungen errechnet, die hergestellt werden, indem die entsprechenden Proben mit Essigsäure und Methanol gleich verdünnt werden. Eine der Proben wird dabei von dem ursprünglichen, noch nicht verwendeten Färbebad genommen und die anderen Proben von der verbrauchten Flüssigkeit des Färbevorgangs.
Die Lichtechtheit des gefärbten Materials wird nach der AATCC-Norm 16A-1964 bestimmt.
Beispiel 1
Auf jeweils 10 g modifizierten Polyesterfasern, die mit basischen Farbstoffen angefärbt werden können (Dacron-Typ 62), wurden Einfärbungen mit Einschluß einer Kontrolleinfärbung hergestellt, wobei 2% des Farbstoffes der folgenden Formel
C2H5
C2H4N(CH1J3!
verwendet wurden. Dieser wurde nach dem Verfahren der US-PS 29 72 508 hergestellt.
Färbebäder der folgenden Zusammensetzung wurden für die obigen Einfärbungen verwendet, die, mit Ausnahme des Bades für den Kontrollversuch, 5 g/l eines Gemisches enthielten, das aus 80 Teilen Dimethylsebacat mit der Formel CH3OOC-(CH2)eCOOCH3 mit 12 Kohlenstoffatomen als Träger und 20 Teilen eines nichtionogenen Netzmittels aus Polyoxyäthylennonylphenoläther als Dispergiermittel für den Träger bestand.
Zusammensetzung:
Farbstoff, wie vorstehend angegeben 2%
Wasserfreies Natriumsulfat 4%
Gemisch von Dimethylsebacat und dem
nichtionogenen Netzmittel 5 g/l
Der pH-Wert der einzelnen Färbebäder wurde mit Essigsäure auf 4 eingestellt.
Die Einfärbungen erfolgten bei einem Flüssigkeitsverhältnis von I :50 und begannen mit 8O0C. Die
Temperatur der Färbebäder wurde im Verlauf von 20 min allmählich auf 1000C erhöht. Das Färben wurde bei dieser Temperatur 60 min weitergeführt.
Bei der vergleichenden Beobachtung der resultierenden Einfiirbungcn hinsichtlich der Rate der Farbstoffabsorption wurden 99,3%ige Farbstoffabsorptionen auf der Einfärbung erhalten unter Zuhilfenahme des obengenannten Trägers und eine 32,7%ige Farbstoffabsorption auf der Kontrolleinfärbung erhalten. Aus diesen Werten geht hervor, daß die Farbstoffabsorption im ersteren Falle dreimal größer ist als im zweiten Falle.
Weitere Beobachtungen hinsichtlich der Lichtechtheit dieser eingefärbten Materialien ergaben einen Echtheitsgrad 6 bei dem Material, das unter Zuhilfenahme des Trägers erhalten worden war, während das ohne Verwendung des Trägers eingefärbte Material einen Echtheitsgrad von 4 bis 5 hatte. Auch hieraus wird ersichtlich, daß der Träger einen vorteilhaften Einfluß auf die Steigerung der Lichtechtheit der resultierenden Einfärbung ausübt.
Beispiel 2
Einfärbungen mit Einschluß einer Kontrolleinfärbung wurden jeweils mit 10 g Dacron-Type 62 bei den gleichen Einfärbungsbedingungen wie im Beispiel 1 hergestellt, wobei jeweils 2% des Farbstoffes der folgenden Formel
io,\r ·-
Ci
CH,
C2H4N(CH3).,
\ erwendet wurden. Dieser Farbstoff wurde gemäß der US-PS 29 72 508 hergestellt.
Abgesehen davon wurde ein Gemisch aus 80 Teilen Diäthyladipat der Formel C2HsOOC(CH2)4COOC2H5 mit 10 Kohlenstoffatomen als Träger und 20 Teilen eines Polyoxyäthylenoleyläthers hergestellt.
Mit Ausnahme des Bades, das für den Konlrollversuch verwendet wurde, wurden 3 g des oben erhaltenen Tragergemisches je 1 des Bades zugesetzt. Das Gesamtgemisch wurde gründlich gerührt, um eine homogene Dispersion zu erhalten.
Die Einfärbungen erfolgten für die jeweiligen Färbebäder in der Weise wie in dem vorstehenden Beispiel.
Bei der Untersuchung der Einfärbungen hinsichtlich der Farbstoffabsorption wurde eine Farbstoffabsorption von 99.1 % bei der Einfärbung festgestellt, die unter Zuhilfenahme des Trägers erhalten worden war. Dagegen betrug die Farbstoffabsorption bei der KontroHeinfärbung nur 60,6%.
Ferner hatte bei der Beurteilung der Lichtechtheit der gefärbten Fasern die Einfärbung, welche unter Zuhilfenahme des ~ Trägers erhalten worden war, einen Echtheitsgrad 5, während die ohne Träger erhaltenen Einfärbungen einen Echtheitsgrad gegenüber Licht von 3 bis 4 hatten.
Weiterhin zeigten mikroskopische Beobachtungen des Querschnittes der gefärbten Fasern, daß die verwendeten Farbstoffe gründlich bis zum Mittelteil der Querschnittsfläche der Fasern durchgedrungen waren, die unter Zuhilfenahme des Trägers eingefärbt worden waren, während bei den Kontrollfasem die Durchdringung der Farbstoffe auf die äußeren Gegenden begrenzt war.
Beispiel 3
Entsprechend Beispiel 2 wurden Einfärbungen hergestellt, mit der Ausnahme, daß eine Färbetemperatur von 1050C verwendet wurde und daß die Färbedauer 45 min betrug.
Bei den resultierenden Einfärbungen wurde die Rate der Farbstoffabsorption und die Lichtechtheit vergleichsweise beobachtet. Die erhaltenen Werte sind untenstehend zusammengestellt:
Diäthyladipat
als Träger
Rate der Farbstoffabsorption (o/o)
Lichtechtheit (Grad)
Ohne Zugabe
Mit Zugabe
81,6
99,8
3 bis 4 · 5 bis 6
Aus der obigen Tabelle wird ersichtlich, daß im Vergleich zu dem Kontrollversuch bei Verwendung eines Färbebades, das den Diäthyladipatträger enthielt, erhebliche Verbesserungen hinsichtlich der Rate der Farbstoffabsorption und der Lichtechtheit erhalten werden konnten.
Beispiel 4
Eine Klotzflotte mit der folgenden Zusammensetzung wurde hergestellt, wozu Diäthylfumarat mit der Formel C2H5OOCCH : CHCOOC2H5 als Träger, das 8 Kohlenstoffatome enthält, verwendet wurde:
Farbstoff gemäß Beispiel 1 3
der US-PS 31 32 132 10
30%ige Essigsäure 3
50%ige Weinsäure 30
Heißes Wasser
5% einer Appretur, die durch
Hydrolyse von Guaran mit NaOH und
anschließendes Veräthern mit Älhylenoxid 20
erhalten wurde 3
Diäthylfumarat 1
Polyoxyäthylen-Oleyläther 30
Wasser 100
Insgesamt
In das Bad wurde Dacron Typ 62 gegeben. Die Fasern wurden, nachdem sie gründlich mit der Flüssigkeit imprägniert worden waren, auf einer Mangel auf einen 100%igen Wassergehalt abgequetscht und sodann ohne Trocknen 10 min lang einer Wasserdampfbehandlung bei Temperaturen von 1000C ausgesetzt. Sodann, wurden sie mit heißem Wasser und sodann mit'kaltem Wasser gewaschen und getrocknet Auf dies? 1WeISe wurde ein gefärbtes Material in einem tiefen und gleichmäßigen Farbton von ausgezeichneter Echtheit ohne Schrumpfung und mit dem ursprünglichen Griff erhalten.
Zur Kontrolle wurde auf die gleiche Weise ge sondert eine Einfärbung auf den Fasern mit dem Klot/band durchgeführt, das eine ähnliche Zusammensetzung wie oben hatte, jedoch keinen Träger enthielt Die resultierende Einfärbung hatte eine geringere Farbtiefe, die sich offensichtlich von der Farbtiek der obigen Einfärbung unterschied, welche unter Zuhilfenahme von Diäthylfumarat ab Träger erhalten worden war.
609453/299
Beispiel 5
Ein Flächengebilde vom Dacron-Typ 62 wurde mit einer Druckpaste der folgender! Zusammensetzung bedruckt, die Di-n-butylmaleat der Formel CiHgOOCH : CHCOOCiHk mit 12 Kohlenstoffatomen als Träger enthielt:
Teile
C. I. Basic Orange 21 (C. 1.48035) 3
50°/oige Essigsäure 3
50%ige Weinsäure 3
Kaltes (heißes) Wasser 27
20% einer Appretur, die durch
Hydrolyse von Guaran mit NaOH und
anschließendes Veräthern mit Äthylenoxid
erhalten wurde 60
Di-n-Butylmaleat 3
Polyoxyäthylen -Oleyläther 1
Insgesamt 100
20
Das Flächengebilde wurde wie üblich mit der Druckpaste der obigen Zusammensetzung bedruckt, getrocknet, 20 min bei einer Temperatur von 105° C mit Wasserdampf behandelt, mit heißem Wasser und sodann mit kaltem Wasser gewaschen und getrocknet. Auf diese Weise wurde auf dem Flächengebilde ein Aufdruck in einem brillanten tiefen orangen Farbton und einer ausgeprägten Farbstoffixierung erhalten.
Mit dem gleichen Flächengebilde wie oben wurde mit einer Druckpaste ein Kontrolldruck hergestellt, welcher kein Di-n-butylmaleat enthielt.
Beim Vergleich der Drucke wurde gefunden, daß der erste unter Zuhilfenahme des Trägers erhaltene Druck eine ausgeprägte Verbesserung der Farbstoffixierung und einen brilliantentiefen Farbton im Gegensatz zum Kontrolldruck besaß.
Beispiel 6
5 g Dacron Typ 62 wurden mit 3% C. I. Basic Yellow 11(C. !.48055) bedruckt.
Das verwendete Färbebad wurde hergestellt, indem 5 g/l Di-n-butylmalonat der Formel CiHiOOC—CH2— COOC4H9, das 11 Kohlenstoffatome enthielt, als Träger und 1 g/l Polyoxyäthylen-Oleyläther zur Erleichterung der Dispergierung des Trägers zugegeben wurden. Durch gründliches Rühren des Gesamtgemisches wurde eine homogene Emulsion erhalten.
Das Einfärben erfolgte bei den Bedingungen des Beispiels 1.
Es wurde ein Vergleich hinsichtlich der Rate der Farbstoffabsorption und der Lichtechtheit zwischen der ersten Einfärbung und der Kontrolleinfärbung durchgeführt, welche mit einem ähnlichen Färbebad erhalten worden war, das jedoch kein DT-n-butylmalonat enthielt. Die erhaltenen Werte sind unterschiedlich zusammengestellt:
Dr-n-butylmalonat
als Träger
Rate der Farbstoffabsorption
Lichtechtheil (Grad)
Ohne Zugabe
Mh Zugäbe
83,0'
99,5
4 bis 5
5 bis 6
Beispiel 7
EJnfärbungen mit Einschluß einer Kontrolleinfärbung wurden auf Dacrön-Typ 62 gemäß Beispiel 1 mit 2%
45
55
eines basischen larbsioffs durchgeführt, welcher gemäl Beispiel 1 der US· PS 36 79 656 hergestellt worden wai Mit Ausnahme des Bades für die Kontrollcinfärbuni wurden weiterhin 4 g/l des Bades eines Gemische zugegeben, das aus 80 Teilen Diätliyliithylmalonat de Formel CjHsOOC-CH(C;! h) -COOC M b mit 9 Koh lenstoffatomen als Träger und 20 Teilen Polyoxyäthy len-Nonylphenoläther des Dispergieruiigsmiiicls von Beispiel 1 für den Träger bestand.
Bei der Bestimmung der Farbstoliabsoipiion und dei Lichtechtheit der resultierenden Einfärbiingen winder folgende Werte erhalten:
Diäthyläthylmalonat
als Träger
Rate der Farbstoffabsorption
Ohne Zugabe Mit Zugabe 78,5
99,8
I .ichledilheit
4 ins '">
5 bis 6
Aus den obigen Werten wird ersichtlich, daß hinsichtlich der Farbstoffabsorption und der Lichtecluheit bei den Einfärbungen eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem Kontrollversuch erhalten wurde, welche aus einem Färbebad erhalten worden war. das Diäthyläthylmalonat als Träger enthielt.
Beispiel 8
Einfärbungen mit Einschluß einer Konirolleiniärbung wurden auf einem Dacron-Typ 62 entsprechend der Einfärbungsmethode des vorhergehenden Beispiels hergestellt.
Es wurden 3% des Farbstoffes des Beispiels 4
verwendet. Mit Ausnahme des Färbebades für den Kontrollversuch wurden zu dem Bad Di-n-butyladipat
der Formel [-CH2CH2COO-(CH2)3CH3]2, das 14
Kohlenstoffatome enthält, als Träger zugesetzt.
Die Einfärbung erfolgte bei den Bedingungen des Beispiels 1. Der Träger wurde in der gleichen Menge wie im Beispiel 1 zu dem Bad in ähnlicher Weise wie im Beispie! 1 gegeben.
Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Di-η bulyladipat
als Träger
Rate der Farbstoffabsorption
Lichtechtheit (Grad)
Ohne Zugabe
Mit Zugabe
85.5
98,8
5 bis 6
Aus den Ergebnissen wird ersichtlich, daß erfindungsgemäß eine Verbesserung der Farbabsorptionsrate und der Lichtechtheit erzielt wird.
Beispiel 9
Einfärbungen mit Einschluß einer Kontrolleinfärbung wurden aus 5 g Dacron-Typ 62 mit 3% C. 1. Basic Blue 3 (C. 1.5005) hergestellt Mit Ausnahme des Bades für den Kontroii versuch wurden je 1 des Bades 3 g eines
Gemisches als Träger zugegeben, welches hergestellt worden war, indem 80 Teile eines 1 :2-Gemisches von Di-n-butyladipat der Formel [-CH2CH2-COO(CH2)JCHa]2, das 14 Kohlenstoffatome enthält, und Di-n-butylmaleat der Formel [^CHCOOGiHefc das 12
Kohlenstoffatome enthält, wobei beide Träger zu den erfindungsgemäß verwendeten aliphatischen Dicarbonsäurediestern gehören, und aus 20 Teilen des Dispergierungsmmels Polyoxyäthylen-Nonylphenolätheriv. Bei-
spiel 1) für die Träger erwärmt wurden. Zum Zeitpunkt der Eingabe des Gemisches der Träger in das Bad wurden weiterhin 1% als Dispcrgierungsmittel für die Träger zugesetzt. Die Einfärbungen erfolgten bei den Bedingungendes Beispiels 1.
Die Farbstoffe wurden hinsichtlich der Rate der Farbstoffabsorption und der Lichtechlheit untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind untenstehend zusammengestellt:
I : 2-Gemisch von
Di-n-butyladipat und Din-butylmaleat als Träger
Rate der Farbstoffabsorplion
Lichtechtheit (Grad)
Ohne Zugabe
Mit Zugabe
88,2
99,5
Beispiel 10
(Vergleichsversuch)
• 5
Modifizierte Polyesterfasern (Dacron-92) weiden mit einem basischen Farbstoff im Färbebad 1 :50 in einer Reihe von Färbebädern gefärbt, die jeweils einen basichen Rotfarbstoff (CI. Basic Red. 18) und die nachfolgende Formulierung in Gegenwart der folgenden Verbindungen als Carrier enthalten:
A ohne Carrier (Kontrollversuch)
B Maleinsäure
C Maleinsäuredi-n-butylester
D Fumarsäure
E Fumarsäure- Diäthylester
F Weinsäure
G Weinsäuredi-n-butylester
Jedes Farbbad enthält, unter Einschluß der genannten Carrier A bis G die folgenden Bestandteile:
C. I. Basic Red. 18(Cl-Il085) 3%
Wasserfreies Natriumsulfat 3 g/l
Natriumacetat 0,5%
Carrier 4 g/l
Nichtionogenes oberflächenaktives
Mittel 1 g/l
Polyoxyäthylen-Nonylphenoläther
Der Carrier wird mit dem nichtionogenen oberflächenaktiven Mittel vermischt. Das verwendete oberflächenaktive Mittel ist ein Anlagerungsprodukt von Äthylenoxid an Nonylphenol. Das Gemisch des Carriers mit dem Anlagerungsprodukt des Äthylenoxids an Nonylphenol wird in das Bad eingerührt. Mittels Essigsäure wird der pH-Wert des Bades auf 4 eingestellt. Bei 801C wird das Färben begonnen, und danach wird die Temperatur des Bades während 20 Min. auf 100*0 gebracht und das Färben bei dieser Temperatur während weiterer 60 Min. fortgesetzt. Die Färbungen werden in üblicher Weise fertiggestellt.
Die Reflexionsstärke der so erhaltenen Färbungen wird mittels eines photoelektrischen Spektrometer (EPR-2) gemessen. Die K/S-Wcrie bei 500 ιημ spektraler Wellenlänge werden nach folgender Gleichung berechnet:
(I -Rf (I -K')2
^- 2R~ ■
Dies ist eine Abwandlung der bekannten Kubelka-Munk-Gleichung,d. h.
(I -R)2 2R "
in der R die Reflexionsstärke ausgedrückt in Dezimalen des gefärbten Materials und R' die Reflexionsstärke ausgedrückt in Dezimalen des ungefärbten Materials bedeutet, wobei die Kubelka-Munk^Gleichung im einzelnen auf den S. 92 und 93 des Journal of American Dyestuff Reporter vom 22. April! 968 erläutert wird.
Die K/S-Werte, die auf diese Weise erhalten werden, werden in bezug auf den jeweils verwendeten Carrier angegeben:
Carrier K/S-Wert
— A (ohne Carrier) 9
4 g/l B Maleinsäure 9
4 g/l C Maleinsäuredi-n-butylester 18
4 g/l 30 D Fumarsäure 9
4 g/l E Fumarsäurediäthylester 20
4 g/l F Weinsäure 8
4 g/l G Weinsäuredi-n-butylester 14
genannten 35 Aus diesen vergleichenden Zahlenangaben der
photometrischen Messung ist ersichtlich, daß die Verwendung von Maleinsäure, Fumarsäure und Weinsäure als Carrier bei den Färbeprozessen eine Farbintensität erzeugt, die derjenigen von Färbungen entspricht, die ohne Carrier hergestellt werden. Die Verwendung von Diestern von aliphatischen Dicarbonsäuren als Carrier, wie sie in der vorliegenden Erfindung beschrieben sind, führt zu Färbungen, die einen hohen K/S-Wert aufweisen und wobei die Farbintensität beträchtlich höher liegt als diejenige der erwähnten Färbungen.
Die photometrischen Messungen zeigen auch, daß die Verwendung von aliphatischen Dicarbonsäuren als solchen als Zusatz zum Färbebad nutzlos ist, während die Diester der aliphatischen Dicarbonsäuren, die 8 bis 14 Kohlenstoffatome enthalten, zu tiefen Färbungen führen, die reibecht sind. Auf diese Weise lassen sich die modifizierten Polyesterfasern mit basischen Farbstoffen im Vergleich zu bekannten Färbemethoden· sehr viel tiefer färben.

Claims (4)

  1. Patentansprüche:
    L Verfahren zum Färben von modifizierten Polyesterfasern, die Sulfonatgruppen enthalten, sowie deren Mischfasern und Mischflächengebilden mit anderen faserartigen Materialien mit kationischen Farbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Färben in Gegenwart von einer oder mehreren aliphatischen Dicarbonsäuredlest^rn vornimmt,die8bis 14 Kohlenstoffatome enthalten.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als aliphatische Dicarbonsäurediester das Di-n-butylmaleat der Säure verwendet
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als aliphatischen Dicarbonsäurediester das Diäthyldiadipat der Säure verwendet.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als aliphatischen Dicarbonsäurediester das Di-n-butylmalonat der Säure verwendet.
DE19732351348 1972-10-12 1973-10-12 Verfahren zum Färben von modifizierten Polyesterfasern Expired DE2351348C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10155672 1972-10-12
JP47101556A JPS5017585B2 (de) 1972-10-12 1972-10-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2351348A1 DE2351348A1 (de) 1974-05-02
DE2351348B2 DE2351348B2 (de) 1976-05-13
DE2351348C3 true DE2351348C3 (de) 1976-12-30

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