DE2406257B2 - Verfahren zum kontinuierlichen faerben von bahnfoermigem textilgut aus cellulosefasern mit reaktivfarbstoffen - Google Patents

Verfahren zum kontinuierlichen faerben von bahnfoermigem textilgut aus cellulosefasern mit reaktivfarbstoffen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Färben von bahnförmigem Textilgut aus Cellulosefasern und deren Mischungen mit synthetischen Fasermaterialien mit Reaktivfarbstoffen.
Die Vorteile des Klotz-Kurzverweil-Verfahrens zum Färben von Cellulosefasern mit Reaktivfarbstoffen sind weltweit anerkannt Dennoch wird als ein Nachteil dieser Färbeweise immer wieder der diskontinuierliche bzw. halbkontinuierliche Ablauf des Färbeprozesses angesehen: Dieses für die Fixierung von Reaktivfarbstoffen bisher wichtigste Verfahren erfolgt bekannterweise durch Klotzen der alkalihaltigen Farbstofflösungen auf das Textilgut und Verweilen des so behandelten Gutes bei Raumtemperatur für mindestens 90 Minuten, normalerweise 2 bis 4 Stunden, oder sogar über Nacht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bahnförmiges Textilgut aus Cellulosefasern und deren Mischungen mit synthetischen Fasermaterialien in wesentlich kürzerer Zeit als bisher mit Reaktivfarbstoffen zu färben.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine wäßrige Lösung von mindestens einem Reaktivfarbstoff zusammen mit einer Fixiermittel-Mischung aus einem flüssigen Alkaliwasserglas der Grädigkeit von 37 bis 6O0Be und einer Alkalilauge von 30 bis 45° Βέ im Verhältnis 1 :0,2 bis 1 :0,4 auf das Textilgut appliziert und das so behandelte Gut sodann zur Farbstoff-Fixierung durch Verweilen in einen Warenspeicher eingebracht, dort im abgetafelten Zustand bei 20 bis 8O0C für 5 bis 30 Minuten der Einwirkung von feuchter Wärme ausgesetzt und schließlich dem Warenspeicher wieder kontinuierlich entnommen wird.
Nach den zuvor beschriebenen Verfahren werden bei wesentlich verkürzter Verweildauer Färbungen mit voller Farbstoffausbeute erzielt. Dieses Ergebnis ist nur möglich, wenn man statt der bisher verwendeten Alkalilauge ein Gemisch aus Wasserglas und Alkalilau-Alkalikonzentrationen erlauben wegen des hohen Gehaltes an Wasserglas dennoch ein betriebssicheres Arheitpn
ge (eventuell noch Sodazusatz) als Fixiermittel für die verwendeten Reaktivfarbstoffe einsetzt Die zur Erzielung einer genügend schnellen Fixierung erforderlichen
Das Aufbringen der Färbeflotte erfolgt mit Hilfe eines bekannten Klotz-Aggregates, durch Aufsprühen oder durch Aufschäumen. Zur Erhöhung der Fixiergeschwindigkeit wird das Textilgut verfahrensgemäß bei 20 bis 8O0C, vorzugsweise 30 bis 6O0C, geklotzt. Dies kann man dadurch erreichen, daß die Klotzflotten vorgewärmt dem Foulard zugeführt oder in einen beheizbaren Chassis aufgebracht werden, oder das Textilgut schon vorgeheizt das Flottenauftragsgerät passiert Auch kann die Imprägnierung selbst innerhalb der vorbeheizten Verweilkammer erfolgen.
Nach dem Farbstoff auf trag wird das bahnförmige Textilgut vorteilhafterweise im schräg abgetafelten Zustand (Warenspeicher) auf ein Siebband abgelegt und verweilen lassen. Dieses kontinuierlich umlaufende Siebband kann horizontal oder geneigt angeordnet sein. Es ist ferner möglich, ein einziges langes Band oder auch mehrere Bänder, die übereinander angeordnet sind, einzusetzen. Dieses Band oder diese unterteilten Bänder befinden sich in einer geschlossenen Anlage, deren Gesamtfassungsvermögen 200 bis 1000 m, vorzugsweise etwa 400 bis 800 m Textilbahn beträgt. In dieser Anlage sind bei Betrieb Warengeschwindigkeiten von 10 bis 80 m/Minute möglich.
Die Temperatursteuerung im Warenspeicher, in dem wie schon erwähnt das Gut auf Temperaturen bis zu 8O0C aufgeheizt wird, erfolgt bei dem nicht zu hohen Energiebedarf mit Infrarotstrahlern bei gleichzeitiger Dampfinjektion. Dadurch ist eine exakte Feuchtigkeitskonstanz auf dem Gut gegeben. Auch kann eine Durchsaugung des Guts mit Hilfe von feuchter, warmer Luft vorgenommen werden. Die Siebbandanlage eignet sich für alle Durchsaugungs- und Injektionsvorgänge sehr gut, da das Gut auf dem Siebband entweder in gestauchter oder abgetafelter Form, oder auch vollkommen glatt aufliegt. Auch ist es möglich, das Gut auf dem
Siebband, wo es glatt aufliegt, mit Dampf durchströmen zulassen.
Bei Temperaturen von im allgemeinen 20 bis 800C im WarßBspeicbiT braudien Fleckenbildungen durch Kon-4enswasserbildung nicht befürchtet zu werden, da die temperatur- und Feuchtigkeitssteuening in diesen gereichen sehr genau erfolgen kann.
In der Ausbildung dieses Verfahrens liegt die Verwirklichung eines lange gehegten technischen Wunsches. Überraschenderweise gelingt es, die Schwie-Bgkeiten bei der Fixierung von Reaktivfarbstoffen im Verweilprozeß durch die Alkalimischung zu überwin- <ien. Hierbei verhindert das Wasserglas trotz des COrGehaltes der Luft in der Verweilkammer, daß sich die Alkalität während des Fixierpronesses ständig abschwächt und dadurch eine ungenügende Fixierung der Farbstoffe erfolgt Darüber hinaus können sich Temperaturabweichungen nach oben nicht nachteilig ,«if das Färbeergebnis auswirken. Ebenso wird durch den Feuchtigkeitsgehalt im Innern des Aggregates ein Austrocknen der Färbungen vermieden. Durch die leicht angehobene Temperatur — im Zusammenwirken mit der Alkalimischung — ergeben sich brauchbare Fixierzeiten. Außerdem läßt iich dieser erforderliche Temperaturbereich sehr gut steuern. Extrem hohe Laugenmengen sind nicht erforderlich.
In bezug auf die praktische Durchführbarkeit des beanspruchten Verfahrens ist es auch nicht voraussehbar gewesen, daß die durch das Aufstauchen der feuchten Ware normalerweise zu erwartenden Unegalitäten nicht auftreten.
Gegenüber den bisher bekannten Niß-Dämpf-Verfahren ist infolge der verfahrensgemäß eingesetzten Alkalimischung eine wesentlich geringere Hydrolyseneigung der Reaktivfarbstoffe vorhanden. Dadurch können Ausbeutesteigerungen, besonders bei tiefen Farbtönen, festgestellt werden.
Für das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich auch langsamer fixierende Farbstoffkombinationen einsetzen. In diesen Fällen kann die Faibstoffixierung durch einen sich an die Verweiloperation anschließenden Dämpfprozeß, z. B. bei 1030C, oder durch ein Eintauchen der von der Verweiloperation kommenden Ware in heiße Wasserglaslösung abgeschlossen werden. Wiederum ist es die Mischung aus Alkalilauge und Wasserglas, die hier jegliche zu erwartende Schwierigkeit ausschließt. Die Temperatur dieser Nachbehandlungsprozesse muß nicht ganz genau eingehalten werden, es ist auch nicht erforderlich, daß der Dämpfer absolut luftfrei ist und eine eventuelle Überschreitung der Dämpfzeit bringt keinerlei Nachteile. Auch kann eine abschließende Passage durch eine heiße Lösung aus Wasserglas und Alkalilauge eine sofortige Fixierung erzwingen. Für das erfindungemäße Verfahren gilt als Vorteil, daß die Farbausbeuten bei der beschriebenen Kombination von Verweilzone und heißer Nachfixierung deutlich höher sind als wenn ohne die beschriebene Verweilstrecke gearbeitet wird, was sowohl durch den Abspüleffekt als auch die höhere Hydrolysereaktion erklärt werden kann.
Das Verfahren kann auf Geweben aus Cellulosefasern und deren Mischungen mit Synthesefasern wie auch auf Maschenware und vor allem auf Rundstuhlwaren, Frottierwaren, sowie auf allen Velour- und Samtqualitäten eingesetzt werden.
Das sogenannte Verweil-Fixier-Verfahren kann auch mit gutem Erfolg für das Färben von Polyester/Cellulosefaser-Mischgeweben eingesetzt werden. Hierbei wird der Polyesterfaseranteil zuerst mit Dispersionsfarbstoffen nach dem Thermosol-Verfahren und anschließend die Cellulosefaserkomponente nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefärbt Es kann aber auch beim Einsatz von hydrolysebeständigen Rsaktivfarbstoffen zunächst die Cellulosefaser gefärbt werden. Während des Aufenthaltes im Warenspeicher, während des Auswaschprozesses und während der anschließenden Thermofixierung kann bei geeignetem Fasermaterial jedesmal eine Bauschentwicklung stattfinden. Auch ist es möglich, anschließend die Polyesterfaser auf einer Jet-Färbeanlage zu färben.
Als Reaktivfarbstoffe kommen für das vorliegende Verfahren die unter diesem Begriff bekannten organischen Farbstoffe in Betracht Es handelt sich hierbei vorwiegend um solche Farbstoffe, die mindestens eine mit Polyhydrpxylfasern reaktionsfähige Gruppe, eine Vorstufe hierfür oder einen mit der Polyhydroxylfaser reaktionsfähigen Substituenten erhalten. Als Grundkörper 3er organischen Farbstoffe eignen sich besonders solche aus der Reihe der Azo-, Anthrachinon- und Phthalocyaninfarbstoffe, wobei die Azo- und Phthalocyanrn-Farbstoffe sowohl metallfrei als auch metallhaltig sein können. Als reaktionsfähige Gruppen und Vorstufen, die im alkalischen Medium solche reaktionsfähige Gruppen bilden, seien beispielsweise Epoxygruppen, die Äthylenimidgruppe, die Vinylgruppe in einer Vinylsulfongruppe oder im Acrylsäurerest ferner die 0-SulfatoäthyIsulfongruppe oder die 0-Chloräthylsulfongruppe genannt Außerdem kommen für diese Verfahren Derivate der Tetrafluorcyclobutyl-Reihe, z.B. derjenige der Tetrafluorcyclobutylacrylsäure in Frage. Als reaktionsfähige Substituenten in Reaktivfarbstoffen dienen solche, die leicht abspaltbar sind und einen elektrophilen Rest hinterlassen. Als Substituenten kommen beispielsweise Halogenatome an folgenden Ringsystemen in Betracht: Chinoxalin, Triazin, Pyrimidin, Phthalazin und Pyridazon. Es können auch Farbstoffe mit mehreren Reaktivgruppen unterschiedlicher Art verwendet werden.
Die zur Fixierung benötigten Alkalilaugen können in den beim Färben mit Reaktivfarbstoffen üblichen Mengen, meist etwa 5 bis 150 g pro Liter Klotzflotte, zur Anwendung kommen. Als solche alkalische Verbindungen kommen zweckmäßig wäßrige Lösungen von vorzugsweise Natriumhydroxyd, fernerhin von Kaliumhydroxyd, entsprechend einer Alkalistärke zwischen 30 und 45° Be in Frage.
Von den flüssigen Alkaliwassergläsern, die nach dem vorliegenden Verfahren den Klotzbädern zugesetzt werden, kommen zweckmäßigerweise auf dem Markt befindliche Natronwassergläser in Betracht. Bevorzugt werden Natronwassergläser der Grädigkeit von etwa 37° bis etwa 60° B6, entsprechend einem SiOa-Gehalt der wäßrigen Lösung von etwa 27,2 bis etwa 38,2 Gewichtsprozent verwendet Die Einsatzmenge hängt von der Grädigkeit des verwendeten Alkaliwasserglases, von der Farbstoffkonzentration und von der Art des Farbstoffes ab und beträgt im allgemeinen etwa 25 g bis etwa 350 g, bevorzugt etwa 50 g bis 200 g, pro Liter Klotzflotte.
Beispiel 1
Ein Gewebe aus Zellwollstapelfasern wird mit einer wäßrigen Flotte, die im Liter 50 g des Farbstoffes der
Formel
O2S -^V-N=N-C-C-CH3
CH2 JLtj HO-C N
CH2 N
Q-SO3Na
SO3Na
und außerdem
deutlich farbschwächere Färbungen erhalten. Die Farbstärke beträgt dann nach einer Dämpfzeit von
10Sekunden76:100
30Sekunden84:100
60Sekunden84:100
Beispiel 3
30 g/l des Farbstoffes der Formel
O Cu O NH-CO—CH3
s » 1 I
15
1OO g/l Natron wasserglas von 49° Βέ
20 cmVl Natronlauge von 38° Βέ (32,5 Gew.-%)
bei einer Temperatur von 35° C und einer Flottenaufnahme von 70% (bezogen auf das Gewicht der trockenen Ware) geklotzt und anschließend in abgetafeitern Zustand bei 400C verweilen lassen. Nach einer Verweilzeit von 10 Minuten und der üblichen Nachbehandlung der Färbung wird praktisch die gleiche Ausbeute an fixiertem Farbstoff erzielt, als wenn diese Klotzung bei Raumtemperatur (210C) erfolgt wäre und die Verweilzeit nach der bekannten Kaltverweil-Methode 2 Stunden (ebenfalls bei Raumtemperatur) betragen hätte.
Der farbmetrische Farbstärke-Vergleich der beiden Färbungen betrug 97 :100.
Diese Messungen sind mit einem Hardy-Spektrophotometer vorgenommen worden.
O2S
N=N
OCH3 HQ3S
SQ3H
25
30
35 werden zusammen mit
100 g/l Natron wasserglas von 49° Βέ und
20 cmVl Natronlauge von 38° Be
in Form einer wäßrigen Flotte auf mehrere Zellwollgewebe bei 40° C sowie mit 70 Gew.-% Flottenaufnahme geklotzt und bei der gleichen Temperatur 10 bzw. 20 Minuten verweilen lassen. Die nach der Nachbehandlung dieser Färbungen erzielte Ausbeute entsprach derjenigen, wie sie nach dem bekannten KJotz-Kurzverweil-Verfahren erzielt werden kann. Auch eine weitere Verlängerung der Verweilzeit der Färbung bei 40° C auf 40 Minuten brachte keine Veränderung der Nuance in Farbton und -tiefe.
Beispiel 2
40
Beispiel 4
Ein Gewebe aus mercerisierter Baumwolle wird mit Mercerisiertes Baumwollgewebe wurde mit einer
einer wäßrigen Flotte, die den gleichen Farbstoff wie in wäßrigen Flotte von 20 g/l des Farbstoffes der Formel Beispiel 1 und mit der gleichen Farbstoffkonzentration 45
in Gegenwart von
100 g/l Natronwasserglas von 49° Βέ und
30 cmVl Natronlauge von 38° Βέ
enthält, bei einer Temperatur von 18° C sowie 70 Gew.-% Flottenaufnahme geklotzt und 5 Minuten bei der gleichen Temperatur verweilen lassen. Anschließend erfolgt eine Behandlung der geklotzten Ware während 10 Sekunden mit Wasserglas-Lösung bei 95°C.
Nach der üblichen Nachbehandlung der Färbung erhält man ein farbmetrisches Ausbeuteverhältnis von 97 :100, im Vergleich zu einer Färbung mit der üblichen Ausbeute nach dem bewährten Klotz-Kurzverweil-Verfahren bei einer Verweilzeit von 2 Stunden bei Raumtemperatur.
Wird nach einer Verweilzeit von 5 Minuten bei Raumtemperatur die oben hergestellte Färbung an-' schließend noch 10 Sekunden bei 103— 1050C gedämpft, so erhält man eine gleichtiefe Färbung (97:100). Arbeitet man im vorliegenden Fall dagegen ohne die Verweilstrecke und dämpft das Gewebe unmittelbar nach dem Klötzen bei 103—105°C, dann werden HO3S
NH-CO-NH2
NH
SO3H
100 g/l Natronwasserglas von 49° Βέ und 30 cm3 Natronlauge von 38° Βέ bei 23°C imprägniert und bei dieser Temperatur 5 Minuten in abgetafelter Form verweilen lassen. Analog dazu wurde eine zweite Klotzung nach einer Verweilzeit von 5 Minuten während 10 Sekunden mit Sattdampf bei 1050C behandelt. Die nach der Nachbehandlung (gründliches Spülen und Entfernen des unfixierten Farbstoffanteiles) erzielten Farbausbeuten der beiden Färbungen wurden miteinander verglichen und dabei gleiche Farbtiefe beobachtet.
Beispiel Eine wäßrige Flotte, die 50 g/l des Farbstoffes der Formel
[sO2-NH-^"Y-SO2-CH2-CH2-OSO3HI
Cu-Pc
[SO3H]2 (Cu—Pc— = Kupfeφhthalocyanin)
■
100 g/l Wasserglas von 49° Be und 30 cmVl Natronlauge von 38° Be enthält, wird bei 22°C sowie 70 Gew.-% Flottenaufnahme auf mercerisiertes Baumwollgewebe geklotzt. Im Anschluß an eine Verweilzeit der Klotzung von 10 Minuten wird die Ware 10 Sekunden bei 103- 1050C gedämpft. Nach der üblichen Nachbehandlung wird eine Farbausbeute der so erzeugten Färbung von 97 :100 im Vergleich mit einer entsprechend dem Klotz-Verweil-Verfahren über Nacht bei Raumtemperatur gelagerten Färbung erzielt.
Läßt man die zuvor hergestellte Klotzung 10 Minuten bei Raumtemperatur verweilen und taucht diese anschließend für 10 Sekunden in eine Wasserglas-Lösung von 950C, dann erhält man eine gleichtiefe Färbung. Durch eine Verlängerung der Verweilzeit bei Raumtemperatur auf 20 Minuten kann die Ausbeute dieser Färbung noch um 5% gesteigert werden.
Würde man die Ware jedoch mit dem gleichen Farbstoff und den angegebenen Chemikalien klotzen und diese Klotzung unmittelbar ohne Verweilen dämpfen, also nach dem Naßdämpfverfahren arbeiten, dann werden selbst nach 30 Sekunden Dämpfzeit deutlich farbschwächere Färbungen erhalten. Die Farbstärken ergeben
nach 10 Sekunden Dämpfzeit 44 :100 nach 30 Sekunden Dämpfzeit 76 :100.
Beispiel 6
Es wird eine wäßrige Flotte, die im Liter 30 g des Farbstoffes der Formel SO3H OH
SO3H
sowie 100 g Wasserglas von 48° Be und Natronlauge (32,5%ig) enthält, bei 400C sowie mit 70 Gew -% Flottenaufnahme auf mercerisiertes Baumwollgewebe geklotzt Nach einer Verweilzeit von 10 Minuten bei 400C wird die Ware 30 Sekunden bei 103-1050C gedämpft Die nach der Nachbehandlung erzielte Farbtiefe wurde mit einer Färbung verglichen, die ohne Verweilung bei 400C unmittelbar nach dem Klotzen 30 Sekunden bei 103- 1050C gedämpft wurde. Das Farbstärkeverhältnis ergab 100 :86 zu Gunsten des Verfahrens mit Verweilstrecke.
Beispiel 7
,Eine Wirkware aus gebleichter Baumwolle wird bei ,,temperatur sowie 70 Gew.-* Flottenaufnahme eSTwäßrigen Flotte geklotzt die 50g/l des F2C-CF2
NH-CO-CH=CH-C-C-CH3 H H
Farbstoffes der Formel
SO3H
HO3S
45
N=N
OH
SQ g/l des Farbstoffes der Formel
SO3H
100 g/l Wasserglas von 49° Be und 40 cmVl Natronlau
ge von 38° Be enthält Diese Klotzung wird nun S
Stunden bei Raumtemperatur verweilen lassen, h
einem anderen Fall wird die geklotzte Ware nach eine
Verweilzeit von 5 Minuten bei 30-400C 10 Sekunde!
bei 103 - 105°C gedämpft. Es werden nach der üblichei
5i> Nachbehandlung gJdchtiefe Färbungen erhalten.
Beispiel
HO NH-CO
N=N
SO2-CH=CH2
HO3S
efcer
ge von 38° Be bei 400C auf mercerisiertes Baumwollgewebe geklotzt und 10 Minuten bei 400C verweilen lassen. Anschließend wird das Gewebe für 10 Sekunden in 95°C heiße Wasserglas-Lösung getaucht. Führt man im vorliegenden Fall dagegen das Klotzen und Verweilen bei Raumtemperatur (21°C) aus, dann
werden nach der üblichen Nachbehandlung Farbstarken von 100 :96 erreicht. Taucht man dagegen die geklotzte Ware unmittelbar ohne Verweilzeit in heiße Wasserglas-Lösung während 10 und 30 Sekunden, dann werden deutlich hellere Färbungen erzielt (68 :100).

Claims (3)

Palentansprüche:
1. Verfahren zum kontinuierlichen Farben von bahnförmigem Textilgut aus Cellulosefasern und deren Mischungen nut synthetischen Fasermaterialien mit Reaktivfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Lösung von mindestens einem Reaktivfarbstoff zusammen mit einer Fixiermittel-Mischung aas einem flüssigen Alkali- i" wasserglas der Grädigkeit von 37 bis 600Be und einer Alkalilauge von 30 bis 45° Be im Verhältnis 1 :0,2 bis 1:0,4 auf das Textilgut appliziert und das so behandelte Gut sodann zur Farbstoff-Fixierung durch Verweilen in einen Warenspeicher eingebracht, dort im abgetafelten Zustand bei 20 bis 8O0C für 5 bis 30 Minuten der Einwirkung von feuchter Wärme ausgesetzt und schließlich dem Warenspeicher wieder kontinuierlich entnommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß beim Einsatz von langsam reagierenden Farbstoffenderen Fixierung durch einen kurzen, sich an das Verweilen anschließenden Dämpfprozeß abgeschlossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einsatz von langsam reagierenden Farbstoffen deren Fixierung durch eid kurzes Eintauchen in eine heiße Wasserglaslösung abgeschlossenwird.
DE19742406257 1974-02-09 1974-02-09 Verfahren zum kontinuierlichen Färben von bahnförmigem Textilgut aus Cellulosefasern mit Reaktivfarbstoffen Expired DE2406257C3 (de)

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