DE2422333A1

DE2422333A1 - Faerbeverfahren

Info

Publication number: DE2422333A1
Application number: DE19742422333
Authority: DE
Inventors: David Melville Fawkes; Patrick Harwood Harrell; Edwin Dennis Harvey
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1973-05-08
Filing date: 1974-05-08
Publication date: 1974-11-28
Also published as: IT1012179B; FR2228888A1; JPS5029889A; FR2228888B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Färbeverfahren und insbesondere auf ein Verfahren zum Färben von synthetischen Polyestertextilmaterialien.

Es ist bekannt, synthetische Polyestertextilmaterialien mit dispersen Farbstoffen aus wäßrigen Färbebädern zu färben. Um die Wirksamkeit des Färbeverfahrens zu verbessern, ist es auch bekannt, verschiedene organische Verbindungen, welche üblicherweise als Träger bezeichnet werden, in das Färbebad einzuverleiben

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Eine- andere Technik besteht darin, das Färbeverfahren bei einer Temperatur über 10O⁰C und unter einem überatmosphärischem Druck auszuführen. Die letztere Technik erlaubt es, flüchtige organische Verbindungen als Träger anstelle der weniger flüchtigen Materialien, die beim Färben bei atmosphärischem Druck üblich sind, zu verwenden.

Zwar bringt die Verwendung von Trägern Vorteile mit sich, wie zum Beispiel eine verbesserte Farbausbeute in kurzen Färbezyklen, eine bessere Egalisierung, eine bessere Bedeckung von Faserunregelmäßigkelten und eine größere Auswahlmöglichkeit für Farbstoffe, aber hierdurch werden auch Schwierigkeiten eingeführt, die mit den Kosten des Trägers und seine anschließende Anwesenheit im gefärbten Polyestermaterial verbunden sind. So kann es vorkommen, daß ein durch den Polyester während des Färbeverfahrens absorbierter Träger bei nachfolgenden Hochtemperaturbehandlungen, wie z.B. Thermofixierungsverfahren, abgegeben werden kann. Die Abgabe solcher Träger während der Thermofixierung von gefärbten Polyestertextillen 1st wegen der möglichen Feuergefahren, Gesundheitsrisiken für die Arbeiter, Umweltverschmutzung und möglichem !■.'andern des Farbstoffs zur Faseroberfläche unerwünscht. Wenn, xs'ie es hin und wieder der Fall ist, das gefärbte Material nach dem Färben nicht thermofixiert wird, dann kann die Anwesenheit von absorbierten Trägern zu einer verschlechterten Lichtechtheit der aufgebrachten dispersen Farbstoffe und zu einer langsamen Infreiheltsetzufig der organischen Flüssigkeit bei der Lagerung oder bei der Vermarktung der gefärbten Waren führen, was wiederum 2u eineir unangenehmen Geruch und zu unangenehmen Dämpfen führt, die für die Gesundheit schädlich sein können.

Aui?erderr. bringt die Beseitigung der Färbebadflüssigkeiten, welche Träger enthalten, Schwierigkeiten mit sich, da der Träger ein teures Material ist und da seine Beseitigung Umweltverschmutzungsproblerne mit sich bringen kann.

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Gemäß der !Erfindung ist es nunmehr möglich, flüchtige Träger beim Färben von synthetischen Polyestertextilien zu verwenden, wobei aber die früher mit ihrer Verwendung verknüpften Schwierigkeiten "verringert sind.

So wird also gemäß der Erfindung ein Verfahren zum absatzweisen Färben von synthetischen Polyestertextilmaterialien vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man dieses Material in einer Färbezone in einer wäßrigen Färbeflüssigkeit behandelt, die nicht mehr als 10 Vol.-% einer organischen Flüssigkeit, die zur Bildung eines Azeotrops mit Wasser fähig ist, und einen dispersen Farbstoff enthält, wobei diese Färbe flüssigkeit während mindestens eines Teils der Behandlung auf eine höhere Temperatur als der Siedepunkt des Azeotrops und auf einen höheren Druck als der atmosphärische Druck gehalten wird, worauf dann die organische Flüssigkeit aus der verbrauchten Färbeflüssigkeit durch Destillation zurückgewonnen wird.

Synthetische Polyestertextilmaterialien, die durch das erfindungsgemäße Verfahren gefärbt werden können, sind insbesondere aromatische Polyestertextilmaterialien, wie z.B. Polyäthylenterephthalatfasern, die jede Textilform aufweisen können. Das Verfahren ist besonders geeignet zum Färben von Polyesternähfäden, die hinsichtlich der Trägerverwendung und der verwendeten Temperaturen sehr anspruchsvoll sind, und zwar aufgrund der Natur der verstreckten Fäden und der Notwendigkeit Farbstoffe mit der höchsten Sublimationsechtheit zu verwenden.

Disperse Farbstoffe, die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, sind in der technischen Literatur ausführlich beschrieben. Beispiele für geeignete disperse Farbstoffe, sind im Colour Index, 3.Auflage, (herausgegeben 1971

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aurch die Society of Dyers and Colourists) auf den Seiten 2^75-27^1 beschrieben. Gegebenenfalls können disperse Farbstoffe, die ein oder mehrere Carboxy-, Hydroxy- oder Sulfamoylgruppen enthalten, der Färbeflüssigkeit in Formeines wasserlöslichen Salzes, insbesondere eines Alkalimetallsalzes, zugegeben werden, wobei die Färbeflüssigkeit vor dem Färbeverfahren angesäuert v;ird.

Die organischen Flüssigkeiten, die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden besitzen vorzugsweise in Wasser niedrige Löslichkeiten, d.h. Löslichkeiten Von'nicht mehr als 10 Gew.-% bei Raumtemperatur. Vorzugsweise sollte die Menge der in der · Färbeflüssigkeit vorhandenen organischen Flüssigkeit die Löslichkeit in !vasser unter den Färbebedingungen nicht überschreiten. Diese "enge liegt in geeigneter VJeise zwischen 0,1 und 7, vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 Vol. -%. Es v/ird auch bevorzugt, organische Flüssigkeiten zu verwenden, die mit siedendem Wasser unterhalb ICO C bei atmosphärischem Druck Azeotrope bilden, wobei die Azeotrcpe solcher Zusammensetzung sein sollten, daß ale Dampfphase ausreichend reich an der organischen Flüssigkeit ist, urri eine rasche Entfernung zu ermöglichen. Zusätzlich sollte eic organische Flüssigkeit dazu fähig sein, den Farbstoff in fev.'isser: Ausr.aS aufzulösen und das Polyestertextilmaterial zu benetzen. Da es ein weiteres Kerkmal des erfindungsgemäßen Tär-teverfahrens ist, die organische Flüssigkeit zurückzugewinnen, sollte die Flüssigkeit unter den Färbebedingungen so stabil sein, Gä£ sie in hoher Ausbeute unverändert zurückgewonnen wer-. oen kann.

Geeignete organische Flüssigkeiten sind z.B. Alkohole, wie z.B. n-:-;utar:oi, sec-Eutanol, tert-Butanol, Amylalkohol, 3-Pentanol, '^;T-!-:ethyl-2-pentanol, Hexanol und Cyclopentane^, Ketone, wie z.B. Cyclohexanon, Cyclopentanon, A'thyl-butyl-keton, Methyl-arryl-keton,

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5-Kethyl-2-hexanon, Methyl-isobutyl-keton und I^ethyl-propylketcn, fisher, wie z.B. Di-isopropyl-äther, aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Hexan, Octan, Cyclopentan und Cyclohexan, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Benzol, Toluol, Äthyl-, Propyl- und Isopropylbenzole und o-, m- und p-2-Cylol. Halogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Perchloroäthylen, Trichloroäthylen und 1,1,1-Trichloroäthan, und halogenierte aromatische Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Chlorobenzol und o-, in- und p-Chlorotoluol.

Die bevorzugte organische Flüssigkeit ist n-Butanol, und die bevorzugte Färbetemperatur liegt im Bereich von 100 bis 130⁰C.

Zusätzlich zu der organischen Flüssigkeit kann die wäßrl.re Färbeflüssigkeit auch übliche Färbebadzusätze enthalten, die bei der absatzweisen Färbung von Polyestertextilmaterialien üblich sind. Selche Zusätze sind beispielsweise organische und anorganische Säuren und deren Salze, wie auch oberflächenaktive Mittelj insbesondere anionische und nicht-ionische oberflächenaktive Mittel.

Air Ende des Färbpverfahrens wird die organische Flüssigkeit aus der verbrauchten Färbeflüssigkeit durch Destillation zurückgewonnen. Die Rückgewinnung der organischen Flüssigkeit kann ausgeführt werden, bevor das Textilmaterial aus der Färbeflüssigkeit entnommen wird. In diesem Fall kann die Rückgewinnung dadurch ausgeführt werden, daß man die Temperatur des Färbebads auf die Temperatur des azeotropen Siedepunkts herabsetzt und das Azeotrop abcostilllert. Es Ist auch zweckmäßig, die Destillation auszuführen, während das Färbebad auf die Färbetemperatur gehalten wird, indem man die Dämpfe in einen Kühler, der auf atmosphärischen Druck gehalten wird, oder in einen geschlossenen Kühler, der den über-

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r- Druck des Druckbehälters aufweist, ventilieren

Alternativ kann die Rückgewinnung der organischen Flüssigkeit nach dem Abtrennen des Textilmaterials von der Färbeflüssigkeit ausgeführt werden.

So kann die Rückgewinnung der organischen Flüssigkeit durchgeführt werden, nachdem im wesentlichen die gesamte verbrauchte Färbeflüssigkeit von der Färbezone zu einer zweiten Zone, überführt worden ist, wobei dann jegliche restliche organische Flüssigkeit weitgehend vom Textilmaterial entfernt wird, während sich letzteres noch in der Färbezone befindet. In der Praxis kann dies dadurch erreicht werden, daß man die Flüssigkeit aus dem Färbebehälter, bei dem es sich um jeden geeigneten Druckfärbebehälter handeln kann, in einen Hilfsbehälter pumpt. Das Textilmaterial, welches in der Färbezone verbleibt, wird dann

behandelt, um die organische Flüssigkeit-so weit wie möglich zu entfernen, beispielsweise dadurch, daß man Dampf oder hoi£e Luft durch den Färbebehälter und. in den Hilfsbehälter führt· oder daß man das Textilmaterial im Färbebehälter mit sieder.des Wasser behandelt und die Dämpfe zum Hilfsbehälter führt. Die verbrauchte Färbeflüssigkeit im Hilfsbehälter wird dann einer Destillation unterworfen, um die organische Flüssigkeit zurückzugewinnen, welche in Form ihres wäßrigen Azeotrops destilliert.

Es ist auch möglich, das Textilmaterial aus der Färbezone in eine Dampfkammer zu überführen, wo es mit Dampf behandelt wird, um restliche organische Flüssigkeit zu entfernen.

Unabhängig vom verwendeten Verfahren wird die Destillation vorzugsweise so lange fortgesetzt, bis die restliche Färbeflüssigkeit weitgehend frei von der organischen Flüssigkeit ist. Die

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kondensierten Dämpfe können in ihre Komponenten, nämlich Wasser und organische Flüssigkeit, durch jede geeignete Einrichtung bzvi. Maßnahme getrennt werden, aber es wird vorzugsweise das gesamte Kondensat ohne Trennung in einem anschließenden Färbeprozeß verwendet.

Bei einer modifizierten Form kann das erfindungsgemäße Verfahren für die Nachstellung ungleichmäßiger Färbungen auf synthetischen Polyestertextilmaterialien verwendet werden. Um eine solche Nachstellung durchzuführen, wird das gefärbte Material in der wäßrigen Färbeflüssigkeit behandelt, welche die organische Flüssigkeit und. gegebenenfalls einen dispersen Farbstoff enthält.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, worin alle Teile und Prozentangaben in .Gewicht ausgedrückt sind.

Beispiel 1

Es wird ein Färbebad hergestellt, welches aus 225 Teilen< >Wasser, 15,0 Teilen n-Butanol und 10 Teilen einer wäßrigen Dispersion des Färbstoffs besteht, der durch Kuppeln von diazotierten. 2_tk-' Dinitro-6-bromoanilin mit S-Acetylamino-ö-methoxy-N-carboxyäthyianilin erhalten wird.

•Die bei diesem Versuch verwendete wäßrige Dispersion wird dadurch hergestellt, daß 1 Teil Farbstoff in 100 Teilen wäßriger Lösung, die 3»0 Teile des anionischen Ligninsulfonate enthält, welches als P.eax 83A im Handel erhältlich ist, in einer Kugelmühle 24 st gemahlen wird.

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Das Färbebad wird mit Essigsäure auf pH 4,0 eingestellt, und das erhaltene dispergierte Färbebad wird in einen gerührten Autoklaven mit einem Passungsvermögen von 700 ml zusammen mit 10 Teilen gebauschtem gestricktem Polyäthylenterephthalatmaterial, das unter dem Warenzeichen "Crimplene" im Handel erhältlich ist, eingebracht.

Hierauf wird ein mäßiges Rühren begonnen, worauf dann die Temperatur während 30 min auf 120⁰C angehoben wird. Wenn Dämpfe beginnen, aus dem Luftablaßventil auszutreten, dann wird das . Ventil verschlossen. Das Färben wird weitere 60 min bei 120⁰C fortgesetzt.

Am Ende dieser Färbezeit wird die Temperatur des Färbebads auf 120⁰C gehalten, wobei das Luftaustrittsventil geöffnet und so reguliert wir.d, daß das binäre Azeotrop aus Wasser und n-Butanol in einen wassergekühlten Kühler ventiliert wird. Das binäre Azeotrop wird bei atmosphärischem Druck kondensiert bis kein weiteres Butanol mehr entfernt wird. Das binäre Kondensat wird für die nachfolgende Färbung gelagert. Der Autoklav Wird auf 70°C abgekühlt, und das erschöpfte Färbebad wird durch Zusatz von Natriumcarbonat' auf 8,0 eingestellt.

Die erschöpften Färbebadflüssigkelten werden zu einem Lagerbehälter abgelassen und durch Gas/Flüssigkeits-Chromatographie analysiert. Die erschöpfte Flüssigkeit ist frei von n-Butanol und kann in die Kanalisation eingelassen werden.

Eine Probe des gefärbten Textilstoffs wird in einen Reaktionskolben eingebracht, welcher in einem ölbad auf 150⁰C erhitzt wird, über den erhitzten Textilstoff wird Stickstoff geleitet, und die Dämpfe werden durch Gas/Flüssigkeits-Chromatographie analysiert. Der Farbstoff ist frei von absorbiertem n-Butanol.

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Ähnliche quantitative und qualitative Analysen des binären Destillats ergeben, daß das n-Butanol als binäres Azeotrop ohne chemische Veränderung und in nahezu theoretischer Ausbeute zurückgewonnen wurde.

Der gefärbte Textilstoff besitzt eine tiefblaue, egalisierte Färbung. Ein mikroskopischer Querschnitt zeigt, daß die einzelnen Faserndes Textilmaterials .voll durchdrungen sind.

Eine Analyse der gefärbten Faöern ergibt, daß 82$ des Farbstoffs zum Färben der Fasern bei diesem Verfahren ausgenützt worden sind.

Eine Vergleiehsfärbung wird wie oben ausgeführt, und zwar mit identischen Zeit- und Temperaturprofilen, wobei jedoch kein n-Butanol-Träger verwendet wird.

Die erhaltene Färbung ist schwach blau, nicht voll durchdrungen ^-und weniger egalisiert. Die Farbstoffausbeute beträgt nur 24$.

Polyester wird in verschiedene Farbtontiefen durch die beiden obigen Verfahren gefärbt. Die erhaltenen Resultate sind wie folgt:

% Farbstoff Farbstoffausbeute in % des angewendeten

Farbstoffs

0,2 , 0,4 0,8 1,0 1.5 2,0 .

Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf die Farbstoffausbeute in Abwesenheit von n-Butanol.

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93,1	(72,1)
93,1	(61,8)
91,0	(27,9)
82,5	(24,1)
64,4	(18,1)
54,2	(16,5)

In allen Fällen ist das Färbeverhalten bei Unterstützung durch das Lösungsmittel besser als beim Vergleich.

Die Verwendung von 6% n-Butanol im Färbebad ohne Lösungsmittelrückgewinnung ist kommerziell nicht annehmbar.

Beispiel 2

Die Färbung von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch zurückgewonnenes binäres Destillat von Beispiel 1 anstelle des n-Butanols und eines Teils des vorher verwendeten Wassers verwendet

wurde. Es wurden die gleichen Resultate und die gleiche Lösungsmittelrückgewinnung wie in Beispiel 1 erhalten.

Beispiel 3

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch die Destillation unter Verwendung eines geschlossenen Kühlersy3tems ausgeführt wird und der Azeotropdampf unter den gleichen überatmosphärischen Bedingungen, wie sie im Färbebehälter existieren, kondensiert wird. Es werden ähnliche Resultate wie im Beispiel 1 erhalten.

Beispiel 4

Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jedoch am Ende der 60 min dauernden Färbezeit das Färbebad abgekühlt wird und eine Destil lation unter atmosphärischem Druck ausgeführt wird, der sowohl im Autoklaven als auch im Kühlersystem herrscht.

Es werden ähnliche Resultate wie im Beispiel 1 erhalten.

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Beispiel 5

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, mit dem Unterschied, daß nach dem Färben während 60 min bei 120⁰C das Färbebad auf 80°C abgekühlt wird und die restliche Färbeflüssigkeit in eine gesonderte Destillationsapparatur Überführt wird. Der im Autoklaven enthaltene gefärbte Textilstoff wird dann 20 min der Einwirkung von atmosphärischem Dampf mit 100⁰C ausgesetzt. Der austretende Dampf, der n-Butanol enthält, wird kondensiert, und das Kondensat wird mit der bereits überführten restlichen Färbeflüssigkeit gemischt. Dann wird eine Rückgewinnung des chemisch unveränderten n-Butanols während der Kondensation des binären Azeotrops mit Wasser durch Destillation der vereinigten Flüssigkeiten durchgeführt, worauf dann die von n-Butanol befreite Färbeflüssigkeit verworfen wird. Das zurückgewonnene n-Butanol eignet sich für die erneute Verwendung -in dem Verfahren.

Der gefärbte und gedämpfte "Crimplene"-Textilstoff wird dann der in Beispiel 1 beschriebenen Analyse unterworfen. Der gefärbte Textilstoff ist mit demjenigen von Beispiel 1 identisch. Er ist weitgehend frei von h-Butanol. Er kann anschließend weiteren Behandlungen, -wie z.B. einer trockenen Erhitzung oder einer Dampffixierung unterworfen werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß absorbiertes n-Butanol in Freiheit gesetzt wird. Somit wird eine Verunreinigung der Atmosphäre vermieden.

Beispiel 6

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, mit dem Unterschied, daß nach dem 60 min dauernden Färben bei 120⁰C das Färbebad auf 80°C abgekühlt wird, die restliche Färbeflüssigkeit in eine Destillationsapparatur überführt wird und der Autoklav, der 10 Teile

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gefärbten "Crimplene"-Textilstoff enthält, wieder mit 100 Teilen Wasser beschickt wird.

Der gefärbte Textilstoff wird dann in der frischen Flüssigkeit meißig gerührt, wobei die Temperatur bei atmosphärischem Druck sum Sieden angehoben wird. Der erhaltene Dampf, der n-Butanol enthält, wird dann kondensiert und mit der bereits überführten Färbeflüssigkeit gemischt. Die Destillation wird 20 min fortgesetzt, worauf der Färbeautoklav, die darin enthaltene Flüssigkeit und der gefärbte Textilstoff frei von n-Butanol sind unc für eine weitere Verarbeitung bereit sind. Durch Destillation der vereinigten Flüssigkeiten wird eine nahezu quantitative Rückgewinnung von n-Butanol in Mischung mit Wasser erreicht.

Während der Rückgewinnung von n-Butanol durch Destillation kann eine Erhitzung der erschöpften Flüssigkeiten dadurch ausgeführt werden, daß man Dampf direkt in die Flüssigkeit einführt oder daß man eine mit Dampf oder Öl beheizte Schlange in die Flüssigkeit eintaucht oder daß man elektrische Tauchsieder verwendet.

Beispiel 7

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, wobei CI. Disperse Blue 122 als Farbstoff verwendet wird. Es wird eine gut durchdrungene Färbung erhalten. Ähnliche Färbungen und ähnliche Lösungsmitte lrückgewinnungen werden erhalten, wenn das n-Butanol durch n-Propanol oder Perchloroäthylen ersetzt wird.

Beispiel 8

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, wobei CI. Disperse Orange 1J> als Farbstoff verwendet wird. Es wird eine gut durchdrungene Färbung erhalten.

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Beispiel 9

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, wobei CI. Disperse Violet 33 als Farbstoff verwendet wird. Es wird eine gut durchdrungene Färbung erhalten.

Ein besonderer wirtschaftlicher Nachdruck wird darauf gelegt, eine zufriedenstellende Färbung von Polyestertextilmaterialien · in kurzen Behandlungszeiten zu erzielen. Hierzu sind in den letzten Jahren sogenannte Schnellfärbemaschinen aufgetaucht, die unter überatmosphärisehern Druck arbeiten und eine beträchtliche Verringerung der Behandlungszeit gestatten. Diese Verringerung der Behandlungszeit kann dadurch erreicht werden, daß die Füll- und Entleerungsgeschwindigkeit der Maschine und auch die Geschwindigkeit, mit der die Färbetemperaturen erreicht und das anschliessende Kühlen durchgeführt werden können, durch die Verwendung von verbesserten Wärmeaustauschkapazitäten und Flüssigkeitsp unvp geschwindigkeit en erhöht werden. Zwar sind solche Verbesserungen erwünscht, aber sie verbessern die Geschwindigkeit, mit der der Farbstoff in den polymeren Stoff des Textilmaterial eindiffundiert, nicht. Diese Geschwindigkeit und Verbesserungen in der Egalisierung sind die Hauptfaktoren, die die Zeit bestimmen, v/eiche bei der Färbetemperatur eingehalten v/erden muß, um kommerziell brauchbare Produkte zu erzielen.

Trägerchemikalien können die Geschwindigkeit stark beeinflussen, mit welcher ein bestimmter disperser Farbstoff in Polyester eindiffundiert. Das folgende Beispiel zeigt, wie das erfindungsgemäße Verfahren dazu benutzt werden kann, eine beträchtliche Verringerung der Behandlungszeit zu erzielen, wobei gleichzeitig die Schwierigkeiten vermieden werden, die mit der Trägerverwendung und der gegenwärtigen Praxis des NichtZurückgewinnens verknüpft sind.

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Beispiel 10

2,75 Teile CI. Disperse Orange 32 in 1500 Teilen wäßriger Flüssigkeit, die 75 Teile n-3utanol und 100 Teile "Crimplene"-Textilstoff enthält, werden in einem verschlossenen Autoklaven aus rostfreiem Stahl während 15 min auf 13O⁰C gebracht und 10 min bei dieser Temperatur gehalten, währenddessen der Autoklav gerührt wird. Die Temperatur wird rasch während 3 min auf 80°C abgekühlt, und die Färbeflüssigkeit wird in eine Hilfsdestillationseinheit überführt.

Das gefärbte Material wird dann 15 min der Einwirkung von atmosphärischem Dampf mit 100⁰C ausgesetzt, und das erhaltene Dampf enthaltende n-Butanol wird kondensiert und zusammen mit den bereits überführten Färbebadflüssigkeiten gesammelt.

Eine vollständige Entfernung von n-Butanol wird erreicht, wie es in Beispiel 5 beschrieben ist.

Eine Prüfung des gefärbten Textilstoffs zeigt, daß er weitgehend frei von n-Butanol ist und daß er in eine annehmbare Farbtontiefe egalisiert gefärbt ist. Eine mikroskopische Prüfung eines Querschnitts der gefärbten Faser läßt erkennen, daß der Farbstoff vollständig eingedrungen ist. Eine Wiederholung dieses Beispiels unter Verwendung von Wasser, welches kein Butanol enthält, ergibt eine geringere Egalisierung und eine schwächere und weniger durchdrungene Färbung. Durch Wiederholung von Beispiel 10 ohne Butanol, wobei aber die Färbezeit auf 60 min verlängert wird, wird eine Färbung erhalten, die in jeder Hinsicht mit derjenigen von Beispiel 10 vergleichbar ist.

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Dieses Beispiel zeigt, wie eine "wesentliche Verringerung der Behandlungszeit durch die Verwendung von n-Butanol erreicht werden kann, wobei gleichzeitig die Kosten, der Gestank, die Giftigkeit und die Feuergefahren der Lösungsmittelverfahren vermieden werden, bei denen das Lösungsmittel nicht zurückgewonnen wird.

Ein weiteres wichtiges Merkmal eines jeden Pärbeverfahrens ist das Vermögen, die Farbstoffe zu unterstützen, daß sie physikalische Unregelmäßigkeiten überdecken, die bei der Herstellung von fadenförmigen Polyestermaterialien entstehen. Solche Unregelmäßigkeiten entstehen üblicherweise durch leichte und schwierig zu vermeidende Veränderungen in der Spannung, die während des kommerziellen Verstreckens und Bauschens von Polyesterfadenmaterialien, wie. z.B. eines "Crimplene"-Textilstoffs, auftreten.

Zwar sind solche Unregelmäßigkeiten im ungefärbten Textilstoff schwierig auszumachen, aber im allgemeinen treten sie stärker auf, wenn die Faser gefärbt wird. Diese Nachteile zeigen sich dann als Streifen mit einer unterschiedlichen Farbtontiefe auf dem Hauptkörper, des Textilstoffs. Diese Streifigkeit ist im allgemeinen am stärksten ausgeprägt,'wenn Farbstoffe mit der höchsten Wärmeechtheit aufgebracht werden. Die Möglichkeit, bei einem Färbeverfahren die Streifigkeit zu maskieren oder zu bedecken ist somit von Vorteil, da sie das Färbeverfahren wertvoller macht und außerdem die Weiterverarbeitung und den Verkauf eines ansonsten unannehmbaren Textilmaterial gestattet. Das folgende Beispiel zeigt, wie die Streifigkeit unter Verwendung von Farbstoffen mit einer hohen Wärmeechtheit verbessert werden kann, wenn das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird.

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Beispiel 11

Ein sehir.elzgesponnener Polyesterfaden wird in kontrollierter Weise auf einer kommerziellen Strecktexturierungsmaschine verstreckt und gekräuselt, wobei die Faser A erhalten wird.

Die gleiche Charge des schmelzgesponnenen Polyesterfadens wird dann in der gleichen Weise mit dem Unterschied verstreckt, daß der Faden einem leicht erhöhten Verstreckverhältnis unterworfen wird, indem die Zuführgeschwindigkeit des Fadens um 2 % gegenüber der Vergleichsfaser verringert wird. Dieses überverstreckte Material wird als Faser B bezeichnet.

Die Faser A und die Faser B v/erden dann in einen "gestrickten Polyestertextilstoff verarbeitet, der alternierend längliche und benachbarte Streifen mit einer Breite von 6 mm aufweist.

Dieses Testmaterial wird dann verwendet, um das Vermögen eines FärbeVerfahrens zu testen, die Bedeckung von physikalischer Streifigkeit zu unterstützen. Dabei wird wie folgt vorgegangen:

3 Teile CI. Disperse Blue 122 in 1500 Teilen Wasser, welches 75 Teile n-Butanol enthält, werden zum Färben von 100 Teilen des beschriebenen Polyestertestmaterials während 45 min bei 130⁰C verwendet. Der erhaltene gefärbte Textilstoff wird dann reduktionsgereinigt, mit Wasser gespült und getrocknet.

Dann werden weitere 5 Färbungen und zugehörige Reinigungen durchgeführt, wie es oben beschrieben ist, mit dem Unterschied, daß 4, 5» 6, 7 und 8 Teile des Farbstoffs verwendet werden. Dann werden weitere 6 Färbungen mit 3, ^, 5, 6, 7 und 8 Teilen des Farbstoffs durchgeführt, wobei die Farbstoffe wie in Beispiel

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aufgebracht werden, wobei jedoch 75 Teile Wasser durch n-Butanol ersetzt werden.

Die in Abwesenheit von n-Butanol erhaltenen Färbungen werden dann mit den entsprechenden Färbungen, die unter Verwendung von n-Butanol erhalten worden sind, verglichen. Das Färben in Anwesenheit von n-Butanol ergibt dabei eine wesentliche Verbesserung der Abdeckung der Streifigkeit und einen besseren Aufbau, insofern, als tiefere Farbtöne bei den mit n-Butanol durchgeführten Färbungen erhalten werden, und zwar bei jeder aufgebrachten Farbstoffmenge. Eine mikroskopische Prüfung des Querschnitts von gefärbten Fasern zeigt eine viel bessere Faserdurchdringung bei den mit Butanol hergestellten Färbungen.

Die Rückgewinnung von n-Butanol von der Faser und von der erschöpften Flüssigkeit wird rasch in wirksamer Weise durchgeführt, indem die mit n-Butanol durchgeführten Färbungen von Beispiel 11 wiederholt werden und die gefärbte Faser und die restliche Färbeflüssigkeit dem in Beispiel 5 beschriebenen Lösungsmittelrückgewinnungsverfahren unterworfen werden.

Auf diese Weise wird eine verbesserte Bedeckung durch die Verwendung von n-Butanol erhalten und werden die Schwierigkeiten vermieden, die mit der anschließenden Verarbeitung von gefärbten Fasern verknüpft sind, die mit absorbiertem n-Butanol verunreinigt sind.

Die Verwendung von n-Butanol in den angegebenen Mengen zur Behebung einer Streifigkeit wäre ohne Lösungsmittelrückgewinnung kommerziell untragbar.

Beispiel 12

800 Teile gebauschtes Polyestergarn, die auf einer Färbefeder

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gewickelt sind, werden in eine Obermeier-Färbemaschine, die für die Aufnahme eines einzigen Garnwickels vorgesehen ist und mit zirkulierender Flüssigkeit und bei hoher Temperatur arbeitet, eingebracht, und dann werden 12 000 Teile Wasser zugegeben, während die Flüssigkeit von der Innenseite zur Außenseite des Wickels zirkuliert wird. 250 Teile Methyl-butyl-keton werden bei 20⁰C eingebracht, _und die Flüssigkeit wird während 15 min auf 60°C gebracht und 15 min auf 60°C gehalten, um eine Verteilung des Lösungsmittels von der Wasserphase in die Polyesterphase zu ermöglichen. Zu diesem Zeitpunkt werden 32 Teile C.I.Disperse Blue 122 über die Expansionskammer als Dispersion in 500 Teilen Wasser zugegeben. Nach 10 min, welche für die Zirkulation des Farbstoffs und das Mischen mit dem bereits eingebrachten Wasser vorgesehen sind, wird die Temperatur auf 83°C angehoben, währenddessen der Wickel entlüften gelassen wird. Dann wird die Färbemaschine ver-

schlossen, und wird die Temperatur während 15 min auf 13O⁰C angehoben und 1 st bei diesem Viert gehalten. Die Temperatur wird dann auf 7O⁰C abgesenkt, und die restliehe Färbeflüssigkeit wird in eine Hilfsdestillationseinheit überführt. Der gefärbte Wickel wird in eine Dämpfungskammer überführt, in welcher Dampf von 100⁰C durch den Wickel geblasen wird. Der herauskommende Dampf wird kondensiert^ und mit den bereits überführten Färbebadflüssigkeiten gemischt. Die vereinigten Färbe- und Destillationsflüssigkeiten werden dann teilweise destilliert, bis eine nahezu theoretische Rückgewinnung von Methyl-butyl-keton als binäres Azeotrop mit Wasser erhalten ist.

Das gefärbte Polyestergarn ist tief und egalisiert gefärbt. Es ist weiterhin gut durchdrungen und frei von Lösungsmitteln.

Eine Wiederholung des Beispiels 12 wird unter Ersatz des Methylbutyl-ketons durch Wasser ausgeführt. In diesem Fall wird ein schwächer, unegalisiert gefäbtes Garn mit einer schlechten Eindringung des Farbstoffs in die Faser erhalten.

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Beispiel 13

Beispiel 12 wird wiederholt, außer daß anstelle der 250 Teile Methyl-butyl-keton 50 Teile Äthyl-butyl-äther verwendet werden» Die Maschine wird bei 75°C und nicht bei 83⁰C entlüftet und verschlossen.

Eine ähnliche tief durchdrungene und egalisierte Färbung; und ein stark gefärbtes Garn werden wie in Beispiel 12 erhalten. Das lösungsmittelfreie Garn und die wirksame Rückgewinnung des Äthyl-butyl-äthers wird unter Verwendung des in Beispiel 12 beschriebenen Verfahrens erhalten.

Beispiel Ik

Beispiel 12 wird wiederholt, außer daß anstelle der 250 Teile Methyl-butyl-keton 270 Teile Ithylpropionat verwendet werden. Die Maschine wird bei 8O⁰C entlüftet und verschlossen.

Tief durchdrungene, egalisierte Färbungen und ein stark gefärbtes Garn werden wie in Beispiel 12 erhalten. Lösungsmittelfreies Garn und" eine wirksame Rückgewinnung von Äthylpropionat wird durch das Verfahren von Beispiel 12 erhalten.

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PATENTANSPRÜCHE:

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum absatzweisen Färben von synthetischen Polyestertextilmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß man das Textilmaterial in einer Färbezone in einer wäßrigen Färbeflüssigkeit behandelt, die nicht mehr als 10 Vol.-% einer organischen Flüssigkeit, die zur Bildung eines Azeotrops mit Wasser fähig ist, und einen dispersen Farbstoff enthält, wobei die Färbeflüssigkeit während mindestens eines Teils der Behandlung auf eine höhere Temperatur als der Siedepunkt des Azeotrops und unter einem überatmosphärischen Druck gehalten wird, worauf man dann die organische Flüssigkeit aus der verbrauchten Färbeflüssigkeit durch Destillation zurückgewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyester Polyäthylenterephthalat verwendet wird..

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Färbeflüssigkeit zwischen 0,1 und 7 Vol.-55 von der organischen Flüssigkeit enthält.

¹I. Verfahren nach· Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Färbeflüssigkeit zwischen 0,1 und 5 Vol.-? von der organischen Flüssigkeit enthält.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine organische Flüssigkeit verwendet wird, die mit Wasser ein Azeotrop bildet, das bei atmosphärischem Druck unterhalb 100⁰C siedet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß die organische Flüssigkeit n-Butanol enthält.

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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 und k - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückgewinnung der organischen Flüssigkeit aus der verbrauchten Färbeflüssigkeit durchgeführt wird, bevor das Textilmaterial aus der Färbeflüssigkeit entnommen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückgewinnung der organischen Flüssigkeit aus der verbrauchten Färbeflüssigkeit durchgeführt wird, nachdem im wesentlichen die gesamte verbrauchte Färbeflüssigkeit von der Färbezone zu einer zweiten Zone überführt worden ist und jede restliche Flüssigkeit praktisch vollständig vom Textilmaterial entfernt wird, während letztere sich noch in der Färbezone befindet.

PATENTANWÄLTE UL-INO. H. FINCKE, DIPL-INÖ. H. SOUt

409848/1011