DE2443268A1

DE2443268A1 - Faerbeverfahren

Info

Publication number: DE2443268A1
Application number: DE19742443268
Authority: DE
Inventors: Brian Neville Parsons
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1973-09-10
Filing date: 1974-09-10
Publication date: 1975-03-13
Also published as: NL7411611A; FR2243295B3; FR2243295A1; IT1020347B; JPS5053686A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Färbeverfahren und insbesondere auf ein neues und verbessertes Verfahren zum Färben von Gemischen aus Zellulose- und Polyestermaterialien mit Färbeflüssigkeiten, die sowohl disperse als auch mit Zellulose reaktive Farbstoffe enthalten.

In der Praxis werden für diesen Zweck die verschiedensten Verfahren verwendet. Sie besitzen Jedoch alle bestimmte Nachtelle. Beispielsweise kann ein Baumwolle/Polyester-Textilstoff in einer Färbeflüssigkeit geklotzt werden, die sowohl einen dispersen als auch einen mit Zellulose reaktiven Parb-

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ORJGiNAL INSPECTED

stoff und auiaerdem ein Alkali und Harnstoff enthält. Durch anschließendes Backen werden die Farbstoffe auf der entsprechenden Komponente des Materials fixiert. Jedoch 1st der Bereich von dispersen Farbstoffen, welche für dieses Verfahren verwendet werden können, beschränkt, da viele disperse Farbstoffe gegenüber Alkalien unstabil sind und einen falschen Farbton ergeben, wenn sie unter alkalischen Bedingungen aufgebracht werden. Auch ist die Färbekraft der Färbungen auf blaue bis mittlere Tiefen beschränkt. Das Verfahren eignet sich nur für die kontinuierliche Färbung von langen Bahnen und ist auf die Verwendung von Textilstoffen beschränkt, die die Klotzflüssigkeit leicht und schnell absorbieren.

Der erste dieser Nachteile kann dadurch beseitigt werden, daß man eine saure oder eine neutrale Klotzflüssigkeit verwendet, daß man zur Fixierung des dispersen Farbstoffs auf der PoIyesterkomponente eine Backbehandlung durchführt, daß man in einer Alkali/Salz-Flüssigkeit klotzt und daß man eine Dämpfung durchführt, um den reaktiven Farbstoff auf der Zellulosekomponente zu fixieren. Bei diesem Verfahren wird Jedoch eine zweite Klotzstufe und eine Dämpfstufe eingeführt, wodurch die Dauer des Verfahrens und seine Kosten erhöht werden.

Bei der Anwendung von nicht-kontinuierlichen Verfahren, wie z.B. auf dem Jigger oder auf einer Haspel oder in einem Bekken oder auf einem Baum oder als Garnwickel, kann das Material nacheinander mit den beiden Färbstofftypen in einem einzigen Färbebad gefärbt werden. Beispielsweise kann der Baumwolleteil zuerst unter Verwendung eines herkömmlichen ErschöpfungsVerfahrens für reaktive Farbstoffe gefärbt werden, wobei ein Salz und ein Alkali anwesend ist, worauf dann die Färbeflüs-

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sigkeit angesäuert wird, der disperse Farbstoff zugegeben wird und der Polyesterteil bei einer hohen Temperatur gefärbt wird. Dieses Verfahren besitzt den Nachteil, daß der in der Färbeflüssigkeit vorhandene Elektrolyt, der zum Erschöpfen des zellulosereaktiven Farbstoffs verwendet wird, häufig eine Ausflockung des dispersen Farbstoffs verursacht.

Da außerdem jede Komponente des Materials in einer gesonderten Stufe gefärbt wird, sind lange Behandlungszeiten erforderlich. Der erste dieser Nachteile kann dadurch beseitigt werden, daß man in der üblichen Weise mit dem dispersen Farbstoff färbt, abkühlt, Salz, reaktiven Farbstoff und Alkali zugibt, und in der üblichen Weise für Reaktivfarbstoffe färbt. Aber das Verfahren ist auch dann noch sehr langwierig.

Die vorliegende Erfindung schafft nunmehr ein verbessertes Verfahren der oben diskutierten Einbadimprägnierungsart, welches gewisse Nachteile aller oben aufgeführten Verfahren nicht besitzt.

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zum Färben von Gemischen aus Zellulose- und Polyestermaterialien, welches dadurch ausgeführt wird, daß man das Material mit einer Färbeflüssigkeit imprägniert, die einen dispersen Farbstoff, einen wasserlöslichen zellulosereaktiven Farbstoff hoher Reaktivität, wie weiter unten definiert, und Natrium- oder Kaliumcarbonat in einer Konzentration unter 0,1 Grammol/l enthält, worauf man das Textilmaterial in einer Dampf enthaltenden Atmosphäre auf eine Temperatur erhitzt, die ausreicht, den dispersen Farbstoff auf der Polyesterkomponente des Materials zu fixieren.

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Textilmaterialien, die durch das neue Verfahren gefärbt werden können, sind Gemische von Polyäthylenterephthalatfasern mit Zellulosefasern, wobei letztere natürliche Zellulosefasern, wie z.B. Baumwolle (einschließlich mercerisierte Baumwolle) und Leinen, oder regenerierte Zellulosefasern, wie z.B. Viskoseoder polymeres Viskoserayon sein können. Das Verhältnis von Polyester zu Zellulose kann innerhalb weiter Grenzen variieren und zu beiden Seiten des 5O:5O-Verhältnisses liegen, üblicherweise handelt es sich um ein 5O:5O-Verhältnis oder um ein Verhältnis mit einem Überschuß der Polyesterkomponente, beispielsweise ein 67:33-Polyäthylenterephthalat/Zellulose-Gemisch. Normalerweise werden die beiden Materialien in einem einzigen Garn gemischt, um einen gleichförmigen Färbeeffekt zu ergeben, aber das Verfahren kann auch auf Materialien angewendet werden, die aus verschiedenen Garnen bestehen können, die Jeweils aus einer einzigen Komponente bestehen. Das Material kann die Form eines Garns oder eines gewebten oder gestrickten Textilstoffs aufweisen, einschließlich schlauchförmiger Materialien als auch flacher Materialien. Das Verfahren ist besonders brauchbar zum Färben von Materialien, bei der mehrere Schichten übereinander liegen, wie z.B. Garn auf einem Kops oder Textilstoff auf einem Baum. So kann die Imprägnierung mit einer herkömmlichen Klotzvorrichtung ausgeführt werden, wobei der Druck auf den Rollen so eingestellt wird, daß die gewünschte Menge Färbeflüssigkeit aufgenommen wird. Bevorzugt wird Jedoch das Imprägnierungsverfahren, bei dem das Verfahren verwendet wird, das in der GB-PS 1 158 284 beschrieben ist.

In der GB-PS 1 158 284 ist ein Verfahren zum Imprägnieren von hydrophoben Textilmaterialien mit wäßrigen Behandlungsflüssigkeiten, einschließlich Färbeflüssigkeiten, beschrieben, welches dadurch ausgeführt wird, daß man (1) das Textilmaterial einem unteratmosphärischen Druck aussetzt, (2) die Klotzflüssigkeit und das so einem unteratmosphärischen Druck ausgesetzte Material

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zusammenbringt und (3) den Druck auf dem Textilmaterial wieder auf atmosphärischen Druck bringt, und zwar entweder gleichzeitig mit der Stufe (2) oder unmittelbar darauf. In der Beschreibung 1st auch angegeben, daß ein Polyäthylenterephthalat/Baumwoll-Tuch gut in dieser Weise imprägniert werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft also die Erfindung ein Verfahren zum Färben von Polyäthylenterephthalat/ Zellulose-Mischtextilmaterlalien, welches dadurch ausgeführt wird, daß man

(1) das Material, während es einem unteratmosphärischen Druck ausgesetzt ist, mit einer Färbeflüssigkeit zusammenbringt, die einen dispersen Farbstoff, einen mit Zellulose reaktiven Farbstoff hoher Reaktivität, wie weiter unten definiert, und als Alkali 0,1 Grammol/l Natriumcarbonat oder Kaliumcarbonat enthält, .

(2) den Druck auf dem Textilmaterial auf mindestens wieder atmosphärischen Druck herstellt, während er sich mit der Färbeflüssigkeit in Berührung bringt, und ·

(3) hierauf das imprägnierte Textilmaterial zur Fixierung des dispersen Farbstoffs auf der Polyesterkomponente des Materials erhitzt.

In dieser Hinsicht soll auf die Figuren 1 und 2 der QB-PS 1 158 284 wie auch auf die in dieser Beschreibung angegebenen Arbeitsweisen hingewiesen werden.

Gegebenenfalls kann das imprägnierte Material "gebatscht" werden, d.h. so lange bei atmosphärischem Druck-in feuchtem Zustand gehalten werden, daß der Reaktivfarbstoff zumindest teilweise auf der Zellulosekomponente fixiert wird. Diese Behandlung ist als Verfahren zum Fixieren von zellulosereaktiven Farbstoffen auf Zellulosetextilmaterialien, insbesondere bei Farbstoffen hoher Reaktivität, allgemein bekannt. Typische Batschzeiten bei Verwendung von Natriumcarbonat sind 2 bis 4 st. Jedoch muß

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Im vorliegenden Verfahren das Material anschließend erhitzt werden, so daß die Batschzelten beträchtlich kürzer sein können, beispielsweise 30 min, so daß nur eine teilweise Fixierung durch diese Stufe erzielt wird, wobei die restliche Stufe während der Erhitzungsstufe erfolgt, die zum Fixieren des dispersen Farbstoffs auf der Polyesterkomponente des Gemische dient.

Für die Fixierung des dispersen Farbstoffs auf der Polyesterkomponente des Textilmaterlals sollte die Temperatur des letzteren auf mindestens 120⁰C, normalerweise 120-14O⁰C, erhöht werden. Für diesen Zweck kann das Imprägnierte Textilmaterial, gegebenenfalls nach der oben erwähnten Batschung, auf die Kammer einer Maschine, die für die Erhitzung von Textilmaterialien konstruiert 1st, beispielsweise einer "Roilenklotzmaschine", aufgewickelt und dort erhitzt werden. Andere Möglichkeiten liegen darin, das Material in einen Autoklaven zu überführen und zu erhitzen, beispielsweise 30 min auf 130⁰C oder in einer dielektrischen Einrichtung oder einer Mikrowelleneinrichtung in dem Zustand, in dem das Textilmaterial imprägniert worden ist, zu erhitzen. Wenn das Material auf einem Baum für die Erhitzung aufgewickelt wird, dann unterstützt eine kurze Dämpfungsbehandlung vor dem Aufwickeln die Erzielung einer gleichmäßigen Temperatur während der Wärmebehandlung selbst. Unter diesen Bedingungen wird der mit Zellulose reaktive Farbstoff auf der Zellulosekomponente fixiert, sofern er nicht bereits durch eine Batschung fixiert worden ist. Die durch die Reaktion in Freiheit gesetzte Säure sollte ausreichen, das in der ursprünglichen Färbeflüssigkeit vorhandene Alkalimetallcarbonat zu neutralisieren, und zwar vorzugsweise vollständig, aber auf Jeden Fall mindestens so weit, daß Bedingungen erhalten werden, die sich für die Fixierung des dispersen Farbstoffs auf der Polyesterkomponente eignen.

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Nach der Erhitzung kann Jeder unfixierte Farbstoff in der üblichen Welse durch eine Waschbehandlung in einer schwachen Seifenlösung oder einer Detergenzlösung beim Siedepunkt entfernt werden.

Vorzugswelse sollten die verwendeten dispersen.Farbstoffe "alkalistabile" Farbstoffe sein. Hierunter ist ein Farbstoff zu verstehen, der eine brauchbare Färbung auf Polyäthylenterephthalat ergibt, wenn er aus einer wäßrigen Dispersion gefärbt wird und der einen gleichförmigen Farbton und eine gleichförmige Farbtiefe ergibt, wenn er innerhalb eines pH-Bereichs von 5 bis 7 gefärbt wird.

Disperse Farbstoffe, die verwendet werden können, finden sich im Colour Index, Band 2, 3· Auflage, herausgegeben 1971 durch die Society of Dyers and Colourists. Der chemische Aufbau vieler der dort beschriebenen dispersen Farbstoffe findet sich in Band 4 der gleichen Auflage. Beispiele für Farbstoffe dieser Art, die in Band 2 angegeben sind und die als "alkalistabil" eingestuft werden können, sind die folgenden:

Disperse Yellow 3, 58, 63
Disperse Orange 1, 3, 5, 13, 25, 32, 50 Disperse Red 11, 15, 60, 91, 103, 182 . . . Disperse Violet I, 8
Disperse Blue 26, 35, 56, 72, 83, 87 Disperse Brown M.

Die verwendeten mit Zellulose reaktiven Farbstoffe sollten "hochreaktive" Zellulosefarbstoffe sein. Hiermit ist gemeint, daß, wenn sie auf einem mercerisierten Baumwolltextilstoff in einer Konzentration von 2ί, bezogen auf den Textilstoff,

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aus einer Klotzflüssigkeit, die 5 g/l Natriumcarbonat enthält, aufgebracht, und 2 st bei Raumtemperatur stehengelassen werden, mindestens 50ί des auf den Textilstoff aufgeklotzten Farbstoffs fixieren.

Im allgemeinen sind Farbstoffe für die Verwendung beim neuen Verfahren geeignet, die Dichlorochinoxalinylcarbonyl-, Dichloropyrimidinylcarbonyl-, Difluorochioropyrimidinyl- oder vor allem Dichloro-s-triazinyl-Gruppen als mit Zellulose reaktive Gruppen enthalten. Die Farbstoffe können irgendwelche Chromophore aufweisen. Beispielsweise können sie der Anthrachinon-, Triphendioxazin-, Formazan- oder vor allem der Azo-, einschließlich der Monoazo- und Disazo- und der Metallkomplexazoreihe angehören.

Die für die Imprägnierung verwendete Färbeflüssigkeit kann andere Zusätze enthalten, die üblicherweise beim Färben von Zellulosematerialien mit Reaktivfarbstoffen oder von PoIyäthylenterephthalatmaterialien mit dispersen Farbstoffen verwendet werden, wie z.B. Harnstoff, Eindicker, beispielsweise Natriumalginat, Wanderungsinhibitoren, beispielsweise Natriumtrilsopropylnaphthalinsulfonat, und Antireduktionsmittel, beispielsweise Natrium-m-nitrobenzolsulfonat.

Das neue Verfahren bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber dem früher beschriebenen Verfahren. Es ist beispielsweise möglich, viel stärkere Farbtöne zu erzielen, als es mit dem kontinuierlichen Verfahren möglich ist, von dem oben gesprochen wurde und das nur eine einzige Klotzstufe aufweist. Im Vergleich zu den nicht-kontinuierlichen Verfahren ist dieses Verfahren im allgemeinen einfacher durchzuführen, da keine pH-Einstellung und auch kein Zusatz von Farbstoff oder Elektrolyt zwischen den Stufen erforderlich 1st. Im allgemeinen ist weniger

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Ausrüstung und eine kleinere Menge Wasser erforderlich, als bei den früher beschriebenen Erschöpfungsverfahren. Der letztere Punkt wird immer wichtiger, da die in industriellen Prozessen verwendete Wassermenge ständig steigt.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Beispiel 1

Eine Länge eines gewebten Textilstoffs aus 67% Polyäthylenterephthalat und 33Ϊ unmercerisierter Baumwolle wird mehrere Male gefaltet, um ein etwa kubisches Paket herzustellen, und in eine Kammer einer Vakuumvorrichtung der in Fig. 1 der OB-PS 1 158 284 beschriebenen Art eingebracht. Die Kanner wird auf einen Druck von 10 mn Quecksilber evakuiert, und ausreichend Färbeflüssigkeit (der* unten angegebenen Zusammensetzung) wird in die Kammer eingebracht, so daÄ der Textilstoff bedeckt ist.

Das Vakuum wird dann weggenommen, und die Überschuftige Flüssigkeit wird ablaufen gelassen. Der imprägnierte Textilstoff, der ungefähr das 1,5-Fache seines eigenen Gewichts an Flüssigkeit enthält, wird auf eine Rolle aufgewickelt, in einen Polyäthylenfilm eingeschlagen und 3 st bei .,Raumtemperatur (20⁰C) stehen gelassen.

Die Tuchrolle wird dann aus dem Polyäthylenfilm herausgenommen, in einen Autoklaven eingebracht, welcher verschlossen wird, und dann 20 min lang auf 130⁰C erhitzt und 30 min bei dieser Temperatur gehalten.

Das Tuch wird dann 10 min beim Siedepunkt in einer Lösung gewaschen, die 1 g/l eines Detergenzes (Nonylphenol/Äthylenpxyd-Kondensat) und 2 g/l Natriumcarbonat enthält.

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Färbeflüssigkeiten Beispiel 1

(a) Beispiel 2 von QB-PS 838 335

(b) ein Gemisch aus Benzoyl- und Acetyl-? derivaten von l.S-Dihydroxy-Jl.e-diamino-2-hydroxyphenylanthrachinon der annähernden Formel

NU

(COCH, 60*

o-f

HJOCH

OH 0

(c) Natriua-a-nitrob«n*oltulfonat

(d) Natriumcarbonat (wasserfrei) ergibt eine gleichmäßig· blaue Färbung. Beispiel 2

NH

=1

OH

i/l

30

(b)

5 09811/1161 30

(c) Natrium-m-nitrobenzolaulfonat 2

(d) Natriumcarbonat (wasserfrei) 5 ergibt einen gleichförmigen rötlich-gelben Farbton.
Beispiel 3

(a) Beispiel 2 von GB-PS 838 337 20

(b) l-Amino-2-phenoxy-iJ~hydroxyanthrachinon 9

(c) Natrium-m-nitrobenzolsulfonat 2

(d) Natriumcarbonat (wasserfrei) 5 ergibt einen gleichförmigen bläulich-roten Farbton.
Beispiel k

(a) Levafix Brilliant Red E-BA 20

(b) Dispersol Red C-B liquid HO

(c) Natrium-m-nitroBenzolsulfonat 2

(d) Natriumcarbonat (wasserfrei) 2

ergibt auf einem Gemisch aus 67*. 33-Polyäthylenterephthalat mercerisierte Baumwolle starke bläulich-rote Farbtöne.

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Βίλ

Beispiel 5

(a) Levafix Brilliant Yellow E-3G 20

(b) Dispersol Yellow D-4G powder 20

(c) Natrium-m-nitrobenzolsulfonat 2

(d) Natriumcarbonat (wasserfrei) 5

ergibt auf einem Gemisch aus 67% Polyäthylenterephthalat und 33% mercerisierter Baumwolle einen gleichmäßigen leuchtend gelben Farbton.

Beispiel 6

Βίλ

(a) Reactofil Brilliant Red 2B 20

(b) Dispersol Red B-2B grains l8

(c) Natrium-m-nitrobenzolsulfonat 2

(d) Natriumcarbonat (wasserfrei) 5

ergibt auf einem Gemisch aus 67% Polyäthylenterephthalat und 33% mercerisierter Baumwolle einen gleichförmigen rötlichblauen Farbton.

Wenn die Batschbehandlung bei atmosphärischer Temperatur weggelassen wird, dann werden die Zellulosekomponenten in einem etwas schwächeren Farbton gefärbt.

Ähnlich Ton-in-Ton-Effekte können verwendet werden, wenn man verschiedene Färbstoffmengen verwendet, während Kontrasteffekte

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erzielt werden können, wenn man Farbstoffe verschiedenen Farbtöne für die Polyester- und Zellulosekomponenten verwendet.

PATENTANSPRÜCHE: WfMNO. 8.ITABMi

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Färben von Gemischen von Zellulose- und Polyestermaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß man das Material mit einer Pärbeflüssigkeit, die einen dispersen Farbstoff, einen wasserlöslichen zellulosereaktiven Farbstoff hoher Reaktivität und Natrium- oder Kaliumcarbonat in einer Konzentration unter 0,1 Grammol/l enthält, imprägniert und hierauf das Textilmaterial in einer Dampf enthaltenden Atmosphäre auf eine ausreichende Temperatur erhitzt, um den dispersen Farbstoff auf der Polyesterkomponente des Materials zu fixieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zellulosereaktive Farbstoff eine Dichloro-s-triazingruppe enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material unter unteratmosphärischem Druck mit der Färbeflüssigkeit zusammengebracht wird, der Druck auf dem Textilmaterial auf mindestens atmosphärischen Druck gebracht wird, während das Textilmaterial noch mit der Färbeflüssigkeit in Kontakt ist, und das mit der Färbeflüssigkeit imprägnierte Textilmaterial erhitzt wird, um den dispersen Farbstoff auf der Polyesterkomponente des Materials zu fixieren.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das imprägnierte Textilmaterial vor der Erhitzung eine Zeit lang bei atmosphärischer Temperatur in feuchtem Zustand gehalten wird.

ML-INa-H. FtNCKE, DtPL-tNG. H. «OHi

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