DE2443694A1

DE2443694A1 - Verfahren zur herstellung eines gefaerbten und stabilisierten ungedrehten faserbandes und nach dem verfahren hergestelltes faserband mit gegeneinander gebundenen fasern

Info

Publication number: DE2443694A1
Application number: DE19742443694
Authority: DE
Inventors: Werner Naegeli; Antonius Schneider
Original assignee: Pavena AG
Current assignee: Pavena AG
Priority date: 1973-09-13
Filing date: 1974-09-12
Publication date: 1975-03-20
Also published as: FI260974A; ZA745510B; FR2244047B1; BR7407439D0; US4025302A; NL7411392A; CH577570A; IE39767B1; CH514974A4; AU7331374A; CA1032309A; FR2244047A1; IE39767L; BE819542A; JPS5058370A; IT1019258B; GB1487928A

Description

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

München, den M SEP. 1974

S/Κη - P 3008

Pavena AG·
St. Albangraben 8
CH-4051 Basel

Verfahren zur Herstellung eines gefärbten und stabilisierten ungedrehten Faserbandes und nach dem Verfahren hergestelltes Faserband mit gegeneinander gebundenen Fasern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gefärbten und stabilisierten ungedrehten Faserbandes sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes gefärbtes und stabilisiertes Faserband, in welchem die Fasern gegeneinander gebunden sind.

Es ist bereits bekannt (OE-PS 284.674) ), in der Spinnerei gefärbte und stabilisierte ungedrehte Faserbänder herzustellen, deren Einzelfasern gefärbt und gegeneinander gebunden sind. Bei diesem bekannten Verfahren wird ein durchlaufender ungedrehter Faserverband mit einer Flüssigkeit durchtränkt, die einen Klebstoff und einen Farbstoff enthält. Anschließend werden unter Anwendung von Druck überschüssige Flüssigkeit abgequetscht und die Fasern allseitig zu einem kompakten Band verdichtet und nach Abbinden des Klebstoffes unter Einwirkung von Wärme, d»h_o unter Temperaturerhöhung, und Trocknen des kompakten Bandes

DR. G. MANlTZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIP L.-ING. W. G R A M K. O W ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

8 MÖNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSE 1 7 STUTTGART 50 ( BAD CANNSTATT > MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 72

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das gefärbte und stabilisierte Faserband erhalten, in welchem die Fasern durch den Klebstoff verklebt sind. Obwohl das Einbringen des Klebmittels und des Farbstoffes in ein und derselben Prozessstufe erfolgt, ist jedoch Voraussetzung, daß der gleichzeitig mit dem Klebstoff eingebrachte Farbstoff mit diesem verträglich ist, so daß ζ!B. die Verklebung der Fasern durch den Farbstoff nicht beeinflußt wird. Dies kann in bestimmten Fällen nachteilig sein. Ein weiterer Nachteil bei diesem Verfahren ist, daß gewisse Farbstoffe und Klebstoffe in ein und derselben Flüssigkeit nicht genügend verteilbar, z.B. löslich sind und daher nicht eingesetzt werden können. Dieser Nachteil macht sich z.B. bei synthetisch hergestelltem Fasermaterial bemerkbar. Wegen ZoB. unterschiedlichen Affinitäten eines Farbstoffes zu verschiedenen Klebstoffen kann es in vielen Fällen auch erforderlich sein, eine größere Menge des Farbstoffes anzuwenden, als für die Färbung der Fasern notwendig wäre, um eine gewünschte Färbung im Band zu erreichen. Hierdurch wird das gleichzeitige Färben und Verkleben nicht nur aufwendig, sondern auch unwirtschaftlich. Es hat sich auch gezeigt, daß das durch Einbringen eines Klebstoffes hergestellte stabilisierte Faserband bei seiner Weiterverarbeitung, beispielsweise bei einem nachfolgenden Verziehen und gegebenenfalls anschließender Drehungserteilung zu einem Garn oder beim direkten Verweben zu einer vermehrten Verstaubung des Streckwerkes bzw. der Ringspinnmaschine sowie des Webstuhles führt, die durch Absplittern des getrockneten Klebstoffes beim Brechen der Bindung beim Verziehen bzw. durch Abrieb hervorgerufen wird. Es ist daher zur Vermeidung von · Störungen eine häufige Reinigung dieser Einrichtung erforderlich, wodurch der Einsatz des stabilisierten Faserbandes weniger wirtschaftlich wird. Eine Herabsetzung der

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Klebstoffmenge führt auch nicht zu einer Verminderung der Verstaubung oder Verflugung, sondern setzt die Stabilität bzw. die Festigkeit des Faserbandes in einer Weise herab, daß dasselbe nicht mehr die zur Weiterverarbeitung gewünschten Eigenschaften besitzt. Ein anderer Nachteil ist, daß ein aus dem stabilisierten Faserband hergestelltes Fertigprodukt in vielen Fällen gewaschen werden muß, um den Klebstoff zu entfernen, da derselbe die Eigenschaften oder Beschaffenheit des Fertigproduktes, beispielsweise dessen Griff in unerwünschter Weise beeinflussen kann»

Aus der literaturstelle Chemiefasern / Textilindustrie, Heft 8, 1973, Seiten 752 bis 754, ist es bekannt, nichtgewebte Endprodukte, d.h. Non^Woven-Produkte herzustellen, indem ein latentes Lösungsmittel für ein Fasermaterial, d.h. ein bei Saumtemperatur das Fasermaterial nicht angreifendes lösungsmittel, entweder vor dem Kardieren auf das in einem Kastenspeiser befindliche Fasermaterial oder auf eine Schicht oder Lage desselben oder nach dem Kardieren auf ein Faservlies aufgesprüht oder aufgetropft wird. Anschließend wird das mit dem latenten Lösungsmittel behandelte Fasergebilde auf eine Temperatur erhitzt, bei der eine Aktivierung der Fasern durch das Lösungsmittel stattfindet, wobei die Fasern durch das Lösungsmittel angelöst und an ihren Berührungspunkten zusammengeschweißt werden und das latente Lösungsmittel abdampft. Auch ist es mit diesem als "Lösungsmittelbindung" bezeichneten Verfahren möglich,' bei gewebten, gestricktenj getufteten oder ungewebten Produkten, also ebenfalls Endprodukten, abstehende Fasern an den Faserverband zu binden und damit die Menge an abstehenden Fasern zu reduzieren. Zur Aktivierung des latenten

/derart Lösungsmittels wird Heißluft durch das Vlies hindurchgeführt,

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daß das Ylies von der Luft getragen wird. Die nach dem bekannten Verfahren durch Lösungsmittelbindung hergestellten textlien Endprodukte besitzen eine Struktur die infolge der Lösungsmittelbindung nur aus dem gebundenen Fasermaterial besteht.

Das Aufsprühen oder Auftropfen des latenten Lösungsmittels läßt jedoch keine ausreichende Benetzung eines Fasergebildes in seiner Dickenausdehnung zu, so daß später keine gleichmäßige Bindung durch das Fasergebilde hindurch erfolgen kanne Die in einem Kastenspeiser vorliegende große, in Wirrlage befindliche Fasermasse oder das eine große Ausdehnung aufweisende Vlies oder Gewebe können daher nur an ihrer Oberfläche bzw. im oberflächennahen Bereich benetzt werdeno Insbesondere kann bei einem Gewebe, das aus gedrehten Fäden hergestellt ist, keine gleichmäßige Benetzung durch den Faden hindurch erfolgen, da dieses durch die infolge der Drehung dich aneinanderliegenden Fasern erschwert bzw. verhindert wird. Aus diesem Grunde kann auch mit einem in dem latenten Lösungsmittel aufgelösten Farbstoff keine ausreichende und gleichmäßige Färbung solcher Fasergebilde erreicht werden, da das Fasergebilde auch mit diesem nicht ausreichend benetzt werden kann« Bei dem bekannten Verfahren werden Aktivierungstemperaturen von 60° bis 200° C verwendet, die Färbung ist jedoch nicht dauerhafte Bei Einsatz einer solchen Menge an Lösungsmittel und damit auch an Farbstoff, die zu einer ausreichenden Benetzung über die ganze Dicke des Fasergebildes genügt, kann immer noch keine gleichmäßige Benetzung erreicht werden, weil aus den vorstehenden Gründen die oberflächennahen Bereiche stärker benetzt werden, als das Innere des Faser— gebildes. Ein'Hindurchfuhren von Heißluft zum Aktivieren

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ist auch nur bei einem Faserverband möglich, der durch ungeordnet vorliegende Pasern oder Faseraggregationen, wie sie z.B. in einem Wattevlies vorliegen, oder der durch Drehung oder Verwebung einen Zusammenhalt besitzt. Das bekannte Verfahren ist daher nur zur Lösungsmittelbindung von mehr oder weniger großen Faseraggregationen oder gedrehten und verwebten Fäden geeignet, die gegeneinander gebunden werden, und läßt sich zu einer durchgehenden und dauerhaften Färbung und Verklebung der einzelnen Fasern derartiger Fasergebilde oder eines umgedrehten Faserverbandes nicht verwenden. Es ist auch schon bekannt (GB-PS 1.089.106 oder DT-AS 1.958.472), aufgewickelte Garne, z.B. aus Polyacrylnitril-Fasern in einer wässrigen Lösung eines basischen bzw. kationischen Farbstoffes zu färben, die eine Verbindung ζ!B. Tetramenthylensulphon enthält, welche die Fasern in wässriger Lösung anlöst oder anquillt und somit ein Färben bei Temperaturen von höchstens 80° C ermöglicht. Bevor beim Verfahren nach der DT-AS 1.958.472 die aufgewickelten mit dem Färbebad·'behandelten Garne anschließend bei einer Temperatur bis zu 100° C behandelt werden, wird die anlösende Verbindung ausgewaschen und kann daher bei dieser Temperatur nicht mehr auf das Fasermaterial einvYirken«

Es ist das Ziel der Erfindung, die Nachteile der bisher bekannten Verfahren zur Herstellung eines gefärbten und stabilisierten ungedrehten Faserbandes zu beseitigen und · ein Verfahren zu schaffen, mit dem in vereinfachter und wirtschaftlicher Weise ein ungedrehter Faserverband gefärbt und die einzelnen Fasern gegeneinander gebunden

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werden können und dabei ein Färben der Einzelfasern und Binden derselben gegeneinander ohne gegenseitige Störung erreicht werden kann.

Es ist weiterhin ein Ziel, daß ein stabilisiertes ungedrehtes Faserband mit gewünschter Färbung und Bindung der einzelnen Fasern gegeneinander hergestellt werden kann, das frei ist von Komponenten, die eine Weiterverarbeitung des Faserbandes stören oder die Beschaffenheit eines aus dem Faserband hergestellten Endproduktes unerwünscht beeinflussen können. Ausgehend von der Erkenntnis, daß nach den bisher bekannten Verfahren weder eine klebstoffreie Bindung von Einzelfasern gegeneinander noch eine Färbung der Einzelfasern in gewünschter Weise erreichbar war, setzt sich die Erfindung zum Ziel, solche herstellen zu können.

Das Verfahren zur Herstellung eines gefärbten und stabilisierten Faserbandes geht davon aus, daß ein ungedrehter Faserverband mit einer Flüssigkeit zum Binden der Fasern durchtränkt wird, die einen Farbstoff enthalte Überschüssige Flüssigkeit wird unter Anwendung von Druck aus dem Faserverband abgequetscht und die Fasern werden allseitig zu einem kompakten Band verdichtet« Die Fasern des kompakten Be-ndes werden unter Temperaturerhöhung gegeneinander gebunden und gefärbt und das Band wird getrocknet. Das Verfahren ist erfindungsgemäß nun dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband mit einer latenten chemischen Verbindung durchtränkt wird, die unter der Temperaturerhöhung die Oberfläche der Fasern aktiviert. Erfindungsgemäß werden die Fasern nach dem Verdichten zum kompakten Band bei der

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Aktivierungstemperatur gefärbt und gleichzeitig durch das Fasermaterial gegeneinander gebunden und die aktivierende chemische Verbindung entfernt und das ungedrehte Band getrocknet.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte gefärbte und stabilisierte ungedrehte Faserband enthält Einzelfasern, die gefärbt und über das Fasermaterial aneinander gebunden sind.

Verbunden mit dem Vorteil, daß die aktivierende Verbindung und damit auch der Farbstoff über den gesamten Querschnitt bzw. die gesamte Dicke gesehen in den Faserverband gleichmäßig eindringen kann, können hierdurch die Verbindung und der Farbstoff gleichzeitig an die einzelnen Fasern im Inneren des Faserverbandes gelangen und es kann eine "Haut" aus der Verbindung und dem Farbstoff um jede Einzelfaser herum ausgebildet werden. Das Binden der Fasern kann nicht durch den Farbstoff oder umgekehrt das Färben nicht durch die aktivierende chemische Verbindung gestört werden, weil das Fasermateria}, in gleicher Weise sowohl zum Färben als auch zum Binden durch die Verbindung aktiviert werd.en kann und nicht nur die Affinität oder die Bindungskräfte zwischen dem Farbstoff und dem Fasermaterial der einzelnen Faser, sondern auch zwischen den einzelnen Fasern selbst begünstigt und erhöht werden können. Dadurch können gleichzeitig der Farbstoff in gewünschter Y/eise besser auf die . Einzelfaser aufziehen und die einzelnen Fasern an ihren gegenseitigen Berührungssteilen eine Bindung eingehen. Insbesondere kann die aktivierende Verbindung das Fasergefüge auflockern oder anquellen und / oder anlösen, wo-

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durch eine Bindung des Farbstoffes an die aktivierte Einzelfaser erreicht werden kann, deren Bindungskraft durch die Bindung zwischen dem Farbstoff und dem Fasermaterial bestimmt wird ο Da der Farbstoff durch die Aktivierung des Fasermaterials unmittelbar an dasselbe gebunden werden kann, kann eine wesentlich bessere Fixierung und damit ein höherer Fixiergrad des Farbstoffes auf der Faser erreicht werden, als mit den bisher bekannten Färbeverfahren, wodurch nichtfixierter Farbstoff nicht mehr ausgewaschen werden muss und daher rationeller gearbeitet werden kann» Gleichzeitig kann eine Bindung der Fasern gegeneinander erreicht werden, deren Bindungskraft durch die Bindung des Fasermaterials an den Berührungsstellen der einzelnen Fasern bestimmt wird.

Beim allseitigen Verdichten der Fasern zum kompakten Band wird ZoB. die Zahl der Berührungs- oder Kontaktstellen der einzelnen Fasern in vorteilhafter Weise erhöht, so daß die Bindung der Fasern im Band nicht von zufällig vorhandenen Berührungsstellen abhängen kann_o Hierdurch wird ZoB. ein gleichmäßiges Binden der einzelnen Fasern über den Querschnitt des Bandes erreicht, was zu einer erhöhten Festigkeit und damit Stabilität des Bandes naißh dem Trocknen führt. Durch das allseitige Verdichten zum kompakten Band wird weiterhin erreicht, daß die im Naßzustand erzielte Bandstruktur auch während des nachfolgenden Bindens der Fasern gegeneinander erhalten bleibt und die Fasern tatsächlich in dieser verdichteten Form gegeneinander gebunden werden. Das allöeitige Verdichten verhindert auch ein Öffnen des kompakten Bandes beim Abdampfen der

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Flüssigkeit beim Trocknen Oder wenn dasselbe zur nächsten Verfahrensstufe transportiert wird. Hierdurch kann ein stabilisiertes laserband mit einem Querschnitt hergestellt werden, wie er für eine bestimmte Weiterverarbeitung des stabilisierten Faserbandes wünschabr ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können verzugsfähige stabilisierte Faserbänder hergestellt werden, d.ho Faserbänder, die auf einem Streckwerk unter Brechen der Bindungen zwischen den Fasern ohne Zerstörung der letzteren verzogen und gegebenenfalls unter anschließender Drehungserteilung zu einem gedrehten Garn versponnen werden können. Das Einbringen des Farbstoffes mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann daher z.B. in einer Stufe des Spinnprozesses erfolgen, in welchem der Farbstoff noch an die Einzelfaser des zu verspinnenden Faserverbandes gelangen kann. Dieses hat den Vorteil, daß die Farbechtheit eines Garnes, das aus dem stabilisierten Faserband hergestellt werden kann größer ist, da jede Einzelfaser vor dem Eindrehen zum Garn bereits gefärbt ist. Ss können aber auch stabilisierte Faserbänder hergestellt werden, die eine Festigkeit bzw. Stabilität besitzen, daß dieselben ' ohne Verzug und ohne Drehungserteilung unmittelbar zu einem Textilprodukt, z.B. zu einem Gewebe, verarbeitet werden können. Infolge des Einbringens des Farbstoffes mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können aus dem gefärbten und stabilisierten Faserband unmittelbar hergestellte Endprodukte ebenfalls eine höhere Farbechtheit aufweisen. Da die Bindung zwischen den Fasern in den Endprodukten aufrecht erhalten bleibt, weisen diese Endprodukte überdies eine verbesserte Festigkeit, Abriebfestigkeit und damit höhere Verschleißfestigkeit auf.

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Da die Fasern unmittelbar aneinander gebunden werden können und die aktivierende chemische Verbindung entfernt wird, kann ein stabilisiertes Faserband hergestellt werden, das klebstoffrei ist und z.B₀ keine Störungen bezüglich eines Klebstoffes bei seiner Weiterverarbeitung zu einem Fertigprodukt zeigt. Insbesondere kann das aus dem Faserband hergestellte Fertigprodukt, ζ,B. Garn oder ein Gewebe, ohne gewaschen zu werden, zum Einsatz gelangen·

Die Fasern des Faserverbandes können bis zu einem gewissen Grade im parallelisierten Zustand, d.h. mit wenig Kreuzungsstellen vorliegen. Dieses kann in vorteilhafter Weise dadurch erreicht werden, daß der Faserverband, der ein Kardenoder Streckenband, gegebenenfalls doubliert, sein kann, unmittelbar vor dem Durchtränken verzogen wird. Durch Verziehen vor dem Durchtränken können nach dem Binden der Fasern in diesem parallelisierten Zustand Bedingungen geschaffen werden, wie sie für einen nachfolgenden Verzug gewünscht sind.

Durch das Verfahren kann=das stabilisierte Faserband sowohl längs- als auch querstabilisiert werden. Diese Eigenschaften können für eine Weiterverarbeitung des Faserbandes und den Einsatz desselben in einem Endprodukt von Bedeutung sein» So können hierdurch die Festigkeitseigenschaften eines aus dem stabilisierten Faserband hergestellten Endproduktes wesentlich verbessert werden» Durch die Längs- und die Querstabilisierung des Faserbandes wird aber auch ein nachfolgender Verzug desselben verbessert. Die Bedeutung der Längs- und der Querstabilisierung

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«Μ J I M

beim Verzug eines stabilisierten Faserbandes, das aus gebundenen Fasern besteht, ist aus der schweizerischen Patentschrift 526₀649 bekannt, weshalb auf diese verwiesen wird.

Die aktivierende, vorzugsweise noch bei Raumtemperatur latente, d.h. das Fasermaterial nicht angreifende Verbindung kann eine Flüssigkeit sein und unverdünnt zur Anwendung gelangen, sie kann aber auch als flüssige oder feste Verbindung in einer Flüssigkeit verteilt, z.B. dispergiert oder aufgelöst, doh. verdünnt eingesetzt werden. Die Konzentration, mit der die Verbindung eingesetzt werden kann, hängt unter anderem von der Stärke ab, mit welcher die Verbindung die Faser aktiviert. Eine zu heftige oder zu starke Aktivierung kann zu einer störenden Schädigung der Einzelfaser gegebenenfalls bis zur Auflösung derselben durch die aktivierende Verbindung führen. Wird die Faser z.B. von einer flüssigen unverdünnten Verbindung bereits bei Raumtemperatur aktiviert, so wird dieselbe z.B. verdünnt eingesetzt, wodurch die Aktivierung erst bei einer gegenüber der Raumtemperatur höheren Temperatur erreicht werden kann. Für ein und dasselbe Fasermaterial kann durch geeignete Wahl der Konzentration ein und derselben aktivierenden chemischen Verbindung in einer Farbflotte die Stärke der Aktivierung bei der Aktivierungstemperatur und damit eine gewünschte Stärke der Bindung der einzelnen Fasern gegeneinander sowie Festigkeit, d.h. Stabilisierung, des Faserbandes erreicht werden₀ In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung, können daher durch Wahl der aktivierenden Verbindung und Konzentration derselben verzugsfähige oder nicht—verzugsfähige stabilisierte Faserbänder hergestellt werden.

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Als Verteilungs- oder Verdünnungsmittel kann eine anorganische Flüssigkeit, z.B. Wasser, oder eine organische Flüssigkeit verwendet werden, was von der gewünschten Verteilbarkeit der aktivierenden Verbindung und/oder des Farbstoffes in derselben abhängt. Wasser hat den Vorteil, daß eine ohne weiteres verfügbare Flüssigkeit für eine Farbflotte verwendet werden kann, die gegenüber einer organischen Flüssigkeit als Verdünnungsmittel beim Ansetzen der Farbflotte, Durchtränken des Faserverbandes mit derselben und/ oder Trocknen in einfacher Weise und gefahrlos, gehandhabt werden kann. Bei einer in Wasser schwer verteilbaren z.B₀ in Wasser unlöslichen, Verbindung kann ein Emulgator, vorzugsweise ein nicht-ionogener Emulgator, zugesetzt werden, der ein Alkohol, wie Methyl- oder Aethylalkohol, sein kann.

Es ist γόη Vorteil, mit einer Farbflotte zu durchtränken, in welcher die aktivierende Verbindung und der Farbstoff aufgelöst sind ο Hierdurch können die Verbindung und der Farbstoff in gleichmäßiger Konzentration an die Fasern herangebracht werden.

In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens können die aktivierende Verbindung und gegebenenfalls das Verdünnungsmittel bei der Aktivierungstemperatur solche Dampfdrücke besitzen, daß dieselben bei der Aktivierungstemperatur abdampfen können, wodurch das Band gleichzeitig getrocknet werden kann. Beim Binden und Färben der Fasern unter Abdampfen der Verbindung werden dieselben vorzugsweise nur während der Dauer des Abdampfens, d.h. vorübergehend aktiviert, so daß die Aktivierung beendet ist, wenn die aktivierende Verbindung vorzugsweise im wesentlichen vollständig abgedampft ist, und ein ungewünschtes Andauern der Aktivierung vermieden werden kann. Es können aber auch aktivierende

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Verbindungen eingesetzt werden, die vor dem Verdünnungsmittel abdampfen können, wobei das Band anschließend durch eine weitere Wärmebehandlung bei weiterer Erhöhung der Temperatur nach der Aktivierungsbehandlung getrocknet v/erden kann.

In einer anderen Ausführung des Verfahrens können die aktivierende Verbindung und das Verdünnungsmittel oder die Verbindung alleine bei der Aktivierungstemperatur solche Dampfdrücke aufweisen, daß dieselben bei der Aktivierungstemperatur im Band verbleiben, d.h., nicht abdampfen können. Das Band kann dann über eine Zeitdauer der Aktivierungstemperatur ausgesetzt und danach auf eine Temperatur abgekühlt werden, bei der die Verbindung gegenüber dem Fasermaterial wiederum latent ist, und die aktivierende Verbindung kann ausgewaschen werden. Anschließend kann das gefärbte stabilisierte laserband unter Abdampfen der Waschflüssigkeit und von gegebenenfalls noch vorhandenen Verdünnungsmittel getrocknet werden.

In einer Weiterbildung des Verfahrens kann der Farbflotte mit der aktivierenden Verbindung auch ein Verdicker, z.B. Johannisbrotkernmehlderivate, Carboxymethylcellulose, Stärkeäther oder dergl. zugesetzt werden, wodurch die Viskosität der Farbflotte erhöht un"d somit z.B₀ eine Migration derselben im Faserverband herabgesetzt werden kann. Dadurch kann ein Abwandern der Farbflotte in äußere Bereiche des Bandes vermindert, wenn nicht vermieden werden. Die Viskositätserhöhung kann aber auch, die Aktivierung der Fasern und damit . Stärke der Bindung derselben vermindern. Durch den Verdicker kann daher das Verfahren in Richtung auf die Herstellung eines verzugsfähigen Bandes beeinflußt werden. Für die Herstellung

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eines verzugsfähigen Bandes wird Z₀B. eine 'Viskosität von mindestens 60 cp bevorzugt. Der Farbflotte können weitere Mittel zur zusätzlichen Behandlung der Fasern, Z₀B. Textilveredelungsmittel, wie Fungizide, Kunstharzausrüstungen oder dergleichen, zugesetzt werden, da dieselben in gleicher Weise wie der Farbstoff mit dem Verfahren an die Einzelfaser herangebracht und bei der Aktivierungstemperatur auf die Einzelfasern aufgebracht werden können, wodurch die einzelnen Fasern derartige Mittel im stabilisierten Faserband enthalten können.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Farbstoff bei einer geeigneten Temperatur auf den Fasern fixiert. Dieses kann in vorteilhafter V/eise bei der Aktivierungstemperatur erfolgen, wodurch eine zusätzliche Wärmebehandlung vermieden werden kann. Die Fixierung kann aber auch nach dem Entfernen der aktivierenden Verbindung erfolgen, wenn z.B. die Aktivierungstemperatur zur Erreichung eines ausreichenden Fixiergrades für den Farbstoff nicht hoch genug liegt.

Die Höhe der Aktivierungstemperatur hängt von der jeweils eingesetzten aktivierenden Verbindung und / oder dem Fasermaterial ab. Die Aktivierungstemperatur kann mindestens so hoch gewählt werden, daß die aktivierende Verbindung und/ oder gegebenenfalls das Verdünnungsmittel bei derselben abdampfen können und auch die Fixierung des Farbstoffes bei derselben erfolgen kann<> Zur Aktivierung der Fasern, Fixierung des Farbstoffes und/oder Trocknen des Bandes kann eine trockene oder feuchte Hitzebehandlung durchgeführt werden. Bs kann mit überhitztem Dampf von mehr als 100° 0 bei absoluten Dampf gehalten von 70 - 100 ⁰Jo und unter einem Druck

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von 1 atm oder mit Sattdampf bei 100° G oder unter Überdruck bei mehr als 100° C gearbeitet werden. Je nach der verwendeten Temperatur, Dampfkonzentration und dem angewandten Druck kann die Hitzebehandlung während 30 Sekunden bis 30 Minuten durchgeführt werden.

Obwohl die Fixierung bereits bei Aktivierungstemperaturen von 120° - 130° C erfolgen kann, so können - je nach Fasermaterial Temperaturen von weniger als 160 0 keine genügenden Fixiergrade ergeben, weshalb Fixierungstemperaturen von 160 — 180° C bevorzugt werden. Um FaserSchädigungen, z.B. die Gefahr einer Verschmelzung bei Fasern aus synthetischem Fasermaterial, zu vermeiden, wird beispielsweise bei einer Aktivierung stemperatur von höchstens 180 C und gegebenenfalls mit einer kurzen Einwirkungsdauer der Aktivierungstemperatur gearbeitete

Bei einigen synthetischen Fasern, z.B. aus Polyester, oder Naturfasern kann aber auch bei Temperaturen von mehr als 180 G bei gegebenenfalls kurzer Dauer aktiviert oder getrocknet werden. In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens kann das kompakte Band der Aktivierungstemperatur bei Durchlaufgeschwindigkeiten von z_oB. 100 - 200 m/min, während einer Zeit von nur 30 bis 90 Sekunden unterworfen werden.

Latente Verbindungen, auch als "lat.ente lösungsmittel" bezeichnet, zum Aktivieren von Fasern aus synthetischem Material, wie z.B. Polyacrylnitrilen, Polyamiden, Polyestern oder Polyolefinen oder für Naturfasern, wie z. B₀ Naturseide oder tanningebeizte Baumwolle, sind als solche teilweise bereits aus der Literatur bekannt, können jedoch vom Fachmann

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durch Versuche für das gewünschte Fasermaterial ermittelt werden. So können z.B. für Fasern aus Polyacrylnitrilen als kativierende Verbindungen Alkylenkarbonate wie z.B₀ Aethylen-, Propylen-, Trimethylen-, Tetramethylen-, 2,3-Butylenoder Glycerinkarbonate, oder andere, insbesondere cyklische Diester der Kohlensäure mit Glykolen, weiterhin Verbindungen mit mindestens einer Oyangruppe im Molekül, aliphatisch^, cycloaliphatische oder aromatische gegebenenfalls substituierte Mono- oder Dinitrile, wie beispielsweise Benzylpropoxynitril, oder 2-Phenoxyäthynol oder Monochlorphenoxyäthanol oder Tetramethylensulphone insbesondere cyklische Tetramethylensulphon oder Gemische davon verwendet werden. Tetramenthylsulphone können auch als aktivierende Verbindungen für Fasern aus Zellulosediazetat oder -triazetat, Ghlorofasern, Naturseide oder tanningebeizte Baumwolle eingesetzt werden,, Die vorstehend aufgeführten chemischen Verbindungen sind als Färbereihilfsmittel bereits bekannt und wurden in einer Farbflotte bei Temperaturen unter anderem bis zu 100° C in an sich bekannter V/eise zum Färben von Geweben, gedrehten Fäden oder Endlosfilamenten verwendet« Hierbei wird jedoch die Farbflotte mit der aktivierenden chemischen Verbindung vor dem Trocknen ausgewaschen, so daß beim Abdampfen der Flüssigkeit kein Binden von Fasern gegeneinander erfolgen kanno Bei den konventionellen Färbeverfahren ist es auch nicht erwünscht, die Fasern gegeneinander zu binden. In der eingangs geschilderten Literaturstelle Chemiefasern / Textilindustrie 73, Heft 8, Seiten 752-754, ist der Einsatz von z.Bο Tetramethylensulphonen auch als latentes Lösungsmittel bereits bei der Herstellung der Non-Woven-Produkte bzw. der Nachbehandlung von Geweben beschrieben, wobei jedoch wie dargelegt ein Binden von einzelnen Fasern

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im Faserverband gegeneinander nicht erfolgen kann. Nach der Erfindung erfolgt jedoch durch die aktivierende Verbindung das Binden und färben der einzelnen Fasern im Faserverband, wodurch das Problem der Herstellung eines stabilisierten Faserbandes mit gewünschter Färbung und Bindung der Einzelfaser in vorteilhafter Weise gelöst wird.

Die Zusätze von Benzylpropoxynitril, Tetramethylensulfon, Aethylencarbonat, Propylencarbonat, 2-Phenoxyäthanol oder Monochlorphenoxyäthanol oder Gemischen davon, wie insbesondere solche aus 2-Phenoxyäthanol und tetramethylensulfon oder Monochlorphenoxyäthanol und Tetramethylensulfon, vorzugsweise im Mischungsverhältnis von je.1 : 3» können in dispergierter oder gelöster Form verwendet werden. Diese Verbindungen können bei gleichzeitiger Bindung der Fasern eine Fixierbeschleunigung des zur Anwendung gelangenden Farbstoffes bzw. optischen Aufhellers, mit einer Verkürzung der Fixierzeit auf etwa die Hälfte bewirken, gegenüber einem konventionellen Verfahren ohne Zusatz dieser spezifischen Verbindungen. Die bevorzugte Verbindung ist Tetramethylensulfon.

Die Wahl der aktivierenden Verbindung kann davon abhängen, wie stark dieselbe das Fasermaterial aktivieren, z.B« angreifen kann, und welche Festigkeit, d.h . Stabilisierung des Faserbandes durch die Bindung der Fasern im Band erreicht werden soll, d_olu welche Festigkeit der Bindung gewünscht wird. Wenn die aktivierende Verbindung bei der AIc ti vie rungs temperatur nicht abdampfen kann, so kann diese Verbindung von Vorteil sein, wenn dieselbe in die Fasern in einer gewünschten Konzentration z.B. weniger angreift als eine andere aktivierende Verbindung. Es kann dann eine Verbindung der Fasern

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erfolgen, daß das stabilisierte Faserband für einen nachfolgenden Verzug auf einem Streckwerk eingesetzt werden

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Stapelfasern oder Endlosfäden, auch Endlosfilamente genannt, die z.B. in Filamentscharen oder -bündeln vorliegen, gefärbt und gegeneinander im Band gebunden werden.

Als Farbstoffe können b'as is ehe, d.h. kationische, oder saure, d.h. anionische, Farbstoffe oder auch Dispersionsfarbstoffe eingesetzt werden. Die Art des Farbstoffes richtet sich z.B. nach der aktivierenden Verbindung, die in der Farbflotte verwendet werden kann, sowie nach dem Fasermaterial selbst. So können kationische oder anionische Farbstoffe mit Alkylenkarbonaten als aktivierende Verbindung zum Färben von Fasern aus Polyacrylnitirlen eingesetzt werden. Kationische Farbstoffe können aber auch mit Tetrampthylensulphonen als aktivierende Verbindung zum Färben von Fasern aus Polyacrylnitrilen, Naturseide oder tanningebeltzter Baumwolle verwendet werden.

Die kationischen Farbstoffe werden vorzugsweise in einer wässrigen sauren Flotte eingesetzt, deren pH-Wert auf etwa 3-6, insbesondere 4-5» mittels Sauren, beispielsweise organischen Säuren, wie Ameisen-, Essig-, Wein- oder Zitronensäure, eingestellt werden kann. Als Farbstoffe können im Sinne der Erfindung auch optische Aufheller verstanden werden. Die Mengen, in denen der Farbstoff oder 'optische Aufheller zugegeben werden kann^,richtet sich z.B, nach der Art des Farbstoffes beziehungsweise Aufhellers

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und/ oder nach einer gewünschten Farbtiefe bzw» optischen Aufhellung. Kationische Farbstoffe können in Mengen von 0,01 — 10 Gewichtsprozent und kationische Aufheller in Mengen von 0,01 - 1 Gewichtsprozent zugegeben werden»

Als kationische Farbstoffe und optische Aufheller können die gebräuchlichen Salze oder Metallhalogenid -, beispielsweise Zinkchlorid- Doppelsalze der bekannten kationischen Farbstoffe und optischen Aufheller verwendet werden. Bei den kationischen Farbstoffen handelt es sich dabei um chromophore Systeme, deren kationischer Charakter von einer Garbonium-, Ammonium-, Oxonium- oder Sulfoniumgruppierung .herrührt, und die vorteilhaft als wasserlösliche Salze vorliegen. Beispiele für solche chromophoren Systeme sind Methin-, Azamethin-, Hydrazon-, Azin-, Oxazin-, Thiazin-, Xanthen-, Acridin-, Polyarylmethan- und Cumarin- Farbstoffe, ferner Farbsalze der Arylazo-, Phthalocyanin- und Anthrachinonreihe mit externer Ammoniumgruppe.

Bei den kationischen optischen Aufhellern handelt es sich dabei um wasserlösliche Salze von kationischen optischen Aufhellern aus der Methin-, Azamethin-, Benzimidazol-, Cumarin-, Naphtalimid-* oder Pyrazolinreiheo

Als mit kationischen Farbstoffen anfärbbare Materialien seien weiterhin genannt: sauer modifizierte Polyamide, wie Polykondensationsprodukte aus 4,4' -Diamino-2,2'-diphenyldisulfonsäure bzw. 4,4'- Diamino-2,2'-diphenylalkandisulfonsäuren mit polyamädbildenden Ausgangsstoffen, Polykondensationsprodukte aus Monoaminocarbonsäure bzw. ihren amidbildenden Derivaten oder zweibasischen Carbonsäuren und Diaminen mit aromatischen Dicarboxysulfonsäuren, z„B. Polykondensationsprodukte aus ^-Caprolactam oder Hexamethylendiammoniumadipat

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mit Kalium-3, 5-dicarboxybenzolsulfonat, oder sauer modifizierte Polyesterfasern, wie Polykondensationsprodukte von aromatischen Polycarbonsäuren, z_oB. Terephthalsäure oder Isophthalsäure, mehrwertigen Alkoholen, z.B. Aethylenglykol, und 1,2- bzwo 1,3-Dihydroxy-3-(3-natrium~sulfopropoxy)-propan, 2,3-Dimethylol~l~(3-natriumsulfopropoxy)~butan, 2,3-Bis-(3-Natriumsulfopropoxyphenyl)-propan oder 3»5-Mcarboxybenzolsulfonsäure bzw. sulfonierter Terephthalsäure, sulfonierter 4-Methoxybenzolcarbonsäure oder sulfonierter Diphenyle,4'-dicarbonsäure. Bevorzugt handelt es sich aber um Fasermaterial aus Polyacrylnitril bzw_o aus Polyacylnitril-copolymeren. Falls es sich um Polyacrylnitrilcopolymere handelt, so kann der Acrylanteil höher als 85 Gewichtsprozent des Copolymeren liegen,, Als Comonomere verwendet man neben dem Acrylnitril normalerweise andere Vinylverbindungen, wie z.B₀ Vinylidenchlorid, Vinylidencyanid, Vinylchlorid, Methacrylate, Methylvinylpyridin, ^--Vinylpyrrolidon, Vinylacetat, Vinylalkohol oder Styrolsulfonsäuren. Desweiteren kommen noch Modacrylfasern in Frage, d.h. Polyacrylnitrilpolymere, worin der Acrylanteil weniger als 85 Gewichtsprozent ausmachte

Das Verfahren kann in der Weise durchgeführt werden, daß der ungedrehter Faserverband, in welchem die Fasern, ZoB. Stapelfasern, im parallelisierten Zustand oder sich im wesentlichen in parallelisierter Lage befinden, kontinuierlich einer Vorrichtung zugeführt wird, in der die Durchtränkung und allseitige Verdichtung zum kompakten Band erfolgen kann. Eine hierfür geeignete Vorrichtung enthält ein rotierendes, mit den Peripherien, d.ho den Mantelflächen, gegeneinander gestelltes Scheibenpaar, zwischen denen der Faserverband durchlaufen kann. An den Stirnseiten der Scheiben wird die Farbflotte zugeführt und

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zwischen Abdeckplatten und den Stirnselten zu einem tragenden Flüssigkeitsfilm für die Scheiben geformt und gelangt in einen in Durchiaufrichtung des Faserverbandes vor den Scheiben liegenden Baum, der durch die Mantelflächen der Scheiben und ebenfalls durch die Abdeckplatten gebildet ist. In dem Raum kann sich ein Flüssigkeitsmantel um den Faserverband ausbilden¹, der durch die mit ihren Mantelflächen gegeneinander gedrückten Scheiben in den Faserverband eingepresst wird, wobei auch überschüssige Flüssigkeit, d.h. Farbflotte, aus dem Faserverband abgequetscht wird. Gleichzeitig werden die Fasern des Faserverbandes allseitig zum kompakten Band verdichtet, das kontinuierlich abgeliefert wird. Eine derartige Vorrichtung ist z.B. in der Deutschen Offenlegungsschrift 2.150„858 bzw. 2.301.521 beschrieben, weshalb auf diese Veröffentlichungen verwiesen wird. Das kompakte ungedrehte Band kann unmittelbar anschließend in irgendeiner geeigneten Vorrichtung der Temperaturerhöhung zum Aktivieren des Fasermaterials durch die aktivierende Verbindung unterworfen und dabei gleichzeitig oder anschließend getrocknet werden. Hierzu wird das kompakte und noch feuchte Band kontinuierlich beispielsweise durch einen Behandlungsraum hindurch geführt, in welchem eine Wärmebehandlung unter Temperaturerhöhung des Bandes erfolgen kann. Derartige Vorrichtungen, wie sie für die Wärmebehandlung zum Aktivieren der Fasern und auch abdampfen der aktivierenden Verbindung und gegebenenfalls des Verdünnungsmittels geeignet sind, sind Z₀B. in der deutschen Offenlegungsschrift 2o163.959 bzw. 2.229.890 beschrieben, weshalb hier ebenfalls auf diese bekannten Vorrichtungen verwiesen wird. '

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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dienen die nachstehenden Beispiele, auf welche die Erfindung jedoch nicht eingeschränkt ist.

In den nachfolgenden Beispielen 1-5 wurden drei Bänder aus Polyacrylnitril-Fasern der Type Dralon, erhältlich bei den Farbenfabriken Bayer AG·, Leverkusen, mit einer Stapellänge von 60 mm und einer Faserdicke von 3 den, die jeweils eine Bandnummer von 0,12Fe (entsprechend 4900 tex) besaßen zu einer Bandvorlage von 0,04 KTe (entsprechend 14'700 tex) doubliert und in einem Streckwerk mit einem 7»5fachen Verzug zu einem Faserband von 0,3 Ne (entsprechend 1'900 tex) verzogene Dieser Faserverband wurde dann einer Durchtränkungsvorrichtung zugeführt, wie sie z.B» in der bereits erwähnten deutschen Offenlegungsschrift 2₉301«521 beschrieben ist, und unmittelbar anschließend in einer "Vorrichtung einer Wärmebehandlung unterworfen, wie sie z.B. in den ebenfalls bereits genannten deutschen Offenlegungsschriften 2„163.959 und 2.229.890 beschrieben ist.

Beispiel 1

Zum Vergleich wurde zunächst ein stabilisiertes Faserband hergestellt, dessen einzelne Fasern durch einen Klebstoff im Band gebunden wurden.

Die Durchtränkung für das Vergleichsband erfolgte mit einer wässrig-sauren Farbflotte, die in 1 liter Wasser 25 g des kationischen Farbstoffes der Formel

"C₂H₅

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40 g Aethylalkohol 95$ig -.

Cr) 60 g des Polyvinylalkohole Elvanol ^ der Type 51-05 der Du Pont de lemours International S₀A., Genf /Schweiz und E.I. Du Pont de Nemours & Co.,.Ing., Wilmington, USA

als Klebstoff enthielt. Der pH—Wert der Farbflotte war durch Weinsäure auf pH 4 eingestellt. Der Aethylalkohol wurde zum Benetzen des Farbstoffes vor dem Einbringen in die wässrige Flotte benutzt und beeinflußte weder die Fixierung des Farbstoffes noch diente er zur Verklebung der Fasern. Unter einer

2 spezifischen Flächenpressung von 200 kg pro cm wurde dann auf einem Flüssigkeitsgehalt von 45 i° im Faserverband abgequetscht und der Faserverband dabei zu einem kompakten Band verdichtet.

Das kompakte und noch feuchte Band wurde dann anschließend in einer feuchten überhitzten Dampfatmosphäre mit einem absoluten Dampf gehalt von 90 i<> unter einem Druck von 1 atm auf eine Temperatur von 160 0 erhitzt bei der das Band getrocknet und die Fasern durch den Klebstoff gegeneinander gebunden und der Farbstoff auf den Fasern fixiert wurden_o

Der Fixiergrad des Farbstoffes auf der Faser betrug nach Auswaschen des Bandes 25 f<>. Die Haftlänge des Bandes lag bei ca_o 4900 m. Das Band mit dieser Haftlänge konnte auf einem Streckwerk nicht verzogen werden.

Beispiel 2

Ein weiterer Faserverband wurde mit einer wässrig-sauren Farbflotte durchtränkt die in 1 Liter Wasser 100 g eines kationischen Farbstoffgemisches bestehend aus: 1,8 Teilen des Farbstoffes der Formel

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H₃C.

:n

ν;

.CH₃ ZnCI₃

1,3 Teilen des Farbstoffes der Formel

JM.

N = N

CH-

1,05 Teilen des Farbstoffes der Formel

-N-CH₃

,J-N= N N J

ZnCl₃

und 0,25 Teilen des Farbstoffes der Formel

CH₃O

C-N= N-

/Λ

N¹ C₂H₅
C₂H₄OH

CH₃

ZnCI₃

60 g Aetliylenkarbonat,. erhältlich bei der Fluka AG, Buchs, Schweiz, als latente aktivierende Verbindung.

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60 g Meyprogum ^ NP 25,ein Johannisbrotkernmehlderivat der Meyhall öliemical AG-, Kreuzungen, Schweiz, als Verdicker und

75 g Aethylalkohol 95 f°-ig als Benetzungsmittel für den Farbstoff

enthielt ο Der pH-Wert war durch Weinsäure auf 4 eingestellte

Es wurde auf einen J¹IUssigkeitsgehalt von 55 °f° im Faserverband unter einer spezifischen Flächenpressung im Bereich von ungefähr 200 kg /cm abgequetscht und verdichtet. Anschließend wurde das feuchte Band mit überhitztem Dampf von 90 fo absolut unter einem Druck von 1 atm auf eine Temperatur von 160 C erhitzt bei der die Fasern aktiviert, gefärbt und gleichzeitig gebunden wurden, wobei auch gleichzeitig Aethylenkarbonat und Wasser abdampfen und das Band dadurch getrocknet wurde.

Die Fixierung des Farbstoffes auf der Faser erfolgte gleichzeitig bei der Aktivierung. Der Fixiergrad betrug 97 $<> Die Haftlänge des schwarzen stabilisierten Faserbandes lag bei ca. 2500 m. Das Faserband mit dieser Haftlänge konnte auf einem Streckwerk verzogen werden, ergab jedoch bei der Weiterverarbeitung eine starke Staubentwicklung.

Beispiel 3

Es wurde ein weiterer Faserverband mit einer Farbflotte durchtränkt, die in 1 Liter Wasser

100 g des Färbstoffgemisches, wie im Beispiel 2 spezifiziert,

60 g Aethylenkarbonat wie in Beispiel 2 spezifiziert als aktivierende Verbindung

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9 g Meypro-Gum ^ ΡΑΤ/S, ebenfalls ein Johannisbrotkernmehlderivat der im Beispiel 1 genannten Meyhall Chemical AG, als Verdicker und 75 g Aethylakohol 95 $-ig zum Benetzen des Farbstoffes,

enthielt. Der "ρΗτ-Wert betrug wiederum 4. Es wurde wie im Beispiel 2 geschildert auf einen Flüssigkeitsgehalt von 52 $ im Faserverband abgequetscht und verdichtet und ebenfalls nach Beispiel 2 erhitzt und getrocknet und der Farbstoff fixiert. Der Fixiergrad des Farbstoffes lag bei 97 $>· Die Haftlänge des schwarzen stabilisierten Faserbandes betrug ca. 4100 m.

Das stabilisierte Faserband mit dieser Haftlänge ließ sich infolge stärkerer Bindung der Fasern auf einem Streckwerk nicht verziehen.

Beispiel 4

Ein weiterer Faserverband wurde mit einer Farbflotte durchtränkt, die in ein Liter Wasser

25 g des Farbstoffes wie in Beispiel 1 spezifiziert,

60 g Bondolane ^ A der Shell-Chemieal, erhältlich durch Shell (Switzerland), Zürich, Schweiz, das ein Tetramethylensulphon als aktivierende Verbindung enthält

60 g Meypro-Gum ^ UP 25 wie in Beispiel 2 spezifiziert und

58 g Aethylalkohol 95 $-ig als Benetzer für den Farbstoff

enthielt. Durch Weinsäure war die Farbflotte wiederum auf pH 4 eingestellt.

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Uach dem Abquetschen auf 50 i° Flüssigkeit im Faserverband und verdichten, Aktivieren und Trocknen nach Beispiel 2 wurde ein stabilisiertes Faserband erhalten, bei dem der Fixiergrad des Farbstoffes 98 °/o aufwies und die Haftlänge bei ca. 3600 m lag»

Das blaue stabilisierte Faserband mit dieser Haftlänge war verzugsfähig, ergab jedoch bei der Weiterverarbeitung eine starke Staubentwicklung.

Beispiel 5

Ein weiterer Faserverband wurde mit einer Farbflotte durchtränkt, die in 1 Liter Wasser

25 g des Farbstoffes wie in Beispiel 1 spezifiziert 60 g Bondolane ^ wie in Beispiel 4 spezifiziert als

aktivierende_Terbindung,
9 g Meypro-Gum ^ PAT/S wie in Beispiel 2 spezifiziert

als Verdicker und
38 g Aethylalkohol 95 $ig als Benetzer für den Farbstoff

enthielt.B.ie Farbflotte war durch Weinsäure auf pH 4 eingestellt." Nach dem Abquetschen auf 45 f° Flüssigkeit im Faserverband und Verdichten, Aktivieren und Trocknen nach Beispiel 2 wurde ein stabilisiertes Faserband erhalten, bei dem der Fixiergrad des Farbstoffes 98 $ betrug und dessen Haftlänge bei ungefähr 8800 m lag.

Das blaue Band mit dieser Haftlänge war auf einem Streckwerk nicht verzugsfähig.

Die Beispiele 2-5 zeigen, daß die Verdicker keine Klebefunktion ausüben. Wie ein Vergleich von Bespiel 2 mit Bei

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spiel 3 und von Beispiel 4 mit Beispiel 5 zeigt, wird die Haftlänge des Faserbandes bei herabgesetzter Menge an Verdicker etwa tun das Doppelte erhöht. Die Bänder der Beispiele 3 und 5 waren bei den sich ergebenden Haftlängen nicht mehr verzugsfähig, während die Bänder der Beispiele 2 und 4 bei den angegebenen Haftlängen verzugsfähig waren» Die Verzugsfähigkeit kann daher auf die erhöhte Menge an Verdicker zurückgeführt werden, da der Gehalt an aktivierender Verbindung in den Beispielen 2 und 3 bzw. 4 und 5 jeweils gleich hoch waren. Dem Verdicker kann daher eine Art "Pufferwirkung" für die aktivierende Verbindung und damit der Aktivierung selbst zugeschrieben werden, die durch verminderte Migration der Farbflotte infolge Viskositätserhöhung derselben durch den Verdicker erklärt werden kann. Die Beispiele 2-5 zeigen, im Vergleich zu Beispiel 1, nach welchem die Fasern mit einem Klebstoff gebunden wurden, daß die aktivierende Verbindung . für die Bindung der lasern verantwortlich gemacht werden kann. Die Beispiele 2-5 zeigen gegenüber Beispiel 1 weiterhin, daß z.B₈ der Fixiergrad des Farbstoffes wesentlich höher, ungefähr um das Vierfache höher, als bei dem Binden mit dem Klebstoff nach Beispiel 1 liegt, was auf die Verwendung der aktivierenden Verbindungen zurückgeführt werden kann.

Beispiel 6

Wie für die Beispiele 1-5 beschrieben, wurde aus 3_Bändern, jedoch aus Polyacrylnitryl-Fasern der Type Leacryl ^, erhältlich bei Montedison-Fiber, Via PoIa 14, Mailand/Italien, mit einer Stapellänge von 40 mm und einer Faserdicke von 2 den, ein stabilisiertes Faserband hergestellt. Der Faserverband von 0,3 Ne wurde jedoch mit einer Farbflotte durchtränkt, die in 1 Liter Wasser ein Farbstoffgemisch aus j

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96 g des Kationischen Farbstoffes der Formel

N = N

ZnCI

13 g des Kätionischen Farbstoffes der Formel

N-CH₃

I
^N = N

ZnCI

60 g Aethylenkarbonat, wie im Beispiel 2 spezifiziert als aktivierende Verbindung

12 g Meypro-Gum ® NP 25 und-

6 g Meypro-Gum ^ PAl/S als Verdicker, wie in den Beispielen 2 und 3 spezifiziert, und

24 g Aethylalkohol 95 $ als Benetzungsmittel für die Farbstoffe.

enthielt. Die Farbflotte war durch Weinsäure auf einen pH-Wert 4 eingestellt und besaß eine Viskosität von 80 ep. Es wurde wie in Beispiel 3 beschrieben auf einen Flüssigkeitsgehalt im Faserverband von 60 fo abgequetscht und verdichtet, aktiviert und getrocknet und ein scharlachrotes stabilisiertes Faserband erhaltene

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Die Fixierung des Farbstoffes erfolgte wiederum bei der Aktivierungstemperatur von 160 C. Der Fixiergrad des Farbstoffes auf der Faser betrug bei 90 see. Fixierzeit bei einem Durchlauf des Faserbandes von 200 m /min₀ 90 fo. Die Haftlänge des stabilisierten Faserbandes lag bei ca. 1300 m„

Das stabilisierte Faserband mit dieser Haftlänge, das die Bandnummer von 0,3 HTe aufwies, konnte mit einem 100-fachen Verzug auf einem Streckwerk einer Ringspinnmaschine verzogen und unter Drehungserteilung in ein Garn von 30 Ne (entsprechend 20 tex) überführt werden» Infolge des geringen Gehaltes an Verdicker in der Farbflotte, trat bei der Verarbeitung des Faserbandes auf der Ringspinnmaschine nur geringe Staubentwicklung auf.

Beispiel 7

Ein Band aus Polyacrylnitryl-Fasern der Type Dralon der bereits zitierten Farbenfabrik Bayer AG, mit einer Stapellänge von 60 mm und einer Faserdicke von 6 den, das eine Bandnummer von 0,12 Ne besaß, wurde ohne Doublierung mit anderen Bändern als Bandvorlage einem Streckwerk zugeführt und auf demselben mit 10-fachem Verzug zu einem Faserverband von 1,2 He (entsprechend ungefähr 490 tex) verzogen. Wie für das Beispiel 5 beschrieben, wurde ein stabilisiertes Faserband hergestellt, wobei zum Durchtränken des Faserverbandes eine Farbflotte verwendet wurde, die in 1 Liter Yiasser eine Farbmischung aus:

48 g des Farbstoffes der Formel

N=N-

ZnGl.

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- 351 -

14 g des Farbstoffes der Formel

-N - CEU

'Ν ι CH

Ή =

ZnCl

und 5 g des Farbstoffes der Formel

0 IH-CH.

O NH

:-(ch₂)₃

-n-ch:

CH

CHOSO-3 3

90 g des Tetramethylensulfons Bondolane A, wie in Beispiel 4 spezifiziert und
40 g Aethylalkohol 95 f<> als Benetzer für die Farbstoffe

enthielt. Die Farbflotte war wiederum mit Weinsäure auf einen pH-Wert 4 eingestellte Es wurde wie nach Beispiel 5 auf Flüssigkeit im Faserverband abgequetscht und gleichzeitig verdichtet, aktiviert und getrocknet und ein rotbraunes¹ stabilisiertes Faserband erhalten.

Die Fixierung des' Farbstoffes auf der Faser erfolgte gleichzeitig bei der Aktivierungstemperatur. Der Fixiergrad betrug 97 i" bei einer .Fixierzeit von 75 eeco und einem Durchlauf des kompakten Bandes .durch die Behandlungsvorrichtung von 200 m/min. Die bei diesem stabilisierten Faserband erreichte

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Haftlänge von ca. 8000 m ließ einen Verzug des Bandes auf einem Streckwerk ohne Zerstörung der Fasern nicht mehr zu. Ein derartiges Faserband von 1,5 Ne kann in vorteilhafter Weise unmittelbar als bereits gefärbtes Teppichgarn eingesetzt, d.ho weiterverarbeitet werden_o Die von Verdicker freie Farbflotte war hierbei besonders vorteilhaft, weil kein Staub durch das stabilisierte Faserband bei der unmittelbaren Weiterverarbeitung auf einer Webmaschine auftrat.

Beispiel: 8

Eine Flotte wixd wie folgt hergestellt: 1 Teil des Farbstoffes der Formel

= Έ — <' ^N>— N -

ZnCl.

b) 5 Teile J.ohannisbrotkernmehlpräparat und

c) 3 Teile Benzylpropoxynitril in emulgierter Form. Durch Zugabe von Essigsäure wird ein pH-Wert zwischen 4 und 5 eingestellt und die Flotte mit Wasser auf 100 Teile gebracht.

Mit dieser Flotte wird ein Polyacrvlnitril-Stapelfaserverband bei 20° bis 30 imprägniert ₃ wobei 100 °/o Flotte, bezogen auf das Gewicht der Faser aufgenommen werdeno

Das imprägnierte Faserband wird anschließend während 30 Minuten kontinuierlich mit Sattdampf von 100° gedämpft. Man erhält ein stabiles verklebtes Seerband in einem reinen Blauton mit guten Echtheiten.

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Beispiel 9

Eine Flotte wird wie folgt hergestellt: a) 1 Teil des Farbstoffes der Formel

KJ

CHx

CBLOSO, 3 3

b) 5 Teile Polyvinylacetemulsion und

c) 5 Teile Tetramethylensulfon.

Durch Zugabe von Zitronensäure wird ein pH-Wert zwischen 4 und 5 eingestellt und die Flotte mit Wasser auf 100 Teile gebrachte ·

Mit dieser Flotte werden Filamentscharen aus Poly~ acrylnitril bei 20 bis 30° imprägniert, wobei'100 $ Flotte, bezogen auf das Gewiaht des Materials, aufgenommen werdenο '

Das imprägnierte Material wird anschließend während Minuten unter Zugbelastung kontinuierlich bei 120° mit Dampf von über 90$ Wassergehalt behandelt.

Man erhält ein stabiles verklebtes Filamentband, gefärbt in einer tiefen Rotnuance mit einwandfreier Durchfärbung und sehr guten Echtheiten.

Beispiel 10

Eine Flotte wird wie folgt hergestellt: a) 1,5 Teile des Farbstoffes der Formel

= N

xO

ZnCl-

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0,6 Teile des Farbstoffes der Formel

Π—Ν - GH

ZnCl.

und 0,6 Teile des Farbstoffes der Formel

C-N =

C₂H₅

ZnCl-

b) 5 Teile Acrylsäureester und

c) 4 Teile Propylencarbonat.

Durch Zugabe von Weinsäure wird ein pH-Wert zwischen 4 und 5 eingestellt und die Flotte mit Wasser auf 100 Teile gebracht. Mit dieser Flotte wird ein Polyacrylnitril-Stapelfaserband bei 20 bis 30° kontinuierlich imprägniert, so daß 50$ Flotte, bezogen auf das Gewicht der Faser, aufgenommen werden·

Das imprägnierte Faserband wird anschließend während 4 Minuten kontinuierlich bei HO⁰ mit Dampf von über 90 "/> Wassergehalt behandelt.

Man erhält ein stabiles verklebtes Faserband in einem einwandfrei fixierten Braunton mit guten Echtheiten.

Beispiel 11

Eine Flotte wird wie folgt hergestellt:

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2U3694.

a) 2 Teile des Farbstoffes der Formel

- CH = CH - NH

OCH-

Cl

1 Teil des Farbstoffes der Formel

IT C - N = N _// \

ZnCl

b) 2 Teile Carboxymethylcellulose

c) 6 Teile Tetramethylensulfon und

d) 2 Teile 2-Phenoxyäthanol.

Durch Zugabe von Weinsäure wird ein pH-Wert zwischen 4 und 5 eingestellt und die Flotte mit Wasser auf 100 Teile gebracht.

Mit dieser Flotte wird ein Polyacrylnitril-Stapelfaser'verband bei 20 bis 30° kontinuierlich imprägniert, so daß 50 $ Flotte, bezogen auf das Gewicht der Faser, aufgenommen werden.

Das imprägnierte Faserband wird anschließend während 3 Minuten kontinuierlich bei 160° mit Dampf von über Wasserhalt behandelt.

Man erhält ein stabiles verklebtes Faserband in Grün mit einwandfreier Durchfärbung und guten Echtheiten.

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/ver

Verwendet man anstelle eines Polyacrylnitril-Stapelfaserbandes einen solchen aus sauer modifiziertem Polyester bei im übrigen gleicher Arbeitsweise, so erhält man ein ebenso stabiles verklebtes Faserbando

Die Konzentration der latenten chemischen Verbindung in der Farbflotte ist nicht an die in den vorstehenden Beispielen angegebenen Konzentrationen gebunden. In Abhängigkeit von den Komponenten und Parametern des Verfahrens und z„B. auch dem gewünschten Verwendungszweck des nach dem Verfahren hergestellten Faserverbandes bzw. Faserbandes kann die latente chemische Verbindung auch in Konzentrationen von 10 bis 100 g/l vorzugsweise 40 bis 60 g/l, Farbflotte eingesetzt werdenο

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Claims

Pat entansprüche

Verfahren zum Herstellen eines gefärbten und stabilisierten Faserbandes, bei dem ein ungedrehter Faserverband mit einer Flüssigkeit zum Binden der Fasern durchtränkt wird, die einen Farbstoff enthält, unter Anwendung von Druck überschüssige Flüssigkeit aus dem Faserverband abgequetscht und die Fasern allseitig zu einem kompakten Band verdichtet 'werden, die einzelnen Fasern des kompakten Bandes unter Temperaturerhöhung gegeneinander gebunden und gefärbt werden und das Band getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband mit einer latenten, unter der Temperaturerhöhung des Fasermaterial aktivierenden chemischen Verbindung durchtränkt wird und die Fasern nach dem Verdichten zum kompakten Band bei der Aktivierungstemperatur gefärbt und gleichzeitig durch das Fasermaterial gegeneinander gebunden werden, die aktivierende Verbindung entfernt und das ungedrehte Band getrocknet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit zum Binden der Fasern die unverdünnte flüssige aktivierende Verbindung ist»

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband mit der in der Flüssigkeit verteilten aktivierenden Verbindung durchtränkt wirdo

ο Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband mit der in der Flüssigkeit gelösten aktivierenden Verbindung durchtränkt wird.

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Verfahren nach. Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß der Paserverband mit einer wässrigen lösung der aktivierenden Verbindung durchtränkt wird₀

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband mit der wässrigen Lösung durchtränkt wird, die 10 bis 100 g/l, vorzugsweise 40 bis 60 g/l der aktivierenden Verbindung enthält.

7«. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiehn e t , daß der Farbstoff unmittelbar an die Einzelfaser gebunden wird und die einzelnen Fasern an ihren Berührungsstellen durch das Fasermaterial unmittelbar aneinander gebunden werden.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktivierende Verbindung bei der Aktivierungstemperatur abgedampft wird und die Fasern über die Dauer des Abdampfens aktiviert werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aktivierende Verbindung bei der Aktivierungstemperatur zu Gänze abgedampft wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband bei der Aktivierungstemperatur getrocknet wird»

ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband über eine Zeitdauer der Aktivierungstemperatur ausgesetzt und anschließend auf eine tiefere Temperatur gebracht wird und die aktivierende Verbindung bei der tieferen Temperatur ausgewaschen und das

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Band anschließend getrocknet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Faserverband aus Polyacrylnitrilfasern mit der verdünnten wässerigen Lösung eines Tetramethylensulphones als aktivierende Verbindung durchtränkt wird.

13· Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Faserverband aus Polyacrylnitril-Fasera mit der verdünnten wässrigen Lösung von Aethylen-

oder PropyleiikarboiiatL
karbohat/ als aktivierende verbindung durchtränkt wird.

14· Verfahren nach Anspruch 12 oder 13» dadurch gekennzeichnet , daß der Faserverband mit der Lösung durchtränkt wird, die einen kationischen Farbstoff enthält.

15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet , daß das Band unter Abdampfen der aktivierenden Verbindung und des Lösungsmittels bei der Aktivierungstemperatur getrocknet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Flüssigkeit ein Verdickungsmittel zur Erhöhung der Viskosität zugesetzt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet j daß der Flüssigkeit weitere Mittel zur Textilveredelung zugesetzt werden.

18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Fasermaterial bei einer Temperatur von mehr als 100° C aktiviert wird.

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24Λ3694

19o Verfahren nach Ansprüchen 12 und 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Fasern aus Polyacrylnitril bei einer Temperatur zwischen 160 - 180 C aktiviert werden.

20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet t daß der Farbstoff auf den Fasern durch Wärmebehandlung des Faserverbandes auf den Fasern fixiert wird.

ο Verfahren nach Ansprüchen 1 und 20, dadurch gekennzeichnet , daß der Farbstoff bei der Aktivierungstemperatur fixiert wird.

22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Faserverband mit einer spezifischen Flächenpressung von 200 kg/cm abgequetscht und zum Band verdichtet wird.

ο Verfahren nach Anspruch 1 oder 22, dadurch gekennzeichnet , daß die überschüssige Flüssigkeit bis auf einen Gehalt von 20 - 80 fi Flüssigkeit im Faserverband abgequetscht wird.

24. Verfahren nach Anspruch I₅ dadurch g e k e η η ~ zeichnet , daß das Band durch allseitiges Verdichten der Fasern und Binden derselben gegeneinander längsstabilisiert wird«.

ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet f daß das Band durch das allseitige Verdichten der Fasern und Binden derselben gegeneinander querstabilisiert wird.

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26. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Faserverband unmittelbar vor dem Durchtränken verzogen wird.

ο Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß der aus doublierten und verzogenen Bändern aus Stapelfasern bestehende Faserverband durchtränkt wird.

28. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Faserverband unter kontinuierlichem Durchlauf gefärbt und aktiviert wird.

29· Verfahren nach Anspruch 1 und 28, dadurch gekennzeichnet ι daß der Faserverband bei Durchlaufgeschwindigkeiten von 100 bis 200 m/min_o durchtränkt, verdichtet und aktiviert wird.

30. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das kompakte Band während einer Dauer von 30 bis 90 Sekunden der Aktivierungstemperatur ausgesetzt wird.

31. Stabilisiertes und gefärbtes ungedrehtes Faserband, hergestellt nach dem Verfahren, gemäß Anspruch 1, das Einzelfasern enthält, die gefärbt und durch das Fasermaterial aneinander gebunden sind.

32. Faserband nach Anspruch 31» in welchem die Einzelfasern über das Faeermaterial unmittelbar aneinander gebunden sind.

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2U3694

33» Faserband nach Anspruch. 31» in welchem die einzelnen Fasern klebstoffrei aneinander gebunden sind»

34· Faserband nach Anspruch 31» in welchem Stapelfasern in bis zu einem gewissen Grad paralleler Lage enthalten sind.

35. Faserband nach Anspruch 31, das eine Stabilität für einen Verzug auf einem Streckwerk besitzt.

36. Faserband nach Anspruch 31, das eine Stabilität für eine unmittelbare Weiterverarbeitung zu einem Endtextilprodukt besitzt.

37· Faserband nach Anspruch 31, das längsstabilisiert ist.

38ο Faserband nach Anspruch 31» das längs- und querstabilisiert ist.

S09812/03II

" ORIGINAL INSPECfFED