DE2444823B2

DE2444823B2 - Verfahren zum Färben von CeIIulosefasern

Info

Publication number: DE2444823B2
Application number: DE2444823A
Authority: DE
Inventors: Jozsef Dipl.-Chem. Dr. 6730 Neustadt Gerendas; Ernst 6700 Ludwigshafen Wilhelm; Hans Dipl.-Chem. Dr. 6700 Ludwigshafen Wolf
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1974-09-19
Filing date: 1974-09-19
Publication date: 1978-09-07
Also published as: FR2285488A1; DE2444823C3; BE833157A; ATA717175A; US4036587A; DE2444823A1; AT350997B; CA1071357A; FR2285488B1; GB1499008A; IT1047543B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von Cellulosefasern und deren Mischungen mit Synthesefasern in wäßriger Flotte nach dem Ausziehverfahren in Gegenwart von Carboxylgruppen enthaltenden Polymerisaten als Färbehilfsmitteln.

Ein Textilgut, das Cellulosefasern enthält, wird häufig in der Praxis einer sauren Vorbehandlung unterworfen, um bessere Färbungen der Cellulosefasern zu erhalten. Eine derartige saure Vorreinigung des Textilgutes ist beispielsweise beim Färben von Baumwolle/Polyester-Mischungen im meist vorgeschalteten sauren Polyesterfärbeprozeß inbegriffen. Bei der sauren Vorbehandlung werden aus den Cellulosefasern Verunreinigungen und natürliche Bestandteile weitgehend entfernt, beispielsweise Calcium- und Magnesiumsalze, Pektine und Hemicellulosen. Wirtschaftlicher ist es jedoch, in der gleichen Flotte weiterzufärben. Dies ist aber nur dann möglich, wenn es gelingt, die herausgelösten Bestandteile der Cellulose nicht nur in sauren, sondern auch im alkalischen Medium in Lösung oder in der Schwebe zu halten und so die Abscheidung der Bestandteile zu verhindern. Zu diesem Zweck hat man den Flotten bisher modifizierte Ligninsulfonate oder bestimmte Komplexbildner, wie Nitrilotriessigsäure oder Äthylendiaminotetraessigsäure oder Polyphosphate, zugesetzt. Diese Zusätze ergeben den gewünschten Effekt jedoch nur dann, wenn man sie in höheren Konzentrationen einsetzt.

Aus der CH-AS 11 112/61 ist ein Verfahren zum egalen Färben von Textilfasern, insbesondere Baumwolle mit Küpenfarbstoffen bekannt, bei dem man das Textilgut während des Färbens mit wasserlöslichen Copolymerisaten behandelt, die aus 25 bis 70 Mol% einer im Ring gesättigten 2-oxo-vinylheterocyclischen Verbindung und 30 bis 75 Mol% Acrylamid oder Methacrylamid und/oder einem Alkalimetallsalz der Acrylsäure oder Methacrylsäure bestehen. Wie Versuche ergeben haben, ist die Wirksamkeit dieser bekannten Färbereihilfsmittel noch nicht ausreichend, um technisch einwandfreie Färbungen zu erhalten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren so zu verbessern, daß sich beim Färben, vor allem im alkalischen Bereich, keine Verunreinigungen oder natürliche Bestandteile aus der Cellulose auf dem zu färbenden Material abscheiden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man als Färbehilfsmittel wasserlösliche Homopolymerisate der Acrylsäure oder Copolymerisate der Acrylsäure mit Methacrylamid, Acrylamid, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylsäureester, Methacrylsäureester. Methacrylsäure sowie anderen äthylenisch ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäuren, deren Alkali- oder Ammoniumsalze und/oder Alkali- und Ammoniumsalze von Copolymerisaten aus Maleinsäure und Styrol, Maleinsäure und einem Vinylester oder Maleinsäure und einem Vinyläther verwendet.

Unter Polymerisate der Acrylsäure sollen die Homopolymerisate und Copolymerisate der Acrylsäure mit anderen äthylenisch ungesättigten Verbindungen verstanden werden. Die Copolymerisate der Acrylsäure können bis zu 50 Gew.-°/o mit Acrylsäure copolymerisierbare äthylenisch ungesättigte Verbindungen enthalten, und zwar Methacrylsäure, Methacrylamid, Acrylamid, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylsäureester, Methacrylsäureester sowie andere äthylenische ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäuren, z. B. Crotonsäure und Itaconsäure. Die Copolymerisate enthalten vorzugsweise 1 bis 20 Gewichtsprozent der Comonomeren; sie können auch mehrere Comonomeren einpolymerisiert enthalten, beispielsweise Copolymerisate aus Acrylsäure, Acrylnitril und Acrylamid. Die in Betracht kommenden Copolymerisate sind bekannt, sie werden durch Polymerisieren der Acrylsäure oder durch Copolymerisieren von Acrylsäure mit geeigneten Comonomeren erhalten. Wesentlich ist, daß man wasserlösliche Polymerisate einsetzt. Außer den genannten wasserlöslichen Polymerisaten der Acrylsäure kommen auch die Alkali- oder Ammoniumsalze der Polymerisate der Acrylsäure in Betracht. Man erhält diese Salze entweder durch Polymerisieren der Alkalibzw. Ammoniumsalze der Acrylsäure allein oder in

"to Mischung mit geeigneten Comonomeren oder durch Neutralisieren der Polymerisate mit Alkalihydroxiden bzw. Ammoniak oder Aminen. Vorzugsweise verwendet man die Natriumsalze, es eignen sich jedoch auch die Lithium- und Kaliumsalze. Als Amine kann man z. B.

Methylamin, Äthylamin, Dimethylamin, Diäthylamin, Triäthylamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin usw. verwenden.

Als erfindungsgemäß sehr wirksame Zusätze haben sich auch die Salze von Copolymerisaten aus Maleinsäure und Styrol, Maleinsäure und Vinylestern und Maleinsäure und Vinyläthern erwiesen. Als Vinylester verwendet man vorzugsweise Vinylacetat und Vinylpropionat. Geeignete Vinyläther sind z. B. Ci- bis C4-Alkylvinyläther, wie Methylvinyläther. n- und iso-Propylvinyläther sowie n- und iso-Butyl vinyläther. Die genannten Maleinsäure-Copolymerisate liegen hauptsächlich im Molverhältnis 1 :1 vor. Sie werden, ebenso wie die Polymerisate der Acrylsäure, in Form der Alkali- oder Ammoniumsalze angewendet. Man kann beispielsweise auch Mischungen aus Polyacrylsäure und dem Natrium- oder Ammoniumsalz eines Copolymerisates aus Maleinsäure und Styrol als Färbehilfsmittel erfindungsgemäß einsetzen. Die geeigneten Polymerisate der Acrylsäure und Maleinsäure

t>5 haben eine Viskosität (gemessen mit dem Kugelfallviskosimeter nach H ö ppi er bei 20⁰C gemäß DlN 53 015) von 1 bis 300 Centipoise in 7,5gewichtsprozentiger wäßriger Lösung, die mit Natronlauge auf einen

pH-Wert von 9 eingestellt ist Vorzugsweise liegt die Viskosität der geeigneten Polymerisate zwischen 3 und 120 Centipoise, gemessen nach DlN 53 015.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden polymeren Hilfsmittel werden in Mengen von 0,05 bis 2, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Färbegutes, eingesetzt Das Verfahren ist nicht auf eine bestimmte Form des Textilgutes beschränkt, sondern kann grundsätzlich zum Färben von Garnen, wie auch zum Färben von Web- oder Wirkwaren angewendet werden. Die Cellulose kann in Form von Rohbaumwolle, Leinen, Hanf oder als native Cellulosefaser vorliegen. Das erfindungsgemäße Verfahren hat vor allem Bedeutung beim Färben von Fasermischungen aus Baumwolle mit synthetischen Fasern, insbesondere Mischungen aus Baumwolle und Polyesterfasern. Auch bei Fasermischungen kann einbadig gefärbt werden, indem man beispielsweise zunächst den Polyesteranteil der Fasermischung und dann im selben Bad, beispielsweise bei Temperaturen zwischen 40 und 95° C, den Baumwollanteil färbt, indem man einen für das Färben von Baumwolle geeigneten Farbstoff zusetzt

Für das Färben von Cellulosefasern können die dafür bekannten Farbstoffe eingesetzt werden, beispielsweise Küen-, Reaktiv-, Substantiv- und Schwefelfarbstoffe. Die Cellulosefasern werden bei Temperaturen gefärbt, die zwischen Raumtemperatur und etwa 130⁰C liegen. Man färbt nach dem Ausziehverfahren in wäßriger Flotte. Die Flotte enthält die in Betracht kommenden Farbstoffe, die erfindungsgemäß einzusetzenden polymeren Färbehilfsmittel und gegebenenfalls weitere übliche Hilfsmittel, wie Egalisiermittel und Dispergiermittel. Zum Färben von Polyester/Baumwoll-Mischungen kann man dem Bad von vornherein bereits Farbstoffmischungen aus einem Küpen- oder Schwefelfarbstoff und einem Dispersionsfarbstoff zusetzen. Mit Hilfe der zuletztgenannten Farbstoffmischungen ist es beispielsweise möglich, Mischgewebe oder Mischgarne aus Rohbaumwolle und Polyesterfasern einbadig zu färben, indem man zunächst den Polyesteranteil in schwach sauren Bereich mit Dispersionsfarbstoffen bei Temperaturen oberhalb von 120° C und dann im alkalischen Bereich bei Temperaturen zwischen 20 und 100° C den Baumwollanteil mit Küpen- oder Schwefelfarbstoffen färbt.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert. Die in den Beispielen angegebenen Viskositäten wurden in 7,5gewichtsprozentiger wäßriger Lösung (mit Natronlauge auf pH 9 eingestellt) mit einem Kugelfallviskosimeter nach H ö ρ ρ 1 e r bei einer Temperatur von 2O⁰C gemäß DIN 53 015 gemessen.

Färbevorschrift

In einem Laborfärbeapparat werden 600 g Rohbaumwollgarn auf Kreuzspulen in einem Gemisch aus 8000 ml Wasser und 40 ml 30-prozentiger Essigsäure bei 100⁰C 30 Minuten lang behandelt. Die Abkochflotte wird dann auf 60⁰C abgekühlt und mit den in den Beispielen 1 bis 5 jeweils genannten Färbehilfsmitteln versetzt. Außer dem in den Beispielen jeweils angegebenen Färbehilfsmittel gibt man 96 ml 32,5gewichtsprozentige Natronlauge, 12 g Umsetzungsproduktes aus Na-Dithionit und 2 Mol Acetaldehyd, 26 g Natriumdithionit und 12% des gelben Küpenfarbstoffes C.J.No. 70 600, in handelsüblicher Einstellung, hinzu. Die Temperatur wird dann schnell auf 95°C erhöht. Nach einer Verweilzeit von 30 Minuten bei 95°C kühlt man

die Flotte auf 80° C ab und setzt 12 g Natriumdithionit zu. Die Flotte wird dann innerhalb von 10 Minuten auf eine Temperatur von 60⁰C abgekühlt und das Färbegut wie üblich gespült oxidiert und unter Zusatz von 0,3 g/l Diäthanolammoniumdodecylbenzolsulfonat, 1 g/l Soda und 0,2 g/l des Umsetzungsproduktes aus Nonylphenol und 10 Mol Äthylenoxid 30 Minuten bei Kochtemperatur geseift.

Beispiel 1

Man färbt Rohbaumwollgarn gemäß der oben angegebenen Färbevorschrift und verwendet als erfindungsgemäß einzusetzendes Färbehilfsmittel ein Mono-Natriumsalz des Copolymerisates aus Stryrol und Maleinsäure im molaren Verhältnis 1:1. Das Copolymerisat hat eine Viskosität von 30 cP, es wird in einer Menge von 1,6 g angewendet Man erhält eine egale Färbung.

Vergleichsbeispiel 1

Man verfährt wie im Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch anstelle des Copolymerisates aus Styrol und Maleinsäureanhydrid das Natriumsalz der Äthylendiamintetraessigsäure ein. Um eine egale Färbung ohne Ablagerungen auf der Kreuzspule zu erhalten, ist es erforderlich, das Färbehilfsmittel in einer Menge von mindestens 6,4 g zu verwenden. Bei einer Einsatzmenge von nur 1,6 g dagegen lagert sich ein bräunlicher Niederschlag auf dem Garn ab; die Färbung ist nicht reibecht und unegal.

Beispiel 2

Man verfährt wie im Beispiel 1 angegeben, verwendet jedoch als erfindungsgemäß einzusetzendes Hilfsmittel Natriumpolyacrylat mit einer Viskosität von 3,6 Centipoise in einer Menge von 1,6 g. Man erhält ebenfalls eine einwandfreie Färbung.

Beispiel 3

Man verfährt wie im Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch als erfindungsgemäß einzusetzendes Färbehilfsmittel Polyacrylsäure der Viskosität von 29 Centipoise in einer Menge von 1,6 g zu. Die Färbung ist klar und egal.

Beispiel 4

Man verfährt wie im Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch als erfindungsgemäß einzusetzendes Färbehilfsmittel ein Copolymerisat aus 70 Mol-% Acrylsäure und 30 Mol-% Acrylamid der Viskosität von 170 Centipoise in einer Menge von 2,4 g ein. Die Färbung ist klar und egal.

Beispiel 5

Man verfährt wie im Beispiel 1 angegeben, setzt jedoch als erfindungsgemäß einzusetzendes Färbehilfsmittel ein Copolymerisat aus Acrylsäure und Methacrylsäure im molaren Verhältnis 1 :1 der Viskosität 11 Centipoise in einer Menge von 2,4 g ein. Die Färbung ist klar und egal.

Beispiel 6

In einem Laborfärbeapparat werden 600 g Rohbaumwollgarn, das auf Kreuzspulen aufgewickelt ist, in 8000 ml Wasser unter Zusatz von 40 ml 30-prozentiger Essigsäure bei einer Temperatur von 100°C 30 Minuten lang behandelt. Die Abkochflotte wird dann auf eine Temperatur von 60° C abgekühlt und mit folgenden

Stoffen versetzt: 1,6 g Natriumpolyacrylat mit einer Viskosität von 3,6 Centipoise, 3 g des Reaktivfarbstoffs CI. No. 18 097, 320 g Natriumsulfat und 4 ml 32,5gewichtsprozentige Natronlauge. Nachdem man die Rohbaumwolle bei einer Temperatur von 60° C 20 Minuten lang gefärbt hat, setzt man der Flotte 16 g Natriumcarbonat und 4 ml 32,5gewichtsprozentige Natronlauge zu und färbt 40 Minuten bei einer Temperatur von 60° C. Nach Zugabe von 12 ml Natronlauge (32,5gewichtsprozentig) färbt man noch weitere 20 Minuten bei einer Temperatur von 60°C. Man gibt nochmals 12 ml Natronlauge (32,5gewichtsprozentig) hinzu und färbt anschließend noch weitere 40 Minuten bei einer Temperatur von 60⁰C. Die Färbung wird dann kalt gespült, mit Essigsäure neutralisiert, bei 70 bis 80⁰C warm gespült und anschließend getrocknet. Die Färbung ist egal, auf der Kreuzspule können keine Farbstoffablagerungen bzw. Verunreinigungen festgestellt werden.

Vergleichsbeispiel 2

Man verfährt wie im Beispiel 6 beschrieben, verwendet jedoch anstelle des erfindungsgemäß einzusetzenden Natriumpolyacrylats als Färbehilfsmittel 8 g PoIyphosphat. Man erhält eine unegale Färbung. Farbstoff und mit Farbstoff angereicherte Verunreinigungen haben sich auf dem Färbegut und an den Wänden des Färbeapparates niedergeschlagen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Färben von Cellulosefasern und deren Mischungen mit Synthesefasern in wäßriger Flotte nach dem Ausziehverfahren in Gegenwart von Carboxylgruppen enthaltenden Polymerisaten als Färbehilfsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß man als Färbehilfsmittel wasserlösliche Homopolymerisate der Acrylsäure oder Copolymerisate der Acrylsäure mit Methacrylamid, Acrylamid, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylsäureester, Methacrylsäureester, Methacrylsäure sowie anderen äthylenisch ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäuren, deren Alkali- oder Ammoniumsalze und/oder Alkali- und Ammoniumsalze von Copolymerisaten aus Maleinsäure und Styrol, Maleinsäure und einem Vinylester oder Maleinsäure und einem Vinyläther verwendet

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die polymeren Hilfsmittel in Mengen von 0,05 bis 2 Gew.%, bezogen auf das Färbegut, einsetzt