DE2504282A1

DE2504282A1 - Verfahren zum kontinuierlichen faerben von polyester- und cellulosefasern

Info

Publication number: DE2504282A1
Application number: DE19752504282
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Chem Dr Distler; Peter Dipl Chem Dr Freyberg; Dieter Dipl Chem Dr Horn; Knut Dipl Chem Dr Oppenlaender; Hans Dipl Chem Dr Wolf
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1975-02-01
Filing date: 1975-02-01
Publication date: 1976-08-05
Also published as: US4076497A; CA1085559A; GB1526332A; BR7600591A; FR2299450A1; FR2299450B1; DE2504282B2; DE2504282C3; IT1053421B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Färben von Polyester- und Cellulosefasern oder deren Mischungen mit dispergierten und/oder Dispersionsfarbstoffen durch Aufbringen einer wäßrigen Farbstoff-Flotte, die ein Färbehilfsmittel enthält, auf die Fasern, Trocknen und Fixieren der Farbstoffe.

Es ist bekannt, Polyesterfasern mit Dispersionsfarbstoffen und Cellulosefasern mit Küpenfarbstoffen kontinuierlich zu färben. Dabei wird, beispielsweise mit Hilfe eines Foulards, eine Farbstoff-Flotte auf das Gewebe aufgebracht, das dann getrocknet und anschließend zur Fixierung der Farbstoffe weiter behandelt wird. Während der Zwischentrocknung des Gewebes wandert der auf das Gewebe aufgeklotzte Farbstoff an die Oberfläche bzw. an die Stellen des Gewebes, an denen der Verdampfungsprozeß stattfindet. Dadurch erhält man unegale Färbungen von unterschiedlicher Farbtiefe. Um egale Färbungen zu erzielen, ist es bekannt, der Farbstoff-Flotte Antimigrationsmittel zuzusetzen, beispielsweise Alginate, Carboxymethylcellulosen, Polyacrylamide und acrylsäurehaltige Copolymerisate. Die bekannten Antimigrationsmittel sind beim kontinuierlichen Färben von Polyester- und Cellulosefasern und deren Fasermischungen als Hilfsmittel nicht so v/irksam, daß Färbungen erzielt werden, die auch höchsten Ansprüchen genügen. Es ist besonders schwierig, texturiertes Polyestermaterial nach einem kontinuierlichen Verfahren gleichmäßig zu färben. Einige bekannte Antimigrationsmittel vermindern schon bei Raumtemperatur die Flottenstabilität, andere wiederum führen zu höherviskosen Flotten und neigen außerdem dazu, sich auf den Auftragswalzen abzuscheiden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für das eingangs beschriebene Verfahren ein Antimigrationsmittel aufzuzeigen, das wirksamer ist, als die bisher bekannten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, wenn als Färbehilfsmittel polyalkoxylierte Amine, Aminoxide von polyalkoxylierten Aminen und/oder quarternisierte polyalkoxylierte Amine verwendet werden, die in l&iger wäßriger Lösung einen Trübungspunkt von mindestens 18°C haben und die sich jeweils von Aminen ableiten, die mindestens zwei Stickstoffatome und mindestens eine alkoxylierbare Gruppe aufweisen, und bei denen die Polyalkoxylenkette

a) Äthylenoxid-Einheiten und

b) Propylenoxid-, Butylenoxid-, Cyclohexenoxid- und/oder Styroloxid-Einheiten

im Molverhältnis a : b von 10 bis 0,1 : 1 enthält.

Ausgangsstoffe für die Herstellung der gemäß Erfindung einzusetzenden Färbehilfsmittel sind Amine, die mindestens zwei Stickstoffatome und mindestens eine alkoxylierbare Gruppe im Molekül aufweisen. Eine alkoxylierbare Gruppe ist beispielsweise die NH-Gruppe. Die Färbehilfsmittel können sich auch von tertiären Aminen mit mindestens zwei Stickstoffatomen ableiten, sofern das tertiäre Amin noch mindestens eine alkoxylierbare Gruppe enthält, wie Hydroxyl-, Mercapto-, Carboxyl- und/oder Carbonamid-Gruppen. Die Amine können aliphatisch, aromatisch, araliphatisch, cyclisch oder heterocyclisch sein. Es ist ebenfalls möglich, ein Gemisch verschiedener Amine der Alkoxylierungsreaktion zu unterwerfen. Geeignete Amine sind beispielsweise Äthylendiamin, 2-Dimethylaminoäthylamin, 2-Diäthylaminoäthylamin; 1,2-Propylendiamin, 1,3-Diaminopropan, 3-Methylaminopropylamin, 3-Dimethylaminopropy1-amin, 3-Diäthylaminopropylamin, 3-Cyclohexylaminopropylamin; 1,4-Diaminobutan, 4-Diäthylaminobutylamin; l-Diäthylamino-4-aminopentan; Hexamethylendiamin, 2,5-Dimethylhexan-2,5-diamin; 4,9-Dioxadodecan-l,12-diamin; 6,6-Dimethy1-4,ö-dioxaundecan-1,11-diamin; Diäthylentriamin, Diäthylentriamino-ölsäureamid; Diäthylentriaminolaurinsäureamid; Dipropylentriamin; Bis-(3-aminopropyl)-

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methylamin; 1,2-Bis-(3-aminopropylamino)-ftthan; Bis-(6-aminohexyl)-amin; Triäthylentetranin, Tripropylentetramin; Tetraäthylenpentamin, Tetrapropylenpentamin; Polymine, z.B. Polyäthylenimin; 2~Aminomethylcyclopentylamin; l,l-Bis-(4-aminophenyl)-eyelohexar.; 4, 4' -Diamlnodicyclohexylmethan; 3,3' -Dimethyl- 4; 4' -diarainodicyclohexy!methan; 2,2'-Bis-(4-aminocyclohexyl)-propan; 4,4·- DiaminoGiphenylmethan; N,M¹-Dimethyl-4_}4'-diaminodiphenylmethan; 3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethan; Tris-(2-aminoäthyl)-amin, Tris-(2-aminopropyl)-amin; Aminoäthyläthanolamin; o-Phenylendiamin, p-Phenylendiamin; 4-Aminopyridin; 2-Aminopyrimidin; l-Hydroxyäthyl-2-dodecyl-imidazolin; l-Aminoäthyl-2-dodecylimidazolin; l-Hydroxyäthyl-2-heptadecenyl-imidazolin; Piperazin; l-(2-Hydroxyäthyl)-piperazin; l-(2-Aminoäthyl)-piperazin; 1,4-Bis-(3-aminopropyl)-piperazin; l-(2-Aminopropyl)-piperidin.

Um eine Gruppe der gemäß Erfindung wirksamen Färbehilfsmittel herzustellen, werden die in Betracht kommenden Amine alkoxyliert. In der Regel verfährt man so, daß man zuerst die gewünschte Menge eines Alkylenoxide, dann die geplante Menge des nächsten, etc. an die alkoxylierbare Gruppe bzw. alkoxylierbaren Gruppen der geeigneten Amine anlagert. Die Reihenfolge, in der die Alkoxylierung vorgenommen wird, ist jedoch nicht kritisch.

Bei Verwendung von z.B. Äthylenoxid und Propylenoxid als Alkoxylierungsmittel können die Äthylenoxid- bzw. Propylenoxid-Einheiten statistisch oder als Blöcke an das Amin angelagert sein. Eine statistische Anlagerung der Alkylenoxide wird dann erreicht, wenn man das Amin mit einer Mischung aus Äthylenoxid und Propylenoxid alkoxyliert. Bei den Blockcopolymerisaten kann die Reihenfolge der Addition von Äthylenoxid und Propylenoxid unterschiedlich sein. Das Molverhältnis von Äthylenoxid zu den anderen Alkylenoxiden kann in einem weiten Bereich variiert werden und liegt zwischen 0,1 und 10:1, vorzugsweise zwischen 0,5 und 5:1·· Jedes durch Alkylenoxide ersetzbare Wasserstoffatom, z.B. einer Aminogruppe oder einer OH-Gruppe, kann durch 1 bis 100 Äthylenoxidoder Propylenoxid-Einheiten ersetzt werden, vorzugsweise durch 2 bis 50 Alkylenoxid-Einheiten. Anstelle von Propylenoxid können auch Butylenoxide (1,2-, 2,3- oder Iso-Butylenoxid) oder Styrol-

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ο.ζ. 3

oxid oder Cyclohexenoxid allein oder zusammen mit Propylenoxid eingesetzt werden.

Sehr wirksame Antimigrationsmittel beim kontinuierlichen Färben von Polyesterfasern und Cellulosefasern sind auch die Aminoxide, die sich aus den oben beschriebenen polyalkoxylierten Aminen herstellen lassen. Die Aminoxide werden erhalten, indem man die polyalkoxylierten Amine mit Wasserstoffperoxid umsetzt. Je nach Umsetzungsgrad erhält man teilweise bis vollständig oxidierte polyalkoxylierte Amine, die allein oder in Mischung mit den alkoxylierten Aminen eingesetzt werden können.

Auch quarternisierte polyalkoxylierte Amine sind hervorragende Antimqgrationsmittel. Sie werden beispielsweise aus den polyalkoxylierten Aminen durch Umsetzen mit üblichen Quarternierungsmitteln, wie Dimethylsulfat, erhalten. Man kann vollständig oder teilweise quarternisierte Produkte bzw. auch Mischungen aus quarternisierten polyalkoxylierten Aminen und polyalkoxylierten Aminen einsetzen.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Färbehilfsmittel werden weiterhin durch ihren Trübungspunkt charakterisiert, der in l?5iger wäßriger Lösung oberhalb einer Temperatur von 18°C liegt. Der Trübungspunkt wird nach DIN 53 S17, Durchführungsbestimmung 6.1 (August 1973) ermittelt. Der Trübungspunkt ist wichtig für die Charakterisierung der polyalkoxylierten Amine, weil die geeigneten Färbehilfsmittel nicht allein mit Hilfe des Oxalkylierungsgrades und Verhältnisses der verschiedenen Alkylenoxide und anderer Kenndaten wie Hydroxylzahlen, Viskositäten, etc. beschrieben werden können.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden Färbehilfsmittel werden in Mengen von 0.5 bis 70 g/l, vorzugsweise 2 bis 50 g/l der wäßrigen Flotte zugesetzt. Sie bewirken, daß die Farbstoffe aus den Flotten bei höheren Temperaturen, beispielsweise zwischen 30 und 100 C, ausflocken. Die Flockungstemperatur läßt sich dabei durch Anwendung geeigneter polyalkoxylierter Amine, Aminoxide von polyalkoxylferten Aminoxiden oder quarternisierter polyalkoxylierter Amine auf den jeweiligen Färbeprozeß optimal einstellen. Bekanntlich sollen

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beim Klotzprozeß Farbstoff-Flotten vorliegen, die bei den normalen Klotztemperaturen (unterhalb 35°C) stabil sind. Erst bei höherer Temperatur darf eine Flockung eintreten. Diese Temperatur wird beim kontinuierlichen Färbeprozeß nach dem Aufklotzen der Flotte während des Zwischentrocknens erreicht und überschritten. Die Temperatur, bei der die Flockung eintritt, läßt sich sowohl durch die Auswahl geeigneter polyalkoxylierter Amine, der entsprechenden Aminoxide von polyalkoxylierten Aminen und quarternisierten polyalkoxylierten Produkte, als auch durch die Menge dieser Verbindungen, sowie durch den pH-Wert der Flotte steuern. Es ist besonders vorteilhaft, wenn der pH-Wert der Klotzflotte unterhalb 7 liegt. Vorzugsweise wird ein pH-Wert in dem Bereich von 3 bis 6,5 eingestellt. Es ist jedoch auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren bei pH-Werten oberhalb 7 durchzuführen.

Die erfindungsgemäßen Antimigrationsmittel können zusammen mit üblichen Färbehilfsmitfceln wie Egalisiermitteln, Dispergiermitteln, mit bekannten Antimigrationsmitteln, mit nicht-ionischen, anionen- und kationaktiven Emulgatoren, mit natürlichen und synthetischen Schutzkolloiden sowie mit natürlichen und synthetischen Verdickungsmitteln, wie sie z.B. beim Textildruck üblich sind, eingesetzt werden.

Unter Polyesterfasern sollen lineare Polyesterfasern, Z₅B. PoIyäthylenterephthalat-Fasern, verstanden werden. Cellulosefasern sind z.B. native und regenerierte Cellulosefasern, wie Baumwolle, Zellwolle, Viskosefasern, Kupferfasern, Acetat- und Triacetatfasern. Die Polyesterfasern werden mit Dispersionsfarbstioffen gefärbt, während man die Cellulosefasern mit dispergierten Farbstoffen, in erster Linie Küpenfarbstoffen, daneben aber auch mit Naphthol-, Schwefel farbstoffen sowie manchen Substantivfarbstoffen färbt. Das Verfahren ist nicht auf einen bestimmten Zustand der Fasern beim Verarbeitungsprozeß beschränkt, sondern kann grundsätzlich zum Färben von Spinnkabel, Kardenband, Garnen, Geweben und Gewirken angewendet werden. Die Fasern können texturiert und nicht texturiert sein.

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Das Verfahren wird kontinuierlich durchgeführt, indem man zunächst die wäßrige Parbstoff-Plotte im Foulard, beispielsweise auf ein Gewebe aus Polyester aufklotzt, es anschließend zwischentrocknet und zum Fixieren des Farbstoffs auf eine höhere Temperatur erhitzt. Beim kontinuierlichen Färben von Cellulosefasern soll unter Fixieren gemäß Erfindung das Entwickeln des Küpenfarbstoffs, d.h. das Reduzieren, Nachseifen und Oxidieren verstanden werden. Färbt man kontinuierlich ein Gewebe, das aus Fasermischungen aus Polyesterfasern und Cellulosefasern besteht, so wird das Gewebe mit einer Farbstoff-Flotte geklotzt, die mindestens einen Dispersions- und mindestens einen Küpenfarbstoff oder einen anderen zum Färben von Cellulosefasern geeigneten Farbstoff enthält. Man kann die Flotte auch dadurch auf das Gewebe aufbringen, daß man es durch die Flotte zieht und anschließend beispielsweise durch Abquetschen auf eine bestimmte Flottenaufnahme einstellt. Das Aufbringen der wäßrigen Farbstoff-Flotte, die die erfindungsgemäßen Zusätze enthält, erfolgt vorzugsweise bei Raumtemperatur. Man kann jedoch bei Temperaturen bis zu 40⁰C und höher arbeiten. Das mit der Flotte behandelte Gewebe oder Gewirke wird dann auf Temperaturen von 80 bis 150, vorzugsweise 100 bis 140 C erhitzt, um es zu trocknen. Um die Dispersionsfarbstoffe auf den Fasern zu fixieren, erhitzt man das Gewebe auf Temperaturen von 150 bis 230, vorzugsweise 160 bis 220⁰Cc Man kann die Trocknung und Fixierung der Dispersionsfarbstoffe auch in einem Schritt durchführen, z.B, indem man sofort bei 175°C mit überhitztem Wasserdampf als Heizmedium arbeitet. Im Anschluß an die Fixierung des Dispersionsfarbstoffs wird der Küpenfarbstoff entwickelt. Um den für die Färbung günstigsten pH-Bereich einzustellen, kann man die beim Färben üblichen Säuren bzw. Salze verwenden, beispielsweise schwache Säuren wie Essigsäure, Ameisensäure, Oxalsäure oder Salze wie Natriumacetat.

Die gemäß Erfindung einzusetzenden Färbehilfsmittel entfalten auch bei texturierten Polyestergewirken eine sehr gute Wirksamkeit, haben keinen nachteiligen Einfluß auf die Stabilität der Flotte und verändern die Viskosität der Flotte kaum. Eine zusätzliche Verwendung von Netzmitteln kann wegen der guten netzenden Wirkung bei einer Reihe dieser Verbindungen unterbleiben. Obwohl Anlagerungsprodukte von Äthylencxid und/oder Propylenoxid an Alkohole,

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wie Glykole, Trübungsρunkte in dem Bereich von 30 bis 100°C

zeigen, sind sie dennoch nicht als Antimigrationsmittel bei

kontinuierlichen Verfahren zum Färben von Polyester- und Cellulosefasern geeignet.

Wie Versuche ergeben haben, lassen sich die in der PR-PS 1 436 beschriebenen alkoxylierten Monoamine (z.B. Umsetzungsprodukte aus 1 Mol Oleylamin und 25 Mol Äthylenoxid oder aus 1 Mol Stearylamin und 25 Mol Äthylenoxid) nicht mit Erfolg als Antimigrationsmittel bei dem eingangs beschriebenen Verfahren einsetzen.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert. Die in den Beispielen angegebenen Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht. Der Trübungspunkt wurde gemäß DIN 53 917 bestimmt.

Herstellung der polyalkoxylierten Amine

Die Herstellung der alkoxylierten Amine erfolgt nach bekannten Methoden und·ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

A: Thermische Stufe I

1 Mol eines Polyamine und 5 Gew.% Wasser, bezogen auf das Polyamin, werden in einem Autoklaven vorgelegt und bei einer Temperatur von 90 bis 100⁰C mit einem Mol Propylenoxid oder Äthylenoxid pro Alkylenamineinheit oder NH-Funktion portionsweise umgesetzt, so daß alle reaktiven NH-Funktionen in Alkanolamingruppen überführt werden. Es empfiehlt sich dabei, mit einem lOiigen Überschuß an Epoxid zu arbeiten. Die Reaktionszeit beträgt bei einem Druck von 6 atm. und einer Temperatur von 90⁰C etwa 2 Stunden für Äthylenoxid und etwa 3 Stunden bei einer Temperatur von 100⁰C für Propylenoxid. Das Umsetzungsprodukt wird dann bei einer Temperatur von 90 bis 100⁰C und einem Druck von 15 Torr getrocknet.

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B: Katalytisch^ Stufe II

1 Mol des gemäß A hergestellten Produkts und 1 Gew. Ji KOH (100#ig), bezogen auf A, werden in einem Rührautoklaven vorgelegt und je nach gewünschtem Alkoxylierungsgrad mit der betreffenden Menge Propylenoxid portionsweise bei Temperaturen von 130 bis 135⁰C bzw. mit der erforderlichen Menge Äthylenoxid bei Temperaturen von 120 bis 125⁰C umgesetzt. Die Reihenfolge ist dabei beliebig, man kann auch ein Mischgas aus Äthylenoxid und Propylenoxid verwenden, erhält dann jedoch statistische Copolymerisate. Die Reaktionszeit beträgt 6 bis 8 Stunden bei einem Druck von 8 atm. und den oben für das jeweilige Alkylenoxid angegebenen Temperaturen. Für ein Mischgas aus Äthylenoxid und Propylenpxid beträgt die Temperatur 125 bis 13O⁰C. Man läßt die Reaktionsmischung zur Vervollständigung der Umsetzung noch 3 Stunden unter Druck nachreagieren.

Nach dem oben beschriebenen Verfahren wurden die in der Tabelle 1 aufgeführten polyalkoxylierten Amine hergestellt. Die außerdem in Tabelle 1 angegebenen Aminoxide von polyalkoxylierten Aminen und quarternisierten polyalkoxylierten Aminen wurden durch Oxidation bzw. Quarternisierung der entsprechenden polyalkoxylierten Amine hergestellt.

Folgende Abkürzungen wurden verwendet:

ÄO bedeutet Äthylenoxid PO bedeutet Propylenoxid

Die 3. Spalte der Tabelle 1 gibt die Zahl der Mole Äthylenoxid (ÄO) bzw. Propylenoxid (PO) an, die pro Mol Amin angelagert wurden. Das zuerst genannte Oxid wurde zuerst addiert und erst im Anschluß daran der andere Oxidblock aufpolymerisiert. Bei den Polyminen beziehen sich die Molangaben ÄO und PO aiäf eine Äthylenimineinheit.

Bei Färbehilfsmittel Nr. 9 wurden ÄO und PO nicht getrennt hintereinander, sondern als Gemisch (Mischgas) aufgepfropft,

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wobei zum Unterschied zu den Blockcopolymeren (ÄO) - (PO) ein statistisches Copolymeres der beiden Monomeren entsteht.

In der vorletzten Spalte wird der Trübungspunkt des aufgeführten Pärbehilfsmittels, gemessen in l$iger wäßriger Lösung, in Grad Celsius angegeben.

Die letzte Spalte zeigt das molare Verhältnis von Äthylenoxid (ÄO) zu Propylenoxid (PO) an.

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Tabelle I

Färbehilfs mittel Nr.	Ami η
1	1,6-Hexamethylendiamin
2	1,6-Hexamethylendiamin
3	Äthylendiamin
4	Triäthylentetramin
5	Tet r aät hylenpentamin
6	Tetraäthylenpentamin
7	Tetraäthylenpentamin
Ö	Tetraäthylenpentamin
9	Tetraäthylenpentamin

10 11 12

13 14

15 16

Alkoxylierungs-art, -reihenfolge u. -grad

Trübungspunkt (⁰C)

Molares Verhältnis ÄO : PO

4,9-Dioxadodecan-

1,12-diamin

4,4'-Diamin-dicyclo-

hexyl-methan

4,4'-Diamino-dipheny1-

methan

o-Phenylen-diamin

p-Phenylen-diamin

Piperazin

N-Aminopropylpiperazin

+ 20 PO

+ 24 PO

+ 20 PO

+ 15 PO

+ 30 ÄO

+ 15 ÄO

+ 50 ÄO

+150 ÄO

ÄO

PO

+ molares Gemisch aus

35

28

58 100

58,5

42,5 100

46

63

(30 ÄO + 24 PO

+ 24 PO + 24 PO

+ 24 PO + 24 PO + 12 PO + 50 PO

PO) (Mischgas) ÄO 34,5

ÄO ÄO

ÄO

24

34

24 31

47,5 37

0,5

0,33

0,25

2,0

1,0

0,3

5,0

1,25

1,0

0,33 0,33 0,33

0,33 0,33 0,33 0,4

cn ο co co ca

Färbehilfs- Amin Alkoxylierungs-art,

mittel -reihenfolge u. -grad

Nr.

17 Färbehilfsmittel Nr. 3 mit Dimethylsulfat (1 Mol pro Mol Amin) vollständig quarterniert

Ib Färbehilfsmittel Nr. 3 nur teilweise mit Dimethylsulfat (1/2 Mol pro Mol Amin) quarterniert

19 Färbehilfsmittel Nr. 6 mit Dimethylsulfat (2,5 Mol pro Mol Amin) vollständig quarterniert

20 Färbehilfsmittel Nr. 24 mit Dimethylsulfat (1/2 Mol pro Äthylenimin-Einheit) vollständig quarterniert

21 Amingemisch aus je 1 Mol

«> Diäthylentriamin + + 34 PO + 16 ÄO 42,5 0,47

cd Triäthylentetramin + (bezogen auf ein mitt-

Tetraäthylenpentamin leres Molgewicht des

Amingemisches)

22 Polymin (Polymerisation

Trübungs- punkt (⁰C)	Molares Verhältnis ÄO : PO
75	0,25
80	0,25
61	0,3
63	1,0

grad P ?^ 1000) + 8 PO + 4 ÄO 46 0,5

23 Polymin (P_n £*ώ 1000) + 10 ÄO + 20 PO 24,5 0,5 P

24 Polymin (P_n ^1000) + 15 KO + 15 PO 25 1,0 .^N iss

25 Polymin (P_n ^ 500) + 20 ÄO + 20 PO 32 1,0 v» °

26 Polymin (P„ ^> 50) + 20 ÄO + 20 PO 36 1,0 ^M £*

27 Polymin (P ^=4 20) + 20 ÄO + 20 PO 69 1,0 W OO

Färbehilfs- Amin Alkoxylierungs-art, Trübungs- Molares

mittel -reihenfolge u. -grad punkt ( C) Verhältnis

Nr. 'fiO : PO

28 Mono-aminoxid von Färbehilfsmittel Mr. 6 44 0,3

29 Tris-aminoxid von Färbehilfsmittel Nr. 6 45 0,3

30 Penta-aminoxid von Färbehilfsmittel Nr. 6 46 0,3

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Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen

Zunächst werden die zur Prüfung der Antimigrationswirkung angewandten bekannten Prüfungsmethoden (H. Lehmann und P. Somm, Textil-Praxis 1973, Seite 52) kurz beschrieben:

Plattentest bei 10O⁰C

Ein Stoffabschnitt (Gewebe oder Gewirke) von ca. 12 cm χ 12 cm wird unmittelbar nach dem Klotzen auf eine Glasplatte (ca. 12 cm χ 12 cm) gelegt und nur in der Mitte mit einer 1 cm dicken, kreisrunden Glasplatte (Durchmesser ca. 7 cm) bedeckt. Danach wird das Ganze sofort in einen 100⁰C heißen Trockenschrank gebracht. Nach dem Trocknen werden die Parbtiefen der bedeckten und unbedeckten Stellen miteinander verglichen.

Bei diesem Test ergeben sich auch unter Einsatz von herkömmlichen, in der Praxis angewandten Antimigrationsmitteln, wie Alginaten, Polyacrylamiden, Polycarbonsäuren (auch Acrylsäure-Copolymerisaten) oder Carboxymethylcellulose^ sehr starke Parbtiefenunterschiede zwischen bedeckten und unbedeckten Stellen des Gewebe- bzw. Gewirkestreifens (wesentlich hellerer, kreisrunder Fleck an der bedeckten Stelle). Auch bei Anwendung sehr hoher Konzentration dieser genannten Hilfsmittel zeigt sich im allgemeinen bei dieser Prüfung eine nur mäßige Migrationsverhinderung.

Falttest bei IQO⁰C (vgl. M. Bräuer, MeHiand Textüber. M₁

(I960) 1102)

Der mit der Farbstofflotte geklotzte Stoffstreifen (Gewebe oder Gewirke) von ca. 12 χ 12 cm wird einfach zusammengelegt, an den 3 offenen Seiten mit breiten Metallklammern luftdicht verschlossen und in einen 100⁰C heißen Trockenschrank gehängt. Durch die Faltung wird eine Trocknung nur über die äußere Gewebeseite ermöglicht. Der Farbstoff auf der Innenseite des Gewebestreifens wird bestrebt sein, durch das Gewebe hindurchzuwandeiln. Zwischen Innen- und Außenseite ergeben sich daher deutliche Farbtiefenunter schiede. .

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Beurteilung innen-außen bei texturiertem Polyester-Material

Ein Polyester-Gewirke-Streifen (Diolen-loft-Gewirke, Trevira 2000-Gewirke, etc.) von ca. 40 cm χ 12 cm wird nach dem Klotzen auf einem Nadelspannrahmen bei HO⁰C während 120 Sekunden getrocknet und anschließend 90 Sekunden bei l65°C thermosoliert. Nach der reduktiven Nachreinigung, die während 30 Minuten bei 70°C unter Verwendung einer Flotte (Flottenverhältnis 1:40) aus

4 g/l Natronlauge 38⁰Be

2 g/l Hydrosulfit konz. Pulver

1 g/l Oleylaminpolyglykoläther

durchgeführt wird, wird neben Egalität und Farbtiefe sowie der Farbstoffmigration an den Kanten und Einstichstellen der Nadeln der Farbtiefenunterschied zwischen Innerem und Äußerem des texturierten PES-Gewirkes beurteilt, was durch Auseinanderziehen des Gewirkes sehr gut möglich ist. Bei auseinandergezogenem Gewirke sollen möglichst keine helleren Streifen sichtbar werden.

Beispiel 1

Ein texturiertes Polyestermaterial (Diolen-loft-Gewirke) wird auf dem Foulard bei einer Flottenaufnahme von ca. 80 % (bezogen auf das Gewicht der trockenen Ware) mit einer Flotte von Raumtemperatur geklotzt, die im Liter Wasser enthält:

25 g des gelben DispersionsfaitJstoffes mit

der CoI. Ind.Nr. 47023 in handelsüblicher Form und Beschaffenheit sowie

"10 g des Färbehilfsmittels Nr. 2

und mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt wurde.

Mit einem Teil des geklotzten Gewirkes .wird der Plattentest bei 100⁰C durchgeführt. Er zeigt nur eine sehr geringe Farbstoffmigration, im Unterschied zu Versuchen mit herkömmlichen Antimigrationsmitteln, wie e:f.nem mittelviskosen Natriumalginat oder

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einem acrylsäurehaltigen Copolymerisat mit einer Fordbecher-Viskosität (Düse B) von 100 Sekunden. Auch mit einer Verbindung aus 1 Mol Oleylamin und 25 Mol ethylenoxid läßt sich praktisch keine migrationsinhlbierende Wirkung feststellen.

Ein anderer Teil des geklotzten Gewirkes wird auf einem Nadelspannrahmen bei 110°C während 120 Sekunden zwischengetrocknet, anschließend bei 165°C 90 Sekunden lang thermosoliert und in der üblichen Weise reduktiv nachgereinigt. Man erhält eine egale, farbtiefe Färbung mit guten Allgemeinechtheiten. Beim Auseinanderziehen des Gewirkes werden keine helleren Streifen sichtbar. An den Einstichstellen der Nadeln des Spannrahmens wird nur außerordentlich geringe Färbstoffwanderung gefunden. Der Antimigrationseffekt des verwendeten Hilfsmittels übertrifft denjenigen von herkömmlichen Migrationsinhibitoren weit.

Zu ähnlich guten Ergebnissen gelangt man, wenn Dioler^loft-Gewirke mit folgenden Farbstoffen und Hilfsmitteln unter den genannten Bedingungen gefärbt wird (s, Tabelle II):

Tabelle II
Flottenzusammensetzung und Arbeitsbedingungen

Beispiel Nr.	Farbstoffart und -menge	Färbehilfsmittel Menge Nr.	10	pH-Wert	Flotten auf nahme
la	50 g/l Dispersions	10 g/l		5	80 %
	farbstoff
	(rosa)
	aus DP 1209
	680, Beisp.
	ü/1		10
1 b	10 g/l "	6 g/l	7	5	80 %
1 c	30 g/l "	8 g/l	7	4,5	80 %
1 d	50 g/l "	30 g/l	25	4,5	100 %
1 e	50 g/l "	12 g/l	25	4,5	80 %
1 f	50 g/l "	12 g/l	6,0	80 %

- 16 -

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- 16 - O.Z. 31

Beispiel Parbstoffart Färbehilfsmittel pH-Wert Flotten-Nr. und -menge Menge Mr. aufnahme

40	g/l	Disp.färb	9	g/l	12	•	22	4,5	80 %
		st, (blau)					3
		aus DP					18
		1176777,				17
		Beisp.10				27
40	g/l	TT	15	g/l	1	9	4,5	80 %
40	g/l	It	10	g/i	6	16	4,5	80 %
40	g/l	IT	10	g/i	19		4,5	80 %
25	g/l	II	7	g/i	21		4,5	80 %
25	g/l	If	10	g/i	14		4,5	80 %
5	g/l	Tf		g/l	23		4,5	80 %
10	g/l	Il	5	g/l	8		4,5	80 %
50	g/l	Disp.färb	10	g/l	24	16	5	80 %
		st, (rot) aus				11
		DP 1271284,				26
		Beisp. 4,
		Spalte 9,
		1. Zeile
50	g/l	TI	20	g/i	6,5	80 %
10	g/l	»	6	g/i	4,5	80 55
10	g/l	ι r	6	g/i	4,5	80 %
10	g/l	Il	6	g/i	4,5	80 Ji
50	g/l	fl	15	g/i	4,5	80 %
50	g/i	M	10	g/l	4,5	80 %
30	g/l	Disp.färb	12	g/l'	4,5	80 %
		st, (rot) aus
		DP 1271284,
		Beisp. 4,
		Spalte 9,
		1. Zeile
30	g/l	It	12	g/l	4,5	100 %
3	g/l	If	3	g/l	4,5	80 JS
10	g/i	ti	15	g/i	4,5	80 %

— Ί7 —

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- 17 - O. Z. 51 135

Beispiel 2

Ein texturiertes Polyestermaterial (Trevira-2000-Gewirke) wird auf dem Foulard bei einem Abquetscheffekt von ca. 80 % mit einer Flotte von Raumtemperatur geklotzt, die im Liter Wasser enthält

50 g des roten Dispersionsfarbstoffes aus der deutschen Patentschrift DP 1271284, Beispiel 4, Spalte 9, 1. Zeile, in handelsüblicher Form und· Beschaffenheit

und 13 g des Färbehilfsmittels Nr. 4

und mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt wurde.

Mit einem Teil des Gewirkestreifens wird der Plattentest, mit einem anderen Teil der Falttest bei 100⁰C durchgeführt. Beide Prüfmethoden zeigen nur eine verschwindend geringe Färbstoffwanderung an, die sich beim Plattentest darin äußert, daß der kreisrunde Fleck der bedeckten Stelle kaum erkennbar ist und beim Falttest fast keine Unterschiede in der Färbtiefe zwischen Innen- und Außenseite feststellbar sind. Bei Einsatz der bekannten Antimigrationsmittel, z.B. einer Carboxymethylcellulose, die in 30#iger wäßriger Lösung eine Fordbecher-Viskosität (Düse 8) von 58 Sekunden hat, oder einem Acrylsäure-Copolymerisat mit einer Fordbecher-Viskosität (Düse 8) von 100 Sekunden, kann die Farbstoffwanderung bei diesen Testmethoden nur mit sehr mäßigem Erfolg unterdrückt werden.

Auch bei Einsatz einer Verbindung aus 1 Mol Oleylamin und 25 Mol Äthylenoxid bzw. einer Verbindung aus 1 Mol Dodecylamin, 5 Mol Propylenoxid un^ 20 Mol Äthylenoxid (gemäß der FR-PS 1 436 9H) kann die Farbstoffmigration nicht verhindert werden.

Ähnlich gute Ergebnisse werden erhalten, wenn Trevira 2000-Gewirke mit folgenden Farbstoffen und Hilfsmitteln unter den genannten Bedingungen gefärbt wird:
(siehe Tabelle III)

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- 18 - O.Z. ?1

Tabelle III Plottenzusammensetzung und Arbeitsbedingungen

2	a	50	g/i	Disp.färbst.	Beispiel	10	g/i	5	5	80 %
				(blau) aus
				DP 1176777,
				Beispiel 10
2	b	30	g/1	V	9	g/i	15	4,5	80 %
ro	C	10	g/1	TI	6	K/l	28	4,5	80 %
2	d	10	g/1	II	6	g/i	30	4,5	80 %
2	e	30	g/1	II	12	g/i	27	5	80 %
2	f	40	g/1	Disp.färbst.	8	g/1	2	4,5	80 %
				(blau) aus
				DP 1228585,
				Beispiel 1
2	g	40	g/1	II	8	g/i	2	4,5	100 %
2	h	20	g/1	II	7	g/i	6	4,5	80 %
2	i	20	g/i	It	7	g/i	29	4,5	80 %
2	j	50	g/i	Disp.färbst.	20	g/i	3	5	80 %
				(gelb) mit
				der CoI.
				Ind.Nr.47023
2	k	50	g/1	11	8	g/1	4	4,5	80 %
2	1	50	g/i	Il	8	g/i	5	4,5	80 *
2	m	50	g/1	II	8	g/1	9	4,5	80 JS
2	η	50	g/i	II	5	g/1	24	3,5	80 %
2	0	50	g/1	II	5	g/i	20	3,5	80 5?
				3

Die gleichen Färbeflotten wie bei den Beispielen 2 werden zum Klotzen von nicht-texturiertem Polyestergewebe verwendet, wobei allerdings mit Flottenaufnahmen von ca. 60 %_t bezogen auf das Gewebe, gearbeitet wird. Auch bei diesem Gewebe zeigen sowohl Plattentest als auch Falttest bei allen eingesetzten Hilfsmitteln höchstens eine außerordentlich geringe Färbstoffwanderung an.

- 19 -

609832/0936

7504282

- 19 - P,7·. 31 133

Beispiel 4

Ein Mischgewebe aus Polyester- und Baumwollfasern im Mischungsverhältnis 67:33 wird auf dem Poulard mit einer Flotte von Raumtemperatur geklotzt (Flottenaufnahme ca. 60 %, bezogen auf das trockene Gewebe), die im Liter Wasser enthält

25 g des Küpenfarbstoffes mit C.I.Nr. 67000 10 g des Dispersionsfarbstoffes (rosa) aus

DP 1209680, Beispiel 2/1 4 g des Dispersionsfarbstoffes (rot) aus

DP 1259285, Beispiel 2 und 2 g des Dispersionsfarbstoffes (rot) aus

DP 1271284, Beispiel 4, Spalte 9, 1. Zeile

in handelsüblicher Form und Beschaffenheit sowie

10 g des Färbehilfsmittels Nr. 10 (aus Tab. I) und mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt wurde.

Mit einem Teil des geklotzten Gewebestreifens werden Plattentest und/oder Falttest bei 100⁰C durchgeführt. Der andere Teil des Mischgewebes wird während 60 Sekunden bei HO⁰C getrocknet, danach bei 210°C für 60 Sekunden einer Heißluftbehandlung unterzogen, anschließend im Labor in einem kontinuierlich rotierenden Apparat, der nach dem Launder-0-Meter-Prinzip arbeitet, bei 60⁰C während 30 Minuten unter Verwendung einer Chemikalienflotte (Flottenverhältnis 1:5) entwickelt, die im Liter Wasser enthält

20 ccm/1 Natronlauge 38° Be

8 g/l Hydrosulfit konz. PIv.

3 g/l Dispergiermittel auf der Basis des

Natriumsalzes eines ß-Naphthalinsulfosäure-Formaldehyd-Kondensationsproduktes

- 20 - CZ. 51 133

Nach dem in üblicher Weise während 20 Minuten durchgeführten kochenden Seifen wird eine Ware erhalten, bei der die Anteile an Polyester und Baumwolle annähernd Ton-in-Ton rot gefärbt sind.

Sowohl beim Plattentest als auch beim Palttest wird fast keine Färbstoffmigration gefunden. Die Wirkung von herkömmlichen Antimigrationsmitteln, wie einem acrylsäurehaltigen Copolymeren mit der Fordbecher-Viskosität (Düse ö) von 100 Sekunden, wird deutlich übertroffen.

Die fertigen Färbungen haben bei guter Farbtiefe ein egales Aussehen; die Allgemeinechtheiten sind gut.

Ähnlich gute Ergebnisse werden erhalten, wenn folgende Farbstoffgemische in handelsüblicher Form und Beschaffenheit und folgende Hilfsmittel eingesetzt werden (s. Tabelle IV):

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Tabelle IV: Plottenzusammensetzung und Arbeitsbedingungen

Beispiel

Nr.

Farbstoff-Kombination Färbehilfsmittel

Menge Mr.

pH-Wert

Flottenaufnahme

σ* ο co

ro ro

a

b

c d

e

f g h

Farbstoffgemisch und

Menge wie bei Beispiel 4 (rot)

(Gemisch aus:

(15 g/l Küpenfarbst. (grün) )

( CI. 59825 )

(30 g/l Dispersionsfarbst. ) ( (blau) aus DP 1176777)

( Beispiel 10 )

(5 g/l Dispersionsfarbst. )

( (gelb) CI. 47023 ) (grün) "

Gemisch aus:

20 g/l Küpenfarbst.CI. 60005

30 g/l Dispersionsfarbstoff g/l

24

g/l

4,5

%

15	g/l	22	VJl	,5	60 %	I
7	g/l	29	4	,0	60 £	ro
3	g/l	6	4	60 g

4,5

%

ö	g/i	2	4	,5	«0
10	g/i	12	5	,0	60
7	g/l	27	4	,5	60

%

Beispiel

Nr.

Färbstoff-Kombination Färbehilfsmittel Menge Nr.

ΌΗ-Wert

Flottenaufnahme

	4	j
	4	k
	4	1
	4	m
o>
O CO	4	η
OO
ca
IN* ^^^
O
CO
a>
cn.

VjJ
I

ο P q r s

CI. 62030 (violett)

!I It

Gemisch aus:

g/l Küpenfarbst. CI. 67820 g/l Dispersionsfarbst. aus

DP 12Ο968Ο, Beisp. 2/1 g/l Dispersionsfarbst. mit

der Formel

(orange)

CH₂CH₂OH

ti

Il Il It

11 g/i	8	4,5	60 %	I tu ro
9 g/l	9	4,5	60 %
10 g/l	19	4,5	60 %
10 g/l	19	8,0	60 %
10 g/i	21	5,0	60 %

6 g/l 8 g/l 8 g/l ö g/l 8 g/l

15	4,5
25	4,5
25	6,0
25	4,5
25	4,5

60 % 60 % 60 %

75 50 %

- 23 - O.Z. 31 133

Beispiel 5

Ein Gewebe aus Baumwolle wird auf dem Foulard bei einem Abquetscheffekt von 60 %, bezogen auf das Gewicht der trockenen Ware, mit einer Flotte von Raumtemperatur geklotzt, die im Liter Wasser enthält:

40 g des roten Küpenfarbstoffes mit CI. 67000 in handelsüblicher

Form und Beschaffenheit sowie

8 g Färbehilfsmittel Nr. 3; die Flotte wurde außerdem mit Essigsäure auf pH = 4,5 eingestellt.

Nach dem Klotzen wird mit einem Teil des Gewebes der Plattentest bei 100⁰C durchgeführt. Der andere Gewebeabschnitt wird während 60 Sekunden bei 110⁰C zwischengetrocknet, anschließend im Labor in einem kontinuierlich rotierenden Apparat, der nach dem Launder-0-Prinzip arbeitet, bei 60°C während 45 Minuten unter Verwendung einer Chemikalienflotte (Flottenverhältnis 1:4) entwickelt, die im Liter Wasser 18 ccm/1 Natronlauge 38⁰Be und 5 g/l Hydrosulfit konz. PIv. enthält und hinterher kochend geseift. Es resultiert eine ruhige, farbtiefe, rote Färbung von guter Egalität. Der Plattentest zeigt fast keine Färbstoffmigration an, im Unterschied zu Flottenansätzen unter Verwendung der üblichen Ant!migrationsmittel, wie einem mittelviskosen Natriümalginat oder einem acrylsäurehaltigen Copolymeren mit einer Fordbecher-Viskosität (Düse 8) von 100 Sekunden.

Ähnlich gute Ergebnisse werden gefunden, wenn folgende Farbstoffe und Hilfsmittel eingesetzt werden (s. Tabelle V):

Tabelle V: Flottenzusammensetzung und Arbeitsbedingungen

Beispiel	Färbstoffart	If	Färbehilfsmittel	Nr.	pH-	Flotten
Nr.	und -menge	U	Menge	11	Wert	aufnahme
5 a	40 g/l Küpenfarbstoff		7 g/l		4,5	60 %
	(rot) mit CI.
	67000		8
5 b	12 g/l	6	4,5	60 %
5 c	5 g/l		4,5	60 %
		- 24

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0.7. 31

Beispiel Farbstoffart Nr. und -menge Färbehilfsmittel pH- Flotten-Menge Nr. Wert aufnahme

30	g/l	Küpenfarbstoff	6	g/i
		(grün) mit CI.
		59Ö25
Il			9	g/i
··			9	g/i
50	g/l	Küpenfarbstoff	ö	g/l
		(schwarz) mit
		CI. 65230
II			ö	g/i
IT			15	g/i
40	g/l	Küpenfarbstoff	10	g/i
		(orange) mit
		CI. 67Ö2O
Il			10	g/l
Ti			10	g/l
11			10	g/i
It			10	g/l
TT			10	g/l

4,5

60

3	4,5	60 %
17	4,5	60 %
20	4,5	60 %
20	ö,5	60 %
27	4,5	60 %
b	4,5	60 %
5	4,5	50 %
5	4,5	70 %
9	4,5	60 %
2Ö	4,5	60 %
30	5,5	60 %

- 25 -

609832/0§86

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum kontinuierlichen Färben von Polyester- und Cellulosefasern oder deren Mischungen mit dispergierten und/ oder Dispersionsfarbstoffen durch Aufbringen einer wäßrigen Farbstoff-Flotte, die ein Färbehilfsmittel enthält, auf die Fasern, Trocknen und Fixieren der Farbstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß als Färbehilfsmittel polyalkoxylierte Amine, Aminoxide von polyalkoxylierten Aminen und/oder quartemisierte polyalkoxylierte Amine verwendet werden, die in l?iger wäßriger Lösung einen Trübungspunkt von mindestens Ib⁰C haben und die sich jeweils von Aminen ableiten, die mindestens zwei Stickstoffatome und mindestens eine alkoxylierbare Gruppe aufweisen, und bei denen die Polyalkoxyienkette

a) Äthylenoxid-Einheiten und

b) Propyleroxid-, Butylenoxid- Cyclohexenoxid- und/oder Styroloxid-Einheiten

im Molverhältnis a : b von 10 bis 0,1 : 1 enthält.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß das Färbehilfsmittel in einer Menge von 0,5 bis 70 g/l, bezogen auf die wäßrige Flotte, eingesetzt wird.

3. Verfahren gemäß den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Flotte 7 beträgt.

BASF Aktiengesellschaft

609832/0986