DE2508472C3 - Verfahren zum gleichmäßigen Färben von Fasermaterialien aus linearen Polyestern - Google Patents

Verfahren zum gleichmäßigen Färben von Fasermaterialien aus linearen Polyestern

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DE2508472C3 DE2508472A DE2508472A DE2508472C3 DE 2508472 C3 DE2508472 C3 DE 2508472C3 DE 2508472 A DE2508472 A DE 2508472A DE 2508472 A DE2508472 A DE 2508472A DE 2508472 C3 DE2508472 C3 DE 2508472C3
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Description

HO-R-O-CO
CO-O--fR-Ofc-H (D
worin m gleich 0 oder 1 und ji eine so große Zahl ist, daß das durchschnittliche Molekulargewicht des Polyesters zwischen 800 und 5000 liegt, X ein Wasserstoffatom oder eine Gruppe der Formel
-0-CH2-CH2-CH2-SO3M oder -SO3M
bedeutet, in welcher M ein Wasserstoifatom oder ein Alkalimetallatom, insbesondere Natrium, oder eine Ammonium- oder substituierte Ammoniumgruppe, insbesondere Triäthylammonium, darstellt, und in der R ein Bisalkohol-Radial mit 2—10 Kohlenstoffatomen einer gesättigten oder ungesättigten aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Verbindung ist, wobei die Bedeutung der Reste X in diesen Polyestern so abgestimmt wird, daß 5 -30 Mol-% aller Phenylenreste in Formel (1) Sulfogruppen bzw. deren Salze tragen, in Mengen von 0,1 bis 5 g/l zusetzt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Egalisiermittel Polyester verwendet, bei denen bis zu 40% der Kettenglieder in der allgemeinen Formel (1) durch Hydroxyearbonsäureeinheiten ersetzt worden sind.
3. Verfahren gemäß Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Egalisiermittel Polyester verwendet, bei denen als vorherrschende ,Diolkomponenten aliphatische Bisalkohole mit Ätherbrücken, vorzugsweise Diäthylenglykol oder Polyälhylenglykole, eingesetzt worden sind.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Egalisiermittel wasserlösliche Polyester verwendet, worin von den Phenylenresten in der allgemeinen Formel (1)
10 20 Mol-% durch f.inkondensieren von 5-Natriumsulfonatopropoxyisophthalsäure-dimethylester oder 5-Nalriumsulfonatoisophthalsäure-dimethylester,
40 90 Mol-% durch Einkondensieren von Isophthalsäure oder ihrer Derivate und
0—40 Mol-% durch Einkondensieren von Terephthalsäure, bevorzugt in Form des Dimethylesters
erhalten worden sind.
5. Verfahren gemäß Ansprüche 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Egalisiermittel wasserlösliche Polyester verwendet, worin
0—95 Mol-% des eingesetzten Bisalkohols Diäthylenglykol und
5—40 Mol-% des eingesetzten Bisalkohols ein oder mehrere andere Diole, bevorzugt Polyäthylenglykole vom durchschnittlichen Molekulargewicht 300—1000
sind.
6. Verfahren gemäß Ansprüche 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Egalisiermittel wasserlösliche Polyester verwendet, worin 0— 40 Mol-% des gesamten Anteils an Benzoldicarbonsäuren in der allgemeinen Formel (1) durch eine alipnatische oder cycloaliphatische Dicarbonsäure mit 4—10 Kohlenstoffatomen ersetzt worden sind.
Für das Färben von Fasern aus linearen Polyestern sind seit langem Ausziehverfahren aus wäßrigen Flotten mit Dispersionsfarbstoffen bekannt.
Grundsätzlich gibt es zwei Verfahrensvarianten zum Färben mit diesen Farbstoffen: Bei der ersten arbeitet man bei Kochtemperalur. Da hierbei das Ziehvermögen des Farbstoffes auf die Faser noch nicht ausreicht, ist man gezwungen, durch sogenannte Färbebeschleuniger (Carrier) den Ziehvorgang so zu fördern, daß noch farbtiefe Färbungen innerhalb einer annehmbaren Färbezeit erhalten werden.
Die zweite Verfahrensvariante bringt durch Erhöhen der Färbetemperatur über den Siedepunkt des Wassers, in der Regel auf 110-130 C, den Diffusionsvorgang des Farbstoffes in der Faser zuwege, ohne daß die obengenannten Carriersubstanzen zur Förderung des Aufziehvorganges eingesetzt werden müssen.
Allen diesen Verfahren haftet der Nachteil an, daß bedingt durch Temperaturunterschiede im Bad, Temperatursprünge beim Aufheizen der Färbebäder, Unterschiede in der Strömungsinlensität der Färbeflotten durch das Farbgut, verursacht durch Unregelmäßigkeiten der Packungsdichte, und durch Unterschiede in der Struktur der synthetischen Textil-
M fasern selbst leicht unegale Färbungen erhalten werden.
Vor allem aber ist es das unterschiedliche Ziehvermögen der bei Kombinationsfärbungen eingesetzten Farbstoffe, was unegale Färbungen hervorruft.
Man hat versucht, diese Schwierigkeilen durch genaue Steuerung der Temperatur, besondere Färbeverfahren und nicht zuletzt durch den Zusatz von besonderen Hilfsmitteln zu beheben. Aufgrund des
bo unterschiedlichen Verhaltens der FarbsloTindividuen waren alle diese Maßnahmen nur Versuche, des Problems Herr zu werden, geblieben. Einzelne Farbstoffe blieben aus dem obengenannten Grund Tür bestimmte Anwendungsgebiete, z. B. die Wickelkörperfärberei, ausgeschlossen.
Die bisherigen Produkte zur Erlangung egaler Färbungen sind entweder Carrier oder Egalisiercarrier bzw. Egalisiermittel mit Carrierwirkung oder
Egalisiermittel. Diese Produkte aber können die Echtheiiseigenschaften, besonders die Lichtechtheit, herabsetzen, oder aber sie wirken retardierend. Es werden dann nicht volle Farbstoflausbeuten erzielt Die Durchfärbung läßt zu wünschen übrig. Außerdem fördern alle diese Produkte die Kristallisationsneigung von Dispersionsfarbstoffen und sind dadurch bei einem unvorhergesehenen Abkühlen der Färbeflotte oder schwankender Temperatur der Anlaß zu Fehlfärbungen.
Es wurde nun gefunden, daß man egale Färbungen auf Fasermaterial aus linearen Polyestern sowohl unter ungünstigen Färbebedingungen als ^uch bei Verwendung unregelmäßig färbenden Farbgutes mit wasserunlöslichen Dispersionsfarbstoffen nach Ausziehverfahren erhalten kann.
Erfindungsgegenstand ist daher ein Verfahren zum gleichmäßigen Färben von Fasermaterial aus linearen Polyestern und deren Mischungen mit natürlichen Fasern mit wasserunlöslichen Dispersionsfarbstoffen nach der Ausziehmethode in einem üblichen HT- oder Schnellfärbeprozeß, dadurch gekennzeichnet, daß man den wäßrigen Färbebädern neben den genannten Farbstoffen und pH-regulierenden Substanzen noch als Egalisiermittel in Wasser lösliche oder dispergierbare lineare Polyester der allgemeinen Formel (1)
Nf
HO+R — O — CO-AzA-CO—
(D
30
35
worin «1 gleich 0 oder 1 und η eine so große Zahl ist, daß das durchschnittliche Molekulargewicht des Polyesters zwischen 800 und 5000 liegt, X ein Wasserstoffatom oder eine Gruppe der Formel
— O—CH2-CH2-CH2-SO3M oder -SO3M
bedeutet, in welcher M ein Wasserstoffatom oder ein Alkalimetallatom, insbesondere Natrium, oder eine Ammonium- oder substituierte Ammoniumgruppe, insbesondere Triäthylammonium, darstellt, und in der R ein Bisalkohol-Radial mit 2—10 Kohlenstoffatomen einer gesättigten oder ungesättigten aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Verbindung ist, wobei die Bedeutung der Reste X in diesen Polyestern so abgestimmt wird, daß 5— 30 Mol-% aller Phenylenreste in Formel (1) Sulfogruppen bzw. deren Salze tragen, in Mengen von 0,1 bis 5 g/l zusetzt.
Die wasserlöslichen linearen Polyester erhält man in an sich bekannter Weise (vgl. zum Beispiel DE-OS 18 16163) durch Polykondensation von Dicarbonsäuren (bzw. deren Estern, Anhydriden oder Säure- eo halogeniden) mit Bisalkoholen oder Bisphenolen, wobei 5—30 Mol-% aller Phenylreste in Formel (1) Sulfogruppen bzw. deren Salze, tragen müssen. An Stelle von Dicarbonsäuren oder Bishydroxyverbindungen kann auch ein aliquoter Anteil durch Hydroxycarbonsäuren ersetzt werden.
Als Dicarbonsäuren werden Phthalsäure, Isophthalsäure oder Terephthalsäure, aber auch deren Ester, Anhydride und Säurehalogenide eingesetzt. Die Dicarbonsäuren können einzeln, vorteilhaft aber auch als Gemische, eingesetzt werden.
Als Bisalkohole für die erfindungsgemäß zu verwendenden linearen Polykondensate eignen sich ebenfalls sowohl gesättigte wie ungesättigte aliphatisch, cycloaliphatische und aromatische Verbindungen mit 2—10 Kohlenstoffatomen, vor allem solche mit Ätherbrücken. Bei letzteren bezieht sich aber der angegebene Bereich von 2—10 Kohlenstoffatomen lediglich auf das Teilglied zwischen 2 Ätherbrücken bzw. Sauerstoffatomen.
Beispiele sind: Äthylenglykol, Propandiol-1,2, Propandiol-1,3, die Butandiole vor allem Butandiol-1,4, Butendiol-1,4, Hexandiol-1,6, Decandiol-1,10, 2-Methylenpropandiol - 1,3, 1,3 - Dihydroxy - cyclohexan, 1,4 - Dihydroxy - cycl ohesan, 1,4 - Bis - hy droxymethylcyclohexan, 1,4 - Bishydroxymethyl - benzol, 2,6-Bishydroxymethyl - naphthalin, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Polyäthylenglykole vom durchschnittlichen Molekulargewicht 200—6000, Dipropylenglykol, Polypropylenglykole, Bis-(3-hydroxybutyl)-äther usw.
Auch die Bisalkohole können einzeln oder bevorzugt als Gemische eingesetzt werden.
Bevorzugte Diolkomponente ist das Diäthylenglykol. Bevorzugte Gemische enthalten 0—95 Mo!-%. Diäthylengiykol und 5—40 Mol-% Bisalkohole mit mehr als zwei Älherbrücken, besonders vorteilhaft 5—20 Mol-% Polyäthylenglykole vom durchschnittlichen Molekulargewicht 300—1000.
Geeignete Hydroxycarbonsäuren zur Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendeten linearen Polyester enthalten bevorzugt 2—11 Kohlenstoffatome, wie z. B. Glykolsäure, 3-Hydroxypropionsäure, 4-Hydroxybuttersäure, 5-Hydroxy-penten-(3)-säure, 3-Hydroxymethyl - cyclo - hexan - carbonsäure, 4- Hydroxymethyl - cyclohexancarbonsäure, 4 - Hydroxybenzoesäure, 6 - Hydroxydekalin - carbonsäure -(2) usw. Soweit Hydroxycarbonsäuren eingesetzt werden, werden höchstens 40 Mol-% des Dicarbonsäure- und Diolgehalts durch Hydroxycarbonsäuren ersetzt.
Beispiele für Sulfogruppen tragende Dicarbonsäuren bzw. deren bevorzugte Ester sind:
Natrium-5-sulfoisophthalsäuredimethylester
NaO3S
COOCH3
COOCH3
5-Sulfopropoxy-isophthalsäuredimethylester (Natriumsalz)
NaO3S-(CH2)J-O-CO
COOCH3
COOCH3
Beispiele für Sulfogruppen tragende Hydroxycarbonsäuren sind:
5-SulfosalicyIsäure (Natriumsalz)
OH
NaO3S
COOH
HO
NaO,S
COOCH3
Bevorzugt sind Zur den erfindungsgemäSen Zweck dabei wasserlösliche Polyester, in denen 10—20 Mol-% der Phcnylenreste durch Einkondensieren von 5-Natriumsulfonatopropoxy - isophthalsäuredimethylester oderS-Natriumsulfonato-isophthalsäuredimethylester,
40—90 Mol-% durch Einkondensieren von Iso-
phthalsäure oder ihrer Derivate, und
0—40 Mol-% durch Einkondensieren von Terephthalsäure, bevorzugt in Form des Dimethylesters, erhalten werden, sowie
0—95 Mol-% des eingesetzten Bisalkohols Diäthylenglykol und
5—40 Mol-% des eingesetzten Bisalkohols ein oder mehrere andere Diole, bevorzugt Polyäthylenglykole vom durchschnittliehen Molekulargewicht 300—1000 sind.
25
30
Eine Varialion der obigen allgemeinen Formel besteht darin, daß man 0—40 Mol-% des gesamten Anteils an Benzoldicarbonsäuren in der Formel durch eine aliphatische oder cycloaliphatische Dicarbonsäure mit 4—10 Kohlenstoffatomen ersetzt.
Die Bestimmung des scheinbaren mittleren Molekulargewichts erfolgt im Dampfdruckosmometer in Dimethylformamid als Lösungsmittel. Wegen der Dissoziation der Sulfonatgruppen liegt das wirkliche Mittel des Molekulargewichts höher als der so gemessene, scheinbare Wert. Der Meßwert ist jedoch ein hinreichend genaues Kriterium zur Charakterisierung des Kondensationsgrades der erfindungsgemäßen Polymischester und zur Bestimmung des Endproduktes der Kondensation.
Beispiele
für den Aufbau der sulfogruppenhaltigen Polyester. Die Angaben in Mol-% beziehen sich, wie ganz allgemein in dieser Anmeldung soweit nicht ausdrücklich anders vermerkt, bei Dicarbonsäuren jeweils nur auf den Gesamtdicarborsäu, anteil, bei Bishydroxyverbindungen jeweils nur auf den theoretischen — der Summe aller Carbonsäuren — entsprechenden Gesamt-DioIgehalt. Verwendete Abkürzungen:
IPA = Isophthalsäure.
DMT = Terephthalsäuredimethylester.
BA = Bernsteinsäureanhydrid.
SIM = 5-Natriumsulfonato-isophthalsäure-
dimethylester.
SPO = 5-Natriumsulfonatopropoxyisophthal-
säuredimethylester.
DEG = Diäthylenglykol.
TEG = Triäthylenglykol.
DPG = Dipropylenglykol.
MG = scheinbares Molekulargewicht.
S-Hydroxy-S-natriumsulfonatobenzosäuremethylester
Beispiel 1
Hergestellt aus 85 MoI-% IPA; 15 Mol-% SPO und 110 Mol-% DEG.
In einem Schliff-Vierhalskolben mit Rührer, Thermometer, Gaseinleitungsrohr und absteigendem Kühler werden unter überleiten von Stickstoff 291,5 g DEG (= 2,75 Mol), 352 g Isophthalsäure von 99%iger Reinheit(= 2,125 Mol)und 132,5 gSPO(= 0,375MoI) sowie 3 g Titanisopropylen gut vermischt. Unter Überleiten eines schwachen Kohlendioxidstromes wird das Reaktionsgemisch im Laufe einer Stunde auf 1500C geheizt, anschließend wird die Temperatur im Laufe von 3 Stunden auf 1900C gesteigert. Im Laufe von weiteren 3 Stunden wird die Temperatur auf 220—225° C erhöht und der Kolbeninhalt noch 2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Dann wird ein Vakuum von ca. 12 mm angelegt und weitere 5 Stunden unter gutem Rühren auf 220—225° C geheizt. Zum Schluß wird noch 2 Stunden auf 230—240° C/12 mm erhitzt. Es verbleiben ca. 664 g bernsteinfarbener Rückstand. Eine 30%ige klare Lösung dieses Polyesters in Wasser zeigt einen pH-Wert von ca. 5,9. Durch Zugabe von 1—2 ml 25%iger Natronlauge kann er auf 6,5—6,8 erhöht werden. Das mittlere Molekulargewicht dieses Produktes beträgt 1500 bis 1600.
Beispiel 2
Einsatz = 80 Mol-% IPA; 20 Mol-% SIM;90 Molprozent DEG; 20 Mol-% TEG.
Ähnliche Ergebnisse erhält man, wenn man in Beispiel 1 anstelle von 352 g IPA nur 332 g IPA (= 2 Mol) anstelle von SPO 148 g SIM (= 0,5 Mol), anstelle von 291,5 g DEG nur 238,5 g DEG (= 2,25 Mol) und zusätzlich noch 75 g TEG (= 0,5 Mol) einsetzt, im übrigen aber wie dort beschrieben verfährt. Das erreichte MG beträgt dann 1300—1500.
Beispiel 3
Einsatz = 60 Mol-% IPA; 25 Mol-% DMT; 5 Mol-% SIM; 10 Mol-% SPO; 120 Mol-% DEG; MG = 1400—1600.
Ähnliche Ergebnisse erhält man, wenn man in Beispiel 1 anstelle von 352 g IPA nur 249 g IPA (= 1,5 Mol) und 121,25 g DMT (= 0,625 Mol), anstelle von 132,5 g SPO nur 88,5 g SPO (0,25 Mol und 37 g SIM (0,125MoI) sowie anstelle von 291,5 g DEG 318 g DEG (= 3 Mol) einsetzt und im übrigen wie dort beschrieben verfährt.
Beispiel 4
Hinsatz = 45 Mol-% IPA; 40 Mol-% DMT; 15 Mol-% SPO; 110 Mol-% DEG.
In einem Schliff-Vierhalskolben mit Rührer, Thermometer, Gaseinleitungsrohr und absteigendem Kühler werden 291,5 g DEG, (= 2,75 Mol), 132,5 g SPO
(= 0,375 Mol), 194 g DMT (= 1 Mol) und 1 g Titanisopropylat unter überleiten von Stickstoff auf 150°C erhitzt und die Temperatur im Laufe von 2 Stunden zunächst auf 165° C, dann im Laufe von weiteren 3 Stunden bis 19O0C gesteigert, wobei ca. 80 g Methanol abdestillieren. Man läßt dann den Kolbeninhalt auf 140—ISO0C abkühlen und rührt nun 186,75 g Isophthalsäure (= 1,125 Mol) von 99%iger Reinheit ein. Anschließend wird zunächst 3 Stunden auf 220—225° C unter weiterem überleiten von Stickstoffgeheizt. Dabei werden nochmals ca. 40 g Destillat (diesmal überwiegend Wasser) erhalten. Zum Schluß wird ein Vakuum von 12 mm angelegt und unter gutem Rühren weitere 5 Stunden auf 220—225° C geheizt, wobei unter anderem etwas überschüssiges Diäthylenglykol abdestilliert. Als Ausbeute verbleiben 650—655 g bernsteinfarbener, viskoser Rückstand, der beim Erkalten zu einem festen, trockenen, klaren Harz erstarrt, das sich gut zerkleinern und praktisch klar in Wasser lösen läßt. Der pH-Wert einer 30%igen wäßrigen Lösung beträgt 6,5—6,8. Das Produkt zeigt ein mittleres Molekulargewicht von 1400—1500.
Wenn man weniger als 5 Stunden an der Wasserstrahlpumpe erhitzt oder aber bei niedrigerer Temperatur oder auch bei schiechterem Vakuum, so erhält man ein Polykondensat von niedrigerem Molekulargewicht.
Wenn man langer als 5 Stunden an der Wasserstrahlpumpe heizt oder aber bei höherer Temperatur und/oder besserem Vakuum, so erhält man Polykondensate mit einem höheren MG.
Durch die geeignete Wahl der Reaktionsbedingungen läßt sich also reproduzierbar jedes gewünschte durchschnittliche MG herstellen.
Beispiel 5
Einsatz: 50 Mol-% IPA; 40 Mol-% DMT; lOMol-% SPO; 90+10 Mol-% DEG; 10 Mol-% Polyäthylenglykol MG 600.
In einem Schliffvierhalskolben, ausgerüstet wie in Beispiel 1, werden 207,5 g IPA (= 1,25 Mol). 194 e DMT (= 1 Mol), 88,5 g SPO (= 0,25 Mol), 239 g Di"-äthylenglykol (= 2,25 Mol), 150 g Polyäthylenglykol 600 (= 0,25 Mol), 4 g Titanisopropylat und 6 g Natriummethylat am absteigenden Kühler im Laufe von 2 Stunden auf 165° C geheizt und die Temperatur dann im Laufe von 3 Stunden auf 1900C gesteigert. Anschließend wird, weiterhin unter Stickstoff, 4 Stunden auf 220—225° C erhitzt. Nun werden nochmals 26 g DEG (= 0,25 Mol) nachgesetzt und erneut 4 Stunden auf 220—225° C geheizt. 3 Stunden lang wird dann bei dci gleichen Temperatur das Vakuum einer Wasserstrahlpumpe angelegt (ca. 12-mm Hg-Säule) und zum Schluß noch eine Stunde ein Feinvakuum von ca. 0,5 mm. Methanol, Wasser und überschüssiges Diäthylenglykol destillieren im Laufe der Reaktion ab, und es hinterbleiben 750 g bernsteinfarbener Rückstand, der sich mit 1570 g Wasser leicht auf 2500 g zu einer hellen, viskosen 30%igen Lösung verdünnen läßt. Der pH-Wert dieser wäßrigen Lösung liegt bei 6,5—7. Das MG beträgt 2500.
Beispiel 6
Einsatz: 45 Mol-% IPA; 40 Mol-% DMT; 15 Mol-% SPO; 60 Mol-% DEG; 30 Mol-% DPG; Mol-% Polyäthylenglykol MG 400.
Ähnliche Ergebnisse erhält man, wenn man in Beispiel 5 anstelle von 2,5 Mol DEG und 0,25 Mol PoIyglykol 600 nur 1,5 Mol DEG einsetzt, dafür aber zusätzlich 0,75 Mol Dipropylenglykol und 0,5 Mol Polyäthylenglykol vom durchschnittlichen Molekulargewicht 400, im übrigen aber in gleicher Weise verfährt.
Beispiel 7
Einsatz: 45 Mol-% IPA; 40 Mol-% BA; 15 Mol-% SPO; 60 Mol-% DEG; 40 Mol-% Äthylenglykol; 10 Mol-% Polyglycol MG 1000
Ähnliche Ergebnisse erhält man, wenn man in Beispiel 5 anstelle von DMT eine aliquote Menge Bernsteinsäureanhydrid, anstelle von Polyglykol 600 eine aliquote Menge Polyglykol 1000 und anstelle von 2,5 Mol DEG nur 1,5 Mol DEG, dafür aber zusätzlich noch 1 Mol Äthylenglykol einsetzt, im übrigen aber in der gleichen Weise verfährt.
Beispiel 8
Einsatz: 45 Mol-% IPA; 40 Mol-% Cyclohexandicarbonsäure-1,4; 15 Mol-% SIM; 110 Mol-% DEG
Ähnliche Ergebnisse erhält man, wenn man in Beispiel 4 anstelle von DMT die aliquote Menge Cyclohexandicarbonsäure-1,4 und anstelle von SPO die aliquote Menge SIM einsetzt, im übrigen aber in der gleichen Weise verfährt.
In ähnlicher, dem Fachmann nun ohne weiteres verständlicher Weise, lassen sich für den erfindungsgemäßen Zweck auch wasserlösliche lineare Polyester der folgenden Zusammensetzung herstellen:
Beispiel 9
90 Mol-% IPA; 20 Mol-% 3-Hydroxy-5-natriumsulfonato-benzoesäuremethylester; 90 Mol-% DEG und 10 Mol-% Polyglykol MG 1000.
Es ist klar, daß sich in ähnlicher Weise im Rahmen des Patentanspruchs unzählig viele weitere Variationen herstellen lassen, wodurch die speziellen Eigenschaften der Produkte den verschiedenen Faserund Gewebearten aufs vorzüglichste angepaßt werden können.
Diese wasserlöslichen Polyester sind bisher teilweise als wasserlösliche, leicht wieder entfernbare Schlichten bekanntgeworden.
Die erfindungsgemäß zum Färbebad zugegebenen kurzkettigen, wasserlöslichen Polyester weisen eine gewisse partielle Carrierwirkung auf. Es kommt auf Grund der chemischen Ähnlichkeit von Hilfsmitteln und Farbgut vermutlich zu einer reversiblen Anlagerung des Dispersionsfarbstoffes an die Moleküle des Hilfsmittels, welche zugunsten des endgültigen Aufziehens des Farbstoffes auf die Faser aufgehoben wird.
Dadurch wird der Farbstoff sehr gleichmäßig und gewissermaßen verzögert an die Faser herangeführt und ergibt so außerordentlich egale Färbungen, überraschend ist bei dieser Wirkungsweise, daß keine Farbstoffretention auf dem Hilfsmittel auftritt und volle Farbstärken erhalten werden. Eine Verlängerung der Färbezeit ist nicht erforderlich.
Eine weitere überraschende Wirkungsweise des Produktes erlaubt es, sogar unlösliche Farbstoffe mit unzureichendem Finish einzusetzen.
Dies ist bisher nur im Rahmen der Lösemittelfärberei, in besonders konstruierten Apparaten und Maschinen möglich gewesen. Dabei wird — sogar in der über 100° C erhitzten Färbeflotte — die für das
Färben notwendige optimale Feinverteilung hergestellt und gleichzeitig eine außerordentlich hohe Stabilität der Färbeflotten erreicht.
Auch wird die oft bei Dispersionsfarbstoffen beobachtete schädliche Kristallisationsneigung unterbunden.
Aus diesen Gründen kann ein durch maschinenbedingte Turbulenzen hervorgerufenes Absetzen des Farbstoffes und Abscheidungen auf dem zu färbenden Material nicht stattfinden.
Alle diese Faktoren rühren zusammen zu einer nicht voraussehbaren Steigerung der Farbstoffausbeute, wobei die genannten Schwierigkeiten vermieden werden.
Mit Hilfe der erfindungsgemäß zu verwendenden 1,5 Hilfsmittel ist es möglich geworden, auch Farbstoffe, die aufgrund ihres individuellen Verhaltens z. B. nicht zum Färben von Wickelkörpern eingesetzt werden konnten, für diese Zwecke zu verwenden. Damit ist in vielen Fällen der Einsatz preisgünstigerer Produkte ermöglicht und die Farbstoffpalette um wertvolle Nuancen bereichert worden.
Ein weiterer erheblicher Vorteil ergibt sich für die allseits sehr gewünschten Schriellfärbeverfahren
Durch das Produkt werden die Ziehkurven der eingesetzten Dispersionsfarbstoffe einander angeglichen. Das bedeutet, daß man bei Kombinationen von drei oder gar vier Farbstoffen keine Rücksicht im Hinblick · auf die einzelnen Aufziehphasen nehmen muß. Obwohl bei Hochtemperaturfärbungen und auch bei Färbungen um 100' C keine verlangsamende Wirkung festgestellt werden kann, wird die Ziehgeschwindigkeit der Farbstoffe bei der Schnellfärbetechnik doch herabgesetzt. Bei diesen Verfahren werden den Polyesterfasern bei 130 C schkgartig an bestimmten Stellen des Färbegefaßes große Farbstoffmengen angeboten, was zu Unegalitäten führen kann. In diesem Falle ist eine verminderte Farbstoffziehgeschwindigkeit von Vorteil, denn sie Führt zu egalen Färbungen.
Zum Färben werden die Färbebänder wie üblich <*o bei 50—-60 C angesetzt, durch pH regulierende Substanzen auf pH 5— 6 eingestellt und mit dem Zusatz des in Frage kommenden Polyesters in Mengen von 0,1 5 g/l vorbereitet. Nach dem Zusetzen des vordispergierten wasserunlöslichen Dispersionsfarbstoffes wird auf die erforderliche Färbetemperatur aufgeheizt und die übliche Färbezeit lang gefärbt. Die Fertigstellung der Färbungen erfolgt wie üblich z. B. durch eine reduktive Nachreinigung. Eine nachträgliche Trockenhitzebehandlung oder sonstige Maß- so nahmen zur Entfernung restlicher »Carriermengen« entfallen, da keine solchen auf der Ware zurückbleiben und damit auch die Lichtechtheit der Färbung nicht negativ beeinflußt werden kann.
Bei den Schnellfärbeverfahren werden die Färbeflotten wie üblich ebenfalls unter Zusatz der Hilfsmittelmengen getrennt vom Farbgut auf die erforderliche Färbelemperatur von 120—130" C gebracht. Dann läßt man sie sehr rasch in den das Färbegut enthaltenden Färbeapparat einströmen und bringt bo sie dadurch in raschen Kontakt zur Faser. Dabei erfolgt die Farbstoffixierung absolut gleichmäßig. Unterschiedliche Farbstoffzieheigenschaften werden durch das Produkt einander angeglichen. Es ist natürlich ohne weiteres möglich, beim Arbeiten nach der Einschleustechnik, das beanspruchte Produkt vor der Zugabe der Farbstoffdispersion dem Färbebad zuzugeben.
Beispiel 10
Wickelkörper (»Muffs«) aus texturierten Polyestergarnen werden auf einem HT-Färbeapparat bei einem Flottenverhältnis von 1:10 mit einer Flotte von 130° C durchströmt, die aus weichem Wasser von pH 4,5 (eingestellt mit Essigsäure) und 0,5 g eines linearen, wasserlöslichen Polyesters vom Molgewicht 2500 besteht, der gemäß Beispiel 5 durch Polykondensation aus
Isophthalsäure 50 Mol-%
Dimethylterephthalat 40 Mol-%
5-Sulfopropoxy-isophthalsäure-
dimethylester 10 Mol-%
Diäthylenglykol und 100 Mol-%
Polyglykol MG 600 10 Mol-%
hergestellt wurde.
Dieser Flotte wird mittels eines Einschleusgeräts ein mit Wasser von 4O0C vordispergiertes Gemisch der folgenden Dispersionsfarbstoffe in handelsüblicher Form rasch zugesetzt:
0,46% des Farbstoffes der Formel I
O HO
Bt
0,52% des Farbstoffes der Formel II
O NH2
O OH
0,17% des Farbstoffes der Formel III (aus gleichen Teilen)
NH
O NH-CH2OH
OH O NH-CH2OH
Die Durchström-Menge durch den Muff liegt bei 20 l/kg in der Minute. Nach 30 Minuten Behandlung bei 1300C wird abgekühlt, die Flotte abgelassen und reduktiv gereinigt.
Es resultiert eine vollkommene egale Braunfärbung mit voller Farbstoffausbeute.
Führt man dieselbe Färbung mit den gleichen Farbstoffen unter gleichen Bedingungen durch, jedoch ohne den Zusatz des wasserlöslichen linearen Polyesters, aber unter Verwendung handelsüblicher Disper- ι ο gier- (auf Basis von Naphthalinsulfosäure/Formaldehyd-Kondensaten) und Egalisierhilfsmitteln (aus Fettsäurepolyglykolester, Polyglykol und oxäthylierten Alkylphenolen), so resultiert eine ungleichmäßige Färbung mit starken Unterschieden in der Farbtiefe und im Farbton des einzelnen Wickelkörpers.
Beispiel 11
Man verfährt wie in Beispiel 10, jedoch unter Ver-Wendung eines anderen linearen wasserlöslichen Polyesters, hergestellt durch Polykondensation gemäß Beispiel 6 aus
Isophthalsäure 45 Mol-%
Terephthalsäuredimethylester 40 Mol-%
5-Sulfopropoxyisophthalsäure-
dimethylester 15 Mol-%
Diäthylenglykol 60 Mol-%
Dipropylenglykol 30 Mol-%
Polyglykol MG 400 20 Mol-%
Molgewicht 2400
Man färbt 30 Minuten bei 1300C und erhält eine vollkommen egale braune Färbung.
Ersetzt man bei dieser Färbung den wasserlöslichen linearen Polyester durch übliche Dispergier- (auf Basis von Naphthalinsulfosäure/Formaldehyd-Kondensat) und Egalisiermittel (auf Basis von Fettsäurepolyglykolester, Polyglykol und oxäthylierten Alkylphenolen) so resultiert eine unegale Färbung.
Beispiel 12
Zur Durchführung der Färbung verfährt man wie unter Beispiel 10 beschrieben, jedoch unter Verwendung von
0,4% des Dispersionsfarbstoffes der Formel IV
CH3
I CN
V-SO,-O
• 0,32% des Dispersionsfarbstoffes der Formel V
CH, · CH2 · CN
CH2 - CH2-
0,N-/" Vn=N^T Vn
0,26% des Farbstoffes der Formel VI
NH2
O OH
OH O NH2
(X = 40% — H, 60% — CH3)
Man färbt 25 Minuten bei 130°C, behandelt reduktiv nach und erhält eine egale Braunfärbung, Ersetzt man bei dieser Färbung den linearen wasserlöslichen Polyester durch handelsübliche Dispergier- und Egalisierhilfsmittel, so resultiert eine unegale Färbung mit starken Farbtiefen- und Farbtonunterschieden.
Beispiel 13
a) Vergleich
Wickelkörper (Muffs) aus texturierten Polyesterfäden werden auf einem HT-Färbeapparat in einem Flotten verhältnis 1:12 von einer Färbeflotte von 8O0C durchströmt, die aus weichem mit Essigsäure auf pH 5 eingestelltem Wasser besteht und \s g/l 2,2' - dinaphthylmethan - 6,6' - disulfosaures Natrium enthält.
Dieser Flotte werden 1,5% vom Warengewicht des Dispersionsfarbstoffes mit der Formel VII
= N-C C-CH3
HO
OH
in seiner flüssigen, handelsüblichen Aufbereitungsform zugesetzt. In 40 Minuten wird das Färbebad auf 1300C aufgeheizt und 30 Minuten bei dieser Temperatur gefärbt. Danach wird heiß gespült und reduktiv nachbehandelt.
Man erhält eine Färbung mit mäßiger Egalität und ungenügender Reibechtheit,
b) Beispiel
Ersetzt man in der oben beschriebenen Färbung das 2,2'-dinaphthylmethan-6,6'-disulfosaure Natrium durch 0,3 g/l des wasserlöslichen, linearen Polyesters, hergestellt analog Beispiel 7, aus
Isophthalsäure 45 Mol-%
Dimethylterephthalat 40 Mol-%
5-Sulfopropoxyisophthalsäure-
dimethylester 15 Mol-%
Diäthylenglykol 60 Mol-%
Äthylenglykol 40 Mol-%
Polyglykol MG 1000 10 Mol-%
Molgewicht 2600 und verfährt genau wie oben beschrieben, so erhält
man eine reibechte, egale Goldgelbfärbung ohne Ab-Scheidungen auf den Wickeln.
Der bisher für das Färben von Wickelkörpern unbrauchbare Farbstoff kann ohne Schwierigkeiten eingesetzt werden.
Beispiel 14
Man verfährt wie unter 13 b beschrieben, jedoch mit 2% des roten Dispersionsfarbstoffes der Formel VIII
Man erhält eine egale, reibechte brillante Scharlachfärbung.
Wird dieselbe Färbung unter Austausch des wasserlöslichen, linearen Polyesters gegen ein handelsübliches Dispergiermittel, z. B. auf Basis des Kondensationsproduktes aus Formaldehyd und Kresol, durchgeführt, so erhält man eine unbrauchbare, unegale, durch abgelagerten Farbstoff reibunechte, stumpfe Färbung.
CO-NH
OCH3
in flüssiger, für das Färben von Wickelkörpern bisher nicht geeigneter Form und Beschaffenheit und mit 0,7 g/1 des in Beispiel 13b genannten wasserlöslichen Polyesters.
Beispiel 15
Zur Durchführung der Färbung verfährt man wie in Beispiel 10, jedoch unter Verv, ^ndung des Farbstoffes der Formel VIII.
Man erhält eine lebhafte, reibechte, egale Scharlachfärbung.
Wird der in Beispiel 13 genannten wasserlösliche lineare Polyester durch das in Beispiel 13 genannte handelsübliche Dispergiermittel ersetzt, so erhält man eine unegale, reibunechte und durch abfiltrierten Farbstoff verunreinigte Färbung.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum gleichmäßigen Färben von Fasermaterial aus linearen Polyestern und deren Mischungen mit natürlichen Fasern mit wasserunlöslichen Dispersionsfarbstoffen nach der Ausziehmethode in einem üblichen HT- oder Schnell* färbeprozeß, dadurch gekennzeichnet, daß man den wäßrigen Färbebädern neben den genannten Farbstoffen und pH-regulierenden Substanzen noch als Egalisiermittel in Wasser lösliche oder dispergierbare lineare Polyester der allgemeinen Formel (1)
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