-
Verfahren zum Färben von Leder durch gleichzeitige Anwendung
-
saurer und basischer Farbstoffe Zum Färben von Leder werden vorwiegend
saure oder basische Lederfarbstoffe benutzt, wobei sich deren Auswahl nach der jeweiligen
Lederart, dem Typ der vorgenommenen Gerbung, dem 1adungscharakters des zu färbenden
Leders und den gewünschten Anforderungen an den später konfektionierten Lederartikel
richtet.
-
Saure Farbstoffe färben und fixieren sich besonders gut in wäßrigen
Medium auf kationisch geladenen Ledern, wie sie beispielsbei weise der gebräuchlichsten
Gerbmethode mit Chrom III-Salzen vorliegen. Weniger gut wird diese Lederart durch
basische Lederfarbstoffe angefärbt, da sie gleichsinnige Ladungen wie die Ware tragen
und daher aus wäßrigen Bädern nicht aufziehen.
-
Auf anionisch geladenen Ledern, z.B. solchen, die mit pflanzlichen
oder synthetischen Gerbstoffen gegerbt oder nachgegerbt sind, färben dagegen die
basischen Farbstoffe Leder sehr satt an und ziehen aus den wäßrigen Bädern gut aus,
während anionische Farbstoffe das Substrat zu tief einfärben und meist keine satten
Färbungen geben.
-
Um die Farbtiefe auf dem Gebiet der Lederfärbung generell zu erhöhen,
hat man in der Praxis bisher eine Grundfärbung auf den jeweils verschiedenen Lederarten
mit den hierfür als geeignet
erkannten, oben beschriebenen Farbstoffklassen
vorgenommen und im Anschluß daran noch eine Top-Färbung mit der entgegengesetzt
geladenen anderen Farbstoffgruppe hinzugefügt. Dazu ist es aber meistens erforderlich,
das Bad zu wechseln, weil sich die entgegengesetzt geladenen Farbstoffe sonst in
dem verwendeten wäßrigen Milieu gegenseitig ausflocken und diese Fällung sodann
die Fleischseite des Leders verschmiert. Bei besonders sorgsamer Färbeweise kann
man den entgegengesetzt geladenen Farbstoff allerdings auch am Schluß des Färbeprozeßes
in das Hauptfärbebad zugeben, nämlich dann, wenn der Grundfarbstoff bereits vollständig
oder nahezu vollständig ausgezogen ist.
-
Eine Variante des oben beschriebenen Wechselfärbe-Verfahrens ist das
sogenannte Sandwich-Verfahren. Bei dieser Färbemethode erfolgt die Hauptfärbung
zunächst nur mit der halben Farbstoffmenge des -geeigneten Typs, nun wird das Bad
gewechselt und eine Zwischenfärbung mit der entgegengesetzt geladenen Farbstoffgruppe
durchgeführt. Danach wird entweder im frischen Bad oder im gut ausgezogenen Zwischenbad
der zweite Teil der Hauptfärbung mit dem ersten Farbstoff vorgenommen.
-
Alle zuvor genannten Färbemethoden aus wäßrigem Medium haben den Zweck,
satte und tiefere Färbungen zu erzielen, bzw. mehr Farbstoff am Leder zu fixieren,
als die äquivalenten polaren Gruppen des Leders allein anlagern können. Es war bisher
aber nicht moglich, basische und saure Farbstoffe in einem Hauptfärbegang gleichzeitig
aus wäßriger Flotte auf Leder zu färben, weil sich die entgegengesetzt geladenen
Farbstoffe gegenseitig ausfällen.
-
Erst in neuerer Zeit konnte sich ein Färbeverfahren einführen, daß
die gleichzeitige Färbung basisch-sauer in einem Arbeitsgang ermöglichte. Bei diesem
Verfahren, der sogenannten Kaltfärbung ohne Flotte, werden die pulverförmigen, ungelösten
basischen und sauren Farbstoffe zusammen bei Zimmertemperatur im Färbefaß ohne Wasser
in das Leder eingewalkt. Das im Leder von den Vorprozessen befindliche Restwasser
wird hierbei durch den gegenüber den Arbeiten
mit langen Flotten
viel intensiveren Walkprozeß ans dem lederinneren herausgedrückt, löst einen Teil
des pulverförmigen Farbstoffgemisches und bildet eine kochkonzentrierte Farbstofflösung
mit hohem Penetrationsdruck und gutem Egalisiervermögen.
-
Wegen der übersättigten und nicht warmen Lösung ist gemäß dieser Methode
die Dissozation der Farbstoffe stark zurückgedrängt, so daß sich die beiden Farbstoff
gruppen trotz gegenteiliger ladung nicht ausfällen. Am Ende der Färbung nissen dann
aber größere Mengen heißes Wasser zugesetzt werden, damit die Farbstoffe an die
Lederfaser fixiert werden Der wichtigste Nachteil dieser Färbeweise unter Ausnutzung
des Walkeffekts liegt nun einmal darin, daß die Antriebsmotore die Färbefässer nicht
durchziehen, weil die gewichtsverteilende Färbeflotte fehlt Ein weiterer Nachteil
tritt beim Farben von leichten Häuten und Fellen, aber auch bei Flanken (abgetrennte
Seitenteile von Rindshäuten) auf1 die sich ohne Flotte vielfach im Färbeprozeß zu
stark zusammenrollen und dadurch ungleichmäßig gefärbt werden.
-
Außerdem können neuartige Färbemaschinen mit Siebtrommeln nicht nach
dem Verfahren der Kaltfärbung ohne Flotte arbeiten, weil die Siebtrommel in der
Färbewanne läuft und einen gewissen Flussigkeitspegel braucht, um einzutauchen.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Angabe zugrunde, ein Verfahren
zum Färben von Leder zu entwickeln, das - im einstufig/ einbadigen Färbeprozeß mit
bekannten Grundfarbstoffen angewandt -tiefe, gute egalisierende und brillante Lederfärbungen
ermöglicht, ohne dabei die Echtheitswerte der Färbungen zu verschlechtern.
-
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daB sich leder gleichzeitig
mit basischen und sauren Farbstoffen zusammen in wäßrigen Flotten ausfärben läßt,
ohne daß es zu gegenseitigen Ansfällnngen der gegensätzlich geladenen Farbstoffe
kommt, wenn man Lösungen von. Kombinationen dieser Farbstoffe in Gegenwart von Alkalien
verwendet unddiese Färbungen bei pH-Werten oberhalb von 7,5, vorzugswiese bei pH-Werten
zwischen 8 und 10, durchführt.
-
Uberraschenderweise können bei diesen pH-Werten die Färbungen nach
dem beanspruchten Verfahren auch unter Einwirkung von Hitze erfolgen.
-
Die vorliegende Erfindung löst die gestellte Aufgabe in erster Linie
auf den in der Praxis am häufigsten anzutreffenden Hauptlederarten, nänilich allen
Chrom- und mineral-gegerbten Ledern.
-
Bei vegetabilisch gegerbten Ledern ist zwar die Brillanz gut, doch
erreicht die Farbtiefe nicht die hohen Werte wie auf Chromledern.
-
Der Vorteil des neuen Verfahrens gegenüber dem Färben von Leder mit
einer einzigen Farbstoffgruppe (sauer oder basisch) aus heißen wäßrigen Flotten
liegt in satteren und brillanteren Farbnuancen und verbesserten Echtheiten (Licht-,
Wasser-, Wasch- und Schweißechtheit}. Selbst wasserlösliche Schwefelfarbstoffe,
mit denen man bekanntlich nur sehr leere und stumpfe Lederfärbungen erzielen kann,
geben nach erfindungsgemaßen Färbetechnik brillante und volle /der Farbtöne Im Vergleich
zu der Sandwich-Färbeweise und der Überfärbe-Methode sauer-hasisch bzw. basisch-sauer
arbeitet das neue Verfahren nur in einem Arbeitsgang gegenüber 2-3 Arbeitsgängen
bei den vorgenannten Typen von bekannten Färbeverfahren und bietet daher den Vorteil,
wesentlich einfacher und zeitsparender zu sein.
-
Gegenüber der gleichzeitigen Anwendung von kationischen und anionischen
Farbstoffen nach dem Verfahren der Kaltfärbung ohne Flotte besitzt das neue Färbeverfahren
den Vorteil, daß es in allen bekannten Färbeapparaten durchgeführt werden kann,
die Leder nicht verwickeln, gleichmäßiger färben und sattere und brillantere Nuancen
eingestellt werden können.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch die bekannten Farberei-Eilfsmittel
und Fettstoffe, soweit sie alkalistabil sind, gleichzeitig bei der Färbung mitbenutzt
werden, z.B. Naphthalinsulfonsäure
-Aldehyd-Kondensationsprodukte,
sulfonierte Fischöle, synthetische Lederfettungsmittel.
-
Das bei Mitverwendung größerer zungen basischer Farbstoffe oft zu
beobachtende Bronzieren der Lederoberfläche wird durch das neue Färbeverfahren ebenfalls
verhindert.
-
Beispiel 1 Handelsübliches, chromgegerbtes Spaltleder wird nach den
bekannten Methoden mit 600 % (bezogen auf das Trockengewicht des Leders) Wasser
von 600C und 2 % Ammoniak (25 %ig) aufbroschiert und dann im frischen Bad mit 600
% einer wäßrigen Flotte nach den fünf unten genannten verschiedenen Färbemethoden
gefärbt: Methode 1a Die Färbung des Substrats erfolgt in dieser wäßrigen Flotte
bei 600C mit einer Mischung aus 1 % Soda 5 % des Farbstoffes Acid Brown 268 und
3 % des Farbstoffes Basic Brown 1- C.I.-Nr. 21000.
-
Nach 45 Minuten Färbedauer werden dem Bad zur Fettung 3 % eines wasserlöslichen
anionischen Fettstoffes auf Basis einer Mischung aus Chlorparaffinen und Sulfonsäurechlorid
zugefügt und nach einer Behandlung unter diesen Bedingungen von weiteren 15 Minuten
wird die Ware mit 6 % Ameisensäure (85 %ig) abgesäuert.
-
Methode 1b Die Färbung der Ware wird analog Methode 1a vorgenommen,
jedoch unter alleiniger Verwendung von 8 % des Farbstoffes Acid Brown 268.
-
Methode lc Der Lederartikel wird analog Methode la bzw. ib mit 5 %
des Farbstoffes Acid Brown 268 anionisch vorgefärbt. Danach erfolgt eine kationische
Nachfärbung des Färbeguts in einem frischen Bad mit 600 % einer wäßrigen Flotte
enthaltend 3 8 des Farbstoffes Basic Brown 1- C.I.-Nr. 21000, gelöst in 3 % Ameisensäure
(85 %ig). Die Dauer der Nachfärbung beträgt 20 Minuten.
-
Methode Id Im ersten Schritt wird die Färbung entsprechend Methode
la mit 4 t des Farbstoffes Acid Brown 268 durchgeführt, wonach man im Anschluß an
eine analoge Behandlung zur Fettung und nach dem normalen Absäuern die Ware mit
3 % des Farbstoffes Basic Brown 1- C.I.-Nr. 21000 20 Minuten lang kationisch zwischenfärbt.
Danach wird das Bad gewechselt und das Substrat in einer frischen wäßrigen Flotte
einer anionischen Nachfärbung mit 1 % des Farbstoffes Acid Brown 268 unterzogen.
-
Methode le Die Färbung wird bei Raumtemperatur ohne Flotte mit einer
pulverförmigen Mischung aus
5 % des Farbstoffes Acid Brown 268
und 3 % des Farbstoffes Basic Brown 1- C.I.-Nr. 21000 durch 45-minütiges Walken
des Lederartikels vorgenommen. Anschließend werden 3 % eines wasserlöslichen, anionischen
Fettstoffes auf Basis einer Mischung aus Chlorparaffinen und Sulfonsäurechlorid
(in unverdünntem Zustand) zugesetzt, die Ware wird 30 Minuten unter diesen Bedingungen
weiterbehandelt und sodann im Verlauf von 15 Minuten mit 6 % Ameisensäure (85 %ig)
abgesäuert.
-
Alle nach den Methoden la bis le gefärbten Leder wurden abschließend
in üblicher Weise mit Wasser gespült und nach dem Trocknen vergleichend analysiert.
-
Die nachfolgenden tabellarischen Zusammenstellungen geben eine Übersicht
über die Unterschiede zwischen den Arbeitsweisen nach den Methoden la - le sowie
eine Bewertung der entsprechend den jeweiligen Färbetechniken erzielten Echtheitseigenschaften
der so hergestellten Färbungen:
zu Beispiel 1 Nr. 1a 1b 1c 1d 1e
beanspr. Säure- sauer/ Sand- Kaltfärbung Methode Verfahren fbst. basisch wich o.
Flotte Färben bei 60°C, % Flotte 600 % 600 % 600 % 600 % -Färben bei 20°C, ohne
Flotte - - - - 0 % Soda 1 % - - - -Acid Brown 268 5 % 8 % 5 % 4 % 5 % (Säurefbst.)
Basic Borwn 1 3 % - - - 3 % 45 Min.
-
(bas. Fbst.) walken Anion. Fettstoff, 3 % 3 % 3 % 3 % 3 % 30 Min.
-
wasserlöslich walken Ameisensäure 85 %ig 6 % 6 % 3 % 2 % 6 % 20 Min.
-
walken Färberprozeß beendet + + - - + Basic Brown 1 Ameisensäure 85
%ig / / - 3 % / 1d 20 Min / / - 3 % / walken frisches Bad Wasser 60°C / / 600 %
600 % /
Zu Beispiel 1 Nr. 1a 1b 1c 1d 1e beanspr. Säure/ sauer/
Sandwich Kaltfärbung Methode Verfahren fbst. basisch o. Flotte Basic Brown 1 / /
3 % - / Acid Brown 268 / / - 1 % / Ameisensäure 85%ig / / 3 % 1 % / 20 Min.
-
walken
Echtheitswerte zu. Beispiel 1 Leder Nr. Methode
la ib lc ld le Farbtiefe 9 9 7 9 8 Brillanz 8 5 7 8 7 Einfärbung 8 5 5 6 6 Lichtechtheit
(20 h Fadeometer) 5 5 5 5 5 Schweißechtheit (JUF 426) nach a) auf Baumwolle 3 1
1 3 3 b) auf Wolle 2 1 1 3 2 Wasserechtheit (JUF 421) nach a) auf Baumwolle 4 4
3 3-4 4 b) auf Wolle 4 3 3 3 Reibechtheit Veslic-Tester (Filanzfärbung) a) Naßreibechtheit
3 4 2 1 3 b) Trockenreibechtheit 3-4 4 3-4 2 3-4
Die brillantere
und vollere Färbung des nach dem neuen Färbeverfahren gefärbten Leders la gegenüber
den konzentrationsgleich gefärbten Ledern ib (Säurefärbung), Ic (Säurefärbung +
kation Topfärbung) und le (Kaltfärbung ohne Flotte) ist deutlich zu erkennen, In
der Brillanz übertrifft 1a auch das nach dem umständlichen und riskanten Sandwichverfahren
gefärbte Leder 1d, wogegen die Farbtiefe beider Lederfärbungen hier etwa gleich
groß ist.
-
Trotz dieser hohen Farbtiefe und Brillanz ist die Durchfarbang des
nach der neuen Methode gefärbten Leders 1a gegenüber den bisherigen Färbemethoden
ib - le nicht vermindert, wie man am Schnitt einer Lederprobe erkennen kann. Erwartungsgemäß
zeigen bei der Einfärbung die nach der Topfärbe- und Sandwichmethode gefärbten Leder
(1c und 1d) hier die schechteste Farbstoffpenetration. Die Lichtechtheit der 5 Färbungen
ist gleich gut.
-
Bei der Wasserechtheits- und alkalischen Schweißechtheitsprobe zeigen
die nach dem neuen Verfahren gefärbten Leder 1a die besten Echtheitswerte.
-
Die Reibechtheiten aller mit basischen Farbstoffen übersetzten Leder
sind bekannter Weise immer niedriger als reine Säurefarbstoff-Färbungen. Trotzdem
liegen die nach dem neuen Verfahren erreichbaren Reibechtheitswerte besser als die
der bisherigen Methode der Kombinationsfärbungen, ohne allerdings die hohen Werte
der reinen Säurefarbstoff-Färbung zu erreichen.
-
Beispiel 2 Spaltvelourleder wird nach dem betriebsüblichen Aufbroschüren
für den Zweck einer vergleichenden Gegenüberstellung jeweils bei 600C mit 600 %
(vom Warengewicht>einer wäßrigen Flotte, welche a) 4 % an Säurefarbstoffen b)
4 % an basischen Farbstoffen >
c) einer Mischung aus r % Säurefarbstoff
und 1 % basischem Farbstoff in Gegenwart von 2 % Soda enthält, nach bekannter Arbeitsweise
gefärbt.
-
In den nachfolgenden Tabellen sind die hierbei verwendeten Einzelfarbstoffe
spezifiziert, gefolgt von einer Übersicht über die Echtheitswerte der so hergestellten
Lederfärbungen:
zu Beispiel 2 Nr.
-
1a 1b 1c 2a 2b 2c 3a 3b 3c 4a 4b 4c 5a 5b 5c 6a 6b 6c Soda - - 2 %
- - 2 % - - 2 % - - 2 % - - 2 % - - 2% Essigsäure 60 %ig - 2 % - - 2 % - - 2 % -
- 2 % - - 2 % - - 2 % -Direct Yellow 11 (sauer) C.I. 40 000 4 % - 3 % 3 % - 2,3%
bas. Azofarbstoff goldgelb - 4 % 1 % Acid Orange 7 (sauer) C.I. 15 510 4 % - 3 %
Basic Orange 47 (bas.) - 4 % 1 % Direct Red 23 (sauer) C.I. 29 160 4 % - 3 % Basic
Red 18 (bas.)C.I. 11 085 - 4 % 1 % Direct Blue 15 (sauer) C.I. 24 400 4 % - 3 %
1 % - 0,7% Basic Blue 3 (bas) C.I. 51 004 - 4 % 1 % Direct Blue 15 (sauer) C.I.
24 400 4 % - 3 % Dasic Blue 6 (bas.) C.I. 51 175 - 4 % 1 % Basic Blue 9 (bas.) C.I.
52 015 - 1,2% 0,3% Basic Yellow 9 (bas.) C.I. 46 040 - 2,8% 0,7%
Bewertung
zu Beispiel 2 Reibechtheit Leder Nr. Farbtiefe Brillanz Einfärbung Lichtechte trocken
naß heit la (sauer) 4 5 3 4 4 3 11) (bs) 1 1 8 3 5 3 Ic (sauer/bas./alk.) 5 7 3
5 4 4 2a- 5 5 3 2 4 2-3 2b 2 1 10 1 1 2 2c 6 8 6 3 3-4 3-4 3a 6 5 4 2 3 1 3b 4 1
8 3 2 1 3c 8 7 5 3-4 3 1 4a 6 3 3 3 3 3-4 4b 3 2 10 1 3 1 4c 8 6 5 3-4 3 2-3 5a
3 4 4 3 2-3 1 5b . 9 4 7 1 3 0-1 5c 10 6 6 3-4 3 3 6a .- 4 5 6 1 3-4 3 6b 3 2 9
1 3 0-1 6c 6 6 5 3 3 3
Die konzentrationsgleich ausgefärbten Vergleichs
leder verdeutlichen gegenüber den Färbungen mit den Einzelfarbstoffen die Erhöhung
der Brillanz der Leder nach der Gruppe c. Diese sind im Gegensatz zu der Färbung
mit den Einzelkomponenten Säurefarbstoff (Gruppe a) bzw. basischer Farbstoff (Gruppe
b) mit Mischungen dieser beiden entgegengesetzt geladenen Farbstoffgruppen im gleichen
Bad in Gegenwart von Alkali gemäß dem beanspruchten Verfahren hergestellt worden.
Selbst Kombinations-Grün-Färbungen durch Mischung aus sauren und basischen Blau-
und Gelb-Marken, d.h. 4er Kombinationen, lassen sich ohne Schwierigkeiten nach diesem
neuen Färbeverfahren herstellen (Nr. 6c).
-
Ebenso wie in Beispiel 1 zeigt sich auch hier eine Verbesserung der
Lichtechtheit gegenüber den Färbungen mit den Grundfarben. Die Naß- und Trockenreibechtheiten
der neuen Kombinationsmethode übertreffen die der reinen Basischfärbung und erreichen
fast die Werte der reinen Säurefärbung.
-
Beispiel 3 Chrom-Spaltvelourleder wird im Färbefaß wie üblich aufbroschiert
und dann in 600 % (bezogen auf das Ledertrockengewicht) einer wäßrigen Flotte 1
Stunde bei 600C mit Färbung 3a einer Mischung aus 5 % des wasserlöslichen sauren
Schwefelschwarzfarbstoffes Solubilised Sulphur Black 1- C.I.-Nr. 53186, 3 % des
Farbstoffes Basic Brown 1- C.I.-Nr. 21000 und 2 % Soda gefärbt.
-
Als Vergleich werden zwei in Lederfabriken häufig anzutreffende Säuredunkelbraun-Marken
mitgefärbt, wobei man die Farbstoffmenge
dieser Säurefarbstoffe
sogar um 2 % erhöht: Färbunq 3b 10 % des einheitlichen DunkelbraunfarbStoffes Acid
Brown 268, Färbung 3c 10 % einer aus 4 Komponenten (braun, blau, gelb, orange) bestehenden
Mischung von Säurefarbstoffen.
-
Nach 1 Stunde Färbedauer wird die Ware wie üblich mit 5 % Ameisensäure
(85 %ig) abgesäuert und sodann 15 Minuten zur Fixierung weitergewalkt. Nach dem
Trocknen erhält man bei der Färbung 3a ein volles und brillantes Dunkelbraun, das
die Färbungen 3b und 3c mit den beiden Säurebraunmarken deutlich übertrifft.
-
Die nachfolgende Tabelle gibt Auskunft über die zahlenmäßigen Echtheitswerte:
Bewertung
zu Beispiel 3 E C H T H E I T E N Leder Nr. Farbtiefe Brillanz Einfärbung Licht
Wasser Schweiß Chenisch Reinigung 20h 40h Bw W BH W Anfärbung von Perchloräthylen
nach Test Jod-Skals 3a (sauer/bas./alk.) 10 9 8 5 5 3 4 3 3 5 3b (einheitl. Säure-Dunkoltra@un)
8 5 9 5 4 5 3 1 2 2 3c (Dunkelbrauner Mischfarbstoff) 2 3 9 5 4 4 0-1 0-1 1 140
Dunkelbraune
Säurefarbstoffe mit hoher Brillanz auf Leder sind auf dem Markt nicht anzutreffen.
Daher wird besonders für Velourleder im Anschluß an die Färbung mit Säurefarbstoffen
eine basische Top-Färbung im frischen Bad nachgesetzt.
-
Nach dem neuen Verfahren läßt sich die Brillanz des Leders auf sehr
viel einfachere Weise erhöhen.
-
Durch Zumischung des basischen Mittelbrauns Basic Brown 1 und Soda
läßt sich selbst der extrem stuMpffärburde wasserlösliche Schwefelschwarzfarbstoff
Solubilised Sulphur Black 1 in einen brillanten Dunkelbraunfarbstoff umwandeln,
der die im Parallelversuch mitgrfärbten dunkelbraunen Uni- und Mischfarbstoffe an
Brillanz und Farbtiefe übertrifft, obgleich dieser mit 20 % Reinfarbstoff weniger
als die Säurefarbstoffe ausgefärbt wurde.
-
Trotz der Mitverwendung des relativ schlecht lichtechten Farbstoffes
Basic Brown 1 (Lichtechtheit 2) ist die Lichtechtheit der Färbung 3a selbst im 40
Stunden Fadeometertest mit Stufe 5 höher als die der beiden Säurefarbstoff-Nuancen
3b und 3c.
-
Auch die Schweißbeständigkeit ist bei der beanspruchten Mischung nach
3a deutlich besser und in der Chemischreinigungsbeständigkeit erreicht die Färbung
3a fast die bekannten hohen Echtheitswerte einheitlicher Säurefarbstoffe.