DE2660010C3

DE2660010C3 -

Info

Publication number: DE2660010C3
Authority: DE

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kurzflottenfärbeverfahren für Stückware aus Cellulosefasern in Strangform.

Das Färben von Gewirken aus Cellulosefasern in Strangform erfolgt vornehmlich auf Haspelkufen, teilweise auf solchen von besonderer Bauart, in Flottenverhältnissen über 1:10, meistens zwischen :20 und 1 :30, nach Ausziehfärbeverfahren. Diese hohen Flottenverhältnisse sind bisher durch die hohe Empfindlichkeit von Maschenware gegen die mechanische Beanspruchung beim Laufen auf der Haspelkufe und die Forderung, egale Färbungen zu erzeugen, erforderlich gewesen. Aufgrund langjähriger Erfahrungen und Versuche in der Praxis glaubte man, daß nur bei in der Flotte schwimmender Ware Lauffalten und vor allem die gefürchteten Scheuerstellen vermieden werden könnten. Hierzu ist behauptet worden, nur die schwimmende Ware sei genügend vom Gewicht der übereinanderliegenden Schlingen und Schlaufen der > Warenstränge entlastet und lasse sich von der Haspel einwandfrei und ohne Maschenverzug transportieren. Ferner war man der Meinung, daß nur in langen Flottenverhältnissen eine ausreichende Verlegung der Falten in den Strängen garantiert sei, welche Vorausset-ο zung für das Vermeiden von Lauffalten ist

Versuche mit dem Ziel, beim Färben von strangförmiger Stückware aus Cellulosefasern auf der Haspelkufe das Flottenverhältnis auf Zahlenwerte unter 1 :15 herabzusetzen, sind vielerorts unternommen worden;

H sie sind jedoch daran gescheitert, daß es nicht möglich gewesen ist, die oben geschilderten Laufschwierigkeiten zu beheben. Auch auf besonders konstruierten Haspelkufen war man nicht in der Lage, das Flottenverhältnis im gewünschten Maß zu verkleinern.

2(1 Von Seiten der Färbeverfahren scheinen einer Verkürzung des Flottenverhältnisses keine Schwierigkeiten entgegenzustehen, denn seit langem sind Färbeverfahren im Flottenverhältnis 1 :3 bis 1 :5, z. B. auf dem Jigger, bekannt Jedoch ist der Jigger für das

>> Färben von strangförmiger Maschenware nicht geeignet (internationales Lexikon Textilveredlung und Grenzgebiete, Fischer-Bobsien, 4. Auflage, 1975, Seiten 745, 1566, 1562). Bei dünnen Geweben dauert eine Passage auf dem Jigger viel zu lange. Es ist

in dann aus diesem Grund bei voller Beladung des Jiggers keine endengleiche Färbung mehr zu erhalten. Solche Textilien werden daher gern aus Haspelkufen gefärbt. Aus den geschilderten Gründen wird die herkömmliche Haspelkufe überall dort angetroffen, wo Maschenwaren

si und leichtere Gewebe zu färben sind.

Man war also allein infolge der obengenannten Laufschwierigkeiten gezwungen, für das Färben von Trikotagen und Geweben in Strangform das große Flottenverhältnis mit all seinen Nachteilen wie hoher

■Hi Wasserverbrauch, hoher Energieaufwand zum Aufheizen dieser Wassermengen, hoher Hilfsmittelbedarf, verringerte Farbausbeute usw. in Kauf zu nehmen.

Auch die hohen, beim Färben mit Reaktivfarbstoffen benötigten Elektrolytmengen werden in kurzen Flotten-

-n Verhältnissen entsprechend reduziert, da es bei ihnen nur auf ihre Konzentration ankommt. Damit brauchen aber wiederum die in g/l angegebenen großen Mengen solcher Substanzen, wie sie in Flottenverhältnissen über 1 :15 anfallen, nicht mehr gelöst zu werden.

"χι Zur Vermeidung der zuvor erwähnten Laufschwierigkeiten von strangförmiger Stückware- ist bereits im Rahmen des Patents 26 53 919 vorgeschlagen worden, beim Färben von Maschenwaren und Geweben in Strangform auf der Haspelkufe nach der

V) Ausziehmethode unter An vendung eines Flottenverhältnisses von 1 :3 bis 1 :8 (vom Gewicht der trockenen Ware) den hierfür verwendeten wäßrigen Flotten, enthaltend für den Fasertyp geeignete Farbstoffe oder Farbstoffvorprodukte und gegebenenfalls Fixierchemi-

M) kalien, als Hilfsmittel 2 bis 8 g/l eines Oxäthylats zuzusetzen. Das auf diese Weise benutzte Hilfsmittel entfaltet dann die Wirkung eines Weichmachers, welcher die Fasern geschmeidig macht und mit einem glättenden Film umgibt.

hi In Weiterentwicklung dieses Erfindungsgedankens nach Patent 26 53 919 wurde nun gefunden, daß sich als ein solches Oxäthylat ein sulfoniertes und oxäthy!ie^rtPS FeUsäurekondensationsprodukt mit

einem Anteil von 3 bis 60 Gewichtsprozent an nichtumgesetzter oder nur sulfonierten Fettsäure erfolgreich einsetzen läßt

Das erfindungsgemäß eingesetzte Produkt kann auch in Mischung mit mindestens einer der folgenden Verbindungen verwendet werden:

a) Polyäthylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht zwischen 400 und 800,

b) 80- bis lOOgewichtsprozentige Einstellungen aus dem Monostearinsäure-l,4-butandiolester, veräthert mit 7 Mol Äthylenoxid, und

c) 20- bis SOgewtchtsprozentige Einstellungen des Kondensationsproduktes aus Stearinsäure und mit 5 Mol Äthylenoxid oxäthyliertem Ammoniak.

Besondere Beachtung für dieses neue Verfahren verdient die Vorbehandlung des Textilgutes, da nur gut saugfähige Ware eine gleichmäßige und rasche Verteilung der verminderten Flottenmenge im Farbgut sicherstellt Durch eine effektive Vorbehandlung, welche meist in einer alkalischen Abkochung besteht, wird aber gerade das Laufverhalten der Gewirke und Gestricke beeinträchtigt Es werden dadurch nämlich die natürlichen, glättenden Baumwollbestandteile und eventuelle Präparationen vom Farbgut entfernt Dieses durch die Vorbehandlung verursachte schlechtere Laufverhalten und die höhere Farbstoffkonzentration in der kurzen Färbeflotte erhöhen somit die Gefahr, unegale Färbungen zu erhalten. Beim Färben mit Reaktiv- und Direkt-Farbstoffen kommt noch dazu, daß die hohen, für das Färben notwendigen Elektrolytkonaentrationen eine weitere Verminderung der Glätte des Materials bewirken und damit keinesfalls eine Verbesserung der Ausgangsbasis bringen.

Im allgemeinen wird daher das Farbgut vor dem Färben alkalisch abgekocht und dann, am besten gleich naß oder feucht zum Färben gebracht Man erspart auf diese Weise die hohen Kosten für das Zwischentrocknen. Die in den Strängen enthaltene Feuchtigkeit wird dann von der Flottenmenge des Färbebades abgezogen, d. h., sie wird im Flottenverhältnis 1:3 bis 1:8 mit berücksichtigt

Die alkalische Abkochung kann durch Anwendung eines aus der DE-OS 23 60 985 bekannten Netzmittelgemisches umgangen werden. Man netzt danach die Rohware auf der Haspelkufe vor, spült die Netzmittel aus und rechnet beim Färben die in der Ware enthaltene Feuchtigkeit auf das Flottenverhältnis 1 :3 bis 1 :8 an.

Aus der DE-OS 22 54 498 sowie der DE-AS 22 54 497 sind bereits Kurzflottenfärbeverfahren bekannt, bei denen die Flotten 0,2 bis 10 g/l (bzw. 0,2 bis 6 g/l) eines anionaktiven oder nichtionogenen, aliphatischen Tensides enthalten können. Praktische Beispiele, welche entsprechend dieser Arbeitsweise das Färben von Cellulosesträngen auf der Haspelkufe belegen, sind in den erwähnten Literaturstellen jedoch nicht offenbart. Das erfindungsgemäße Verfahren konnte demzufolge durch diesen Stand der Technik nicht nahegelegt werden, um so mehr als die hier angewendeten Hilfsmittel in den obengenannten Druckschriften weder einzeln noch dem näheren Typ nach genannt sind und somit jeglicher Hinweise auf das Verhalten dieser Mittel fehlt.

Es ist für den Fachmann überraschend, daß ohne eine tiefgreifende Änderung der normalen Färbeverfahren, lediglich durch den Zusatz der obengenannten Hilfsmittel, das Laufverhalten der Warenstränge so beeinflußt werden kann, daß eine Verkürzung des Flottenverhältnisses auf Werte von 1 :3 bis 1 :8 möglich ist und daß — obwohl in der Praxis bisher negative Erfahrungen gesammelt wurden — egale und farbstarke Färbungen erhalten werden.

Die Durchführung des beanspruchten Verfahrens weicht nicht von den bekannten Färbeverfahren auf herkömmlichen Haspelkufen ab, ist jedoch durch die einschneidende Verkürzung des Flottenverhältnisses auf Werte von 1 :3 bis 1 :8, vorzugsweise 1 :5 bis 1:8, und den Zusatz der obengenannten Hilfsmittel in

ι υ Mengen von 2 bis 8g/l zu den Färbeflotten gekennzeichnet Die einzusetzenden Weichmacher werden auf das angewendete Flottenverhältnis (also 1:3 bis 1:8) bezogen. Zeit- und Temperaturparameter werden verfahrensgemäß nicht geändert

is Überraschenderweise spielt beim Färben mit Reaktivfarbstoffen entsprechend dem neuen Verfahren die Färbetemperatur, welche noch beim Färben auf dem Jigger einen großen Einfluß auf die Farbausbeute hat keine so große Rolle mehr. Färbungen, welche bei

2» gleicher Färbezeit einmal bei erhöhter Temperatur (60⁰C) und einmal bei 40⁰C durchgeführt werden, weisen nicht die starken Farbtiefenunterschiede auf, wie das bei gleicher, Färbungen auf dem Jigger der Fall ist

Bei der Durchführung des neuen Kurzflottenfärbe-

Verfahrens ist es günstig, die Flotte zunächst zum Vornetzen der Ware, zum Lösen von Farbstoff und zum Lösen von Hilfsmitteln und Chemikalien aufzuteilen und diese Flottenanteile erst in der Haspelkufe wieder zur Gesamtfärbeflotte, welche dann alle ihre Bestandteile und Zusätze enthält, zum Färben zu vereinigen.

Es hat sich als günstig herausgestellt wenn für das erfindungsgemäße Verfahren flach gebaute Haspelkufen eingesetzt werden und wenn nach Möglichkeit Stränge mit gleicher Länge in einer Färbepartie gefärbt werden.

Ein weiterer Vorteil des hierin beschriebenen Kurzflottenfärbeverfahrens ist die deutlich verringerte Abwasserbelastung durch die Färbebadzusätze, welche im allgemeinen nach g/l berechnet sind und daher bei herabgesetztem Flottenverhältnis in deutlich reduzierter Quantität anfallen. Mit den verringerten Einsatzmengen ist auch eine Kostenersparnis verbunden.

Als Farbstoffe für das vorliegende Verfahren kommen vorzugsweise die im Colour Index, 3. Ausgabe (1971), als Direct Dyes bezeichneten Substantiven Farbstoffe, ferner Leukoküpenesterfarbstoffe, im Colour Index als Solubilised Vat Dyes bezeichnet, und Kombinationen von Azoic Coupling Components und Azoic Diazo Components, auch als Entwicklungsfarb-

^r)0 stoffe bekannt, in Betracht.

Als Reaktivfarbstoffe kommen für das vorliegende Verfahren die unter diesem Begriff bekannten organischen Farbstoffe zum Einsatz. Es handelt sich hierbei vorwiegend um solche Farbstoffe, die mindestens eine mit Polyhydroxylfasem reaktionsfähige Gruppe, eine Vorstufe hierfür oder einen mit der Polyhydroxylfaser reaktionsfähigen Substituenten enthalten. Als Grundkörper derartiger organischer Farbstoffe eignen sich besonders solche aus der Reihe der Azo-, Anthrachinon- und Phthalocyaninfarbstoffe, wobei die Azo- und Phthalocyanin-Farbstoffe sowohl metallfrei als auch metallhaltig sein können. Als reaktionsfähige Gruppen und Vorstufen, die im alkalischen Medium solche reaktionsfähige Gruppen bilden, seien beispielsweise

Epoxygruppen, die Athylenimidgruppe, die Vinylgruppierung im Vinylsulfon- oder im Acrylsäurerest ferner die 0-Sulfatoäthylsulfongruppe oder die 0-Chloräthylsulfongruppe genannt. Außerdem kommen für diese

Verfahren Derivate der Tetrafluorcyclobutyl-Reihe, z. B. der Tetrafluorcyclobutylacrylsäure, in Frage. Als reaktionsfähige Substituenten in Reaktivfarbstoffen kommen solche in Betracht, die leicht abspaltbar sind und einen elektrophilen Rest hinterlassen. Als Beispiele derartiger Substituenten seien genannt Halogenatome an folgenden Ringsystemen: Chinoxalin,Triazin, Pyrimidin, Phthalazin und Pyridazon. Es können auch Farbstoffe mit mehreren Reaktivgruppen untei schiedlicher Art verwendet werden.

Als sonstige Zusätze zu den Färbeflotten kommen die für das Färben bekannten Hilfsmittel und Chemikalien in Betracht, z. B. die Fixieralkalien Natronlauge, Soda, Trinatriumphosphat u. a.

Netzmittel sind verfahrensgemäß im allgemeinen nicht erforderlich, da gute Benetzbarkeit der Ware für die Durchführung des Verfahrens vorausgesetzt wird. In den Fällen, in denen die Ware nach der Vorbehandlung vor dem Färben zwischengetrocknet worden ist, können sie sich jedoch für die rasche Wiederbenetzung als günstig erweisen.

Färbt man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, also bei Flottenverhältnissen von 1 :3 bis 1:8, dann ergibt sich als weiterer Vorteil, daß z. B. die Verkürzung des Flottenverhältnisses nicht dadurch erreicht wird, daß man bei normaler, also in unveränderter Beschikkung der Haspelkufe mit Ware weniger Flotte verwendet, sondern dadurch, daß man bei gleicher Flottenmenge die Haspelkufe mit einer größeren Warenmenge beladen kann.

Man färbt also während eines Färbezyk-as eine größere Menge an Textilmaterial.

Dabei wird einfach eine größere Anzahl von Strängen mit normaler Länge gefärbt, und es ist für den Fachmann überraschend, daß entgegen seinen Erwartungen keine Verschlingungen bzw. Verknotungen der Stränge auftraten.

Bei einer Verbesserung der Haspelkufe durch Anbringen perforierter Trennbleche zwischen den einzelnen Strängen ist es mit dem neuen Verfahren sogar möglich, in noch kürzeren Flottenverhältnissen, z. B. 1 :4 bis 1 :3, zu färben.

Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren in verschiedenen Ausführungsformen demonstrieren, es jedoch in keiner Weise auf bestimmte Ausführungsformen einengen, da hierfür oft betriebliche, maschinelle Voraussetzungen den Ausschlag geben.

Beispiel

In einer Haspelkufe werden 20 kg einer färbefertigen BaumwoU-Interlokware in Strangform mit einer 160 liter betragenden, wäßrigen Färbeflotte gefärbt, welche wie folgt hergestellt worden ist:
600 g des Reaktivstoffes der Formel

SO₃H HO NH-CO

N=N-

SO₃H

in handelsüblicher Form und Beschaffenheit werden in 201 kochendem Wasser gelöst

In den restlichen 140 Litern Wasser von 6O⁰C werden gelöst:

7^ kg Glaubersalz, kalz.

und

8 g/l eines Hilfsmittels, bestehend aus

einer 50%igen wäßrigen Einstellung
jo von

40 Gew.-% Natriumsalz von sulfonier-

ter ölsäure, oxäthyliert mit 13 Mol

Äthylenoxid,

50 Gew.-% ölsäuresulfonat und
j 10 Gew.-% freier ölsäure.

• Farbstofflösung und Salz- bzw. Hilfsmittellösung werden nun zur Färbeflotte vereinigt und darin wird das Textilgut zunächst 30 Minuten bei 40° C gefärbt. Dann werden 34 kg Soda, gelöst in Wasser, bei laufender

Haspel zugegeben, und die Ware wird weitere 60

Minuten bei 40⁰C zu Ende gefärbt
Danach wird das gefärbte Strangmaterial mit Wasser

gespült geseift und getrocknet.
4^r) Trotz der auf das Verhältnis 1 :8 reduzierten

Flottenmenge wird eine egale, lauffaltenfreie rote Färbung erhalten.

Claims

Patentansprüche:

1. Weitere Entwicklung des Verfahrens zum Färben von Maschenwaren und Geweben aus Cellulosefasern in Strangform auf der Haspelkufe nach der Ausziehmethode in kurzem Flottenverhältnis in Gegenwart von mindestens einem Hilfsmittel, mit einer wäßrigen Flotte, enthaltend für den Fasertyp geeignete Farbstoffe oder Farbstoffvorprodukte und gegebenenfalls Fixierchemikalien, wobei man bei einem Flottenverhältnis von 1 :3 bis 1 :8 (vom Gewicht der trockenen Ware) färbt und man als Hilfsmittel 2 bis 8 g/l eines Oxäthylats verwendet, nach Patent 26 53 919, dadurch gekennzeichnet, daß man als Oxäthylat ein sulfoniertes und oxäthyliertes Fettsäurekondensationsprodukt mit einem Anteil von 3 bis 60 Gewichtsprozent an nichtumgesetzter oder nur sulfonierter Fettsäure verwendet

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hilfsmittel das sulfonierte und oxäthylierte Fettsäurekondensationsprodukt mit einem Anteil von 3 bis 60 Gewichtsprozent an nichtumgesetzter oder nur sulfonierter Fettsäure in Mischung mit mindestens einer der folgenden Verbindungen verwendet:

a) Polyäthylenglykole mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht zwischen 400 und 800,

c) 20- bis 50gewichtsprozentige Einstellungen des Kondensationsproduktes aus Stearinsäure und mit 5 Mol Äthylenoxid oxäthyliertem Ammoniak.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man von der Vorbehandlung her nasse Warenstränge — unter Anrechnung ihres Feuchtigkeitsgehaltes auf das Flottenverhältnis 1 :3 bis 1 :8 - färbt.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zu Vornetzen der Warenstränge einen Teil der zum Färben verwendeten Flottenmenge verwendet und daß man die Gesamtfärbeflotte aus diesem Teil, einem zum Lösen des Farbstoffes verwendeten Teil und einem zu Lösen der Färbechemikalien und Hilfsmittel verwendeten Tei! erst in der Haspelkufe bildet.