DE2705274A1

DE2705274A1 - Verfahren zum modifizieren proteinhaltiger fasern

Info

Publication number: DE2705274A1
Application number: DE19772705274
Authority: DE
Inventors: Nelson F Getchell; Allen G Pittman; William L Wasley
Original assignee: US DEPARTMENT OF COMERCE WASHI
Current assignee: US DEPARTMENT OF COMERCE WASHI
Priority date: 1976-02-10
Filing date: 1977-02-09
Publication date: 1977-08-18
Also published as: JPS52107376A; CA1103411A; GB1574630A; IT1086555B; FR2341006A1; BE851260A; US4056354A; FR2341006B1

Description

United States Department of Commerce, Washington, D.C, U.S.A. Verfahren zum Modifizieren proteinhaltiger Fasern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Modifizieren proteinhaltiger Fasern.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zua schnellen Färben von Stoffen anzugehen. In der folgenden Beschreibung werden Teile und Prozentsätze auf Gewichte bezogen angegeben, wenn es nicht anders gekenn zeichnet i3t.

Man weiß, daß viele Textilien entweder vor oder nach der Verarbeitung zu nutzbaren Produkten gefärbt werden müssen, über Jahrhunderte wurde das Textilfärben in wäßrigen Lösungen durchgeführt. Gegenwärtig werden Textilfasern gewerblich durch Bewegen der Textilfasern in wäßrigen Färblösungen gefärbt, die über einen Zeitraum von einer Stunde oder länger bei Kochtem-

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Konten Bremen: Bremer 8ank, Bremen (ULZ 29080010) 1001449

PSuiA Hamburg (BL/20010C20) l2fi083 202

Büro München: SchlDtthauer Str?.3e 3 D-8000 München 90 Telefon :(08'3) 032521

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peratur gehalten werden. Diese Verfahren erfordern große Nengen von Wasser, und zwar gewöhnlich das. 10- bis 50-fache des Gewichtes des Gev/ebes. Das Ablassen der übrigbleibenden, verbrauchten Lösung verursacht beträchtliche Umweltvers chin utzungs prob leine, deren Vermeidung wiederum die Kosten erhöht.

Versuchs, das Wasser durch organische Lösungsmittel, wie Perchloräthylen, das leicht durch Destillation zurückgewonnen werden kann, zu ersetzen, wurden bereits durchgeführt. Es gibt jedoch mehrere Nachteile beim Färben mit derartigen Lösungsmitteln. Einmal lösen solche Lösungsmittel polare oder ionische Farbstoffe nicht auf, die in wäßrigen Lösungen benutzt werden und die bei bestimmten Fasern vorteilhaft sind. Beispielsweise sind saure Farbstoffe, die gewöhnlicherweise beim Wollfärben benutzt werden, in solchen organischen Lösungsmitteln nicht lösbar. Die Benutzung von Lösungsmittelfärbsystemen erfordert die Entwicklung von geeigneten lösungsmittellöslichen, nicht-polaren Farbstoffen. Da bei Farbstoffen ein wesentlicher Teil ihrer Haftfähigkeit an Fasern von ihrer Polarität herrührt, wird die Entwicklung geeigneter nicht-polarer Farbstoffe ziemlich schwierig. Weiterhin sind die Destillationsverfahren zur Rückgewinnung des Lösungsmittels aus der verbrauchten Lösung teuer und verursachen gewöhnlicherweise einen Materialverlust in die Atmosphäre, der wiederum Verschmutzungsprobleme aufwirft.

Das Färben von Polyesterfaser oder Geweben in Wasser erfordert die Benutzung eines Trägerstoffes, um die Reaktion der Faser mit dem Farbstoff zu erleichtern. Im allgemeinen wird hierzu ein Arylphenol, wie O-Phenylphenol, benutzt. Wenn das Färben bei Atmosphärendruck erfolgt, ist ein wesentlicher Anteil des Trägermaterials notwendig, beispielsweise 10% oder mehr des Gewichtes der Fasern. Das Färben von Polyestern kann

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bei überdruck ausgeführt werden, wobei weniger Trägerstoff erforderlich ist. Allerdings ist dieses Verfahren teuer. Außerdem stellen die Trägerstoffe ein Verschmutzungsproblem dar, und das Ablassen der verbrauchten Lösung ist schwierig. Das Färben von Polyesterstoffen erfordert die gleiche Zeit wie das Färben von Naturfasern in wäßriger Lösung, d.h. eine Stunde oder mehr.

Erfindungsgemäß werden diese Probleme dadurch behoben, daß die Fasern mit einer Lösung eines Modifikationsmittels in Ä'thylenglykol in Gegenwart einer Säure bei einer Temperatur von 110 bis 165°C in Kontakt gebracht werden.

Die Fasern werden also in einem Bad gefärbt, in dem der Farbstoff in Ä'thylenglykol gelöst ist. Das Verfahren nach der Erfindung hat vor allem den Vorteil, daß das Färben in sehr kurzer Zeit durchführbar ist. Die Färbzeit kann von einer Stunde oder länger bis auf 2 bis 10 Sekunden reduziert werden. Schnelles, kontinuierliches Arbeiten ist weniger kostspielig als langsames, kontinuierliches Arbeiten oder langsames, postenweises Arbeiten.

Das erfindungsgemäße Merkmal des äußerst schnellen Färbens ist vollständig unerwartet, denn beim Ersetzen des Wassers durch andere organische Lösungsmittel verändert sich die Färbzeic gegenüber gewöhnlichem Färben in wäßriger Lösung nicht.

Ein weiterer Vorteil ist, daß Ä'thylenglykol im Gegensatz zu anderen organischen Lösungsmitteln, wie Kohlenwasserstoffen und chlorierten Lösungsmitteln, die Fasern anschwellen läßt und dem Farbstoff einzudringen erlaubt, so daß der Farbstoff sofort einwirkt*

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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß Äthylenglykol die Farbstoffe löst, die gewöhnlicherweise für Textilien benutzt werden. Andere organische Lösungsmittel, insbesondere Kohlenwasserstoff- und chlorierte Lösungsmittel, lösen nur sehr wenig Farbstoffe, wenn die Farbstoffe nicht chemisch so modifiziert sind, daß sie lösbar werden.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil besteht darin, daß Polyester ohne Zusatz von Trägerstoffen und ohne Anwendung hoher Drücke gefärbt werden können- Ein anderer Vorteil ist, daß die Textilstoffe ohne Verschlechterung der wünschenswerten Eigenschaften der Stoffe gefärbt werden, wie z.B. Griffigkeit, Elastizität, Durchlässigkeit, Beweglichkeit, Zugfestigkeit und Tragbeständigkeit.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die gefärbten Stoffe ihre Farben auch nach wiederholtem Waschen behalten. Beim gewöhnlichen Färben sind verlängertes Kochen oder andere Extrembedingungen notwendig, um Waschechtheit zu erzielen. Unter diesen Bedingungen besteht aber die Gefahr, daß die Fasern zerstört werden.

Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das Färbbad nach Regenerierung mit zusätzlichem Farbstoff erneut benutzt werden kann, und daß das Glykol zurückgewinnbar ist. Jegliches zurückbleibendes Lösungsmittel mit verbrauchten Farben und ähnlichem kann in geeigneter Weise ohne Schaden für die Umwelt beseitigt werden.

Ein anderer Vorteil besteht darin, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren unter leichter Änderung üblicher Färbeinrichtungen, die sich in jeder Textübearbeitungsfabrik befinden, anwenden läßt.

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COPY

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Auch kann das erfindungsgemäße Verfahren bei Stoffen angewandt werden, die vollständig aus Proteinfasern bestehen (z.B. Wolle, Mohair, Seide, Kamel- oder andere Tierhaare; regenerierte Proteinfasern wie solche, die aus Kasein, Sojabohnen, Erdnußproteinen, Zein, Gluten, Eialbumyin, Kollagen, oder Karatinen wie Federn, Tierhuf oder Horn, usw. gewonnen wurden). Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenso auf Stoffe angewandt werden, die aus synthetischen oder nicht proteinhaltigen Naturfasern wie Baumwolle, Leinen, Hanf, Jute, Chinagras, Sisal, Celluloseacetat, Celluloseacetatbuthyrat, verseifte Ä'thylencellulose, Polyurethan, Polyacrylnitril, Polyester wie Polyathylenterephthalat, Polyamide wie PoIyhexamethylenadipinsäureamid, Polycaprolactam, Polyolefine wie Polypropylen und Polyvenylchlorid und ähnlichem bestehen. Mischungen von proteinhalten und anderen Fasern wie synthetischen oder nicht proteinhaltigen Fasern können auch benutzt werden.

Die Stoffe können in der Form von Stapelfasern, Garnen, Fasern, Rovings, Spinnband, Gewebe, Band oder gewebten oder geknüpften Stoffen, Kleidungsstücken, Kleidungsstückteilen oder nicht gewebten Faseranordnungen, wie beispielsweise Filz, vorliegen.

Ein sehr wichtiges Merkmal der Erfindung liegt darin, daß andere chemische Behandlungen der Textilien wie die Anwendung von Schutzmitteln, in Verbindung mit dem Färbvorgang durchgeführt werden können. Die folgenden Schutzarten können beispielsweise aufgewandt werden: Schrumpfschutz, Schrumpfwiderstand, Flankenschutz, Flammenbeständigkeit, Mottenschutz, Schmutzwiderstandsfähigkeit, Schmutzablösbarkeit, Wasserdichtigkeit, ölabstoßende Mittel, antistatische Mittel, weichmachende Duftmittel, Mittel für Dauerbügelfalten, Knitterschutz, usw. Solche Behandlungen können ebenfalls schneller in Äthylenglykol als in gewöhnlichen Lösungsmitteln durchgeführt werden.

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Die Anwendung der Schutzmittel kann auch in Äthylenglykol in Abwesenheit jedes Farbstoffes durchgeführt werden. Bas Verfahren bietet ebenso die unerwarteten Vorteile schneller Behandlung, Dauerhaftigkeit, usw.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß zwei verschiedene Fasern gleichzeitig im gleichen Färbbad gefärbt, also überkreuz gefärbt werden können. Die zwei Fasern müssen in ihrem Reaktionsverhalten gegenüber den verwendeten Farbstoffen differieren, indem jede nur auf einen der Farbstoffe anspricht. Die gefärbten Fasern behalten ihre Farbintensität selbst nach wiederholtem Waschen in Wasser.

Das erfindungsgemäße Fäben geht im wesentlichen wie gewöhnliches Färben vor sich, mit einigen Ausnahmen. Es wird eine unterschiedliche Temperatur des Färbbades benutzt. Jedoch v/erden der jeweilige Farbstoff, die Regenerierungsmittel und die jeweiligen Mengen der verschiedenen Mittel in Übereinstimmung nit üblichen Färbprinzipien ausgesucht. Dies kann in einem weiten Bereich verändert werden, aber die Färbezeit ist wesentliche geringer.

Die stärkste Abweichung von gewöhnlichen Verfahren "besteht darin, daß das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise kontinuierlich statt postenweise durchgeführt wird, wegen der sehr kurzen Färbzeit der Textilstoffe. So kann wesentlich mehr Stoff in einer kürzeren Zeit als mit üblichen Methoden behandelt werden.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgeiaäßen Verfahrens werden die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt:

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I. Ein Färbbad wird unter Auflösung der geeigneten Art und Menge des Farbstoffs in Äthylenglykol angesetzt. Wenn ein Zusatzmittel wie Natriumsulfat, Natriumchlorid, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Benetzungsmittel usw. benutzt werden, werden sie gleichzeitig der Lösung zugeführt. Ebenso wird gegebenenfalls ein Schutzmittel dem Färbbad zugefügt. Soll nur ein Schutzmittel aufgebracht werden, werden keine Farben benutzt; nur das geeignete chemische Mittel wird dem Äthylenglykol in Verbindung mit notwendigen oder gewünschten Zusatzmitteln wie Säuren oder Benetzungsmitteln und ähnlichem zugefügt.

Die gesamte Menge des Färbbads wird im allgemeinen 10 bis 100 Teile Athylenglykol pro Teil Fasermaterial ausmachen. Die Lösungsmittelmenge muß ausreichen, um die gesamten Fasern zu durchnässen. Die Farbstoffmenge wird mit verschiedenen Faktoren wie Farbstoffart, Faser und gewünschte Färbintensität variieren. In vielen Fällen werden 0,1 bis 5% wirksame Farben auf einer Gewichts-Volumen-Basis benutzt. Beispielsweise werden für helles Färben 0,01 bis 0,05% benutzt. Für mittleres Färben etwa 0,05 bis 0,1%; für starkes Färben von 0,1 bis Λ% oder mehr. Auf jeden Fall sollte genügend Farbe benutzt werden, um 0,1 bis 10% Aufnahme durch die Faser zu erreichen (relativ zum Gewicht der Faser).

II. Nach Ansetzen des geeigneten Färbbads wird dessen Temperatur auf einen Wert zwischen 110 und 165°C erhöht und während des Färben auf diesem Wert gehalten. Das zu färbende Textilmaterial wird dann in das Färbbad eingetaucht. Es ist notwendig, engen Kontakt zwischen den Fasern und der Färblösung über eine ausreichend lange Zeit zu halten, um den gewünschten Färbungsgrad zu erzielen. Die Färbdauer kann beispielsweise zwischen 2 Sekunden und 10 Minuten schwanken. Je höher die Temperatur des Färbbades ist, desto kürzer ist die erforderliche Zeit.

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Das erfindungsgemäße Färbverfahren kann kontinuierlich durchgeführt werden. Die Textilfaser oder das Textilgewebe wird dann für die zur Färbung notwendige Zeitperiode durch die Färblösung gezogen. Die Faser, wie Kammgarn, oder das Gewebe können auf zwei Rollen liegen, von denen die eine angetrieben wird, uhi die Faser oder das Gewebe durch das Färbbad zu ziehen, obwohl offensichtlich ebenso kontinuierliche Verfahren, wie solche, die Siebe, Riemen oder Walzen benutzen, verwendet werden können. Zusätzlicher Farbstoff muß der Färblösung während des kontinuierlichen Färbvorganges zu verschiedenen Zeiten zugeführt werden, um die Farbkonzentration aufrechtzuerhalten.

Einige der Textilien erfordern engeren Kontakt mit der Färblösung. Dann kann das Färbbad umgerührt, geschüttelt und umgewälzt werden, oder aber das Fasermaterial kann im Bad hin- und herbewegt werden. Vorteilhafterweise bringt man das Bad durch das Fasermaterial zum Zirkulieren. Beispielsweise können Hochdruckstrahlen der Färbbadlösung auf eine Seite des eingetauchten Gewebes gesprüht werden, so daß dieses vollständig gefärbt wird. Ebenso können andere Methoden angewandt werden.

III. Nach Beendigung der Färbung wird das Gewebe aus dem Färbbad herausgenommen und zum Befreien von überschüssiger Flüssigkeit behandelt. Beispielsweise kann das Gewebe durch Preßrollen geführt werden. Die so entfernte überschüssige Farblösung kann zurückgeführt oder aber zur Wiedergewinnung des Äthylenglykols behandelt werden. Die Textilie wird dann in üblicher Weise getrocknet.

Alternativ hierzu kann das Gewebe durch Preßrollen geführt und dann mittels eines organischen Lösungsmittels, wie Methanol, ausgewaschen werden, um überflüssiges Äthylenglykol

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und nicht eingedrungenen Farbstoff zu entfernen. Das Gewebe wird dann in üblicher Weise getrocknet. Die ausgewaschene Flüssigkeit kann destilliert werden, um das Methanol von der Farblösung zu trennen, die dann wiederum benutzt werden kann.

Ebenso kann das Gewebe mit Wasser vor oder nach dem Durchführen durch die Preßrollen gewaschen werden, um überflüssige Farblösung zu entfernen. Das nasse Gewebe wird gepreßt, um überflüssiges Wasser zu entfernen, und daraufhin getrocknet. Dieses Verfahren ist bei Großanlagen weniger vorteilhaft, weil die Wiedergewinnung des Äthylenglykols usw. aus der wäßrigen Flüssigkeit schwierig ist.

Obwohl die Benutzung von Äthylenglykol als Färbbadlösungsmittel herausgestellt wurde, schließt der Erfindungsgedanke ebenso die Verwendung von Glycidol, Propylenglykol, Glycerin oder Diäthylenglykol als Lösungsmittel ein.

Weitere erfindungsgemäße Merkmalsausprägungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert.

Das Verhältnis der verschiedenen Bestandteile wird als Prozentsatz auf der Basis- des Gewichts der Bestandteile zum Äthylenglykolvolumen mit der Abkürzung "W/V" ausgedrückt.

Einige Versuchsstücke wurden mit Wasser in einer Haushalts-Bottich-Waschmaschine gewaschen unter Verwendung einer 3-Liter-Füllung, einer Wassertemperatur von ca 4-O⁰C (1O5°F) und eines schwachschäumenden Waschmittels in einer Konzentration von 0,1% in der Waschflüssigkeit. Der Waschvorgang selbst dauerte 15 Minuten, worauf Klarspülen und Schleudertrocknen folgten. In mehreren Fällen wurde dies wiederholt. Das feuchte Material

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wurde dann in einem Haushaltswäschetrockner getrocknet.

Beispiel 1 Färben loser Wollfäden

Das Färbbad enthielt 0,2% (W/V) helles Echtrot (Säurerot mit Farbindex 37) und 0,6% (W/V) Phosphorsäure in 10 ml Äthylenglykol. Die Temperatur des Farbbades wurde bis auf 150⁰C erhöht und aufrechterhalten. Ein Prüfstück von lockerem, sauberem Wollfaden (1 g) wurde in die Farblösung 30 Sekunden eingetaucht, herausgenommen, sofort unter Wasser gereinigt und getrocknet.

Das oben beschriebene Experiment wurde mit den folgenden Farbstoffen wiederholt:

Handelsüblicher Farbstoff Direktes Alizarinblau Alizarin Himmelsblau Yijlos an Grün Lanasolblau 3G Lanasolrot G Lanasolgelb Helles Echtrot Helles Echtgelb Lanasyn Brillantgelb Supralanblau

Färbindexbezeichnung Säureblau 4-1 Säureblau 232 Säuregrün 25 Reaktivblau Reaktivrot 37 Reaktivgelb Säurerot 37 SäuregeIb 17 Säuregelb 127 Säureblau 179

Chemische Art

Anthrachinon Anthrachinon Anthrachinon Anthrachinon Monoazo

Azo

Monoazo-1-2-Metall-Komplex

Die Prüfung des Querschnitts der derart gefärbten Fasern zeigte, daß der Farbstoff tiefer eingedrungen war als in Prüfstücken, die nach gegenwärtig üblichen Verfahren in wäßriger Farblösung gefärbt waren.

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Beispiel 2

.Färben von Wollgewebe

Ein ungefärbtes Wollgewebeprüfstück (2 g) wurde derart geschnitten (ungefähr 5,2 cm (2 Zoll) im Durchmesser), daß es auf einen Büchner-Trichter aus gesintertem Glas paßte. Der Trichter wurde auf 150° erhitzt und auf einem Filterkolben (1 Liter) befestigt, der wiederum mit einem Wasserabsauger verbunden war.

Das Färbbad (100 ml), das helles Echtrot enthielt, wurde wie im Beispiel 1 angesetzt. Die Wolle wurde in den Trichter gelegt und das Wasseransaugvakuum angelegt. Die heiße (150⁰C) Farblösung wurde fortlaufend für 30 Sekunden über die Wollscheibe gegossen. Das Prüfstück wurde in Wasser gewaschen und getrocknet.

Die Färbung wurde wiederholt mit den Farben des Beispiels

Ein Fadenquerschnitt jedes Prüfstücks wurde mittels eines Hardymikrotoms genommen. Die Prüfung der Fäden ergab, daß die Färbung gleichmäßig und durchgängig war.

Beispiel 3 Herstellung von flammenresistenter Wolle

Eine 5% (W/V) Lösung von Tetrabromophtalanhydrid (TBPA) in 2800 ml Ä'thylenglykol wurde angesetzt und auf 150°C erhitzt. Wolltücher (etwa 28 χ 40 cm (11 χ 16 Zoll), 28 g) wurden für 30 Sekunden in die heiße Lösung getaucht. Das Gewebestück wurde aus der Lösung genommen, in Wasser gereinigt und getrocknet.

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Um das Schrumpfen einiger Prüfstücke während wiederholten Prüfens zu verhindern, wurden diese Prüfstücke durch übliche Behandlung mit 4 bis 5 % Pherchloräthylenlösung eines handelsüblichen Wollschrumpfschutzharzes (Dow Corning Superwash DG 109) schrumpfbeständig gemacht.

Flammenprüfungen wurden gemäß einem modifizierten AATCC-34-1969-Verfahren durchgeführt, das im AATCC Technical Manual, Band 43, Seiten 201 - 202 (1972) veröffentlicht ist. Prüfstücke (5,5 x 10 Zoll, entsprechend ca. 9 χ 25 cm)-auf ca. 20⁰C (70 F) gebracht und mit einer relativen Feuchtigkeit von 65% - wurden einer Flamme für 12 Sekunden ausgesetzt. Die Behandlung wird als wirksam betrachtet, wenn die mittlere verkohlte Länge weniger als 7 Zoll (entsprechend etwa 18 cm) beträgt und das Nachglühen im Mittel weniger als 12 Sekunden nach Entfernen der Wärmequelle beträgt.

Die Prüfung würde mit ungewaschenen Prüfstücken mit 1,5 10 mal gewaschenen Prüfstücken gemäß Haushaltswaschvorgängen durchgeführt (diese Prüfstücke wurden, wie oben erklärt, nicht-schrumpfend gemacht). Außerdem wurde die Prüfung mit einem Prüfstück durchgeführt, das fortlaufend über 8 Stunden mit heißem Methanol in einer Zentrifuge extrahiert worden

Im folgenden sind die Ergebnisse aufgelistet:

Behandlung;	Nachglühen	Verkohlte	Länge
	( in Sek.;	Cin Zoll;	Cin cm)
TBPA	0,7	2,3	5,8
TBPA + DC 109	0,7	2,8	7,6
TBPA + DC 109 (1 χ gewaschen)	0,8	3,0	7,6
TBPA + DC 109 (5 Waschungen)	0,7	4,4	11,2

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Behandlung Nachglühen Verkohlte Länge

(in Sek.) (in Zoll} (in cm)

TBPA + DC 109 _n ο , (- _ΛΛ r,

(10 Waschungen) °'^{8 4}»^{6 11}»"

TBPA (nach 8

Stunden Extraktion 0,8 2,6 6,6

mit Methanol)

Es ist wichtig festzustellen, daß nach üblichen Verfahren mit TBPA flammenwiderstandsfähig gemachte Wolle ihre flammenwiderstehenden Eigenschaften nach Trockenreinigung behält, aber diese Eigenschaften schnell nach normaler Wasserwaschung verliert.

Beispiel 4- Herstellung von gefärbter flainmenbeständiger Wolle

Das Verfahren des Beispiels 3 wurde durchgeführt mit der Ausnahme, daß 0,1% (W/V) Lanasolblau 3 G (Parbindex reaktives Blau 69) mit dem TBPA zum Glykol zugefügt wurde.

Die Prüfstücke zeigten ausgezeichnete Färbung und Flammenbeständigkeit.

Beispiel 5 Färben von Baumwollgewebe

Ungefärbte Baumwollprüfstücke (4x5 Zoll, entsprechend etwa

10,1 χ 12,7 cm, 3 g) wurden in folgendermaßen angesetzte Farbbäder eingetaucht: Jeweils 1, 2 oder 3 g Echtrot HL wurden in 400 ml Äthylenglykol aufgelöst. Die Lösungen wurden erhitzt und bei 150°C gehalten.

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Die Prüfstücke wurden jeweils für 30 oder 60 Sekunden eingetaucht, unter Wasser gewaschen und getrocknet.

Eine Prüfung der Prüfstücke ergab,' daß die Färbung gleichmäßig und durchgängig war. Farben von Rosa bis Leuchtendrot wurden erhalten in Abhängigkeit von der Intensität der Behandlung.

Beispiel 6 Färbung; von Polyesterfäden

Ein Farbbad mit 0,1% (W/V) "Lathyl"-Blau (ein Dispersionsfarbstoff von Du Pont) in 50 ml Äthylenglykol wurde angesetzt. Die Temperatur wurde erhöht und bei 150⁰C gehalten. Ein Prüfstück (1 g) aus Polyester-Dacron-Stapelfäden (3 Denier) wurde für 30 Sekunden in die Prüflösung getaucht, herausgenommen, sofort unter Wasser gereinigt und in Luft getrocknet.

Dies wurde mit mehreren Fäden und unter verschiedenen Bedingungen wiederholt. Die Ergebnisse sind im folgenden dargestellt.

Handelsfarbstoff

V/o)

Lathyl-Blau 0,1

0,2

0,4

0,8

Temperatur	150	Zeit	30	Ergebnis
⁰C		(Sek.)	30
	30	30	mitteltiefes Blau
155	60	30	mitteltiefes Blau
	300	mitteltiefes Blau
160	2	mitteltiefes Blau
150	5	mitteltiefes Blau
150	mitteltiefes Blau
150	Tiefblau
noch tieferes Blau
tiefstes Blau

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Handelsfarbstoff
Name

/1>	Zeit	2705274
Temperatur	TSek.)	Ergebnis
⁰C	30
150	30	Tiefbraun
150	120	Orange
110	300	Hellviolett
110	60	Mittelviolett
140	60	Tiefviolett
150	Tiefviolett

Lathyl-Braun MS 0,2
Lathyl-Orange 0,2

Lathyl-Violett BN 0,2

Nach Behandlung in Übereinstimmung mit dem obigen Verfahren wurden die Prüfstücke visuell und mikroskopisch geprüft. Die Tiefe des Farbtons variierte nicht signifikant über den Temperaturbereich. Die Farbeindringtiefe war durchgängig. Die Farbtontiefe variierte beträchtlich mit der Farbkonzentration; je größer die Konzentration des Farbstoffs im Äthylenglykol war, desto tiefer war der Farbton. Die Tiefe des Farbtons war etwa das Zweifache eines unter normalen wäßrigen Bedingungen mit gleicher Farbkonzentration gefärbten Prüfstücks.

Beispiel 7 Färbung von Acrylfasern

Ein Farbbad mit 0,2 (W/V) "Sevron"-Blau EG (Du Pont) in 250 ml Äthylenglykol wurde angesetzt. Die Temperatur wurde erhöht und bei 150°C gehalten. Ein 1 g-Prüfstück aus Acrylyc-(Orlon-) Stapelfaser wurde 10 Sekunden eingetaucht, herausgenommen, sofort unter Wasser gereinigt und in Luft getrocknet.

Das obige Experiment wurde für 30 Sekunden wiederholt. Visuelle Prüfung zeigte, daß die Farbtontiefe der beiden Prüfstücke nicht signifikant verschieden war, Mikroskopische Untersuchungen des Querschnitts zeigten vollständige Farbstoffeindringung.

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AS

Beispiel 8

Färbung von Nylonfäden ·

Ein Farbbad mit 0,2 (W/V) Alizarindirektblau ARS (ein gemahlener Säurefarbstoff) in 250 ml Äthylenglykol wurde angesetzt. Die Temperatur wurde erhöht und bei 150 C gehalten. Ein 1-g-Prüfstück von ungefärbtem Nylon (3 Denier) wurde für 10 Sekunden eingetaucht, ein weiteres Prüfstück für 30 Sekunden. Die Prüfstücke wurden aus dem Bad herausgenommen, unter Wasser gereinigt und an Luft getrocknet.

Das obige Experiment wurde wiederholt, wobei allerdings 0,6% (W/V) Phosphorsäure zu dem oberen Farbbad hinzugefügt wurden. Visuelle Prüfung zeigte, daß die Farbtontiefe für die gefärbten Prüfstücke nicht signifikant verschieden war. Die Farbeindringung war durchgängig.

Beispiel 9 Uberfärben von Wolle und Acrylfasern

Ein Färbbad wurde vorbereitet durch Auflösen von 1,5 g "Sevron"-Rot (Eationischer Farbstoff von Du Pont) und 1,5 g Lanasol-Blau (Reaktivfarbstoff von Giba-Geigy) in 750 ml Ä'thylenglykol. Hierzu wurden 3 ml Phosphorsäure hinzugefügt.

Ein 1-g-Prüfstück von Wolle (lose Faser) und ein 1-g-Prüfstück von Acryl- (orlon-) Stapelfaser wurden für 30 Sekunden eingetaucht, herausgenommen, in Wasser gereinigt und an Luft getrocknet.

Die Wolle war tiefblau gefärbt, wogegen das Orlon tiefrot

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BOEHMERT & BOEHMEKT

gefärbt war. Die Farbeindringung war vollständig, und die Farben behielten ihre Intensität über 20 Vaseerwaschvorgänge.

Beispiel 10 Uberfärben von Volle und Polyesterfasern

Dem Verfahren des Beispiels 9 wurde gefolgt. Die benutzten Farben waren 0,5% (V/V) "Lathy1"-Gelb (Dispersionsfarbe für Polyester von Du Pont) und 0,5% (V/V) Lanasol-Blau (Faserreaktivfarbstoff von(Ciba-Geigy). Die Prüfstücke waren 1 g Volle (lockere Fasern) und 1 g Polyester (Dacron) Stapelfaser ( 3 Denier).

Die Volle wurde tiefblau gefärbt, das Dacron tiefgelb. Die Färbeindringung war vollständig, und die Farben waren auch noch nach 20 Vaschungen waschfest.

Beispiel 11 Färben von Volle in Glycerin

Ein Färbbad mit 0,7g Lanasol-Scharlachrot 2E (Farbindex reaktives Rot 78) und 3 ml Phosphorsäure in 750 ml Glycerin wurde angesetzt. Die Temperatur wurde erhöht und bei 160 C gehalten. Ein Prüfstück (2 g) loser Vollfasern wurde für 20 Sekunden in die Lösung eingetaucht, herausgenommen, in Vasser gereinigt und getrocknet.

Das Prüfstück war tiefrot gefärbt, und die Farbe war gleichmäßig verteilt.

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BOEHMERT & BOEHMERT JCO

Beispiel 12 Kontinuierliches Färben von Vollfäden in Ä'thylenglykol

Ein Färbbad wurde unter Auflösung von 3,75 g Latyl-Kirschrot (ein Anthrachinonfarbstoff, der auch als Dispersionsrot 59 bekannt ist) in 750 ml Äthylenglykol angesetzt und auf 155°C erhitzt. Wollkammgarn (5 g) wurde kontinuierlich durch die Lösung gezogen, so daß die Wolle im Bad eine Aufenthaltszeit von 12 Sekunden hatte. Das Garn wurde in Wasser gewaschen und getrocknet. Das Garn war in einem vorteilhaften, tiefen Kirschrosa gefärbt.

Beispiel 13 Färben von Polypropylenfasern in Äthylenglykol

Ein Färbbad wurde durch Auflösung von 0,5 g Lebensmittelorange 5 (ein oranger Farbstoff mit dem Farbindex Nr. 40800) in 50 ml Äthylenglykol angesetzt und auf 135°C erhitzt. Prüfstücke aus Polypropylenfasern (1 g) wurden für jeweils 13, 30 und Sekunden eingetaucht.

Die so gefärbten Prüfstücke waren tiefgelb. Die Farbe widerstand Waschen in fließendem Wasser über 30 Minuten.

Das oben beschriebene Verfahren wurde mit Naturorange 4- (Farbindex Nr. 75120), Naturrot 1 (Farbindex Nr. 75100) und Sudan IV (Bot) wiederholt.

Beispiel 14

Ein Färbbad wurde mit 0,6 (W/V) Alizarindirektblau ARA (ein

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saurer Egalisierfarbstoff) und 0,6% (W/V) Phosphorsäure in 500 ml Athylenglykol angesetzt. Die Temperatur des Bades wurde erhöht und auf 145 C gehalten. Ein Prüfstück von lockeren, sauberen Wollfasern (1 g) wurde in der Farbstoff lösung für 10 Sekunden eingetaucht, herausgenommen, sofort mit Wasser gereinigt und getrocknet.

Nylosan Grün 3FGL (ein saurer Egalisierfarbstoff) Supralan Gelb Nu (ein neutraler vormetallisierter Farbstoff)

Lanasol Rot 5B (faserreaktiver Farbstoff).

Zum Vergleich wurden die obigen Färbversuche mit den gleichen Bedingungen wiederholt, nur daß die Phosphorsäure weggelassen wurde.

In allen Fällen zeigten die nach dem vorliegenden erfindungs-•geniäßen Verfahren gefärbten (in Gegenwart von Säure) Prüfstücke einen viel tieferen Farbton als Prüfstücke, die ohne Säure gefärbt wurden.

Eine Prüfung der Querschnitte der in Gegenwart von Säure gefärbten Fasern zeigte, daß der Farbstoff vollständig und gleichmäßig eingedrungen war. Andererseits zeigten die Prüfstücke die ohne Säure gefärbt wurden, ein ungleichmäßiges und nicht durchgängiges Eindringen des Farbstoffes bei der Untersuchung. Der Farbstoff war im wesentlichen nur auf der Oberfläche der Fasern zurückgeblieben.

Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den nachfolgenden

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Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

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Claims

BOEHMERT & BOEHMERT

UX 106

Ansprüche

1. Verfahren zum Modifizieren proteinhaltiger Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß die Pasern mit einer Lösung eines Modifikationsmittels in Äthylenglykol in Gegenwart einer Säure bei einer Temperatur von 110 bis 165 C in Kontakt gebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Modifikationsmittel ein Farbstoff ist.

3- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Modifikationsmittel ein Finisher ist.

4-, Verfahren nach Anspruch 2, zum Schnellfärben proteinhaltiger Fasern in Abwesenheit von Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Fasern bei einer Temperatur von 110 bis 165° mit einem Färbbad in Kontakt gebracht werden, welches Farbstoff, eine
Säure sowie A'thylenglykol als Lösungsmittel enthält; daß

b) der KontaktVorgang bis zu einer gewünschten Farbtiefe fortgeführt wird; und daß

c) die gefärbten Fasern anschließend aus dem Färbbad entnommen werden.

5- Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern mit dem Färbbad durch kontinuierliches Durchziehen der Fasern durch das Färbb'ad in Kontakt gebracht werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt der Fasern mit dem Färbbad zwischen 2 und 10

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ORIGINAL

INSPECTED

BOEHMERT & BOEHivlERT

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Sekunden aufrechterhalten wird.

7· Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Färbbad zusätzlich ein Schutzmittel enthält.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Säure im Schritt a) 0,6% basierend auf dem Säuregewicht im Verhältnis zum Äthylenglykolvolumen, beträgt.

9· Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure Phosphorsäure ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure Schwefelsäure ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Färbbad zu geeigneten Zeiten mit frischer Farbe aufgefüllt wird, um den gewünschten Farbton der Fasern aufrechtzuerhalten.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die proteinhaltigen Fasern Wollfasern sind.

15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die proteinhaltigen Fasern mit anderen Textilfasern gemischt sind.

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