DE2708449C3

DE2708449C3 - Verfahren zum gleichmäßigen Färben von bahnförmigen Textilien aus modifizierten Polyesterfasern auf Baumfärbeapparaten

Info

Publication number: DE2708449C3
Application number: DE2708449A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Chem. Dr. 6000 Frankfurt Engelhardt; Karl Dipl.-Chem. Dr. 6000 Frankfurt Hintermeier; Siegfried Dipl.-Chem. Dr. 6233 Kelkheim Mueller; Joachim Dipl.-Chem. Dr. 6050 Offenbach Ribka; Ralf 6238 Hofheim Zimmermann
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1977-02-26
Filing date: 1977-02-26
Publication date: 1981-01-08
Also published as: DE2708449A1; BE864351R; FR2381862A2; CH627327GA3; CH627327B; GB1587302A; IT1113110B; DE2708449B2; IT7820636A0

Description

HO-R-O-C

CO-O-(R-OL-H

(D

worin m gleich O oder 1 und π eine so große Zahl ist, daß das durchschnittliche Molekulargewicht des Polyesters zwischen 800 und 5000 liegt, X ein Wasserstoffatom oder eine Gruppe der Formel

oder

O CH₂- CH₂ CH₂ SO,M

SO₁M

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-Radikal mit 1 —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, zusammen mit oberflächenaktiven Oxäthylicrungsprodukten, die ein Gemisch aus (A) Fettsäurepolykolester. (B) Polykol und (C) oxäthylierten Alkylarylverbindungen darstellen, in einem Mischungsverhältnis von 1 :0.25 bis 1 : 1.3 zusetzt, nach Patent 26 53 284, dadurch gekennzeichnet, daß bahnförmige Textilien aus carrierfrei färbbaren Polyesterfasern aus mit Hydroxycarbonsäuren oder aliphatischen Dicarbonsäuren modifiziertem Polyäthylenterephthalat oder aus einem mit Polyäthylenoxid in Form eines Blockpolymeren modifiziertem Polyethylenterephthalat, oder deren Mischungen mit natürlichen Fasern bei Hochtemperatur auf Baumfärbeapparalen gefärbt werden.

2 Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß man das Dispergiersystem aus wasserlöslichen oder disperp.erbaren Polyestern und Oxyäthylierungsprodukten den Färbeflotten in einer Gesamtkonzentfaliön von 2 bis 6% vom Warengewicht zusetzt.

ίο

sowohl bei Kochtemperatur mit Carriem als auch unter HT-Bedingungen ist in der Praxis gut bekannt

Bei Verwendung von carrierfrei färbbaren Polyesterfasern, d. h. von solchen Fasern, die infolge spezieller Modifikation der grundlegenden Faserbestandteile mit Dispersionsfarbstoffen bei Kochtemperatur ohne Färbebeschleuniger anfärbbar sind, wird der Praktiker — je nach Verarbeitungszustand der Faser und der besonderen Applikationstechnik — mit Problemen konfrontiert, welche vor allem auf die erhöhte Affinität und Ziehgeschwindigkeit dieses Fasermaterials zurückgehen.

So muß wegen des verstärkten Ziehvermögens von Dispersionsfarbstoffen auf den so modifizierten Fasern ganz allgemein beim Färben nach dem Ausziehverfahren darauf geachtet werden, daß während der Aufheizphase (von 70 bis 100⁰C) der Flotte und zu Beginn des Färbens bei Kochtemperatur auf der gesamten Faseroberfläche immer ein gleichmäßiges Farbstoffangebot vorhanden ist Beim Färben auf Haspelkufen und Jet-Färbeapparaten wird dies durch gesteigerte Warenlaufgeschwindigkeiten und bei Düsenfärbeapparaten durch zusätzliche Flottenzirkulation erreicht Beim Färben von Garnen auf Kreuzspulen erzielt man dieses Erfordernis auf den schnellziehenden· Fasern dadurch, daß man bei wechselseitiger Flottenzirkulation den Durchfluß durch die Wickelkörper über einen Mindestwert erhöht (25 l/kg min).

Beim Färben von Stückwaren aus diesen modifizierten Polyesterfasern auf Baumfärbeapparaten bei Kochtemperatur ergeben sich allerdings erhebliche Egalitätsschwierigkeiten. Infolge des zu raschen Aufziehens der Dispersionsfarbstoffe werden bei der üblichen Flottenzirkulation von innen nach außen selbst bei größter Vorsicht die inneren Gewebelagen immer tiefer angefärbt als die äußeren (Chemiefasern/Textilindustrie 26/78 (1976) S. 554). Die Anwendung von konventionellen Egalisierhilfsmitteln erbringt in diesem Zusammenhang nur graduelle, aber keine wesentlichen Verbesserungen.

Zur Vermeidung von solchen Egalisierschwierigkeiten ist bereits im Rahmen der DE-PS 26 53 284 vorgeschlagen worden, beim Färben von synthetischen Fasermaterialien und deren Mischungen mit natürlichen Fasern mit wasserunlöslichen Dispersionsfarbstoffen nach einem üblichen HT- oder .Schnellfärbeprozeß entsprechend der Ausziehmethode den wäßrigen Färbeflotten neben dtn genannten Farbstoffen und pH-regulierenden Substanzen als Dispergiersystem mit Egalisierwirkung in Wasser lösliche oder dispergierbare lineare Polyester der allgemeinen Formel (I)

Das Färben Von Stückwaren aus unmodifizierten linearen Polyesterfasern mit Dispersionsfarbstoffen h dem Abziehverfahren auf Baumfärbeapparaten HO Ί< O CO

O '(K O)_1n H (I)

worin m gleich Ooder 1 und π eine so grelle 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- SOj

oder

-SO₃M
bedeutet, iii welcher M ein Wassefstoffätom odef ein

Alkalimetallatom, insbesondere Natrium, oder eine Ammonium- ode substituierte Ammoniumgruppe, insbesondere Tnälhylammonium, darstellt, und in der R ein Bisalkohol-Radikal 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, zusammen mit oberflächenaktiven Oxäthyliefungsprodukten, die ein Gemisch aus (A) Fettsäurepolykolester, (B) Polyglykol und (C) oxäthylierten Alkylarylverbindungen darstellen, in einem Mischungsverhältnis von 1 :0,25 bis 1 :1,5 zuzusetzen. Bei den nach diesem Verfahren veredelten textlien Artikeln handelt es sich in erster Linie um Materialien, die aus normal färbbaren, linearen Polyesterfasern bestehen oder diese enthalten, insbesondere Wickelkörper aus texturierten Garnen und texturierten Fäden, und die nach einem üblichen HT- oder Schnell?ärbeprozeß gefärbt werden.

In Weiterentwicklung dieses Erfindungsgedankens wurde nun gefunden, daß sich das gemäß DE-PS 26 53 284 beschriebene Dispergiersystem auf der Basis von Kombinationen wasserlöslicher oder dispergierbarer, linearer Polyester mit Oxäthylierungsprodukten auch beim Färben von bahnförmigen Textilien aus carrierfrei färbbaren Polyesterfasern aus mit Hydroxycarbonsäuren oder aliphatischen Dicarbonsäuren modifiziertem Polyäthylenterephthalat oder aus einem mit Polyäthylenoxid in ^ccrm eines Blockpolymeren modifiziertem Polyäthylenterephthalat, oder deren Mischungen mit natürlichen Fasern bei Kochtemperatur auf Baumfärbeapparaten erfolgreich einsetzen läßt.

Die Realisierbarkeit dieses neuen V rfahrens konnte aber im Hinblick auf die technische Lehre aus der DE-PS 26 53 284 nicht von vornherein erwartet werden, zumal infolge ihres andersartigen Faseraufbaus sich die hier angewendeten carrierfrei färbbaren Polyesterfasern in ihrem färberischen Verhalten beachtlich von den normal färbbaren Polyesterfasern unterscheiden.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren ist man in der Lage, auf so modifiziertem Polyesterfasermaterial sogar bei sonst schwierig egalisierenden Dreierkombinationen von Dispersionsfarbstoffen gleichmäßige Färbungen zu erzielen, wenn man den Flotten das zuvor beschriebene Dispergiersystem mit Egalisierwirkung in Mengen von 2 bis 6%, vorzugsweise 5%. vom Gewicht des Färbeguts zufügt Durch diesen Zusatz wird die Ziehgeschwindigkeit so weit herabgeset/(, daß die Forderung eines gleichmäßigen Farbstoffangebots in den betroffenen Ausziehphasen erfüllt wird.

Unter den erfindungsgemäßen Bedingungen war es überraschend, daß diese Farbstoff Retardierung (Verzögerung des Aufziehens) innerhalb einer üblichen Färbezeit nicht zu einer Farbstoff-Retention (Zurückhaltung) geführt hat. Die Farbstoffausbeute ist dennoch gegenüber anderen Verfahren bei sehr guter F.galität praktisch gleich, und unabhängig vom Flottenverhältnis (I : 10— I : 30) werden einwandfreie Färbungen erreicht.

Für das Vorliegende Färbeverfahren eignen sich in den zum Einsatz gelangenden Stückwaren die zuvor näher beschriebenen Polyesterfasern, welche carrierfrei bei Kochtemperatur färbbar sind. Als Mischungskomponenten natürlicher Herkunft finden vor allem Cellulosefaser^ aber atich natürliche Wollfasem Verwendung.

Bei den für das erfiridiingsgemäße Verfahren eingesetzten Dispersionsfarbstoffen handelt es sich um bekannte Verbindungen aus der Azo- und Anthrachinon-Reihe, aber auch beispielsweise vom Nitro-, Methin-, Styryl-, Chinophthalon-, Benzthiocanthem

oder Naphthochinonimin-Typ, wie sie teilweise u. a. im

Colour-index, 3. Ausgabe (1971), Band 2 angegeben sind.

In den erfuidungsgemäß als Dispergiermitteikompo-

nente eingesetzten Polyestern der Formel (1) können bis

zu 40% der Kettenglieder durch Hydroxycarbonsäureeinheiten ersetzt worden sein. Insbesondere kommen verfahrensgemäß solche Polyester in Frage, bei deren Herstellung als gegebenenfalls eine Sulfogruppe tragende Dicarbonsäurekomponente eine Benzoldicarbonsäure verwendet und bei denen als vorherrschende Diolkomponenten aliphatische Bisalkohole mit Ätherbrücken, vorzugsweise Diäthylenglykol oder Polyäthy-Ienglykole, eingesetzt worden sind.

Aus dem Kreis von Verbindungen, weiche von der zuvor genannten Formel (1) umfaßt werden, sollen im

2ö Zusammenhang mit dem beanspruchten Verfahren solche wasserlösliche Polyester hervorgehoben werden, worin von den Phenylenresten in der allgemeinen Formel

10—20Mol-% durch Einkondensieren von 5-Natriumsulfonatopropoxyisophthalsäure-dimethylester oder 5-Natriumsulfonatoisophthalsäure-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, und in denen

0—95 Mol-% des eingesetzten Bisalkohols Diäthylenglykol und

5—40 Mol-% des eingesetzten Bisalkohols ein oder mehrere andere Diole, uvvorzugt PoIyäthylenglykole vom durchschnittlichen Molekulargewicht 30U—1000

sind.

Eine weitere Variation in der Zusammensetzung der als brauchbar erkn nten wasserlöslichen Polyester besteht darin, daß man

0—40 Mol-% des gesamten Anteils an Benzoldicarbonsäuren in der allgemeinen Formel 1 durch eine aliphatische oder cycloaliphatische Dicarbonsäure mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen

ersetzt.

Bei den erfindungsgemäß als Dispergiermittelkomponente eingesetzten oberflächenaktiven Oxäthylierungsprodukten handelt es sich im besonderen um ein Gemisch aus

(A) Anlagerungsverbindungen vo;i I bis 10 Mol Äthylenoxid an 1 Mol einer gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Carbonsäure mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen,

(B) Poiyäthyleriglyköleh mit einem durchschnittlicher! Molekulargewicht von 3Ö0 bis lOOÖ, besonders 500 bis 800, und

(C) Anlagerungsverbindungen von 5 bis 15 Mol Äthylenoxid an 1 Mol eines Alkylphenols mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen.

In diesen Gemischen wird im allgemeinen die

ζ/ uö

Komponente A im Überschuß oder im gleichen Anteil wie die Komponente C in der Mischung enthalten sein. Der Anteil der Komponente A und C in der Mischung bewegt sich meist in den Grenzen zwischen etwa 30 und 40 Gewichtsprozent für jede Komponente.

Nach dem beanspruchten Verfahren kann man das Dispergiersystem aus den Polyestern und den oberflächenaktiven Oxäthylierungsprodukten als fertige Mischung oder die Einzelkomponenten davon getrennt voneinander den Färbeflotten zusetzen.

Ausführungsbeispiele

50 kg eines Gewebes aus carrierfrei färbbaren, mit Polyäthylenoxid in Form eines Blockcopolymerisats modifizierten Polyäthylenterephthalfasern werden auf einen perforierten Färbebaum kantengerade gewickelt (Wickeldicke etwa 30% des Baumdurchmessers) und in einem HT-Baumfärbeapparait mit einseitiger Flottenzirkulation von innen nach außen bei i00^cC während 60 Minuten mit einer wäßrigen Flotte benandelt welche entsprechend der unten angegebenen Zusammensetzung sowie in den dort genannten Mengen eine Kombination von Dispersionsfarbstoffen sowie ein Dispergiersystem mit Egalisierwirkung enthält das aus 2 Teilen eines linearen, wasserlöslichen Polyesters vom Molgewicht 2500 besteht, der durch Polykondensation aus

Isophthalsäure	50 Mol-%
Dimethylterephthalat	40 Mol-%
5-SuIfopropoxy-isophthal-
säure-dimethylester	10 Mol-%
Diäthylenglykol und	100 Mol-%
Polyäthylenglykol vom
durchschnittlichen
Molekulargewicht 600	10 Mol-%

40Gew.-% der Anlagerungsverbindung von 6 Mol Äthylenoxid an 1 Mol ölsäure,

20 Gew.-% Polyäthylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 600, und

40Gew.-% der Anlagerungsverbindung von 13 Mol Äthylenoxid an 1 MolTributylphenoI

zugesetzt worden sind.

Beispiel 1

0,5 Gew,-% des Dispersionsfarbstoffes der Formel

CH₃ 1

0_r3Gew.-% des Dispersionsfarbstoffes Disperse Blue

56, CL-Nr. 63285,
0,5 Gew.-% des Dispersionsfarbstoffes der Formel

CN

.C₂H₅

O₂N-^fS-N=N-Z^V-N

4
\

C₂H₄CN

5 Gew.-% des obengenannten Dispergiersystems, mit Essigsäure (bei 20° C) auf pH 55 eingestellt Flottenverhältnis 1:15.

Beispiel 2

2 Gew.-% des Dispersionsfarbstoffes der Formel
CN

C₂H₄CN

O₂N-<f> N= U-Y~\- N

hergestellt und dem dann noch 1 Teil einer nichtionogenen Kombination von

j5 0,5 Gew.-% des Dispersionsfarbstoffes Disperse Blue

56, CL-Nr. 63285,

5 Gew.-% des obengenannten Dispergiersystems, mit Essigsäure (bei 20⁰C) au>^r pH 5,? eingestellt, Flottenverhältnis 1 :25.

Man erhält in beiden Fällen enden- und kantengleiche, egale Färbungen, wobei der erzielte Effekt im Bereich 1 :10 bis 1 :30 unabhängig vom Flottenverhältnis ist

Werden dagegen konventionelle Egalisierhilfsmittel angewendet oder das erfindungsgemäße Dispergiersystem weggelassen, dann sind die inneren Gewebelagen des Färbebaumes um etwa 20—30% tiefer angefärbt als die äußeren, und zwar auch dann, wenn man den

■-,ο Flottendurchfluß erheblich verstärkt

Claims

Patentansprüche:

1. Weitere Entwicklung des Verfahrens zum gleichmäßigen Färben von synthetischen Fasermaterialien und deren Mischungen mit natürlichen Fasern mit wasserunlöslichen Dispersionsfarbstoffen nach einem üblichen HT- oder Schnellfärbeprozeß entsprechend der Ausziehmethode, wobei man den wäßrigen Färbeflotten neben den genannten Farbstoffen und pH-reguIierenden Substanzen als Dispergiersystem mit Egalisierwirkung in Wasser lösliche oder dispergierbare, lineare Polyester der allgemeinen Formel (1)