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Verfahren zur Verbesserung des Weißgrades von Polymeren
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und Mischpolymeren des Acrylnitrils, insbesondere beim Verspinnen
aus der Spinnmasse Polymere und Mischpolymere des Acrylnitrils zeigen nach ihrer
Herstellung eine durch relativ geringfügige Verunreinigungen bedingte schwach gelbliche
oder bräunliche Farbe. Dasselbe gilt für hieraus hergestellte Fäden und Fasern.
Durch die Zugabe von optischen Aufhellern oder durch die Nachbehandlung mit optischen
Aufhellern, wie beispielsweise nachträglich in einem wäßrigen Behandlungsbad, gelingt
es, diese gelbliche oder bräunliche Tönung in eine reinere Weißnuance zu überführen.
Die optischen Aufheller zeigen jedoch nur bei Zutritt von ultraviolettem Licht ihre
Wirksamkeit, wogegen bei Fehlen von W-Strahlung überhaupt keine Aufhellung beobachtet
werden kann.
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Weiterhin ist bekannt, Textilfäden und Fasern aus anderem Material,
wie aus Wolle oder Baumwolle, in einem wäßrigen Bad, d.h. somit durch einen zusätzlichen
Arbeitsgang, durch Aufbringen sehr geringer Mengen blauer oder violetter Farbstoffe
zu schönen, ihnen also eine Weißnuance zu geben.
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Diese Weißschönung mit Farbstoffen ist sowohl im W-haltigen als auch
im UV-freien Licht sichtbar. Diese nachträgliche
Weißschönung von
Fäden aus Polymeren und Mischpolymeren des Acrylnitrils durch einen nachträglichen
zusätzlichen Arbeitsgang ist jedoch von technisch geringem Interesse geblieben,
da diese durch Massespinnung gewonnen werden und die technisch einfacher zu handhabende
Weißschönung in der Masse bevorzugt wird. Solche bekannten Verfahren haben jedoch
erhebliche Nachteile, so daß die Verbesserung des Weißgrades von Polyacrylnitril
in der Spinnmasse direkt durch Weißschönung der Spinnmasse selbst in der Technik
seit langem erwünscht ist. Verfahren, bei denen Fäden und Fasern aus der Masse versponnen
werden und bei denen zur Weißschbnung organische oder anorganische Pigmente zur
Spinnmasse zugesetzt werden, haben sich jedoch als ungeeignet für die Weißsch6nung
von fanden und Fasern erwiesen, da die Pigmente in der erforderlichen sehr hohen
Verdünnung keine ausreichend gleichmäßige Verteilung in der Spinnmasse und somit
in den Fäden und Fasern gewährleisten und deshalb auch keine brillante und gleichmäßige
Schonung gestatten. Andererseits ist die Weißschönung der Spinnmasse mit spinnmasselöslichen
Farbstoffen gut möglich, jedoch bedingen die darin zur Weißschönung verwendeten
Farbstoffe eine sehr hohe Ausblutechtheit, insbesondere deshalb, da das weiß versponnene
Material auf zu niedrige oder zu hohe Konzentraticn an Schbnungsfarbstoff sehr empfindlich
mit Nuancenänderungen reagiert. Des weiteren hat das Anbluten der Arbeitsbäder in
der Massespinntlng in verschiedenster Weise sehr negative Folgen. .inntal geht der
ausgeblutete Farbstoff verloren, und es werden, wie bereits erwähnt, unterschiedliche
Weißschbnungsgrade erhalten.
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Weiterhin müssen diese Arbeitsbäder (Eoagulations-, Streck- und Waschbäder)
kontinuierlich regeneriert werden, um einigermaßen konstante Spinnverhältnisse zu
gewährleisten; sie müssen weiterhin bezüge cm der in ihnen enthaltenen Lösungsmittel
aufgearbeitet werden, wobei bei destillativer Aufarbeitung der in ihnen enthaltene
Farbstoff im Destillationssumpf angereichert wird, wo er sich bei den erforderlicheri
hohen Temperaturen zersetzen
kann. Die Zersetzungsprodukte können
aber zur Verunreineigung des Regenerats und bei dessen Wiederverwendung zu einer
negativen Beeinflussung des Spinnverfahrens und des des Spinngutes führen. Aber
auch bei adsorptiver Regenerierung der Bäder, z.B. über ein Bett aus einem Acrylnitrilpolymer
oder -mischpolymer, tritt bei stark fabstoffhaltigen Bädern eine rasche Kapazitätserschöpfung
im Adsorbens ein.
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Die Verwendung von ausblutechten, spinnmasselöslichen Farbstoffen
zur Weißschönung von Polymeren und. Mischpolymeren des Acrylnitrils in der Nassespinnung
ist jedoch bis jetzt nicht bekannt.
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Mit der vorliegenden Erfindung wurde nun ein Verfahren zur Verbesserung
des Weißgrades von Polymeren oder Mischpolymeren des Acrylnitrils, insbesondere
in der Massespinnung zur Herstellung von weißgeschönten Fäden und Fasern, gefunden,
das diese Nachteile nicht oder nur in sehr geringem Maße aufweist. Mit der vorliegenden
Erfindung wurde nämlich gefunden, daß man den Weißgrad von Polymeren und Mischpolymeren
des Acrylnitrils vorteilhaft dadurch verbessern kann, wenn man der Polymermasse
kationische oder basische, in der Spinnmasse von Polymeren oder Mischpolymeren des
Acrylnitrils lösliche Farbstoffe zusetzt, die die Eigenschaft besitzen, in dem Polymer
stark und schnell zu fixieren. Diese Farbstoffe färben die Koagulation-, Streck-
und Waschbäder der Massespinnung nicht oder nur unmerklich an, obwohl sie in Wasser
und Lösungsmitteln, die bei Spinnverfahren in der Spinnmasse verwendet werden, oder
in deren wäßrigen Mischungen, wie sie in den Arbeitsbädern verwendet werden, löslich
sind.
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Die vorliegende Erfindung betrifft somit die Verwendung von blauen
und violetten kationischen oder basischen Farbstoffen oder von solchen in Kombination
mit einem roten oder blaustichig roten spinnmasselöslichen kationischen oder basischen
Farbstoff zur Weißschönung
der Spinnmasse von Polymeren und Mischpolymeren
des Acrylnitrils, insbesondere von Päden und Fasern aus Polymeren und Mischpolymeren
des Acrylnitrils in der Massespinnung, wobei diese spinnmasselöslichen kationischen
und basischen Farbstoffe dadurch gekennzeichnet sind, daß sie einen Migrationsfaktor
M von 20 oder kleiner als 20, eine Kombinationskennzahl K von kleiner als 2,5 sowie
ein Kationgewicht (K) von größer als 310, vorzugsweise von größer als 780, insbesondere
von größer als 480, besitzen. Die vorliegende Erfindung betrifft demnach auch ein
Verfahren zur Verbesserung des Weißgrades von Polymeren und Mischpolymeren des Acrylnitrils,
insbesondere von Fäden und Fasern in der Massespinnung, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man diese Farbstoffe bzw. Mischungen dieser Farbstoffe in der Spinnmasse
einsetzt und gegebenenfalls diese Spinnmasse, gegebenenfalls anschließend, zu Fäden
oder Fasern nach üblichen Verfahren der Trockenspinnung oder Naßspinnung verspinnt.
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Unter violetten Farbstoffe werden Farbstoffe von rotvioletter bis
blauvioletter Farbe verstanden. Blaue Farbstoffe sind auch mehr oder weniger kräftig
grünstichig blaue Farbstoffe. Dieses Prinzip der Parb- und Nuancenauswahl zur Weißschönung
ist, wie aus den anfangs niedergelegten Erläuterungen zum Stand der Technik ebenso
hervorgeht, bekannt.
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Die zur Schönug verwendeten Farbstoffe mit den obengenannten Kennzahlen
sind in der Spinnmasse zu etwa 0,0001 bis 0,01 Gew.-, vorzugsweise zu 0,0005 bis
0,005 Gew.-, jeweils bezogen auf das Polymer selbst, enthalten.
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Der Migrationsfaktor M gibt das Migrierverhalten und Affinitätavermögen
eines Farbstoffes auf der bzw. zur Faser an; er kann gemäß nachstehender Definition
und Bestimmung Werte zwischen Null und 100 haben. Ein niedriger Wert bedeutet für
das erfindungsgmäße Verfahren eine
starke Fixierung, ein hoher Wert
eine schwache Fixierung des Farbstoffes in dem Polymer. Es wird wie folgt bestimmt:
Man färbt zunächst ein Polyacrylnitrilfasermaterial (Garn) in 1/1-Richttyptiefe
nach dem Ausziehverfahren aus wäßrigem Bad in einem Flottenverhältnis von ):30;
das Bad enthält, bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Faser, 0,3 ffi des Farbstoffes,
} ffi einer 60 gew.-igen Essigsäure, 2 % Natriumacetat (krist.), 10 % wasserfreies
Natriumsulfat und 0,3 ffi eines Einwirkungsproduktes von etwa 2,5 Mol Äthylenoxid
auf $ Mol Stearylamin als Migrierhilfamittel. Das Pasermaterial wird in diesem Färbebad
60 Minuten bei 98-1000C bewegt; die so erhaltene Färbung besitzt die Parbtiefe F
= 100 %.
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Anschließend behandelt man einen Teil dieses gefärbten Fasermaterials
mit dem gleichen Teil eines ungefärbten (ursprünglichen) Polyacrylnitrilfasermaterials
unter denselben, oben angegebenen Bedingungen in dem wäßrigen, jedoch keinen Farbstoff
enthaltenden Bad, wobei der Parbstoff von dem bereits gefärbten Fasermaterial mit
F = 400 ffi auf das ungefärbte Begleitfasermaterial je nach seinem Migrationsverhalten
mehr oder weniger stark aufzieht. Die ursprüngliche Färbung besitzt nunmehr nach
dem Migrationstest eine geringere Farbtiefe, die hier mit FM bezeichnet wird, das
angefärbte Begleitgewehe hat nunmehr eine Farbtiefe FW. Aus beiden bestimmt sich
der Migrationsfaktor M durch die folgende Gleichung: W M = - 100 FM Wesen und Bedeutung
der Kombinationskennzahl K sowie deren Bestimmung sind in der Zeitschrift "J.Soc.
Dyers Col." Band 88 (1972), Seiten 220-222, beschrieben. Pür das erfindungsgemäße
Verfahren bedeutet ein niedriger Wert von K eine schnelle Fixierung, ein hoher Wert
von K eine langsame Fixierung des Farbstoffes in dem Polymer.
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Solche zur Weißschönung erfindungsgemäß verwendbaren
blauen
und violetten kationischen oder basischen Farbstoff mit den genannten Kennzahlen
bzw. in Kombination mit roten und blaustichig roten kationischen oder basischen
Farbstoffe mit den genannten Kennzahlen, die stark und schnell in dem Polymer fixieren,
können den verschiedensten Farbstoffklassen angehören, so insbesondere der Klasse
der kationischen Nonoazofarbstoffe, der kationischen Disazofarbstoffe, der kationischen
oder basischen Methin-, Lactam-, Anthrachinon-, Phthalocyanin-und Triphenylmethanfarbstoffe.
Diese erfindungsgemäß verwendbaren Farbstoffe sind zahlreich bekannt und können
analog bekannten Syntheseverfahren für diese Farbstoffe, die dem Pachmann geläufig
sind, wie beispielsweise durch Azokupplung, oxidative Kupplung, Kondensationsreaktionen,
Quaternierungsreaktionen, hergestellt werden.
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Die Erfindung gestaltet sich besonders vorteilhaft bei der Verwendung
von solchen blauen oder violetten, gegebenenfalls in Kombination mit solchen roten
oder blaustichig roten, kationischen oder basischen Farbstoffen, die einen Migrationsfaktor
von 20 und kleiner als 20, eine Kombinationskennzahl K von 2 und kleiner als 2 und
ein Kationgewicht von größer als 310, insbesondere einen Migrationsfaktor von 10
und kleiner als 10, eine Kombinationskennzahl von kleiner als 2 und ein Kationgewicht
von größer als 380, insbesondere von größer als 480, besitzen.
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Entscheidend hiervon ist jedoch die Auswahl der Kennzahlen M und K.
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Die erfindungsgemäß verwendbaren kationischen Farbstoffe mit den oben
erwähnten Kennzahlen können im Kation eine oder mehrere, wie 2 oder 3, kationische
Gruppen enthalten, wobei diese kationischen Gruppen gleich oder verschieden voneinander
sein können. Kationische Gruppen sind beispielsweise quartäre Ammoniumgruppen, wie
beispielsweise eine Trialkylammoniumgruppe mit niederen Alkylresten, die gegebenenfalls
substituiert sein können, desweiteren eine N,N-Dialkyl-ll-aryl-ammoniumgruppe mit
gegebenenfalls
substituierten niederen Alkylresten, eine N,N-Dialkyl-N-aralkyl-ammoniumgruppe mit
niederen, gegebenenfalls substituierten Alkylgruppen sowie eine N-Monoalkyl-N-aryl-N-aralkyl-ammoniumgruppe
mit einer niederen, gegebenenfalls substituierten Alkylgruppe; diese Ammoniumgruppen
können direkt oder über einen gegebenenfalls mit IIeteroatomen und/oder kleinen
Atomgruppen verbundenen aliphatischen Rest an den aromatischen Teil des chromophoren
Systems gebunden sein, wie beispielsweise an einen Benzol-oder Naphthalinkern. Kationische
Gruppen der erfindungsgemäß verwenden Farbstoffe sind weiterhin niedere Dialkylhydrazoniungruppen
und Cyclammonium-Reste, vorzugsweise aromatischen Charakters, insbesondere mesomere
5- oder 6-gliedrige kationische Ringe, die noch weitere Heteroatoe, wie Sauerstoff-,
Schwefel- und/oder Stickstoffatome, enthalten können.
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Die Cylarnmoniumreste können Bestandteil des chromohoren Systems sein
oder an einen aromatischen carbocyclischen Rest, wie einen Benzolkern oder Naphthalinkern,
direkt gebunden sein oder an diesen ankondensiert sein. Cyclammonium-Reste und deren
Derivate sind beispielsweise Pyridinium-, Pyrazolium-, imidazolium-, Triazolium-,
Tetrazolium-, Cxazolium-, Thiazolium-, Oxdiazolium-, Thiadiazolium-, Chinolinium-,
Indazolium-, Benzimidazolium-, Benzisothiazolium-, Benzthiazolium-, Arylguanazolium-
oder Benzoxazolium-Reste, wobei diese Reste in den Heterocyclen bevorzugt durch
niedere, gegebenenfalls substituierte Alkylreste, durch Aralkyl-, Aryl- und/oder
Cycloalkyl-Reste substituiert sein können und in den aromatischen carbocyclischen
Teilen durch kationische, wie beispielsweise die oben erwähnten, durch basische
und/oder nichtionogene Gruppen substituiert sein können; basische Gruppen sind beispielsweise
primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppen, lIydrazino- oder Amidinogruppen,
desweiteren heterocyclische, stickstoffhaltige Ringe, wie beispielsweise der Pyridin-,
Imidazol-, Morpholin-, Piperidin-oder Piperazin-Ring, und nicht-ionogene Gruppen
sind bei-
spielsweise Halogenatome, wie Chlor- oder Bromatome,
niedere, gegebenenfalls substituierte Alkylgruppen, niedere Alkoxygruppen, die Nitrogruppe,
die Sulfamoyl- oder Carbamoylgruppe, eine durch niederes Alkyl, Phenyl und/oder
Benzyl substituierte Sulfamoyl- oder Carbamoylgruppe, niedere Alkylsulfon- und niedere
Alkanoylaminogruppe, die Benzoylaminogruppe, die Trifluermethyl- und Cyangruppe.
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Im Vorstehenden wie im Folgenden bedeuten: Die Angabe "nieder", daß
der in dieser Gruppe oder diesem Rest enthaltene Alkyl- oder Alkylenrest aus 1 -
4 C-Atomen besteht; die Angabe gegebenenfalls substituierter Alkylrest", daß das
Alkyl durch einen oder zwei, bevorzugt einen Substituenten aus der Gruppe Hydroxy,
Acetyloxy, niederes Alkoxy, Cyan, niederes Carbalkoxy, wie Carbomethoxy und Carbäthoxy,
Chlor, Phenyl und Carbamoyl substituiert sein kann, wobei das Phenyl noch durch
Halogen, wie Chlor, Brom oder Fluor, niederes Alkyl, niederes Alkoxy, Nitro, Acetylamino,
Sulfamoyl und/oder Carbamoyl substituiert sein-kann und das Carbamoyl noch durch
niederes Alkyl, eine Phenylgruppe oder einen Benzylrest mono- oder disubstituiert
sein kann, wobei der substituierte Alkylrest beispielsweise eine B-Hydroxyäthyl-,
B-Cyanäthyl-, ß-Acetoxy-äthyl-, g-Hydroxypropyl- B-Hydroxypropyl-, ß-Methoxyäthyl-,
Benzyl- oder Phenäthylgruppe ist; die Angabe "Aryl" einen Arylrest, insbesondere
einen Phenyl- oder Naphthylrest, der noch durch die oben angegebenen basischen,
kationischen oder nicht-ionogenen Gruppen substituiert sein kann; nicht-ionogene
Substituenten, von denen bevorzugt 1 bis 3 in dem Arylrest enthalten sein können,
sind besondere Halogen, wie Chlor oder Brom, niederes Alkyl, wie Methyl oder Äthyl,
niederes Alkoxy, wie Methoxy, Ä.thoxy oder Propoxy, Nitro, niederes Alkylsulfon
und Trifluormethyl; die Angabe "Aralkyl" einen niederen Alkylrest, der durch einen
Arylrest substituiert ist, wobei der Arylrest die obengenannte Bedeutung hat; bevorzugt
ist der Arylres-t im
"Aralkyl" ein Phenylrest, der durch 1 oder
2 Substituenten aus der Gruppe niederes Alkyl, niederes Alkoxy und Chlor substituiert
sein kann; die Angabe "Cycloalkyl" einen Cycloalkylrest von 4-12 C-Atomen, wie der
Cyclopentyl- oder Cyclohexylrest, die noch durch 1 - 3 niedere Alkylgruppen, wie
Methylgruppen, substituiert sein können.
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Niedere Alkylgruppen (Alkylreste) sind insbesonde die Methyl- und
Äthylgruppe, niedere Alkoxygruppen insbesondere die Methoxy- und Äthoxygruppe. Aralkylreste
sind insbesondere die Benzyl- und Phenäthylgruppe. Als quartäre Ammoniumgruppen
sind bevorzugt die Trimethylammoniumgruppe, die Triäthylammoniungruppe, die Dimethyläthylammoniumgruppe,
die Benzyl-dimethyl-ammoniumgruppe und die Phenyl-dimethylammoniumgruppe zu nennen.
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Niedere, substituierte Alkylreste, die mit dem Alkylrest an ein Stickstoffatom
gebunden sind, sind bevorzugt Alkylgruppen von 1-4 C-Atomen, die durch eine Hydroxy-,
niedere Alkoxy-, Cyan- oder Phenylgruppe substituiert sind, wie beispielsweise die
B-Hydroxyäthyl-, ß-Cyanäthyl-, ß-Methoxyäthyl-, die Benzyl- oder Phenäthylgruppe.
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Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten kationischen Farbstoffe
enthalten als Anion Xt ) vorzugsweise das Anion einer starken anorganischen oder
organischen Säure, wie der Schwefelsäure oder deren (niederes Alkyl)-Halbester (=
niederes Alkosulfat), der Salzsäure, der Phosphorsäure, der Perchlorsäure, der Tetrafluorborsäure,
Rhodanasserstoffsäure, Essigsäure, Chloressigsäure, Trichloressigsäure, Ameisensäure,
Oxalsäure, MiAchsture, Propionsäure oder Malonsäure.
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Ferner können die Farbstoffe als Chloride in Form ihrer Doppelsalze
mit Zinkchlorid vorliegen. Die Art des Anions ist für die coloristischen Eigenschaften
der erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffe ohne Belang, soweit es sich um farblose
Anionen nandelt und soweit
das Verhältnis des Kationgewichts zu
dem Aniongewicht 2,5 oder größer-als 2,5 ist; bei diesem geringen gewichtsmäßigen
Anteil des Anions werden Färbungen mit besonders hoher Farbstärke erzielt. Darüber
hinaus ist es zweckmäßig, die Art des Anions so zu wählen, daß der erfindungsgemäß
zu verwendende Farbstoff in reiner, von anorganischen Salzen freier Form gewonnen
werden kann entsprechend einer Arbeitsweise, die dem Fachmann aufgrund seines Wissens
und seiner Erfahrung geläufig ist.
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Insbesondere bedeutet X( ) das Äquivalent des Sulfat-, Phosphat-,
Oxalat- oder Tetrachlorozinkat-Arlions oder das Chlorid-, Bromid-, Tetrafluorborat-,
Rhodanid-, Acetat-, Monochloracetat-, Trichloracetat-, Trichlorozinkat-Anion oder
das Alkosulfat-Anion mit einer niederen Alkylgruppe, wie das Methosulfat- oder Äthosulfat-Anion.
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Von den erfindungsgemäß verwendbaren Farbstoffen sind solche Farbstoffe
hervorzuheben, deren kationische Ladung delokalisiert ist, was durch verschiedene
mesomere Grenzstrukturen formelmäßig ausgedrückt werden kann.
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Von den erfindungsgemäß zur Weißschönung verwendbaren blauen und violetten
kationischen oder basischen Farbstoff fen, gegebenenfalls in Mischung mit roten
oder blaustichig-roten kationischen oder basischen Farbstoffen mit den genannten
Kennzahlen, können bevorzugt blaue und violette Farbstoffe mit den allgemeinen Formeln
(l) bis (10) hervorgehoben werden:
In diesen Formeln bedeuten: D(+) ist der Thiazolium-, Triazolium-, Thiodiazolium-,
Isothiodiazolium-, Isothiazolium-, Pyridinium-, Benzthiazolium-, Benzisothiazolium-,
Indaeolium-oder Chinoliniumrest, die in den CyclammoL1iumgruppen und in den gegebenenfalls
daran ankondensierten aromatischen carbocyclischen Resten, wie anfangs beschrieben,
substituiert sein können, Ar ist der p-Phenylen- oder 1,4-Naphthylen--Rest, der
durch Substituenten, bevorzugt 1 oder 2 Substituenten, aus der Gruppe niederes Alkyl,
niederes Alkoxy, Chlor, Brom und niederes Alkanoylamino substituiert sein kann,
CuPc stellt den Kupferphthalocyaninrest dar, der gegebenenfalls durch Chlor oder
Phenyl substituiert sein kann, und n ist eine ganze oder gebrochene Zahl von 1 bis
4, R ist ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe, die Benzyl- oder Phenäthylgruppe,
R1 ist ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkoxygruppe,
ein Chlor- oder Bromaten, R2 ist eine niedere Alkylgruppe, R3 ist eine niedere Alkylgruppe,
der Benzyl- oder Phenäthylrest, R4 ist ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe
oder ein Phenylrest, der 1 oder 2, zueinander gleich oder verschiedene Substituenten
des Formel
restes R1 besitzen kann, wobei die oben erwähnten Formelreste
R, R1, R2, R3 und R4 jeweils gleich oder verschieden voneinander sein können, ist
ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe, der Phenyl-, Benzyl- oder Phenäthyl-Rest,
A ist ein Alkylenrest von 1 - 8 C-Atomen, vorzugsweise von 1 - 4 C-Atomen, der durch
1 oder 2 Brükken-Glieder aus der Gruppe der Formeln
unterbrochen sein kann, oder ein Pheny -Q(+) ist eine quartäre Ammonium- oder eine
Cyclammoniumgruppe der anfangs erwähnten Art, insbesondere eine Imidazolium- oder
Pyridiniumgruppe der anfangs erwähnten Art, und ist das Äquivalent eines Anions,
wobei die in den obigen Formeln gegebenenfalls zweifach auftretenden Formelglieder
D(+), Ar und R' jeweils gleich oder verschieden voneinander, vorzugsweise gleich,
sein können.
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Von den obigen Azofarbstoffen der Formeln (1), (2) und (3) sind insbesondere
die blauen und violetten kationischen Farbstoffe der Formeln (11) bis (17) als besonders
bevorzugt hervorzuheben:
In diesen Formel haben X, R1, R2, RX, R4 und X(-) die für die Formeln (1) bis (10)
genannten Bedeutungen; die anderen Formelreste bedeuten: R1 hat die Bedeutung von
R1 oder ist ein Phenylrest A ist ein niederer Alkylenrest, ein Phenylenrest oder
ein Rest
der Formel |
Formel (CIi2)mt$»(CfT2)m |
oder ist ein Rest der oder der Formel
in welchen m eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist.
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Die erfingungsgemäß verwendbaren kationischen oder tasischen
Farbstoffe
mit den genannten Kennzahlen besitzen eine gute Löslichkeit in den bekannten, zum
Verspinnen von Polymeren und Mischpolymeren des Acrylnitrils verwendeten Lösungsmitteln,
wie zum Beispiel in Dimethylformamide, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, Äthylencarbonat
und in wäßrigen Natriumrhodanid-Lösungen. Die Löslichkeit (L) der Farbstoffe in
Dimethylformamid, dem meist verwendeten Lösungsmittel in der Spinnfärbung, beträgt
bei 200C mehr als 5 Gew.-, vorzugsweise mehr als 10 Gew.-ffi.
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Die erfindungsgemäß verwendbaren kationischen oder basischen Farbstoffe
können in der Spinnfärbung auch gegebenenfalls in Mischungen mit nicht ausolu-tenden
organischen oder anorganischen Farbpigmenten, wie z.B.
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von Monoazo-, Disazo-, Phthalocyanin-, Chinacridon-, Dioxazin-, Anthrachinon-Pigmenten
sowie Fluoreszenzpigmenten, ebenso mit den üblicherweise zum Mattieren von Polymeren
verwendeten Mitteln eingesetzt werden, wie z.B.
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in Mischung mit Titandioxid, Zinkoxid oder Zinksulfid, wobei in allen
Fällen für die erfindungsgemäß verwendbaren kationischen oder basischen Farbstoffe
ebenfalls kein merkliches Ausbluten beim Naßspinnverfahren in die Koagulations-,
Streck- und Waschbäder bzw. beim Trockenspinnverfahren in die Streck- und Waschbäder
erfolgt.
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Bei der Verwendung von Mattierungamitteln ergibt sich die Möglichkeit,
den Glanz der ersponnenen Fäden durch eine mehr oder weniger große Menge an Mattierungsmittel
genau nach Bedarf zu steuern.
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Die Erfindung, d.h. Weißschönung des Polymers oder Miscpolymers aus
Acrylnitril, insbesondere von Fäden oder Fasern daraus bei der Massesrinnung, läßt
sich ebenso mit besonderem Vorteil unter Verwendung von zwei oder nehreren der erfindungsgemäß
verwendbaren Farbstoffe zur Weißschönung durchführen.
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Neben den Polymeren des Acrylnitrils kommen als zu ver-
spinnende
Substrate Mischpolymerisate des Acrylnitrils mit anderen Vinylverbindungen, wie
z.B. Vinylidencyanid, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylfluorid, Vinylacetat,
Vinylpropionat, Vinylpyridin, Vinylimidazol, Vinylpyrrolidon, Vinyläthanol, Acryl-
oder Methacrylsäure, Acryl-oder Methacrylsäureester, Acryl- oder Methacrylsäureamide
in Betracht, wobei diese Mischpolymerisate mindestens 50 Gew.-, vorzugsweise mindestens
85 Gew.-% Acrylnitril enthalten. Die Polymere des Acrylnitrils oder dessen Mischpolymerisate
sind bevorzugt sauer modifiziert; sie enthalten saure Gruppen, die als Endgruppen,
wie z.B. Sulfo-oder Sulfatogruppen, mittels eines Katalysators in das Polymere eingeführt
oder als saure Gruppen enthaltende Comonomere, wie z.B. Styrol-4-sulfonsäure, Vinyl-,
Allyl-oder Methallylsulfonsäure, einpolymerisiert wurden.
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Die erfindungsgemäß verwendbaren kationischen oder basischen Farbstoffe
können direkt oder nach Herstellung einer Stamnlösung mit dem zum Lösen des Polymers
verwendeten Lösungsmittel, wie z.B. Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid,
Äthylenearbonat oder dessen Mischungen mit Wasser oder wässrigen Natriumrhodanid-Lösungen,
der Spinnlösung zugesetzt werden. Nach der Homogenisierung der Spinnlösung kann
nach einer bekannten Naßspinnverfahrens- oder Trockenspinnverfahrensweise versponnen
werden. Bei der Naßspinnverfahrensweise wird in ein Koagulationsbad, welches neben
dem zum Lösen des Polymers verwendeten Lösungsmittel noch etwa 30 bis 70 Gew.-%,
vorzugsweise 40 bis 60 Gew.- Wasser enthält, eingesponnen; nach dem Koagulationsbad
durchlaufen die so ersponnenen Fäden ein Streckbad, welches noch etwa 30 bis 85
Gew.-, vorzugsweise 40 bis 85 Gew.-, Wasser enthält, sowie anschließend ein Waschbad,
das noch zu über 70 Gew.-%, vorzugsweise zu über 80 Gew.-, oder ganz aus Wasser
besteht. Verfährt man nach einer bekannten Trockenspir.nverfahrensweise, so verwendet
man vorzugsweise als Lösungsmittel Dimethylformamid, bei welchem die Fäden nach
dem Passieren des Heißluft-Spinnschachtes ein Streckbad,
das neben
Dimethylformamid noch etwa 70 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 80 bis 95 Gew.- Wasser
enthält, und anschließend ein Waschbad durchlaufen, das neben Dimethylformamid zu
über 80 Gew.-%, vorzugsweise zu über 90 Gew.- aus Wasser besteht.
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Die erfindungsgemäß verwendbaren Farbstoffe mit den genannten Kennzahlen
können aber insbesondere auch besonders vorteilhaft in Form von "Präparationen"
in die Spinnmasselösung eingebracht werden. Hierzu bedient man sich in Analogie
zu bekannten Methoden von mit diesen Farbstoffen intensiv eingefärbten Polymermaterialien
als Trägermaterial gemäß den Verfahren der Massefärbung. Diese Polymermaterialien
als Trägermaterial werden mit den Farbstoffen beispielsweise entweder nach dem sogenannten
"Panierverfahren" oder durch Anfärben eines Polymerpulvers, -granulats oder -fäden
aus einer wäßrigen, wäßrig organischen oder organischen Färbebad, das diese erfindungsgemäß
verwendbaren Farbstoffe enthält, oder durch Lösen des Polymers in einem geeigneten
Lösungsmittel, wie Dimethylformamid, mit anschließendem Ausfällen des so gefärbten
Polymers durch Vermischen mit oder Eingießen in Wasser in mittleren bis starken
Parbtönen angefärbt. Bei den sogenannten Panierverfahren geht man beispielsweise
so vor, daß man das Polymer in Form eines Granulats oder in Form von Chips zuerst
mit einem der erfindungsgemäß verwendbaren kationischen oder basischen Farbstoffe
oder einer pulver- oder granulatförmigen Farbstoffpräparation dieses Farbstoffes
vermischt und diese Mischung erhitzt, so daß der Farbstoff thermisch in das Polymer
eindringt.
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Die nach obigen altbekannten Methoden erhältlichen NPräparationen",
die aus dem Polymer und dem erfindungsgemäß verwendbaren kationischen Farbstoff
bestehen, können sodann in wohl dosierter Form der Spinnmasselösung zugesetzt werden.
Auf diese Weise ist es wegen des zur Weißschönung erforderlichen sehr geringen Farbstoffgehaltes
der weißgeschönten Ware möglich, die zur Weißschönung verwendeten
Farbstoffe
besonders genau zu dosieren.
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Polymermaterialien, die als Trägermaterialien für diese "Präparationen"
dienen können, gehören Polymermaterialien an, die in den Lösungsmitteln, die üblicherweise
beim Verspinnen von Polymeren oder Mischpolymeren des Acrylnitrils verwendet werden,
wie z.B. Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, Äthylencarbonat und
wäßriger Natriumrhodanid-Lösung, gut löslich sind und die bei den verwendeten sehr
geringen Konzentrationen, bezogen auf das zu verspinnende Polymer, mit dem Polymer
oder Mischpolymer des Acrylnitrils gut verträglich sind und dessen Eigenschaften
nicht verändern. Solche Polymere sind aus der Literatur bekannt, vorteilhaft verwendet
man jedoch als Trägermaterial das Polymer oder ein Mischpolymer des Acrylnitrils
selbst.
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Mit den erfindungsgemäß verwendbaren Farbstoffen erhält man völlig
transparente, stippenfreie, rein weiße Spinnlösungen bzw. solche daraus hergestellte
Spinnfäden und Fasern. Weiterhin besitzen die weißgeschönten Materialien durch die
starke Fixierung der erfindungsgemäß verwendeten kationischen oder basischen Farbstoffe
mit den genannten Kennzahlen im Polymermaterial ausgezeichnete Naßechtheiten, wie
z.B. Wasser-, Wasch- und Schweißechtheiten. Alle erfindungsgemäß verwendbaren Farbstoffe
sind untereinander beliebig kombinierbar. Die unmerkliche Ausblutung der erfindungsgemäß
verwendbaren Farbstoffe in die Keagulations-, Streck- und Waschbäder führt zu einer
sehr hohen "Farbausbeute" im geschönten Material, zu einer vollkoenen ucenkonstanz
der Weißschönung, insbesondere auch bei der Verwendung von Farbstoffmischungen,
und führt zu keinerlei Beeinträchtigungen des Spinnprozesses. Die erfindungagemäß
verwendbaren Farbstoffe sind weiterhin kombinierbar mit spinnmasselöslichen optischen
Aufhellern, mit denen insbesondere bei UV-Lichteinwirkung zusätzlich verbesserte
Weißgrade erzielt werden.
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Die nachstehenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.
Die darin angegebenen Teile und Prozentangaben sind Gewichtsteile und Gewichtsprozente,
sofern nichts anderes vermerkt ist. Volumenteile verhalten sich zu Gewichtsteilen
wie Liter zu Kilogramm.
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Die Werte A, sofern sie in den Beispielen beim Auftreten von Anblutungen
der Färbebäder angegeben sind, stellen prozentuale Angaben über die Ausblutung der
verwendeten Farbstoffe aus den versponnenen Fäden in die Koagulationsbäder (AK),
in die Streckbäder (A5) und in die Waschbäder (Aw) dar, berechnet auf die für die
versponnene Padenmenge eingesetzte Farbstoffmenge. Des weiteren geben die Beispiele
die Kennzahlen der erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffe an, so neben dem Migrationafaktor
M, der Kombinationszahl K und dem Kationgewicht KG das Verhältnis V von Kationgewicht
zu Aniongewicht der Farbstoffe und die Löslichkeit L des Farbstoffes in demjenigen
Lösungsmittel, das in dem jeweiligen Beispiel zur Lösung des Polymers verwendet
wurde.
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Beispiel 1: Zu 357 Teilen einer 28 %igen Lösung eines Polymers aus
94 % Acrylnitril, 5 % Acrylsäuremethylester und 1 % Natrium-Methallylsulfonat in
Dimethylformamid wird 1 Teil einer 0,5%igen Lösung eines violetten Farbstoffes der
Formel
in Dimethylformamid gegeben und darin gelöst. Die erhaltene reinweiße Spinnlösung
wird nur, bei 800C unter Verwendung einer 100-Loch-Spinndüse mit einem Lochdurchmesser
von 80 P auf ein Koagulationsbad, das aus 50 % Dimethylformamid und 50 % Wasser
besteht, gesponnen. Die so erhaltenen Fäden werden anschließend in einem 800C warmen
Streckbad, das aus 30 % Dimethylformamid und 70 % Wasser besteht, verstreckt, danach
in einem Waschbad aus Wasser von 90 - 950C gewaschen.
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Man erhält ein Spinngut mit sehr hohem Glanz, welches sowohl unter
natürlichem als auch unter künstlichem Licht rein weiß aussieht. Die so erhaltenen,
geschönten, weißen Fäden besitzen eine sehr hohe Wasser-, Wasch-, Schweiß-, Naßreib-,
Trockenreib- und eine hohe Lichtechtheit.
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Die Koagulations-, Streck- und Waschbäder werden nicht durch den schönenden
Farbstoff angeblutet.
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Der verwendete Farbstoff besitzt folgende Kennzahlen: M = 2, K = 1-2,
KG = 520, V = 2,9, L = über 10 %.
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Beispiel 2: Zu 357 Teilen einer 28 %igen Lösung eines Polymers aus
95 % Acrylnitril, 4,5 Teilen Acrylsäuremethylester und 0,5 Teilen Natrizm-Methallylsulfonatin
Dimethylformamid rührt man 1 Teil
einer zeigen Lösung eines blauvioletten
Farbstoffes der Formel
in Dimethylformamid ein. Nach kurzem Umrühren erhält man eine vollkommen homogene
Spinnlösung, die entsprechend den Angaben des Beispieles 1 versponnen, verstreckt
und gewaschen wird. Man erhält hierbei ein rein weißes Spinngut; der verwendete
Farbstoff blutet nicht in die Koaaulations- Streck-und Waschbäder aus.
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Der zur Schönung eingesetzte Farbstoff besitzt folgende Kennzahlen:
M = 2, K = 2, KG = 648, V = 3,1, L = über 10 %.
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Beispiel 3: In 357 Teile einer 28 %igen Lösung eines Polymers aus
85 % Acrylnitril, 13 % Vinylchlorid und 2 % Natrium-Methallylsulfonat in Dimethylformamid
werden 0,001 Teile eines violetten Farbstoffes der Formel
eingerührt. Die erhaltene rein weiße Spinnlösung wird auf 40"C erwärmt und in ein
Koagulationsbad aus 60 % Dimethylformamid und 40 % Wasser versponnen, anschließend
in einem Streckbad aus 50 % Dimethylformamid und 50 % Wasser verstreckt und in einem
Waschbad aus 80 - 85"C warmem Wasser gewaschen. Die so erhaltenen Spinnfäden zeigen
eine schwach rot-stichige, reine,
weiße Nuance mit guten Echtheitseigenschaften.
Die oben erwähnten wasserhaltigen Arbeitsbäder werden durch den zur Schönung verwendeten
Farbstoff nicht angeblutet.
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Dieser Farbstoff besitzt folgende Kennzahlen: M = 1, K = 2, KG = 604,
V = 2,7, L = über 10 %.
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Beispiel 4: 0,3 Teile einer 0,1 %igen Lösung eines rotstichig blauen
Farbstoffes der Formel
in Dimethylacetamid werden mit 100 Teilen einer 26 %igen Lösung eines Polymers aus
85 % Acrylnitril, 14,5 % Vinylacetat und 0,5 % Natrium-Methallylsulfonat in Dimethylacetamid
von 70 - 80"C verrührt. Man erhält eine völlig homogene, stippenfreie Spinnlösung,
die unter Verwendung einer 100-Loch-Spinndüse mit einem Lochdurchmesser von 100
in ein Koagulationsbad von 800C aus 70 % Dimethylacetamid und 30 % Wasser versponnen,
anschließend in einem Streckbad von 800C aus 60 % Dimethylacetamid und 40 % Wasser
verstreckt und sodann in einem Waschbad von 85 - 900C aus 5 % Dimethylacetamid und
95 % Wasser gewaschen. Man erhält ein brill,antes, blaustichig weißes Spinngut mit
sehr hohem Glanz und guten Echtheiten.
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Der zur Schönung verwendete Farbstoff besitzt folgende Kennzahlen:
M = 4, K = 2, KG = 694 V = 4,3, L = über 10 %.
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Beispiel 5: 0,06 Teile einer 1 %igen Lösung eines blauen Farbstoffes
der
Formel CH3 |
(+) |
O NH-CH2-CH2-NI CH2-0 |
CH3 so4 |
N11 c113 |
0 (+) 1 |
NH-CH2 -CH2 - 1 CH2 |
1 CH2ffij$1 |
CH3 |
in Dimethylformamid sowie 0,03 Teile einer 1 %igen Lösung eines rotvioletten Farbstoffes
der Formel
in Dimethylformamid werden durch kurzes Umrühren mit 400 Teilen einer 25 %igen Lösung
eines Polymers aus 59 % Acrylnitril, 40 % Vinylidenchlorid und 1 % Natrium-Methallylsulfonat
vermischt; es wird eine homogene Spinnlösung erhalten, die auf 500C erwärmt und
anschließend auf ein Koagulationsbad von 500C aus 65 % Dimethylformamid und 35 %
Wasser versponnenwird.
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Die Fäden werden dann anschließend, wie üblich, mittels Passage duch
ein Streckbad, das aus 35 % Dimethylformamid und 65 t0 Wasser besteht und eine Temperatur
von 80 - 850C besitzt, verstreckt, sodann in einem wäßrigen Waschbad von 90 - 950C
gewaschen. Man erhält netl,weiße Spinnfäden von guten Echtheiten; die zur Schönung
verwendeten Farbstoffe bluten in die KoagulationslStreck- und Waschbäder nicht aus.
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Die Farbstoffe besitzen folgende Kennzahlen: blauer Farbstoff: M =
8, K = 1-2, KG = 560, V = 5,S, L = über 5 %;
rotvioletter Farbstoff:
M = 4, K = 2, KG = 488, V = 2,8, L = über 10 %.
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Beispiel 6: 0,06 Teile einer 1 %igen Lösung eines blauen Farbstoffes
der
Formel (+) |
O NH-CII2-CH2-N (CH3)3 |
$i0tW CH3-COO |
NH OCH3 |
in Dimethylformamid und 0,04 Teile einer 1 %igen Lösung eines violetten Farbstoffes
der Formel
in Dimethylformamid werden durch kurzes Umrühren mit 400 Teilen einer 25 %igen Lösung
eines Polymers aus 94 % Acrylnitril, 5 % Acrylsäuremethylester und 1 % Styrol-4-sulfonsäure-Natrium
homogen miteinander vermscht. Die erhaltene Spinnmasse wird auf 500C erwärmt und
anschließend, wie in Beispiel 1 angegeben, versponnen, verstreckt und gewaschen.
Man erhält ein rein weißes Spinngut mit hohem Glanz und guten Echtheitseigenschaften.
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Die zur Schonung verwendeten Farbstoffe bluten nicht merklich in die
Bäder aus; sie haben folgende Kennzahlen: blauer Farbstoff: M = 10, K = 1-2, KG
= 442, V = 7,5 L = über 5 %
violetter Farbstoff: M = 8, K = 1-2,
KG = 399, V = 3,6 L = über 10 %.
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Beispiel 7: Zu 554 Teilen einer 80 - 900C warmen, 18 %igen Lösung
des in Beispiel 1 beschriebenen Polymers in Äthylencarbonat werden 0,05 Teile einer
1 %igen Lösung eines violetten Farbstoffes der Formel
eingerührt. Nach homogener Vermischung beider Lösungen wird diese Spinnmasse nach
dem Naßspinnverfahren in üblicher Weise versponnen; hierbei wird ein Koagulationsbad
von 800C aus 50 % Äthylencarbonat und 50 % Wasser, ein Streckbad von 80° aus 30
% Äthylencarbonat und 70 % Wasser und ein Waschbad aus 5 % Äthylencarbonat und 95
% Wasser von einer Temperatur von OC verwendet. Man erhält rein weiße Spinnfäden
mit ausgezeichnetem Glanz und sehr hohen Naß- und Reibechtheiten.
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Der zur Schönung verwendete Farbstoff blutet nicht in die Arbeitsbäder
aus; er besitzt folgende Kennzahlen: M = 3, K = 1-2, KG = 518, V = 3,0, L = über
10 %.
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Beispiel 8: Zu 435 Teilen einer 23 %igen Lösung des in Beispiel 1
beschriebenen Polymers in Dimethylsulfoxyd gibt man 0,02 Teile einer 1 %igen Lösung
eines blauen Farbstoffes der Formel
ru-Phtnalocyanin so2-NH-CH2-CH2-CH21N> (cm3) ) |
J (so -NH-CH2-CH2-CH2-N(CH3)3 .3 BF4 |
in Dimethylsulfoxid und 0,7 Teile einer0,1%igen Lösung eines rotvioletten
Farbstoffes der Formel
in Dimethylsulfoxid. Die homogene Spinnlösung wird nach dem Naßspinnverfahren versponnen,
wobei als KoaXulationsbad eine 300C warme Mischung aus 55 % Dimethylsulfoxid und
45 % Wasser, als Streckbad eine 30°C warme Mischung aus 40 % Dimethylsulfoxid und
60 % Wasser und als Waschbad 800C warmes Wasser verwendet wird. Man erhält rein
weiß Spinnfäden mit sehr hohem Glanz und guten Echtheiten.
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Die zur Schönung verwendeten Farbstoffe bluten nicht merklich in die
Arbeitsbäder aus; sie besitzen folgende Kennzahlen: blauer Farbstoff: M = 6, K =
1-2, KG = 1116, V = 6,4 L = über 5 %; rotvioletter Farbstoff: M = 3, K = 1-2, KG
= 532, V = 3,1 L = über 10 %.
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Beispiel 9: Zu 200 Teilen einer Lösung von 44 Teilen des in Beispiel
1 beschriebenen Polymers und 156 Teilen einer 48 %igen wäßrigen Natrium-Rhodanid-Lösung
von 20"C rührt man 0,0004 Teile eines violetten Farbstoffgemisches zweier Farbstoffe
mit der allgemeinen Formel
ein, in welcher R die Bedeutung der Formelreste
gemäß einem Mischungsverhältnis von 1:1 besitzt. Die klare Spinnlösung wird in ein
Koagulationsbad von 200C aus einer 10 %igen wäßrigen Natrium-Rhodanid-Lösung versponnen,
sodann in einem Streckbad von 40 - 450C aus einer 8 %igen wäßrigen Natrium-Rhodanid-Lösung
verstreckt und danach in Wasser von 70 - 800C gewaschen. Man erhält ein neutral
weißes Spinngut mit vollem Glanz und guten Echtheiten. Die Arbeitsbäder werden nicht
merklich durch den Farbstoff angeblutet.
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Das zur Schönung verwendete Farbstoffgemisch besitzt folgende Kennzahlen:
M = 5, K = 1, KG = 546 V = 11,4 L = über 5 %.
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Beispiel 10: Zu 500 Teilen einer 27 %igen Lösung eines Polymers aus
99 % Acrylnitril und 1 % Natrium-Vinylsulfonat in Dimethylformamid von 600C werden
0,5 Teile eines handelsüblichen Titandioxid-Mattierungsmittels sowie 0,001 Teile
eines blauen Farbstoffes
der Formel |
CH3 CH3 |
NH SO42() |
CH3 CIT3 |
3 A CH3 |
CH3 |
CH3 |
eingerührt. Die erhaltene homogene Spinnlösung wird analog den
Angaben des Beispieles 1 versponnen, verstreckt und gewaschen. Man erhält ein schwach
mattiertes, neutral weißes Spinngut mit sehr guten Naß- und Reibechtheiten. Die
Koagulations-, Streck- und Waschbäder werden nicht merklich angefärbt.
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Der zur Schönung verwendete Farbstoff besitzt folgende Kennzahlen:
M = 4, K = 1, KG = 600 V = 13,0 L = über 5 %.
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Beispiel 11: Verwendet man anstelle des im Beispiel 10 verwendeten
Titandioxid-Mattierungsmittels ein handelsübliches Zinkoxid-Mattierungsmittel, so
erhält man ein gleichwertiges Spinnergebnis.
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Beispiel 12: Verwendet man bei einer der oben beschriebenen Verfahrensweisen,
beispielsweise bei der in Beispiel 1 beschriebenen, zusätzlich in der Spinnmasse
noch 0,3 Teile eines handelsüblichen Zinksulfid-Mattierungsmittels, so erhält man
ein leicht mattiertes, rein weißes Spinngut. Die Ausblutung des Farbstoffes (bzw.
der Farbstoffe) in die Arbeitsbäder wird durch das Mattierungsmittel nicht beeinflußt.
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Beispiel 13: Aus 100 Teilen eines Polymers aus 94 % Acrylnitril, 5
% Vinylacetat und 1 % Natrium-Methallylsulfonatund 300 Teilen 80 - 850C warmem Dimethylacetamid
wird eine klare Polymerlösung hergestellt. Bei 800C rührt man 0,1 Teile einer 1
%igen Lösung eines violetten Farbstoffes der Formel
in Dimethylacetamid sowie 0,5 Teile eines handelsüblichen Titandioxid-Mattierungsmittels
ein. Die so erhaltene Spinnlösung wird in ein Koagulationsbad von 30 - 400C aus
50 % Dimethylacetamid und 50 % Wasser versponnen, in einem Streckbad von 60 - 650C
gleicher Zusammensetzung verstreckt und in einem Waschbad aus 90 - 950C heißem Wasser
gewaschen. Man erhält ein mattiertes rein weißes Spinngut. Der eingesetzte Farbstoff
blutet nicht in die Arbeitsbäder aus. Er besitzt folgende Kennzahlen: M = 3, K =
1-2, KG = 727, V = 4,2, L = über 10 %.
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Beispiel 14: 100 Teile eines Polvmers aus 94 % Acrylnitril, 5 % Acrylsäuremethylester
und 1 % Natrium-Methallylsulfonatwerden in 300 Teilen Dimethylformamid gelöst. Die
erhaltene Polymerlösung wird mit 0,0005 Teilen eines violetten Farbstoffes der Formel
verrührt und auf 75 - 80"C erhitzt. Die so erhaltene rein weiße Spinnlösung wird
unter Verwendung einer 100-Loch-Spinndüse nach dem Trockenspinnverfahren in üblicher
Weise bei einer Lufttemperatur von 200 - 2200C im Spinnschacht versponnen. Die erhaltenen
Fäden passieren anschließend ein Streckbad von 60 - 700C aus 10 % Dimethylformamid
und 90 % Wasser, danach ein Waschbad aus 90 - 950C heißem Wasser.
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Man erhält glänzende rein weiße Spinnfäden mit hohen Naßechtheiten.
Die Streck- und Waschbäder werden durch den Farbstoff nicht angeblutet.
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Der zur Schönung verwendete Farbstoff besitzt folgende Kennzahlen:
M = 8, K = 1-2, KG = 489, V = 4,7, L = über 10 %.
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Beispiel 15: Verfährt man analog einer in den vorhergehenden Beispielen
beschriebenen Verfahrensweise, so beispielsweise analog dem Beispiel 1, verwendet
jedoch anstelle der dort genannten Farbstoffe den rotvioletten Farbstoff der Formel
so erhält man ebenfalls weißgeschönte Fäden mit hohem Glanz und guten Echtheiten.
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Der hier verwendete Farbstoff besitzt folgende Kennzahlen: M = 4,
K = 1, KG = 479, V = 5,5, L = über 5 %.
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Beispiel 16: Verfährt man analog einer in den vorhergehenden Beispielen
beschriebenen Verfahrensweise, so beispielsweise analog dem Beispiel 1, verwendet
jedoch anstelle der dort genannten Farbstoffe den blauvioletten Farbstoff der Formel
so erhält man ebenfalls weißgeschönte Fäden von hohem Glanz und guten Echtheiten.
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Der hier verwendete Farbstoff besitzt folgende Kennzahlen: M = 13,
K = 1, KG = 423, V = 3,9, L = über 10 %.
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Beispiel 17 Zu 10 Teilen eines Pulvers eines Polymers aus 85 % Acrylnitril,
14 % Acrylsäuremethylester und 1 % Natrium-Methallylsulfonat in 100 Teilen Wasser
von etwa 200C werden ein Teil einer 10 %igen wäßrigen Essigsäure und 0,2 Teile des
violetten Farbstoffes der Formel
gegeben. Diese Mischung wird unter Rühren zum Rückfluß erhitzt und eine Stunde unter
Rückfluß gerührt. Anschließend wird das violett angefärbte Polymerpulver abgesaugt,
mit Wasser gewaschen und bei 800C getrocknet.
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100 Teile des oben verwendeten ursprünglichen, ungefärbten Polymers
werden in 300 Teilen Dimethylformamid gelöst; 0,05 Teile des oben dargestellten
gefärbten Polymers werden zugegeben, und das Ganze auf 75 - 800C erwärmt. Man erhält
eine reinweiße, klare Spinnlösung, aus der Fäden nach den Angaben von Beispiel 1
versponnen, verstreckt und gewaschen werden.
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Es werden reinweiße Spinnfäden erhalten; ein Ausbluten des Farbstoffes
findet in den Arbeitsbädern nicht statt.
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Der zur Schönung verwendete Farbstoff besitzt die Kennzahlen: M =
2, K = 2, KG = 664, V = 6,9, L = über 10 %.
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Beispiel 18: 100 Teile eines Polymers aus 95 % Acrylnitril und 5 %
Styrol-4-sulfonsäure-Natrium, 100 Teile Wasser, 0,1 Teile Eisessig und 5 Teile des
violetten Farbstoffes der Formel
werden innerhalb von 30 Minuten auf 98 bis 1000C erhitzt und 30 Minuten lang bei
dieser Temperatur nachgerührt. Das mit diesem Farbstoff angefärbte Polymer wird
abgesaugt, mit Wasser gewaschen und bei 800C getrocknet. Dieses dunkel-violett gefärbte
Polymer wird anstelle des in Beispiel 1 beschriebenen Farbstoffes eingesetzt; ansonsten
stellt man die Spinnfäden gemäß den Angaben des Beispieles 1 her. Man erhält auf
diese Weise ein rein weißes Spinngut mit hervorragenden Naßechtheiten ohne Anblutung
der Arbeitsbäder.
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Der zur Schönung verwendete Farbstoff hat folgende Kennzahlen: M =
3, K = 1-2, KG = 518, V = 7,3, L = über 10 %.
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Beispiel 19 Gemäß den Angaben des Beispieles 18 färbt man das dort
genannte Polymer mit dem violetten Farbstoff der Formel
oberflächlich an. 0,01 Teile dieses angefärbten Polymers werden anstelle des in
Beispiel 1 beschriebenen Farbstoffes zu der Spinnmasselösung zugesetzt und nach
den Angaben des Beispieles 1 versponnen. Man erhält ein rein weißes Spinngut mit
hervorragenden Naßechtheiten ohne Anblutung der Arbeitsbäder.
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Der zur Schönung verwendete Farbstoff besitzt folgende Kennzahlen:
M = 1, K = 1, KG = 644, V = 3,7, L = über 10 %.
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Beispiel 20 8 Teile eines Pulvers eines Polymers aus 85 % Acrylnitril,
14 % Vinylacetat und 1 % Natrium-Methallylsulfonat werden mit einem Teil eines blaustichig-roten
Farbstoffes der Formel
und 1 Teil der Farbstoffbase des Farbstoffes der Formel
im Mixer miteinander vermischt. 0,01 Teile dieser innigen Mischung werden in den
Spinnprozeß des Beispieles 14 anstelle des dort verwendeten Farbstoffes in die Spinnmasse
eingesetzt; ansonsten wird gemäß in Angaben des Beispieles 14 gearbeitet.
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Man erhält auf diese Weise rein weiße Spinnfäden mit hohem Glanz und
hohen Naßechtheiten ohne Anblutung der Färbebäder.
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Die zur Schönung verwendeten Farbstoffe besitzen folgende Kennzahlen:
Kationischs Farbstoff: M = 1, K = 1-2, KG = 640, V = 5,5, L = über 10 %; Farbstoffbase:
M = 10, K = 1, L = über 10 %.
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Beispiel 21: Ein Teil eines blauen Farbstoffes der Formel
und ein Teil eines . roten Farbstoffes der Formel
sowie 8 Teile eines Polymers aus 95 % Acrylnitril, 4,5 % Acrylsäuremethylester und
0,5 % Natrium-Methallylsulfonat werden in 30 Teilen Dimethylformamid bei 70 - 800C
gelöst.
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Diese Lösung wird auf 100 Teile Wasser von 200C gerührt, und das ausgeflockte,
gefärbte Polymer wird abgetrennt und getrocknet.
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0,015 Teile dieses gefärbten Polymers werden anstelle der im Beispiel
7 verwendeten Farbstofflösung eingesetzt; ansonsten
wird nach der
Arbeitsweise des Beispieles 7 das Spinngut hergestellt, das man als rein weiße Fäden
ohne Ausblutung der Farbstoffe in die Arbeitsbäder erhält.
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Die zur Schönung verwendeten Farbstoffe besitzen folgende Kennzahlen:
blauer Farbstoff: M = 18, K = 1, KG = 428, V = 4,1, L = über 10 %; blaustichig roter
Farbstoff: M = 10, K = 1, KG = 403, V = 11,5, L = über 5 %.
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Beispiel 22: 117,5 Teile eines Pulvers eines Polymers aus 85 % Acrylnitril,
14 % Vinylacetat und 1 % Natrium-vinylsulfonat werden zusammen mit 200 Teilen Wasser
und 1 Teil Eisessig bei 40 - 50"C mit einem Teil eines blaustichig roten Farbstoffes
der Formel
und einem Teil eines vicletten Farbstoffes der Formel
sowie mit 0,5 Teilen eines blauen Farbstoffes der Formel
vermischt; das Ganze wird zum Sieden erhitzt und 30 Minuten unter Siedetemperatur
gerührt. Das so oberflächlich kräftig angefärbte Polymer wird heiß abgesaugt, mit
Wasser gewaschen und bei 60"C getrocknet.
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0,04 Teile dieses gefärbten Polymers werden anstelle des im Beispiel
9 verwendeten Farbstoffes eingesetzt; ansonsten arbeitet man gemäß den Angaben des
Beispieles 9 und erhält auf diese Weise ein rein weißes, glänzendes Spinngut mit
hohen Echtheiten ohne Ausblutung der Farbstoffe in die Arbeitsbäder.
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Die zur Schönung verwendeten Farbstoffe besitzen folgende Kennzahlen:
blaustichig roter Farbstoff: M = 2, K = 1-2, KG = 705, V = 4,1, L = über 10 %; violetter
Farbstoff: M = 9, K = 2, KG = 409, V = 2,4, L = über 10 %; blauer Farbstoff: M =
18, K = 2, KG = 462, V = 4,2, L = über 5 %.
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~Beispiel 23 Man arbeitet nach den Angaben des Beispieles 17, setzt
jedoch anstelle des dort erwähnten violetten Farbstoffes den blauen Farbstoff der
Formel
in die Spinnmasse ein. Man erhält auf diese Weise etwas blaustichiger weißgeschönte
Fäden mit guten Echtheiten ohne Anblutung der Arbeitsbäder.
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Der Farbstoff hat folgende Kennzahlen: M = 1, K = unter 1, KG = 532,
V = 6,1, L = über 5 %.
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Beispiel 24 Man arbeitet gemäß den Angaben des Beispieles 31, ersetzt
jedoch darin den verwendeten Farbstoff durch den violetten Farbstoff der Formel
Man erhält etwas rotstichigar weißgeschönte Fäden von gutem Glanz und guten Echtheiten
ohne Anblutung der Arbeitsbäder.
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Der Farbstoff besitzt folgende Kennzahlen: M = 8, K = 1, KG = 479,
V = 13,7, L = über 10 %.
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Beispiel 25 und 26 Die nachfolgenden beiden Beispiele sollen zeigen,
daß bei Verwendung von kationischen Farbstoffen, die nicht die geforderte Kennzahlen
besitzen,4)keine wesentliche Verbesserung des Weißgrades aufzuweisen vermögen, bzw.
daß die spinngefärbten Fäden im Laufe des Herstellungsprozesses diese weiß-) die
erhaltenen Fäden
geschönte Nuance ändern.
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Beispiel 25 Zu 400 Teilen einer 27 %igen Lösung eines Polymers aus
92 % Acrylnitril, 7 % Vinylacetat und 1 % Vinylsulfonsäure-Natrium in Dimethylformamid
werden 0,1 Teile einer 1 %igen Lösung des violetten Farbstoffes der Formel
in Dimethylformamid eingerührt. Man erhält eine homogene Spinnlösung, die gemäß
den Angaben des Beispieles 1 versponnen wird.
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Beim Durchlaufen des spinngutes durch die Koaggulations-, Streck-
und Waschbäder blutet der hier zur Schönung verwendete Farbstoff in die Bäder aus
mit der Folge, daß zu Anfang des Spinnprozesses Fäden erhalten werden, die keine
merkliche Verbesserung des Weißgrades zeigen, und im Verlaufe des Spinnprozesses
Fäden entstehen, die in eine weiße Ware übergehen, und zu einem noch späteren Zeitpunkt
Fäden erhalten werden, welche einen deutlich violetten Farbton aufweisen.
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Der hier zur Schönung eingesetzte Farbstoff hat folgende Kennzahlen:
M = 56, K = 3-4, KG = 247, V = 2,8, L = über 10 %.
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Beispiel 26 : Verfährt man wie in Beispiel 25 beschrieben, setzt jedoch
anstelle des dort verwendeten Farbstoffes zur Schönung den violetten Farbstoff der
Formel
ein, so beobachtet man auch hier die im Beispiel 39 beschriebenen
Erscheinungen am Spinngut.
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Der verwendete Farbstoff besitzt folgende Kennzahlen: M = 46, K =
3, KG = 323, V = 2,9, L = über 10 %.