DE2903346C2 - Carrierzusammensetzung - Google Patents

Description

Als Hilfsmittel zum Färben und Bedrucken von Polyesterfasermaterial für sich wie im Gemisch mit natürlichen und halbsynthetischen Fasern, wie z. B. Wolle, Baumwolle, Zellwolle, mit Dispersicnsfarbstoffen werden Färbebeschleuniger, die sogenannten Carriers, verwendet. Sie dienen dazu, tiefe Farbtöne zu erzielen. Ungleichmäßigkeiten während des Färbens auszugleichen und eine hohe Farbstoff ausbeute zu gewährleisten. Hinzu kommt eine rapide Beschleunigung des Färbeprozesses, ein Effekt, der sowohl beim drucklosen Färben bei Temperaturen unterhalb + 100⁰C als auch bei Temperaturen über +100⁰C, dem sogenannten HT-Prozeß, wirksam wird.

Da außer reinem Polyestermaterial in großem Umfang Gemische aus Polyester mit Wolle, Baumwolle oder Regeneratfaser gefärbt werden, wird von einem hochwertigen Carrier eine gegenüber dem Polyester-Begleitmaterial deutlich farbstoffreservierende Wirkung erwartet.

iCarrier-Zusammensetzungen enthalten neben der. wasserunlöslichen, aktiv auf die Synthesefaser wirkende Verbindung, dem Carrier-Wirkstoff, eine emulgierende Komponente, deren Aufgabe darin besteht, den Carrier-Wirkstoff in der wäßrigen Färbeflotte zu emulgieren und in dieser Form an das textile Material und den feindispersen Farbstoff heranzubringen.

Der Emulgator muß die Fähigkeit besitzen, den Carrier-Wirkstoff in kaltem wie in warmem Wasser spontan zu emulgieren und die Emulsion während des Färbeprozesses, d.h., bei Temperaturen bis zu etwa +130"C, stabil zu halten, ohne zu schäumen. Er muß im Abwasser biochemisch leicht abbaubar sein, soll keine Fischtoxizität aufweisen und darf Reste des Carrier-Wirkstoffes nicht der chemischen Abwasserreinigung entziehen.

Emulgator und Carrier-Wirkstoff müssen ineinander klar löslich sein. Anderenfalls werden keine flüssigen, einphasigen Carriers erhalten.

Als Emulgatoren wurden bisher überwiegend nichtionogene Tenside, wie z. B. ÄO-Addukte von Tensidalkoholen und Alkylphenolen für sich (DE-PS 8 98 146, DE-PS 9 64 318 und DE-PS 9 69 581) und gemeinsam mit sulfonsäuregruppenhaltigen anionischen Tensiden, wie z. B. Dibutylnaphthalinsulfonsäure (DE-PS

10 14 962), Alkylarylsulfonat (DE-PS 10 90 629, DE-PS

11 44 231, AT-PS 2 00 555), Oleoylmethyltaurid (DE-PS 10 01 966), vorgeschlagen.

Auch der Einsatz von Alkylarylsulfonaten allein (DE-PS 10 83 224) wie in Kombination mit Leim und Alginatlösungen (DE-PS 11 83470, AT-PS 2 14 399) ist bereits beschrieben worden.

Allen diesen nichtionogenen und sulfonsäuregruppenhaltigen Tensiden sind eine Reihe Nachteile gemeinsam. Sie bewirken keine oder nur eine unbedeutende farbstoffreservierende Wirkung gegenüber den mit Polyester im gleichen Bade befindlichen Natur- und Regeneratfasern. Sie sind im Abwasser oftmals biochemisch schwer abbaubar und bei der chemischen Abwasserreinigung kaum zu entfernen. Durch ihre hohe Emulgatorwirkung und ihre Indifferenz gegenüber den zur Abwasserreinigung Verwendung findenden Chemikalien entziehen sie den nach dem Färbeprozeß in der Flotte befindlichen Carrier-Wirkstoff der chemisch-physikalischen Eliminierung aus dem Abwasser.

Erhebliche Störungen des Fischlebens in den Gewässern sind durch nichtionogene und sulfonsäuregruppenhaltige Tenside wiederholt bekanntgeworden (J. Soc. Dyers Colouriste, Bradford 83 (1967) S, J. Water Polut Control Federat, Lancester 42 (1970) 6).

Darüber hinaus wirken sulfonsäuregruppenhaltige Tenside in wäßriger Lösung auf Wolle deutlich abbauend. Um diesem hydrolytischen Wollabbau entgegenzuwirken, wurde bereits vorgeschlagen, den !=5rbeflotten Eiweißstoffe, wie z. B. Gelatine, Leim, Eiweißhydrolysate, hinzuzufügen, was jedoch den Färbeprozeß durch das zusätzlich erforderliche Hilfsmittel kompliziert und verteuert, ohne den Verlust an Wollsubstanz vollständig verhindern zu können.

Es war daher ein bemerkenswerter Fortschritt, als eine wirksame, jedoch nur als O/W-Emulsion erhältliche Carrier-Zusammensetzung zum Färben von Polyester und Polyester-Fasergemischen unter Verwendung eines Eiweißfettsäurekondensats (EFK) als alleiniger emulgierender Komponente gefunden wurde (AT-PS 2 16 464).

Eiweißfettsäurekondensate besitzen für eine Reihe Carrier-Wirkstoffe eine gute emulgierende und dispergierende Wirkung, so daß Carrierflotten mit optimaler Dispersion erhalten werden. EFK wirken dem Aufziehen von Dispersionsfarbstoffen auf natürliche und Regeneratfasern stark entgegen und bewirken dadurch einen höhen Reservierungseffekt Sie schützen Wolle wirksam vor färbetechnologisch bedingten Abbaureaktionen und dienen gleichzeitig als ausgezeichnete Farbstoffdispergatoren, wobei sie die Gleichmäßigkeit der Färbung des Polyestermaterials günstig beeinflussen.

EFK sind im Abwasser rasch und vollständig biochemisch abbaubar. Bei der chemischen Abwasserreinigung geben EFK die Reste der Carrier-Wirkstoffe leicht frei, wodurch sie der adsorbativen Entfernung voll zugänglich sind.

Die Herstellung der EFK erfolgt durch Schotten-Baumann-Kondensation von Eiweißhydrolysaten mit Fettsäurechloriden, wie beispielsweise in DE-PS 7 02 386 und US-PS 20 15 919 beschrieben. Mii-t den bekannten, industriell verwendeten Carrier-Wirkstoffen geben diese ZFK keine homogenen Lösungen.

Es werden immer mehr oder weniger stabile, emulsionsartige Mehrphasensysteme erhalten. Nachträglich gereinigte EFK, wie sie vorrangig für die Herstellung kosmetischer Wasch- und Schaummittel Verwendung finden und durch Extraktion mit vollständig wasserlöslichen einwertigen Alkoholen, beispielsweise nach den Angaben der DD-PS 10 017 und 1 04 793, erhalten werden, geben mit Carrier-Wirkstoff gleichermaßen nur emulsionsartige Mehrphasensysteme. Die Stabilität von Emulsionen ist zeitabhängig. Jede Emulsion tendiert mit der Zeit zur Entmischung; eine Erscheinung, die durch Temperaturerhöhung beschleunigt wird. Gleichermaßen emulsionszerstörend wirken Salze und Schwermetallionen, die z. B. bei der Fertigung und während^ der Lagerung in die Emulsion gelangen können. Da sich das EFK in der wäßrigen Phase der O/W-Emulsion befindet, ist es dort als biochemisch leicht abbaubare Substanz bakteriell bedingten Gärungs- und Fäulnisprozessen

ausgesetzt, die Für die Emulsion eine weitere Belastung darstellen und zu einer frühzeitigen Zersetzung des Carriers führen können. Durch die Einarbeitung von Konservierungsmitteln ist der ungewollte biochemische Abbau des Emulgators EFK zwar zu verzögern, jedoch neigen Konservierungsmittel zur Wanderung aus der wäßrigen in die organische Phase sowie zur Komplexbildung mit EFK, wodurch sie in beiden Fällen ihre konservierende Wirksamkeit gegenüber dem EFK einbüßen. Dieser Sachverhalt stellt einen erheblichen Nachteil aller eiweiß- und EFK-haltigen O/W-Emulsionen dar. Daher sind emulsionsartige, EFK als Emulgator in der wäßrigen Phase enthaltende Carrier-Zusammensetzungen nur begrenzt lagerfähig und für den Einsatz unter tropischen und subtropischen Bedingungen wenig geeignet.

Es stellte sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zu finden, nach »sichern Carrier-Zusammensetzungen zum Färben und Bedrucken von textlien Materialien aus Polyester sowie Gemischen aus Polyester mit natürlichen und Regeneratfasern bei Temperaturen unterhalb und oberhalb +100⁰C mit EFK als alleinigem Emulgator in einer einphasigen, flüssigen, lagerstabilen Form herstellbar sind. Der Nutzen der Erfindung ist darin begründet, daß ein flüssiger einphasiger Carrier mit EFK als Emulgator die geschilderten Vorteile der EFK mit den Vorteilen einer zeitlich unbegrenzten Lagerstabilität vereinigt, bei hohen Umgebungstemperaturen keine Entmischur>gEerscheinungen aufweist und dadurch auch in heißen Gegenden ohne besondere Lagerund Anwendungsvorkehrungen störungsfrei verwendbarsind.

Es wurde überraschenderweise gtöinden, daß EFK, die als biochemisch leicht abbaubare Korrosionsinhibitatoren für Eisenmetalle in Mineralölen Verwendung finden und für diesen Zweck durch Extraktion mit praktisch wasserunlöslichen Alkoholen gewonnen werden, ihre Herstellung kann nach den Angaben des DD-PS 1 17 681 erfolgen, mit Carrier-Wirkstoff homogene Einphasensysteme ergeben, die als Carrier-Zusammensetzungen die hervorragenden Eigenschaften der ursprünglichen EFK sowohl beim drucklosen Färben als auch beim Färben unter HT-Bedingungen aufweisen. Dieser Effekt war nicht voraus zu sehen, da höhermolekulare EFK und Proteinhydrolysate, die in wesentlichen Mengen in den ursprünglichen EFK enthalten sind und zu den bemerkenswerten textlien Eigenschaften der EFK entscheidend beitragen, in wasserunlöslichen Alkoholen nicht löslich sind und daher nicht in die als Korrosionsinhibitor Verwendung findenden Extrakte eingehen.

Die gleichermaßen als Korrosionsinhibitoren in Mineralölen Anwendung findenden Fettsäure-Aminosäure- Kondensate, wie z. B. Oleoylsarkosin, weisen die für EFK charakteristischen, wertvollen textlien Eigenschaften nicht auf. Obgleich als gute Emulgatoren bekannt und mit Carrier-Wirkstoff homogene Einphasensysteme bildend, geben diese Aminosäurekondensate bei der Carrierfärbung in den Färbeflotten schmierige Abscheidungen, die einen einwandfreien Verlauf der Färbung verhindern. Die Herstellung von EFK-Carrier-Zusammensetzungen unter Verwendung solcher EFK, wie sie als Korrosionsinhibitoren in Mineralölen Anwendung finden können, ist denkbar einfach. Das EFK wird bei Raumtemperatur mit dem Carrier-Wirkstoff bzw. einem Gemisch verschiedener Carrier-Wirkstoffe im gewünschten Verhältnis vereinigt, wobei klare bis opale, homogene, einphasige, niedrigviskose Flüssigkeiten entstehen. Das Verhältnis von EFK zu Carrier-Wirkstoff kann in weiten Grenzen variiert werden. Vorzugsweise werden Mischverhältnisse von 40 zu 60 bis 10 zu 90 (EFK : Carrier-Wirkstoff) gewählt Soll der pH-Wert des Carriers korrigiert werden, finden dafür vorzugsweise organische Säuren bzw. Basen Verwendung, wie z. B. Ameisensäure und Essigsäure, gradkettige uwd verzweigte primäre, sekundäre und tertiäre Amine und Aminoalkohole.

Ausführungsbeispiel

1. In 400 g eines EFK, wie es nach DD-PS 1 /7 681, Beispiel 2, erhältlich ist, werden bei +22⁰C 600 g einer 10⁰/oigen Lösung von o-Phenylphenol in Chlorbenzol eingerührt, wobei spontan eine homogene, opale Lösung entsteht. Durch Zugabe von 8 g N-Dimethyläthanolamin wird der pH-Wert der Flüssigkeit auf 7,6 eingestellt Der Carrier ist in kaltem wie in heißem Wasser leicht emulgierbar. Es lassen sich Stammflotten herstellen, die auch nach Zusatz von Essig- oder Ameisensäure ihre Stabilität behalten.

Z 250 g EFK, das nach DD-PS 1 17 681, Beispiel 1, jedoch mit Hexanol als Extraktionsmittel, hergestellt worden ist, werden mii einem Gemisch aus 350 g :-Methylnaphthalin und 400 g p-XyloI bei +30⁰C verrührt, wobei sofort eine klare, homogene Lösung entsteht, die durch Zusatz von 4,2 g Diisopropylamin auf einen pH-Wert von 6,2 eingestellt wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einphasige Carrierzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Emulgator die in praktisch wasserunlöslichen Alkoholen lösliche Fraktion von rohem Eiweißfettsäurekondensat enthält