DE2907986A1 - Verfahren zum faerben von akrylonitrilpolymer- und copolymerfasern - Google Patents

Verfahren zum faerben von akrylonitrilpolymer- und copolymerfasern

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    • Y10S8/92—Synthetic fiber dyeing
    • Y10S8/927—Polyacrylonitrile fiber

Description

Es ist allgemein bekannt, daß Fasern aus Akrylonitrilpolymer und aus Copolymeren, die durch ein Naß-Spinnverfahren hergestellt werden, eine Zeitlang während des Herstellungsprozesses in Gelform vorliegen. In dieser Form besitzen sie eine sehr offene Struktur, die es möglich macht, sie um vieles schneller sowie bei viel niedrigeren Temperaturen zu färben, als es bei vollständig bearbeiteten und stabilisierten Fasern der Fall ist. Beim Färben in Gelform ist es oft von Vorteil, die Farbstoffe aus hochpolaren Lösungsmitteln aufzutragen, solchen wie Dimethylacetamid, Diine thy ölformamid, Dimethylsulphoxid oder Äthylenglycolcarbonat, die Lösungsmittel oder Teillösungsmittel für die Akrylfasern bilden» Konventionelle basische Farbstoffe, die sich gewöhnlich durch eine gute Affinität gegenüber Akrylnitrilpolymer- und Copolymerfasern auszeichnen, sind öfters in manchen von diesen Lösungsmitteln schlecht löslich, was ihre Anwendbarkeit bei derartigen Farbverfahren einschränkt. Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß durch gewisse Modifikationen der Struktur solcher basischer Farbstoffe? sich ihre Löslichkeit in derartigen Lösungsmitteln verbessert. Zusätzlich verleihen diese Modifikationen den Farbstoffen eine wirkliche unlösbarkeit in Wasser, und es wurde festgestellt, daß sich das günstig auf das Ausmaß auswirkt, in welchem der Farbstoff aus der gefärbten Faser beim Waschen mit Wasser ausgewaschen wird, wenn dieser Vorgang gewöhnlich nach dem Färben vorgenommen wird.
Erfindungsgemäß wird nun ein Verfahren zum Färben von naßgesponnenen Akryl- und modifizierten Aciylfasern
900843/0627
(■wie sie weiter unten definiert sind) in Gelform vorgeschlagen, das eine Verwendung- von kationischen Farbstoffen oder der entsprechenden basischen Farbstoffen beinhaltet, die im wesentlichen wasserunlöslich, aber löslich oder teilweise löslich in einem hochpolaren organischen Lösungsmittel sind, welches auch ein Lösungsmittel für das zur Herstellung der Fasern eingesetzte Akrylonitrilpolymer oder Copolymer bildet, (besonders das für das Auflösen der Akrylonitrilpolymere und Copolymere vor der Spinnstufe eingesetzte), wobei der kationische Farbstoff der Formel
D+X"
entspricht, worin D einen eine chromophore Gruppe enthaltenden lcat ionischen Färbst off rest und X ein Anion
bedeutet, das den Farbstoff im wesentlichen wasserunlöslich macht.
Das Färben wird aus einem dieser hochpolare organische Lösungsmittel enthaltenden Bäder ausgeführt, gegebenenfalls unter Beimischung von anderen organischen Lösungsmitteln oder ¥asser, bei einer Temperatur von 20-110 C über einen Zeitraum von gewöhnlich 120 Sekunden,
Die Ausdrücke Akrylfasern und modifizierte Akrylfasern entsprechen den Bezeichnungen, die die TJ, S, Federal
Trade Comission folgendermaßen definiert:
"Akrylfaser" eine hergestellte Faser, worin die faserformende Substanz ein synthetisches Polymer von beliebiger Kettenlänge ist, bestehend aus mindestens 85
Gew.~cj0 Alcrylonltrileinheitenj "modifizierte Akrylfaser" ist eine hergestellte Faser, worin die faserformende
Substanz ein synthetisches Polymer von beliebiger Kettenlänge ist, bestehend aus weniger als 85
aber mindestens 35 Gew.-fo Akrylonitrileinheiten. Für den erfindungsgemäßen Bearbeitungsprozeß bevorzugt man die oben als Akrylfasern bezeichneten Fasern.
Zu den chromophoren Gruppen in den Farbstoffen gehören z.B. Monoazo, Disazo, Methin, Azomethin, Diarylmethane Triarylmethan, Oxazin, Anthrachinon, Naphto- styryl, Chinophtalon oder Benzimidazol,
Zu den kationischen Farbstoffresten gehören die kationischen Reste von Farbstoffen, aufgeführt in dem Kapitel basische Farbstoffe des Colour Index; sie werden dort für den Einsatz an Akrylfasern empfohlen. Der Colour Index ist von der Society of Dyers and Colourists, PO Box 244, Bradford BD1 2JB, West Yorkshire veröffentlicht.
Zu Anionen, die Farbstoffe im wesentlichen wasserunlöslich machen, gehören z.B. Chloride, Bromide, Jodide, Carbonate, Bicarbonate, Sulphate, Bisulphate, Phosphate, Dihydrogenphosphate, Perchlorate, Benzolsulphonate, p-Toluolsulphonate und vorzugsweise Thiocyanate.
Obwohl die Farbstoffe in den erfindungsgemäß im vorliegenden Verfahren eingesetzten hochpolaren organischen Lösungsmittelin löslich sind, sind sie im wesentlichen .unlöslich in Wasser und somit ist die Menge an dem aus der gefärbten Faser während des gewöhnlich nach dem Färben folgenden Ausspülen mit Wasser ausgewaschenen Farbstoff um vieles geringer als beim gewöhnlichen Einsatz von gewöhnlichen basischen Farbstoffen. Wenn nötig, können die Fasern während des Färbevorgangs gestreckt werden.
Zu den erfindungsgemäß einsetzbaren hochpolaren organischen Lösungsmitteln, die entweder allein oder ver-
009843/0627
mischt mit ¥asser oder mit anderen organischen Lösungsmitteln ein Färbebad zum Färben der in Gelform vorliegenden Äkryl- oder modifizierten Akrylfasem bilden, gehören z.B. Dimethylformamid, Dimethylacetatnid, DimethyIsulphoxid, Äthylenglycolcarbonat und Gemische davon. Zu gegebenenfalls im Färbebad zu verwendenden Lösungsmitteln gehören z.B. Butanol, Äthylengiycol, Diäthylenglycol, 2-Methoxyäthanol, 2-Ätho2cyäthanol, Toluol und Xylol,
nachdem die gelförrnigen Fäden gefärbt sind, können sie anderen Bearbeitungsmethoden, wie sie beim Naßspinnverfahren gewöhnlich angewendet werden, wie z.B. Spülen, Ziehen/Strecken, Erwärmen, Kräuseln und Trocknen unterworfen werden.
Erfiradungsgemäß erhält isan ebenfalls durch ein erfindungsgemäßes Verfahren gefärbte Fasern.
Vorliegende Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele, in denen Teile und fo in Gewicht angegeben sind näher erklärt.
Beispiel 1
Ein Äkrylonitril-Copolymer, bestehend aus 91 f ^ $ Akrylonitril, 5,2 $ Methylacrylat und 3,4 0J, Natriummethalkylsulphon, wurde in Dimethylformamid zwecks Erhalt einer 2k fo-±g&n Lösung gelöst, die durch eine Düse in ein kombiniertes Spinn- und Färbebad, bestehend aus 50 $ Dimethylformamid, 50 $> Wasser und einem Farbstoff der Formel
808843/0827
SCN:"
bei einer Konzentration von 30 g/l Flüssigkeit bei Raumtemperatur extrudiert wurde. Zur Entfernung des organischen Lösungsmittels wurde der Strang durch einen wassergefüllten Tank bei Raumtemperatur gezogen, Am Tankausgang war ein Paar Presswalzen vorgesehen» Der gefärbte Strang wurde dann wie gewöhnlich gestreckt, stabilisiert und getrocknet.
Die rötlich-gelbe Faser besaß eine gute Echtheit. Im Spülbad ließ sich eine wesentlich geringe Blutung als beim Färben mit gewöhnlichen Kationen-Farbstoffen feststellen.
Den Thiocyanat-Farbstoff kann man durch Zugabe einer Anunoniumthiοcyanat-Lösung zu einer Lösung des Farbstoffs in Form eines löslichen Anions herstellen»
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- 0 U.
Beispiel 2
Ein Akrylonitrilcopolymer derselben Zusammensetzung, wie in Beispiel 1, wurde in Dimethylformamid zwecks Erhalt einer 2h fa-igen Lösung gelöst, die durcli eine Spinndüse in ein Spinnbad, bestehend aus 5O cß> Dimethylformaraid und 50 efi Wasser, bei 7 C extrudiert. Der Strang wurde durch einen mit Wasser gefüllten Tank bei Raumtemperatur gezogen» Am Tankausgang und -eingang waren Presswaisen vorgesehen. Der Strang wurde im Verhältnis 1,5 zxi 1 gestreckt» Danach wurde er durch einen anderen Tank, enthaltend Dimethylformamid und einen Farbstoff der Formel
GN
N=N
SCN"
bei einer Konzentration von 30 g/l Lösung bei Raumtemperatur gezogen. Nach dem Spülen wurde der Strang wie gewöhnlich durch Dampf fixiert, stabilisiert und getrocknet. Die bläulich-rote Faser wies gute Echtheiten auf.
Beispiel 3
Ein Akrylonitrio-Copolymer derselben Zusammensetzung wie in Beispiel 1, wurde in Dimethylacetamid zwecks Erhalt einer Zk fo-lgexi Lösung gelöst und durch eine Spinndüse in ein Spinnbad, bestehend aus 50 cp Dimethylacetamid und 50 fo Wasser bei Raumtemperatur extrudiert. Der Strang wurde durch Presswalzen in einen anderen Tank mit einem Bad aus 50 $ Dimethylacetamid, 50 fo Butanol und einem Farbstoff der Formel
00*843/062?
AO
N β H-// VV-N/ +^ \\ SCN"
bei einer Konzentration von 3° g/l Flüssigkeit bei hO°C gelassen. Der Strang wurde in bekannter Weise gespült, fixiert, gezogen und getrocknet. Die dunkelrot gefärbte Paser zeigte sich durch gute Echtheiten aus.
In der folgenden Tabelle werden andere Farbstoffe oder basische Farbstoffe betreffende Angaben aufgeführt, welche in ausgewählten hochpolaren organischen Lösungsmitteln löslich, jedoch in Wasser unlöslich und zum Färben von Akryl- und modifizierten Akrylfasern in Gelform nach den allgemeinen erfindungsgemäßen in den vorhergehenden Beispielen beschriebenen Methoden verwendbar sind.
909843/0627
Beispiel
Farbstoff Farbton auf Acrylfasern
Ns
SCN
SCN
Rote
Blau
0ΛΝ
N=N ,
HSO,
rötlichbraun
Beispiel
Farbstoff
\h = CH
SCN'
= CH! - NHi
Farbton
auf Acrylfasem
hellrot
SCN"
OCHL
gelb
Beispiel
Farbstoff
Farbton. ' auf Acrylfasem
10
ch;
η:
Blau
Gelb
11
Blau
K>
CO (PO
290738$
H ■ri
cd H
•ri
cn
Φ Ti ft
CVJ
$09843/062?
Beispiel
Färb st of ff"
15
o nh;
SCN
Farbton.
auf Acrylfasern
Blau
16
SCN.
Blaut
CjD OO CD

Claims (1)

  1. YERFAHREN ZUM FÄRBEN VON AKRYLONITRILPOLYMER-UND GOPOLYMERFASERN
    PATENTANSPRÜCHE
    1 . Verfahren, zuin Färben von naßgesponnenen Akryl- oder modifizierten Akry!fasern in Gelform, dadurch gekennze i c h η e t, daß man einen kationisohen Farbstoff oder seine färbende Base, im wesentlichen unlöslich in Wasser aber teilweise oder ganz löslich in einem hochpolaren organischen Lösungsmittel verwendet, das ebenfalls ein Lösungsmittel für das Akrylonitrilpolymer oder Copolymer, die zur Erzeugung der Fasern verwendet werden, bildet, wobei der kationische Farbstoff der Formel·
    + X-
    908843/0627
    6.ΑΡΠ1 1979 - jr - /|4
    entspricht, worin D einen kationischen Farbstoff*- rest, der eine chroraophore Gruppe enthält, darstellt und X ein Anion, das den Farbstoff im wesentlichen wasserunlöslich macht«
    2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Temperatur -von 20-110° aus einem Bad, enthaltend ein hochpolares organisches Lösungsmittel, worin Akrylonitrilpolymere und Copolymere löslich sind, färbt.
    3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge· kennzeichnet, daß man ein hochpolares organisches Lösungsmittel aus einer Gruppe, bestehend aus Dimethylformamid, Dimethylacetaraid, Dimethylsulfoxid, Xthylenglykolcarbonat und Gemischen davon, verwendet,
    k. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g ekennze i c h η e t, daß man das hochpolare organische Lösungsmittel mit einem anderen organischen Lösungsmittel oder Wasser vermischt verwendet«
    5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet« daß dieses andere Lösungsmittel aus einer Gruppe, bestehend aus Butanol, Äthylenglykol, Diäthylenglykol, 2-Metoxyäthanol, 2-Äthoxyäthanol, Toluol und Xylol, ausgewählt ist«
    6, Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Farbstoff verwendet, dessen chromophore Gruppe eine Monoazo-, Disazo-, Methin-, Azomethin-, Diarylmethan-, Triarylmethan-, Oxazin-, Anthrachinon-, Naphtostyryl-, Chinophtalon- oder Benzimidazolgruppe ist«
    909843/0627
    7· Verfahren nacli einem der* vorigen Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß man einen Farbstoff verwendet, dessen Anion Χ" ein Chlorid, Bromid, Jodid, Carbonat, Bicarbonate Sulphat, Bisulphat, Phosphat, Dihydrogensulphat, Perchlorat, Benzolsulphonat, p-Toluolsulphonat oder Thiocyanat ist.
    8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Pasern während des Färbens durch Strecken bearbeitet.
    9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennze i chne t, daß man nach dem Färben die gelfÖrmigen Fäden einer oder mehreren Bearbeitungen ausgewählt zwischen Spülen, Ziehen/Strekken, Erwärmen,Kräuseln oder Trocknen unterwirft.
    10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Fasern Akrylfasern verwendet.
    11» Akrylfasern, gefärbt nach einem Verfahren entsprechend einem der Ansprüche 1-10.
    $0*843/8627
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