DE2924811A1 - Verfahren zum faerben von polyamidtextilmaterialien - Google Patents

Description

PATENTANWALT DR. RICHARD KNEISSL Widenmayerstr. 45

D-8000 MÜNCHEN 22 Tel. 039/295125

2 0. Jun! 1979

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24560 Dr.K./hoe ICI CASE Dd.30299

IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LTD. London - Großbritannien

"Verfahren zum Färben von Polyamidtextilmaterialien"

Priorität: 20. Juni 1978 - Großbritannien

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Färbeverfahren und insbesondere auf ein Verfahren zum Färben von Polyamidtextilmaterialien.

Es ist bekannt, natürliche und synthetische Polyamidtextilmaterialien mit wasserlöslichen anionischen Farbstoffen zu färben, die aus sauren oder neutralen Färbebädern aufgebracht werden. Die dabei verwendeten Farbstoffe werden im allgemeinen als "saure Farbstoffe" bezeichnet. Die Klasse der sauren Farbstoffe ist sehr groß und umfaßt auch Farbstoffe, die manchmal als "saure egalisierende Farbstoffe" bezeichnet werden, die auf Polyamidtextilmaterialien aus sauren Färbebädern ohne Schwierigkeit aufgebracht werden können, wenn die Zirkulation des Färbebads gut ist. Diese Klasse umfaßt aber auch andere Farbstoffe, die oftmals als "saure Mahlfarbstoffe" bezeichnet werden, die sehr sorgfältig aus schwach sauren oder neutralen Färbebädern aufgebracht werden müssen, wenn egalisierte Färbungen erhalten werden sollen. Auch wenn durch den Färber große Sorgfalt angewendet wird, werden oftmals unegalisierte Färbungen erhalten, wenn solche Farbstoffe verwendet werden, die eine sehr hohe Affinität für die Polyamidfasern und schlechte Wanderungseigenschaften besitzen. Unegalisierte Färbungen werden auch mit den besser egalisierenden sauren Farbstoffen erhalten, wenn die Badzirkulation schlecht ist oder wenn beträchtliche Temperaturunterschiede innerhalb des Färbebads existieren, wie z.B. in einer Haspel-Färbemaschine.

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, ist es bekannt, die Absorptionsgeschwindigkeit des Farbstoffs in den frühen Stufen des Färbeverfahrens zu hemmen. Insbesondere ist es bekannt, das Verfahren bei einem pH-Wert zu starten, bei dem die Farbstoffe

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eine sehr niedrige Affinität gegenüber den Fasern aufweisen, und hierauf den pH-Wert allmählich nachzustellen, um das Färben voranzutreiben. Die bisher bekannten Verfahren waren jedoch nicht vollständig zufriedenstellend.

Demgemäß wird durch die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Färben von Polyamidtextilmaterialien vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt wird, daß man

(a) das Textilmaterial in ein wäßriges Färbebad eintaucht, welches einen wasserlöslichen anionischen Farbstoff enthält, wobei der pH-Wert des Färbebads durch die Anwesenheit eines Alkalimetallphosphats über 7 gehalten wird;

(b) die Temperatur des Färbebads auf Färbetemperaturen erhöht; und

(c) dem Färbebad eine Säure zusetzt, um dessen pH-Wert allmählich auf einen Wert zu senken, bei dem das Färben des Textilmaterials stattfindet, und mit dem Zusetzen und Färben fortfährt, bis das Färbebad weitgehend erschöpft ist.

Polyamidtextilmaterialien, die durch das erfindungsgemäße Verfahren gefärbt werden können, sind z.B. natürliche Polyamide, wie z.B. Wolle und Seide, aber insbesondere synthetische Polyamide, wie z.B. Nylon-66 und Nylon-6. Das Verfahren ist auch auf Polyamidfasergemische anwendbar, wie z.B. auf Nylon/ Wolle-Gemische.

Wasserlösliche anionische Farbstoffe, die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, sind in der Literatur ausführlich beschrieben worden. Beispiele für geeignete anionische Farbstoffe sind die sauren Farbstoffe, die gegebenenfalls faserreaktive Gruppen, wie z.B. Monochlorotriazinylamino- und Acryloylaminogruppen, und/oder komplexierte Metallatome, wie z.B. Chrom, Kobalt und Kupfer, enthalten. Beispiele für geeignete saure Farbstoffe sind in "The Colour Index, 3. Auflage (herausgegeben 1971 durch die Society of Dyers and Colourists) auf den Seiten 1001-1561" beschrieben.

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Gemische von sauren Farbstoffen können verwendet werden, wie z.B. Dreifarbengemische, wie sie üblicherweise von Färbern verwendet werden, um das Farbspektrum abzudecken.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist von besonderem Nutzen zum Aufbringen solcher saurer Farbstoffe, von denen bekannt ist, daß sie schwache Wanderungs- oder Egalisierungseigenschaften besitzen, wenn sie auf Polyamidtextilmaterialien durch bekannte Färbeverfahren aufgebracht werden oder zum Aufbringen von stärker egalisierenden Farbstoffen unter ungünstigen physikalischen Bedingungen (schlechte Badzirkulation, Temperaturechwankungen usw.). Alkalimetallphosphate, die verwendet werden können, um den Anfangs-pH-Wert des Färbebads über 7 zu halten, sind insbesondere Tetranatriumpyrophosphat, aber auch andere Alkalimetallphosphate oder Gemische derselben, die den gewünschten pH-Wert erreichen lassen.

Der Anfangs-pH-Wert des Färbebads liegt vorzugsweise zwischen 7,0 und 10,0 und insbesondere zwischen 8,5 und 9,5.

Die Anfangstemperatur des Färbebads kann bei Raumtemperatur oder etwas darüber, beispielsweise bei 40⁰C, liegen. Die Endtemperatur des Färbebads ist eine Temperatur, die sich zum Aufbringen von anionischen Farbstoffen auf Polyamidtextilmaterialien eignet. In der Praxis handelt es sich dabei um eine Temperatur in der Nähe des Siedepunkts. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird es bevorzugt, die Temperatur des Färbebads so rasch wie möglich auf Färbetemperatür anzuheben.

Die Säure, die dem Färbebad zur Verringerung des pH-Werts zugegeben wird, ist üblicherweise eine schwache organische Säure, wie z.B. Essig-, Ameisen- oder Weinsäure. Es können aber auch starke Mineralsäuren verwendet xtferden, wie z.B.

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Schwefelsäure. Die Säure wird dem Färbebad zugegeben, um den pH-Wert allmählich abzusenken. Sie kann kontinuierlich oder diskontinuierlich zugegeben werden, wird aber vorzugsweise mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit zugegeben. Die Säure wird zweckmäßigerweise während eines Zeitraums von ungefähr 20 bis 40 min zugegeben. Der pH-Wert des Färbebads wird auf einen Wert abgesenkt, bei dem das Färben des Textilmaterials stattfindet, wobei der genaue Wert vom verwendeten Farbstoff oder von den verwendeten Farbstoffen, abhängt. In einigen Fällen reicht es aus, den pH-Wert unter zu senken, aber in·anderen Fällen wird ein pH-Wert unter 5 bevorzugt. Um die niedrigsten pH-Werte zu erreichen sind Mineralsäuren besser geeignet.

Nach beendeter Färbung kann das gefärbte Textilmaterial in üblicher Weise abgewaschen und getrocknet werden.

Zusätzlich zu den bereits erwähnten Materialien können die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Färbebäder auch Zusätze und Hilfsmittel enthalten, die beim Färben von PoIyamidtextilmaterialien üblich sind.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können herkömmliche Färbeeinrichtungen verwendet werden, wie z.B. eine Haspelfärbemaschine. Für die Zugabe der Säure kann eine einfache Pumpe verwendet werden.

Der Wert des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der Tatsache, daß wegen des gleichförmigen Pufferungseffekts, der durch das Phosphat und die Säure erzielt wird, der pH-Wert sehr langsam und in kontrollierter Weise über den gesamten pH-Bereich von 8,5-9,5 herab, bis zu 4,5-5,5 erniedrigt werden kann, wodurch extrem egalisierte Färbungen in einem verhältnismäßig kurzen Färbezyklus erreicht werden können. Das

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Verfahren ist von besonderem Wert beim Färben von Polyamidteppichen, insbesondere Nylonteppichen. Wenn die Änderung des pH-Werts des Färbebads einfach durch Zusatz einer Säure zu einem Alkali (beispielsweise Zusatz von Essigsäure zu Ammoniak) erreicht wird, dann tritt in der Nähe des Neutralpunktes (pH 7) eine sehr rasche Änderung ein, so daß eine sehr plötzliche Zunahme der Färbegeschwindigkeit und damit unegalisierte Färbungen erhalten werden. Um eine langsamere Geschwindigkeit der Änderung des pH-Werts unter Verwendung eines Alkali/Säure-Systems zu erreichen, ist es nötig, den pH-Wert kontinuierlich zu überwachen und eine komplizierte elektronische Steuerungsanlage für die Zugabe der Säure zu verwenden. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß teure Einrichtungen dieser Art durch eine einfache Meßpumpe ersetzt werden können, welche die Säure dem System mit einer konstanten Geschwindigkeit zugibt und damit eine konstante Zunahme der Färbegeschwindigkeit hervorruft. Dies stellt die Bildung egalisierter Färbungen sicher.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Beispiel 1

Ein Färbebad in einer Haspel-Färbemaschine enthält C.I.Acid Yellow 199 (0,75 Gew.-%, bezogen auf den zu färbenden Nylontextilstoff), ein Egalisierungsmittel (Matexil LA-NS, 1%, bezogen auf das Gewicht des Textilstoffs) und ein Antischaummittel (Silcolapse 5001, O,2 g/l) und ist mit Hilfe von Dinatriumhydrogenphosphat (1,0 g/l) und Natriumdihydrogenphosphat (0,2 g/l) auf einen pH-Wert von 8 gepuffert. Die Temperatur des Färbebads wird so rasch wie möglich auf den Siedepunkt erhöht. Nach einer Färbezeit von 15 min bei dieser Temperatur wird Schwefelsäure (0,1 ml/1 konzentrierte Säure) als verdünnte wäßrige Lösung über eine Meßpumpe mit einer konstanten Geschwindigkeit während

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20 bis 30 min zugegeben. Während der Zugabe der Säure fällt der pH-Wert des Färbebads allmählich nahezu linear auf 6,5. Nach beendeter Zugabe der Säure wird das Färben beim Siedepunkt weitere 10 min fortgesetzt, worauf ein gefärbter Textilstoff mit vorzüglicher Egalisierung entstanden ist.

Beispiel 2

In diesem Beispiel wird die Färbeflüssigkeit durch Zusatz von Tetranatriumpyrophosphat (1,0 g/l) und konzentrierter Schwefelsäure (0,04 ml/1) oder Ameisensäure (0,16 ml/1) oder Weinsäure (0,16 g/l) oder Essigsäure (0,32 ml/1) auf 8 gepuffert. Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei die gleichen Resultate erhalten werden.

In den obigen Beispielen können C.I.Acid Yellow 199 durch CI. Acid Red 396 oder C.I.Acid Blue 62 ersetzt werden. In ähnlicher Weise kann die zum Absenken des pH-Werts von 8 auf 6,5 verwendete konzentrierte Schwefelsäure durch Eisessig (0,2 ml/1), Ameisensäure (0,1 ml/1), Weinsäure (0,1 g/l) oder Zitronensäure (O,2 g/l) ersetzt werden.

Wenn die gleichen Färbungen unter Verwendung von Ammoniak anstelle des Natriumphosphats wiederholt werden, dann tritt eine rasche Änderung des pH-Werts während der Zugabe der Säure, zwischen den Werten von 7,5 und 6,7 ein, was zu unegalisieften Färbungen Anlaß gibt.

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Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Färben von Polyamidtextilmaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) das Textilmaterial in ein wäßriges Färbebad eintaucht, welches einen wasserlöslichen anionischen Farbstoff enthält, wobei der pH-Wert des Färbebads durch die Anwesenheit eines Alkalimetallphosphats über 7 gehalten wird;

(b) die Temperatur des Färbebads auf Färbetemperatur erhöht; und

(c) dem Färbebad eine Säure zusetzt, um dessen pH-Wert allmählich auf einen Wert zu senken, bei dem das Färben des Textilmaterials stattfindet, und mit dem Zusetzen und Färben fortfährt, bis das Färbebad weitgehend erschöpft ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalimetallphosphat Tetranatriumpyrophosphat verwendet wird.

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