-
-
Mittel, deren
und Verwendung Die vorliegende Erfindung betrifft neue Mittel zur Verbesserung der
Nassechtheiten von Färbungen und Drucken auf cellulosehaltigen Textilien.
-
Färbungen und Drucke mit Direktfarbstoffen sind in ihrer Wasser- und
Waschechtheit oft ungenügend. Die oberflächlich an die Cellulosefaser gebundenen
Farbstoffe werden von der Faser durch wiederholte Waschprozesse allmählich weggelöst.
Beim Ausbluten in die Waschflotte können sie teilweise wieder auf ungefärbtes Cellulosematerial
aufziehen.
-
Es fehlt nicht an Versuchen, diese Nachteile zu beheben. Von den bisher
verwendeten Methoden zur Verbesserung der Nassechtheiten von Direktfärbungen seien
beispielsweise erwähnt: die Komplexbildung mit Metallsalzen auf der Faser, eine
Diazotierung des Farbstoffes auf der Faser, weiter eine Formalisierung des Farbstoffes
und der Faser salze schliesslich die Imprägnierung mit Kunstharzen und der Einsatz
von kationisch wirkenden Nachbehandlungsmitteln. Der Einsatz kationisch wirkender
NacbbehandIungsmittel hat sich dabei besonders bewährt.
-
Der Nachteil aller bisherigen Methoden besteht nun darin, dass die
zwar erreichten Echtheiten nur temporär sind. Nach wiederholten, besonder alkalischen
Waschoperationen, speziell bei höheren Temperaturen, vor allem zwischen 50 - 100
° C, werden die Nachbehandlungsmittel von der Faser gelöst, was dazu führt, dass
die Färbungen ihre Nassechtheiten wieder verlieren.
-
Bei Färbungen mit Reaktivfarbstoffen muss durch zeit- und energieaufwendige
Waschoperationen der nicht chemisch gebundene Farbstoffanteil nach der Fixierung
entfernt werden, da dieser sonst bei späteren Waschprozessen ausbluten werde.
-
Ziel des erfindungsgemässen Verfahrens ist demnach eine waschbeständige
Verbesserung der Nassechtheiten von Färbungen von Cellulosefasern, welche auch wiederholten
Waschoperationen bei Temperaturen zwischen 40 - 100 ° C, speziell aber bei und oberhalb
60 0 C widerstehen.
-
Aus DE-PS 1 124 467 ist es bekannt, die Waschechtheiten von Direktfärbungen
auf cellulosehaltigen Materialien zu verbessern, indem nach der Färbung quaternäre
Polyalkylenpolyamine und härtbare Harzvorprodukte (z.B. Dimethyloldihydroxyäthylenharnstoff
gleichzeitig und zusammen auf das Vorgefärbte aufgebracht werden und danach mit
einem bekannten Härtungskatalysator, z.B. lilgC12 ausgehärtet wird. Diese Arbeitsweise
wird als Verbesserung der bekannten Nachbehandlung mit quaternären Polyalkylenpolyaminen
einerseits und härtbaren Harzvorprodukten andererseits herausgestellt. Die Wascllechtheitsverbesserung
der gemäss DE-PS 1 124 467 behandelten Färbungen lässt aber noch deutlich zu wünschen
übrig und erreicht auf keinen Fall die Qualität einer Färbung von cellulosehaltigen
Materialien rnit Reaktivfarbstoffen.
-
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Textil- und Färbereinilfsmittel,
gekennzeichnet durch einen Gehalt eines Umsetzungsproduktes eines quaternären Polyalkylenpolyamins
(A) mit N-Methylolverbindungen von Harnstoffen, Melamin, Urethanen, Triazionen,
Uronen, Carbamaten oder Säureamiden (B) und einem Härtungskatalysator (C).
-
Gegenstand dieser Erfindung ist weiter die Verwendung dicscr Mittel
zum Färben von Cellulosefasern enthaltenden oder aus diesen bestilenden Textilien
sowie schliesslich auch die Textilien, welche mit diesen Mitteln gefärbt werden.
-
Die mit den erfindungsgemässen Verbindungen erzielbaren waschbeständigen
Verbesserungen der Nassechtheiten von Direktfärbungen und Drucken auf Cellulosetextilien
sind auch bei alkalischen wiederholten Wäschern bei Temperaturen zwischen 40 - 1000
, besonders bei und über 60 ° äusserst beställdig. Waschlaugen (Flotte z.B. 1:50)
mit z.B. 5 g/l Seife und 2 g/l Soda calc. und mehrmalige Waschvorgänge von je 30
Minuten werden problemlos vertragen. Reine Cellulose aller gebräuchlichen Typen
sowie Mischgewebe von Cellulosefasern mit anderen nativen oder synthetischen Fasern
können so waschecht mit Direktfarbstoffen gefärbt werden.
-
Durch die erfindungsgemässe Nachbehandlung der mit Direkt- oder Reaktivfarbstoffen
gefärbten Textilien wird eine Fixierung erreicht, welche eine bisher nicht mögliche
Verbesserung der Nassechtheiten mat sich bringt. Gleichzeitig wird eine Vernetzung
der Cellulosefasern (Veredlung), verbunden mit einer herabgesetzten Quellung in
wässrigen wie alkalischen Lösungen erzielt. Hierdurch erreicht man ein rascheres
Trccknen, eine verbesserte Dimensionsstabilität sowie eine erhöhte Knitterechtheit.
-
Bei Reaktivfarbstoffärbungen kann bei der erfindungsgemässen Nachbehandlung
eine Nachwäsche teilweise oder vollständig entfallen, weil der nicht chemisch gebundene,
verseifte Reaktivfarbstoff so fest fixiert wird, dass er bei späteren Wäschen nicht
ausblutet. Hierdurch verbessert sich nicht nur die Farbausbeute, sondern der Färbevorgang
wird durch Ersparnis an Zeit und Energie ökonomischer.
-
Die thermische Fixierung erfolgt erfindungsgemäss bei Temperaturen
zwischen 100 - 200 ° C, besonders zwischen 140 - 180 ° C. Die Zeit, die zur Trocknung
auf etwa 3 - 4 % Wassergehalt (Restfeuchte) und zu einer genügenden Polykondensaticn
mit den OR-Gruppen der Cellulosefasern notwendig ist, liegt je nach Temperatur zwischen
300 Sekunden und 5 Sekunde
Durch Reaktion der beiden Ausgangsprodukte
(A) und (B) entsteht in Gegenwart von (C) ein Vorkondensat, das in seinen waschechtheitsverbessernden
Eigenschaften die gemäss DE-PS 1 104 926 gefärbten Textilien übertrifft.
-
Als quaternäre Polyalkylenpolyamine (A) sind alle diejenigen geeignet,
die schon im Verfahren der DE-PS 1 124 467 als geeignet beschrieben worden sind.
-
Produkte dieser Art sind dort als bekannt herausgestellt; ihre Herstellung
wird z.B. in den deutschen Patentschriften 960 178, 1 040 503 und 1 104 926 erwähnt
oder beschrieben. Dort nicht genannte Verbindungen können entsprechend hergestellt
werden. Bevorzugte Verbindungen (A) für die Herstellung der erfindungsgesässen Mittel
sind die Umsetzungprodukte von 1,2-Bis-(dimethylamino-) äthan und 2,2'-Dichlordiäthyläther.
-
Die zweite Gruppe der Ausgangsnaterialien der vorliegenden Erfindung
sind allgemein N-Methylol-Vernetzer für Cellulosefasern. Beispielsise seien genannt
acyclische wie auch cyclische N-MeMhylolharnstoffe, die auch veräthert sein können.
Verätherte Derivate sind z.B. niedere Alkyläther mit vor allem 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.
Als N-Methylolharnstoffe kommen alle Derivate, d.h. Harnstoffabkömlinge mit N-Methylol-Gruppen,
in Frage, z.B. solche des Aethylenharnstoffs, Propylenharnstoffs, Acetylendiharnstoffs,
Dihydroxyäthylenharnstoffs, Uron- oder Triazonderivate und im weitesten Sinne auch
Urethane, Carbamate von diesen, z.B. solche der Acrylsäuren. Beispielsweise seien
gennant: N,N'-Dimethylolharnstoff, N,N'-Dimethylolharnstoff-dimethyläther, N,N'-Tetramethylolacetylendiharnstoff,
N,N'-Dimethylolpropylenharnstoff, 4,5-Dimethydroxy-N,N'-dimethyloläthylenharnstoff,
4,5-Dihydroxy-N,N'-dimethyloläthylenharnstoff-dimethyläther, N,N'-Dimethylol-5-hydroxypropylenharnstoff,
4-Methoxy-5,5-dimethyl-N,N'-dimethylolpropylenharnstoff, N,N'-Dimethylol-äthylenharnstoff
sowie
weiter auch die Methoxymethylmelamine, Dimethylolalkan-diol-di
urethane, Dimethylol-hexy-hydrotriazinone, Dimethoxymethyl-urone, Dimethylol-carbamate
und verwandte Verbindungen, die allein oder im Ganisch miteinander verwendet werden
können.
-
Für das Verfahren besonders geeignet sind die hydrolysenbeständigen
Reaktantharze, wie die N-Dimethylol- odcr N-Dialkoxymethylderivate von 4,5-Dihydroxy-
bzw. 4,5-Dimethoxyäthylenharnstoff, 4-Methoxy-5,5-dimethylpropylenharnstoff und
N-Dimethylol- bzw. N-Dialkoxymethylderivate von Carbamaten. Solche hydrolysenbeständigen
N-Methylolverbindungen sind z.B. beschrieben in Textil-Veredlung 3 No. 8, S. 414
- 415 (1968).
-
Vm die Reaktion des Umsetzungsproduktes aus (A) und (B) mit den OH-Gruppen
der Cellulose durchzuführen, werden Katalysatoren (C) bendtigt, die als solche für
die Vernetzung von Verbindungen des Typs (B) bei der Cellulose bekannt sind. Es
handelt sich dabei z.B. um sauer reagierende Salze mehrwertiger Metalle wie die
Nitrate, Sulfate, Chloride oder Hydoogenphosphate von Aluminium, Magnesium oder
Zink (beispielsweise Aluminiumnitrat, -sulfat,-chlorid oder -dihydrogenphosphat,
Magnesium- bzw. Zinknitrat, -sulfat, -chlorid oder -dihydrogenphosphat oder auch
Mischungen derselben, wie eine solche aus Magnesiumchlorid, Aluminiumchlorid und
Aluminiumhydroxychlorid, Zinknitrat und Aluminiumsulfat u.a.).Weiter geeignet sind
Zinkfluorborat, Zinkonyloxychlorid. Geeignet sind auch die genannten Katalysatoren
in Gemisch mit neutralen anorganischen wasserlöslichen Salzen, insbesondere mit
Alkalimetallsulfaten wie Natriumsulfat oder Kaliumsulfat oder Erdalkalisulfaten
oder Chloriden vor allem des Calciums. Auch sind Kanr binationen von Säuren und
Salzen wie Phosphorsäure-Ammoniumchlorid, Calciumchlorid und organische Säuren wie
Citronensäure geeignet. Weitere Beispiele sind Natriumbisulfat, die Tetrafluorborate
des Zinks und Magnesiunus, organische Hydrochloride, z.B. das 2-Amino-2-methylpropanol-hydrochlond.
Auch organische Säuren selbst, z.B. Citronensäure, Oxalsäure, Maleinsäure, Glykolsäure,
Trichloressigsäure und
anorganische Säuren wie Phosphorsäure, Salzsäure
können hier verwendet werden, entweder allein odcr in Kombination mit Metall salzen
Geeignete Katalysatoren sind schliesslich auch Ammoniumsalze anorganischer Säuren
wie Ammoniumnitrat, -chlorid, -sulfat, islono- und Diammoniumphosphat, Ammoniumoxalat
u.ä.. Welcher Katalysator im gegebenen Fall verwendet wird, hängt weitgehend von
der Auswahl des Mittels (A) und (B) ab.
-
Bevorzugte Katalysatoren sind die oben erstgenannten M-, g- oder Zn-Salze,vor
allen die Mg-Salze, besonders MgCl2, gegebenenfalls zusammen mit Alkali-, besonders
Na-sulfat, wobei der optimale Katalysator vom Typ der verwendeten Komponente (B)
abhängt.
-
Die erfindungsgemässen Mittel können erhalten werden aus den Produkten
(A), durch portionenweise Zugabe in das auf ca. 60 bis 70 ° C vorgewärmte Kunstharz
(B) in Gegenwart des Katalysators (C) unter standigem Rühren bis zur Lösung. Der
vorgewärmten Knustharzlösung kann zweckmässig der vorher gelöste Katalysator (C)
zugegeben werden, dieser kann jedoch auch später zugefügt werden.
-
Das Verhältnis der Ausgangsprodukte (A), (B) [und (C)] liegt in nachfolgenden
Grenzen (Gewichtsteile): 5 - 40 Teile A; 25 - 110 Teile B; 1 - 30 Teile C und bevorzugt
10 - 20 Teile A; 35 - 75 Teile B; 5 - 15 Teile C (alle berechnet auf Trockensubstanz).
-
Die Färbe- oder Ausrüstungsflotten können weitere Hilfsmittel enthalten
wie Appretiermittel, Weichmacher, Mittel zur Verbesserung der Scheuer- und Reissfestigkeit,
Soil-Release-Produkte, Hydrophobiermittel und andere, wobei diese mit den erfindungsgemäss
zu verwendenden Mittel selbstverständlich stabile wässrige Lösungen ergeben müssen.
-
Neben der Vorwendung auf Cellulosefasern wie z.B. Baumwolle und Viskose
können auch deren Mischgewebe z.B. mit Synthesefasern erfirdungsgemäss behandelt
werden, wenn sie mit Direkt- oder Reaktivfarbstoffen gefärbt wurden.
-
Die Verwendung der Vorkondensate der Verbindungen (A) und (B) [in
Gegen-wart von (C)] bringt gegenüber der bekannten Anwendung gemass DE-PS 1 124
467 Vorteile, die Waschechtheiten betreffend, mit sich, die unerwartet sind und
aus der Beschreibung der vorgenannten Patentschrift nicht entnommen werden können.
-
Auch den Ausgangsmaterialien des Typs (A) gegenüber, die aus den oben
genannten weiteren Patentschriften als Hilfsmittel für die Verbesserung der Echtheiten
von Färbungen mit substantiven Farbstoffen bekannt sind, bringt die erfindungsgemässe
Verwendung der Unsetzungsprodukte (Vcrkondensate) aus (A) und (B) deutliche Vorteile
mit sich.
-
Die Verbindungen des Typs (B) sind, zusammen mit den Katalysatoren
(C), schon als Veredlungsmittel zum Knitterfestausrüsten von Cellulosetextilien,
bekannt. Mit den erfindungsgemassen Produkten wird bei gleichzeitiger Echtheitsverbesserung
eine gleich gute oder bessere Hochveredlung erzielt, als mit den Verbindungen des
Typs (B) allein.
-
Die Fixierung geschieht nach einem der bekannten Trockenvernetzangsvorfahren;
so kann rrnn beispielsweise bei Raumtemperatur mit einer das erfindungsgemässe Mittel
enthaltenden Flotte, gegebenenfalls unter Zusatz eines Weichmachers und Griffmittels,imprägnieren,
abquetschen und darauf entweder durch ein Schocktrocknungsverfahren das Vortrocknen
und Kondensieren in einer Operation bei Temperaturen zwischen 100 - 200 ° C, besonders
140 - 180 ° C, durchführen. Man kann auch bei Temperaturen von 70 - 120 ° C vortroCknen
und anschliessend bei Temperaturen von 130 - 180 ° C während 2 bis 8 Minuten vernetzen.
Für das Aufbringen sind übliche Irrrägnierverfahren, z.B. auf einem Foulard
geeignet.
Auch durch Spriahen, Pflatschen oder im Schaumauftrags-Wege kann die Imprägnierung
durchgeführt werden.
-
Die Mengen, in welchen die erfindungsgemässen Mittel verwendet werden,
sind weitgehend abhängig von der Farbtiefe der zu fixierenden Färbungen. Bei Färbungen
z.B. 1/1 Richttypstärke betragen diese Mengen 30 - 200 g/l Imprägnierflotte, bei
einem Abquetscheffekt nach dem Imprägnieren von ca. 70 - 100 % auf das Trockengewicht
der Ware. Um eine waschbeständige Nassechteitsverbesserung von Direktfärbungen mit
genügenden Knitterechtheiten bei Baumwolle zu erhalten, benötigt man ca.
-
70 - 140 g/l, bei regenerierter Cellulose sollte diese Menge bis um
ca. 50 % erhöht werden auf ca. 100 - 200 g/l. Bei Mischgeweben ralt Celluloseanteil
ist die Einsatzzenge auf den Celluloseanteil zu bcrechnen.
-
Speziell geeignete Farbstoffe für das erfindungsgemässe Vorfahren
sind z.B. die im Color Index genannten Direct Yellow 98, Direct Red 80, 83 und 207,
Direct Violet 47 und 66, Direct Blue 77, 90 und 251, Direct Green 31, 65 und 67,
Direct Brown 103 und 200, Direct Black 62, 117 und 118, Direct Brown 200 und ähnliche.
Besonders geeignete Reaktivfarbstoffe sind solche, in welchen die Farbstoffkomponente
eine hohe Substantivität aufweist.
-
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten Teile Gewichtsteile, % Gewichtsprozente,
Temperaturangaben erfolgen in ° C.
-
Beispiel 1 Nach den Angaben der DE-PS 1 124 4G7 wird das Ausgangsmaterial
wie folgt hergcstellt:
In einen Rührkolben werden 116 Teile 1,2-Bis(dimethylamino)-äthan
und 143 Teile 2,2'-Dichlordiäthyläther 40 Stunden lang auf 90 - 95 ° er hitzt. Das
erhaltene quaternäre Polyäthylenpolyamin wird sofort wie folgt weiter verarbeitet.
-
100 Teile einer 50 %-igen Lösung von Dimethyloldihydroxyäthylenharnstoff
werden auf 70 - 800 vorgewärmt und in diese Lösung werden 15 Teile Magnesiumchlorid-hexahydrat
unter ständigen Rühren gelöst. In diese klare Lösung werden 20 Teile des vorgenannten
Produktes portionenweise bei ca. 70 ° eingerührt, bis sich alle Bestandteile klar
gelöst haben. Es wird weitere 2 - 3 Stunden gerührt, bis die Reaktion abgeschlossen
ist. Es resultiert eine klare wasserlösliche Flüssigkeit. Das entstandene Produkt
kann direkt zur Fixierung von Direktfärbungen verwendet werden.
-
Beispiel 2 Eine Baumwollfärbung mit C.I. Direct Blue 90 (Richttyptiefe
1/1) wird mit einer Lösung, enthaltend 100 g/l des Produktes gemäss Beispiel 1,
auf einem Foulard imprägniert und auf eine Flottenaufnahme von ca.
-
80 % abgequetscht. Sodann wird auf einem Spannrahmen bei einer Temperatur
von 175 - 180 ° derart schockgetrocknet, dass die reine Kondensationszeit des trockenen
Gewebes ca. 30 - 45 Sekunden beträgt. Die fixierte Färbung zeichnet sich durch eine
hohe 7Waschechtheit aus1 die auch nach wiederholten 60 °-Wäschen illre guten Echtheiten
beibehält und sogar einer Hochwäsche widersteht. Gleichzeitig wird eine deutliche
Verbesserung der Knitterechtheiten erzielt und es resultiert ein herabgesetzter
Quellwert der Cellulosefaser.
-
Beispiel 3 Eine Baumwollfärbung mit 3 g Ci, Direct Blue 253 wird mit
80 g/l einer Lösung hergestellt gemäss Beispiel 1 nachbehandelt. Das Verfahren gemäss
Beispiel 4 wird angewandt.
-
Es resultiert eine vorzügliche Nassechtheit verbunden mit Knitterechtheitsverbesserungen.
-
Beispiel 4 Eine Färbung mit 2,4 % C.I. Direct Violet 6G wird wie in
Beispiel 4 beschrieben mit dem Mittel gemäss Beispiel 1 nachbehandelt.
-
Eine verbesserte allgemeine Nassechtheit, die auch wiederholter Wäsche
bei erhöhten Temperaturen widersteht, wird erhalten.