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Verfahren zum Färben eines Fasergemisches
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Es ist bekannt Polyacrylnitril-Cellulose Fasermischungen mit basischen
und Direktfarbstoffen einbadig zu färben. Es werden meistens Färbungen mit schlechten
Nassechtheiten erhalten. Bessere Nassechtheiten werden erhalten, wenn man das genannte
Fasergemisch mit basischen und Reaktivfarbstoffen färbt; dieses Färbeverfahren muss
zweibadig durchgeführt werden: ausserdem wird eine bedeutend längere Färbedauer
benötigt.
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Es wurde nun ein einbadiges zweistufiges Färbeverfahren für das genannte
Fasergemisch mit basischen und Direktfarbstoffen gefunden, bei dem Färbungen mit
hohen Nassechtheiten und zudem in bedeutend kürzerer Färbezeit erhalten werden.
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Gegenstand der Erfindung ist ein einbadiges zweistufiges Verfahren
zum Färben eines Fasergemisches, bestehend aus einem mit einem basischen Farbstoff
färbbaren Textilmaterial und einem hydroxylgruppenhaltigen Textilmaterial, dadurch
gekennzeichnet, dass man in einer ersten Stufe, vorteilhaft bei 60-105°C und besonders
bei 95-105"C das mit einem abkühlt, vorteilhaft auf etwa 75-90°C, und in einer zweiten
Stufe und im selben Färbebad bei 75 bis 90°C das hydroxylgruppenhaltige Textilmaterial
mit einem substantiven bzw. einem Direktfarbstoff färbt, wobei solche basischen
Farbstoffe einzusetzen sind, die unter den Färbebedingungen bei der ersten und insbesondere
bei der zweiten Stufe nicht migrieren.
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Basisch färbbare Textilmaterialien sind vor allem Polyacrylnitril
oder durch anionische Gruppen modifizierte Polyacrylnitril oder Polyester.
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Hydroxylgruppenhaltiges Textilmaterial ist vor allem Cellulose, wie
Baumwolle, Zellwolle oder Viscose.
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Ein bevorzugtes Fasergemisch besteht aus Polyacrylnitril und Baumwolle
für Jogging Bekleidung.
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Vorteilhaft wird das gefärbte Fasergemisch, welches in den üblichen
Verhältnissen gemischt ist, z.B. 20% Cellulose bis 80% Polyacrylnitril oder 20%
Polyacrylnitril bis 80% Cellulose, und insbesondere 50% Cellulose und 50% Polyacrylnitril
entweder mit einem Fixiermittel F1 nachbehandelt, das ein Umsetzungsprodukt einer
primäre, sekundäre und/oder tertiäre Aminogruppen aufweisenden Verbindung rnit Cyanamid,
Dicyandiamid, Guanidin, Bisguanidin oder einem Derivat derselben, bzw.
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ein Additionssalz von organischen oder anorganischen Säuren von diesen
Verbindungen ist, oder mit einem Fixiermittel F2, das ein Umsetzungsprodukt von
F1 mit einer N-Methylolverbindung C) eines Harnstoffs, Melamins, Guanamins, Triazinons,
Urons, Carbamates oder Säureamids gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators
D) für die Vernetzung der N-Methylolverbindung ist.
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Es werden basische Farbstoffe verwendet, die unter den Färbebedingungen
insbesondere bei der zweiten Stufe, d.h. beim Färben des hydroxylgruppenhaltigen
Anteils, nicht migrieren. Basische Farbstoffe, die bei diesen Bedingungen migrieren
und deshalb bevorzugt nicht verwendet werden sind in der DOS 25'48'009 beschrieben.
Das Textilgemisch wird vorzugsweise nach dem Ausziehverfahren gefärbt.
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In der ersten Stufe für das basisch färbbare Textilmaterial, insbesondere
Polyacrylnitril, wie Orlon, Acrilan wird das Färbebad auf etwa 50-60"C erwärmt und
auf den gewünschten pH-Wert, vorteilhaft auf etwa 4 bis 5, gebracht, beispielsweise
mit einer anorganischen oder organischen Säure, vorteilhaft mit Ameisensäure oder
Essigsäure. Dem Färbebad können weitere für das Färben von Polyacrylnitril übliche
Hilfsmittel, wie Weichmacher, Retardiermittel, Gleitmittel, usw. zugegeben werden.
Bevorzugt ist die Verwendung von Antiprezipitanten, wie sie meistens beim einbadigen
Färben von Mischungen aus Polyacrylnitril mit andern Fasern eingesetzt werden. Nach
Zugabe des basischen Farbstoffs und des Textilgutes bei etwa 50-60"C wird das Bad
auf 95-105"C erwärmt und während 50 bis 90 Minuten bei dieser Temperatur gefärbt.
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Nach der Färbung mit dem basischen Farbstoff wird das Färbebad auf
eine Temperatur, bei der keine Migration des basischen Farbstoffs stattfindet, vorzugsweise
auf 75-90"C abgekühlt. Bei dieser Temperatur werden dann der substantive Farbstoff,
bzw. Direktfarbstoff und die für das Färben von hydroxylgruppenhaltigen Textilien,
vorteilhaft Baumwolle, üblichen Hilfsmittel, wie Natriumchlorid oder Natriumsulfat,
dem gleichen Färbebad zugegeben, ohne das in der ersten Stufe gefärbte Plyacrylnitril
zwischen zu trocknen. Das Färben des hydroxylgruppenhaltigen Materials wird vorteilhaft
bei einer Temperatur durchgeführt, bei der der verwendete basische Farbstoff nicht
migriert, vorzugsweise bei 75-90"C während 50 bis 80 Minuten.
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In basischen Farbstoffen ist die Anzahl der protonischen und/oder
kationischen Gruppen um eins grösser als die Summe der gegebenenfalls vor hndenen
anionischen Gruppen, z.B. Sulfonsäure- oder Carbonsäuregruppen. Die basischen Farbstoffe
können in metallfreier oder metallkomplexhaltiger Form eingesetzt werden. Geeignete
solche Farbstoffe sind beispielsweise im USP 4'273'707, in der britischen Patentanmeldung
2'081'734 A und der europäischen Patentanmeldung 51'041 bekannt.
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Geeignete Direktfarbstoffe sind aus der DOS 31'05'897 und 32'28'286
bekannt; bevorzugte Direktfarbstoffe liegen in Metallkomplexform, insbesondere Kupferkomplexform
vor.
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Fixiermittel F1 und F2, welche bei der Nachbehandlung verwendet werden
können, sind bekannt, z.B. aus der PCT-Offenlegungsschrift Nr. 81/2423; die erfindungsgemäss
verwendeten Produkte F1 werden in dieser PCT-Offenlegungsschrift als Produkte A)
hezeichnet; (siehe im Beispiel 1, Abschnitt 1 und 2).
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Die erfindungsgemäss verwendeten Produkte F2 sind die gemäss Anspruch
1 der PCT-Anmeldung 81/2423 erhaltenen Endprodukte. (siehe die Endprodukte der Beispiele
1 bis 12).
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Auch die für die Herstellung der Fixiermittel F2 verwendeten N-Methylolverbindungen
C) und Katalysatoren D) sind aus dieser PCT-Offenlegungsschrift bekannt.
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Ein bevorzugtes Fixiermittel F1 ist ein Umsetzungsprodukt eines Amins
der Formel RRN - (Z - X>n - Z- NRR I, worin R unabhängig voneinander Wasserstoff
oder einen gegebenenfalls durch Hydroxy, (1-4C)-Alkoxy oder Cyan substituierten
(1-10C)-Alkylrest, n eine Zahl von 0 bis 100, Z unabhängig voneinander (1-4C)-Alkylen
oder -Hydroxyalkylen und X unabhängig voneinander, wenn n :>0 ist, - 0 -9 - S
- oder - NR bedeuten, mit der Massgabe, dass das Amin der Formel I wenigstens eine
- NH - oder - NH2 Gruppe enthält, mit Cyanamid, Dicyandiamid, Guanidin oder Bisguanidin,
oder ein Derivat derselben, bzw. ein Additionssalz von organischen oder anorganische
Säuren hauptsächlich Mineralsäuren, z.B. als Sulfat, Carbonat, Phosphat, der Amine.
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tn den Polyaminen der Formel I bedeutet jedes R vorzugsweise Wasserstoff,
n ist vorzugsweise eine Zahl von 0 bis 4, X ist - NH - oder - NCH3 - und jedes Z
unabhängig voneinander, wenn n>0 ist, C2 3ealkylen.
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Bevorzugte Polyamine sind Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Tetraäthyl
enpentami n, 2-Aminoäthyl-3-aminopropylamin, Dipropylentriamin und N,N- bis (3-aminopropyl)-methylamin.
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Produkte dieser Art sowie ihre Herstellung sind z.B. aus der USA-Patentschrift
2'649'354 bekannt. Die Produkte F2 sowie die Umsetzung der Produkte F1 mit N-Methylolverbindungen
zu den entsprechenden Endprodukten ist aus der PCT-Anmeldung 81/2423 bekannt.
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Die Nachbehandlung des gefärbten Mi schtextilmateri als kann nach
an sich bekannten Methoden durchgeführt werden, besonders mit dem Fixiermittel F1
vorteilhaft nach dem Ausziehverfahren, hauptsächlich unter schwach sauren Bedingungen
und bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis
Kochtemperatur,
besonders von 50 bis 80"C. Die verwendete Menge des Fixiermittels, bzw. Nachbehandlungsmittels
ist weitgehend abhängig von der Farbtiefe der Färbung. In der Regel werden bis zu
3% bezogen auf das Trockengewicht des Textilgutes eingesetzt. Die Nachbehandlung
wird vorteilhaft in Gegenwart eines Elektrolyten, wie z.B. Natriumchlorid in einer
Menge von 3 bis 10 n/l durchgeführt. Das Fixiermittel, insbesondere das Fixiermittel
F2 kann auch durch Foulardieren, Besprühen, Tauchen oder sog. Minimalauftrag (z.B.
Schaumauftrag) oder andere bekannte Verfahren auf das gefärbte Textilmaterial aufgetragen
werden.
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Beispielsweise wird das Textilgut mit einer Flotte die 10-20 g/l Fixiermittel
F1 oder insbesondere F2 enthält, imprägniert und auf 80% (bezogen auf das Trockengewicht)
abgequetscht. Beim Foulardieren mit dem Fixiermittel F2 kann man 10-300 g/l F2 und
insbesondere 10-200 g/l F2 einsetzen.
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Die Nachbehandlungsflotte bzw. das - Bad kann weitere Hilfsmittel,
wie Weichmacher, Griffmittel, Netzmittel, Hydrophobiermittel usw. enthalten.
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Die erfindungsgemäss erhaltenen Färbungen des Fasergemisches besitzen
auch ohne Nachbehandlung mit dem Fixiermittel gute Echtheiten, insbesondere gute
Nassechtheiten.
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Besonders die Waschechtheit wird verbessert, deren Qualitätsniveau
auch bei 50-60"C-Wäschen keine Minderung erfährt. Ausserdem werden diese guten Echtheiten
in kürzerer Färbezeit erhalten, auch wenn die Färbungen nachbehandelt werden, als
vergleichsweise Färbungen von gleichen Mischgeweben, bei denen die hydroxylgruppenhaltigen
Textilien mit Reaktivfarbstoffen gefärbt werden.
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Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, das ein mit zwei
verschiedenen Farbstoffnuancen gefärbtes Fasergemisch nicht notwendigerweise nachbehandelt
werden muc.s, weil Ce beiden verschieden gefärbten Gewebe klar voneinander getrennt
sind.
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Die Nachbehandlung mit dem Fixiermittel ergibt je nach Auswahl der
Farbstoff, sei es ein basischer Farbstoff oder insbesondere ein Direktfarbstoff
eine noch etwas bessere Nassechtheit.
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In den folgenden Beispielen bedeuten die Teile Gewichtsteile, die
Prozente Gewichtsprozente, die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
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Herstellung des Fixiermittels Beispiel a) 103 Teile Diäthylentriamin
und 84 Teile Dicyandiamid werden auf 110O unter stetem Rühren erhitzt; bei 110O
setzt eine exotherm verlaufende Reaktion ein bei welcher Ammoniak abgespalten wird.
Nach Beendigung wird langsam auf 160O weitererhitzt bis die Ammoniakabspaltung beendet
ist (ca. 6 Std), die Gesamtmenge an abgespaltenem Ammoniak beträgt ca.
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34 Teile. Das Reaktionsprodukt wird in noch flüssigem Zustand ausgegossen
und nach Erstarren zu einem Pulver zerrnahlen.
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69.3 Teile dieses pulverförmigen Produktes werden langsam in 81 Teile
Wasser unter Rühren bei 35" eingetragen und anschliessend mit 53.4 Teilen einer
44.6%-igen Schwefelsäure unter Zugabe von 45 Teilen Eis teilneutralisiert. Hierbei
soll die Temperatur nicht über 48-50 ansteigen. Die erhaltene gelbliche Lösung weist
einen pH-Wert von 7.5 auf.
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Sie wird sprühgetrocknet und ist als Pulver weiss.
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Dieses Produkt wird als Fixiermittel in den nachfolgenden Beispielen
verwendet.
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Beispiel 1 In 1000 Teilen Wasser von 60O werden 0.5 Teile Natriumacetat
und, nach Einstellung auf ein pH-Wert von 4.5 mit Essigsäure, 0.15 Teile C.I.
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Basic Yellow 82, 0.01 Teile C.I. Basic Red 104 und 0.2 Teile Basic
Blue 3 zugegeben. Ein Polyacrylnitril/Baumwolle Mischgewebe wird in
dieses
Färbebad in einem Flottenverhältnis von 1:20 eingebracht. Die Temperatur des Bades
wird innerhalb 50 Minuten auf 105° gebracht und es wird während 35 Minuten bei dieser
Temperatur gefärbt. Nach Abkühlung auf 80" werden 0.29 Teile C.I. Direct Yellow
98, 0.55 Teile C.I. Direct Green 68 und 0.115 Teile C.I. Direct Brown 103 und 15
Teile Elektrolyt (Natriumchlorid oder Natriumsulfat) dem Färbebad zugegeben. Es
wird danach bei 80 während 60 Minuten weitergefärbt und dann gespült. Man erhält
eine olive Färbung mit guten Nassechtheiten.
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Die Nassechtheiten können für diese Färbung noch etwas verbessert
werden, wenn das gefärbte Gewebe in eine Lösung eines Nachbehandlungsbades, enthaltend
1% des Fixiermittels, bezogen auf das Warengewicht gemäss Beispiel a) eingebracht
wird und das Bad innerhalb 20 Minuten auf 60' aufheizt und das Gewebe bei 60O während
weiterer 20 Minuten nachbehandelt.
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Nach dem Spülen erhält man eine olive Färhung, die sich durch gute
Nassechtheiten, besonders eine hohe Waschechtheit auszeichnet und die auch nach
wiederholten 50°-Wäschen ihre guten Echtheiten beibehält.
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Beispiel 2 Man verfährt analog wie Beispiel 1, verwendet aber folgende
Farbstoffe: in der 1. Stufe werden 0.15 Teile C.I. Basic Yellow 82 und 0.2 Teile
einer handelsüblichen, coupagemittelhaltigen Farbstoffmischung, die C.I. Basic Violet
14, C.I. Basic Green 4, C.I. Basic Blue 3 und C.I.
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Basic Yellow 82 enthält, in der 2. Stufe 0.12 Teile C.I. Direct Yellow
98, 0.15 Teile C.I. Direct Red 83 und 0.9 Teile C.I. Direct Blue 251, eingesetzt.
Man erhält eine marineblaue Färbung mit guten Echtheiten.
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Anstatt des Fixiermittels gemäss Beispiel 1 kann das gefärbte Gewebe
auch mit einem Fixiermittel F2 wie in den Beispielen 1 bis 12 der PCT-Offenlegungsschrift
81/2423 beschrieben, nachbehandelt werden.
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Zusätzlich zu den hohen Nassechtheiten wird eine deutliche Verbesserung
der Knitterechtheiten erzielt, und es resultiert ein herabgesetzter Quellwert der
Cellulosefaser.