DE3725083A1 - Verfahren zum reaktivfaerben von cellulosefasermaterial - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von Cellulosefasern oder Cellulosefasern enthal­ tenden Fasermaterialien mit alkalisch fixierbaren Reak­ tivfarbstoffen aus elektrolythaltigen Färbebädern nach der Ausziehmethode, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man das zum Fixieren der Farbstoffe erforderliche Alkali vorzugsweise bei Fixiertemperatur in Form einer linearen durch programmierte Verweilstufen unter­ brochenen Dosierkurve zusetzt.

Das Färben von Reaktivfarbstoffen im Ausziehverfahren nach Dosiermethoden ist bekannt. So beschreibt US-P 43 72 744 ein Verfahren, in welchem das zur Fixie­ rung erforderliche Alkali so dem Bad kontinuierlich zu­ gesetzt wird, daß der pH-Wert während der zweiten Hälfte der Färbezeit von pH 7 bis pH 12 kontinuierlich zunimmt. In der EP 01 26 042 wird eine weitere Ausgestaltung der Alkalizugabefunktion zum Färbebad beschrieben, in dem das für die Reaktion erforderliche Alkali kontinuierlich progressiv zugeführt wird.

Diese Verfahren liefern nicht voll befriedigende Er­ gebnisse, insbesondere hinsichtlich der Egalitätssicher­ heit der Färbungen und bei Kombinationsfärbungen.

Dies wird erst durch das erfindungsgemäße Verfahren er­ reicht, welches höhere Betriebssicherheit und höhere Anpassungsfähigkeit aus unterschiedlichen Farbstoffkombi­ nationen und Maschinen- und Warenqualitäten gewähr­ leistet. Durch die Verwendung linear arbeitender Dosier­ pumpen mit konstanter Färbermengenkennlinie gestaltet sich das Färbeverfahren außerdem erheblich wirtschaft­ licher.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zum Färben von Wirk- und Webware auf Haspelkufe, Jets und Overflow-Maschinen sowie zum Färben von Garn in Form von Wickelkörpern und im Strang.

Als für das erfindungsgemäße Verfahren zum Färben der Cellulose geeignete Farbstoffe kommen folgende Reaktiv­ farbstoffklassen vorzugsweise in Frage: organische Farb­ stoffe aus der Reihe der Anthrachinon-, Azo-, Azometall­ komplex-, Formazan-, Oxazin- und Phthalocyaninreihe, die mindestens eine faserreaktive Gruppe enthalten, die beim Färbevorgang Säure abspaltet z. B. die Sulfatoethylsul­ fonyl-, Monochlortriazinyl-, Dichlortriazinyl-, Dichlor­ chinoxalinyl-, Trichlorpyrimidinyl-, Monofluortria­ zinyl-, 2,4-Difluor-5-chlorpyrimidinyl-, 2-Fluor-5- chlor-6-methylprimidinyl-, 4-Fluor-5-chlorpyrimidinyl­ gruppe. Reaktivfarbstoffe der vorgenannten Struktur sind in der Literatur in großer Zahl beschrieben worden (vgl. dazu beispielsweise DE-OS 11 86 160, DE-OS 15 44 499, DE-OS 12 28 013, DE-OS 16 44 171, DE-OS 25 56 640, DE-OS 16 44 208, DE-OS 16 44 617, DE-OS 16 44 616, Venkataraman, The Chemistry of Synthetic Dyes, Volume VI, Reactive Dyes; Academic Press, New York, London 1972). Insbesondere bevorzugt werden die in den Beispielen spezifizierten sowie mit ihnen strukturell verwandte Reaktivfarbstoffe beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt.

Beim Färben von Mischgewebe aus Cellulose und anderen Fasern werden zur Färbung des Nichtcellulose-Anteils der jeweiligen Mischfaser die für die entsprechende Faser üblichen Farbstoffe wie z. B. Dispersionsfarbstoffe in üblichen Konzentrationsverhältnissen eingesetzt. Im übrigen sei auch hier auf die Ausführungsbeispiele verwiesen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist wie oben erwähnt, für das Färben von Cellulosefasern sowie von Cellulose ent­ haltenden Fasern geeignet. Als Cellulosefasern seien genannt: Baumwolle, Zellwolle, Leinen.

Als im Gemisch mit Cellulose vorliegende Faser seien aufgeführt: Polyesterfasern, Polyamidfasern.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist außerdem geeignet für das Färben von Cellulosefasern im Gemisch mit Wolle und/oder Polyacrylnitrilfasern.

Der Anfangs pH-Wert sowie die Menge und Art der gege­ benenfalls zugesetzten Hilfsstoffe ist im Hinblick auf die zu färbenden Materialien zu wählen. Als derartige Hilfsstoffe kommen die für die Färbung der obengenannten Faser üblichen Hilfsstoffe in Frage. Beispielsweise seien aufgeführt: Egalisiermittel, Dispergiermittel, Antioxydantien, Carrier-Substanzen und andere.

Das beim erfindungsgemäßen Färbeverfahren vorzugsweise anzuwendende Alkali wird in Form von Natronlauge oder Sodalösungen bzw. Mischungen beider zugesetzt.

Je nach Farbtiefe und Warenqualität werden bevorzugt 4,2 bis 26,4 g Natriumhydroxid in gelöster Form pro kg Cel­ lulosefasermaterial zugesetzt.

Die Zahl der Dosierstufen liegt im allgemeinen bei 4- 10.

Zur Durchführung des Verfahrens wird bei 25-80°C, ins­ besondere bei 40-60°C die erforderliche Alkalimenge dem mit Farbstoffe und weiteren Hilfsstoffen insbesondere Salz versetzten Färbebad zudosiert. Beispielhafte Aus­ führungsformen sind die der folgenden Tabellen 1-3.

Tabelle 1

Dosierstufen-Verfahren mit programmierten Verweilstufen

Die Dosierzeit einschließlich der Verweilzeiten beträgt bevorzugt 30 bis 90 Minuten. Während dieser Zeit ist die Zuführung der Alkalilösung in das Färbebad in einer un­ terschiedlichen Anzahl von Zeitabschnitten gleicher oder unterschiedlicher Dauer mit konstanter Leistung in Be­ trieb und diese wird in längeren Abschnitten durch eine entsprechende Zahl unterschiedlicher Verweilzeiten un­ terbrochen. Besonders bewährt hat sich ein Verfahren, in dem die Zahl der Dosierabschnitte mit der Dosierzeit zunimmt.

Tabelle 2 Aufteilungsbeispiel für die Dosier­ stufenbreite im Dosierverfahren mit programmierten Verweilstufen

Dosierprogramm für eine Dosierzeit von 60 Minuten ein­ schließlich Verweilzeit für eine Pumpe mit konstanter Leistung von 780 l/Std.

Anzahl der Dosierstufen: 3
Anzahl der Verweilstufen: 4

mit abnehmender Dosierzeit/Dosierstufe und zunehmender Verweilzeit/Verweilstufe.

Je nach Maschinentyp und Farbstoffkombination insbe­ sondere bei langsam laufenden Maschinen (Overflow­ maschine) und schwer egalisierenden Warenqualitäten wird in der Weise gearbeitet, daß die Alkalizuführung während der Dosierzeit durch stets gleichlange Verweilstufen unterbrochen wird.

Beim Färben von Wickelkörpern mit geringer Durchflutung kann die Verteilung von Dosierpumpenlaufzeit zu Dosier­ pumpenstandzeit, bzw. von Dosierstufe und Verweilstufe in der Weise erfolgen, daß sie direkt auf die Durchflu­ tungsrichtung und Dauer der Durchflutung abgestimmt wird. In diesem Fall erfolgt die Zuführung der Alkali­ lösung ausschließlich, wenn die Flottenzirkulation durch die Spule von innen nach außen stattfindet. Während des Flottenrichtungswechsels und bei der Flottenzirkulation von außen nach innen liegt dann die Verweilzeit. Das Verhältnis von Pumpenlaufzeit und Verweilstufe richtet sich nach dem üblichen Richtungsverhältnis innen zu au­ ßen, wie z. B. 3 zu 3 bis 3 zu 6 oder 4 zu 4 bis 4 zu 5.

Tabelle 3

Dosierstufenprogramme für konstante Dosierstufenzeiten und konstante Verweilstufenzeiten bei unterschiedlicher Dosierzeit und Zahl der Dosier- und Verweilstufen

Beim Färben mit Farbstoffen stark unterschiedlicher Reaktivität wird vorteilhafter Weise mit nur einer Verweilzeit gearbeitet, wobei die Lage der Verweilstufe bezüglich pH und Temperatur des Färbebades in Vorver­ suchen auf die jeweilige Farbstoffkombination, den Maschinentyp und die Warenqualität abgestimmt werden kann. Je nach den betrieblich vorliegenden Bedingungen beträgt dann bei einer Dosierzeit von insgesamt 60-90 Minuten die erste Dosierstufe ca. ein viertel, die Ver­ weilstufe ebenfalls ca. ein viertel und die restliche Dosierzeit zwei viertel der Gesamtdosierzeit.

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren entfällt durch die lineare Alkalizugabe die für progressive Dosierkurven typischen Überkonzentration im drittel Viertel des Fixierprozesses.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung des erfindungsge­ mäßen Stufendosierverfahrens mit programmierten Verweil­ zonen ist das einbadig zweistufige Färben von Mischmate­ rial mit stark veränderten pH-Wert zwischen zwei Färbe­ programmen. Beispielsweise genannt seien pH-Wechselvor­ gänge von sauer nach alkalisch bzw. alkalisch nach sauer. Die programmierte Verweilstufe gestattet auch hier individuelle Durchführung vollautomatischer Färbe­ prozesse ohne Kopplung an aufwendige Dosiersysteme, wie sie zur Kombination von degressiven und progressiven Alkali-Dosierkurven bzw. Dosierkurven mit unterschied­ licher Progressivität erforderlich sind.

Die Nachbehandlung der gefärbten Gewebe geschieht in an sich bekannter Weise, insbesondere Spülen und Seifen.

Beispiel 1

100 kg eines gebleichten Baumwolltrikotmaterials werden auf einer geregelten Dosierpumpe versehenen Jetfärbe­ apparat mit 1000 l einer 60°C warmen Flotte aus ent­ härtetem Wasser von pH 7 behandelt, welche 50 kg Koch­ salz und 2 kg des Farbstoffs I enthält.

Nach 12 Minuten Behandlung unter diesen Bedingungen wird an der Saugseite der Hauptzirkulationspumpe mit Hilfe der geregelten Alkali-Dosierpumpe während 60 Minuten in 5 von 4 Verweilstufen ohne Alkalizulauf unterbrochenen Dosierstufen 100 l einer verdünnten Natronlauge, welche 0,8 kg Ätznatron enthält, so in den zirkulierenden Fär­ beflottenstrom gespritzt, daß die Pumpe 4 Minuten läuft, dann 8 Minuten steht. 5 Minuten läuft, 7 Minuten steht, 6 Minuten läuft und 6 Minuten steht, dann 8 Minuten läuft und 4 Minuten steht und zum Schluß 12 Minuten läuft.

Nach Beendigung der Alkalizugabe läuft die Färbung weitere 12 Minuten bei gleicher Temperatur. Anschließend wird gemustert, die erschöpfte Flotte abgelassen, zwei­ mal kalt, zweimal bei 80°C gespült und wie üblich ko­ chend geseift. Man erhält in hoher Fixierausbeute eine egale Rotfärbung.

Beispiel 2

100 kg einer gebleichten und mercerisierten Baumwoll­ wirkware werden auf einem kommerziellen Overflowfärbe­ aggregat mit einer Flotte von 50°C behandelt, die in 700 l enthärtetem Betriebswasser einer Ursprungshärte von 20°C D. H.

 0,6 kg des Farbstoffs II
 0,9 kg des Farbstoffs III und
 1,1 kg des Farbstoffs IV sowie
40,0 kg Kochsalz enthält.

In diese Färbeflotte werden während 90 Minuten mit Hilfe einer Dosierpumpe nach folgendem Dosierschema 100 l einer wäßrigen Natronlauge gepumpt, welche 0,8 kg Ätznatron enthält.

10 Minuten 30 l
 6 Minuten Verweilen
 6 Minuten 10 l
 6 Minuten Verweilen
 6 Minuten 10 l
 6 Minuten Verweilen
 6 Minuten 10 l
 6 Minuten Verweilen
24 Minuten 40 l

Nach dieser Zeit wird weitere 6 Minuten verweilt, gemustert, die Flotte abgelassen und wie üblich gespült und geseift.

Man erhält eine egale Beige-Färbung mit guten Echtheits­ eigenschaften.

Beispiel 3

100 kg eines gebleichten Baumwollgarnes werden auf einem konventionellen Garnfärbeapparat mit einer Flotte von 50°C behandelt, die in 700 l enthärtetem Betriebswasser einer Ursprungshärte von 20° D. H.

 1,2 kg des Farbstoffs III
 0,3 kg des Farbstoffs IV und
 2,5 kg des Farbstoffs V sowie
40,0 kg Kochsalz

enthält.

In diese Färbeflotte werden während 60 Minuten mit Hilfe eines gesteuerten Zusatzventils nach folgendem Dosierschema 100 l einer wäßrigen Natronlauge zudo­ siert, welche 0,92 kg Ätznatron enthält.

 5 Minuten 10 l
 3 Minuten Verweilen
10 Minuten 20 l
 4 Minuten Verweilen
15 Minuten 30 l
 3 Minuten Verweilen
20 Minuten 40 l

Nach dieser Zeit wird weitere 10 Minuten verweilt, gemustert, die Flotte abgelassen und wie üblich gespült und geseift. Man erhält eine egale Olivfärbung mit guten Echtheitseigenschaften.

Beispiel 4

100 kg eines gebleichten Baumwollgarnes werden auf einem konventionellen Garnfärbeapparat mit einer Flotte von 50°C behandelt, die in 700 l enthärtetem Betriebswasser einer Ursprungshärte von 16° D. H.

 1,3 kg des Farbstoffs III
 1,1 kg des Farbstoffs I und
 2,1 kg des Farbstoffs V sowie
60,0 kg Natriumsulfat

enthält.

In diese Färbeflotte werden während 60 Minuten mit Hilfe einer gesteuerten Dosierpumpe nach folgendem Schema 70 l einer Mischung aus

1,4 kg Soda wasserfrei und
0,35 l Natronlauge 38° Be zudosiert.

Nach dieser Zeit wird weitere 16 Minuten verweilt, gemustert, die Flotte abgelassen und wie üblich gespült und geseift. Man erhält in hoher Ausbeute eine egale Braunfärbung mit guten Echtheitseigenschaften.

Claims (7)

1. Verfahren zum Färben von Cellulosefasern und/oder Cellulosefasern enthaltenden Textilmaterialien mit alkalisch fixierbaren Reaktivfarbstoffen aus elek­ trolythaltigen Färbebädern nach dem Ausziehver­ fahren, dadurch gekennzeichnet, daß man das zum Fixieren der Farbstoffe erforderliche Alkali vor­ zugsweise bei Fixiertemperatur in Form einer line­ aren durch programmierte Verweilstufen unter­ brochenen Dosierkurve zusetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkali in 4-10 Stufen zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zeitdauer der Zugabe- bzw. Ver­ weilstufen unterschiedlich ist.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verhältnis Alkalizugabezeit Ver­ weilzeit 4 : 1 bis 1 : 4 beträgt.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit konstanten Verweilzeiten gear­ beitet wird.

6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit abnehmenden Verweilzeiten gear­ beitet wird.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit zunehmenden Verweilzeiten gear­ beitet wird.