DE3729460A1

DE3729460A1 - Verfahren zum faerben von polyamidfasern

Info

Publication number: DE3729460A1
Application number: DE19873729460
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl Ing Hucke; Ergun Dipl Ing Tamer; Wilfried Dipl Ing Jans
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1987-09-03
Filing date: 1987-09-03
Publication date: 1989-03-16
Also published as: EP0305858A3; EP0305858B1; EP0305858A2; JPH0197284A; DE3876723D1

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Isotherm-Färbeverfahren zum Färben von natürlichen und synthetischen Polyamid materialien in Gegenwart eines Hilfsmittelgemisches aus

A. Polyalkylenglykoletherketten aufweisenden Verbin dungen der Formel oder deren Quaternierungsprodukte der Formel worin
R für C₁₂-C₂₂-Alkyl, C₁₂-C₂₂-Alkenyl oder C₁₂-C₂₂-Cycloalkyl,
R₁ für C₁-C₄-Alkyl oder eine Gruppe der Formeln R₂ für Wasserstoff oder Methyl,
R₃ für Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C₁-C₄-Alkyl oder Aralkyl,
A⊖ für eine anionische Gruppe,
M⊕ für ein Kation und
m und n unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 1 bis 40 stehen und die Summe von m und n 5 bis 70 ist mit der Maßgabe, daß mindestens 80% der im Molekül enthaltenen Alkylenoxid-Einheiten Ethylen oxid-Einheiten sind, und
B. Polyalkylenglykoletherketten aufweisenden Verbin dungen der Formel worin
R und R₂ die vorstehend genannte Bedeutung haben, und
R₄ für Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C₁-C₄-Alkyl oder Aralkyl oder die Gruppe R₅ für die Gruppe R₆ für -CHR₂- oder Arylen,
X⊖ für ein Anion und
x, y und z unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 1-20 stehen und die Summe von x, y und z 10-20 ist mit der Maßgabe, daß mindestens 80% der im Molekül enthaltenen Alkylenoxid-Einheiten Ethylenoxid-Einheiten sind.

Die Polyamidmaterialien werden mit einer wäßrigen Flotte von 40-90°C in Berührung gebracht, die außer dem ge nannten Hilfsmittelgemisch einen oder mehrere Farbstoffe und gegebenenfalls weitere übliche Färbehilfsmittel mit Ausnahme der zur Fixierung und Baderschöpfung erforder lichen Säure enthält. Die Säure wird bei konstanter Tem peratur zwischen 40 und 90°C hinzugefügt.

Das Hilfsmittelgemisch enthält vorzugsweise die Kompo nenten A und B im Gewichtsverhältnis 1 : 1 bis 1 : 0,5.

Als Reste R seien beispielsweise der Dodecyl-, Tetrade cyl-, Pentadecyl-, Hexadecyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Eikosyl-, Behenyl-, Oxtadecenyl- und Abietylrest ge nannt.

Für R₃ seien als gegebenenfalls substituierte C₁-C₄-Al kylgruppen die Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, i-Propyl-, n- oder sec.-Butylgruppe, ferner durch eine Hydroxy-, Carboxyl-, niedere Carbalkoxy- oder Carbonamidgruppe substituierte C₂-C₄-Alkylreste, wie der 2-Hydroxyethyl-, Carbonamidomethylrest, genannt. Als gegebenenfalls sub stituierte Aralkylreste kommen vor allem der Benzyl- und Phenylethyl-Rest in Betracht, die durch OH, Cl oder CH₃ substituiert sein können.

Bevorzugtes Arylen ist Phenylen.

Als anionische Gruppe A⊖ kommen insbesondere die SO₃⊖- und SO₄⊖-Gruppe in Betracht.

M⊕ steht vorzugsweise für ein Alkyliion wie das Natrium- und Kaliumion, ein Erdalkaliion wie das Calcium- und Magnesiumion und ein Ammoniumion wie das Ammoniumion oder die sich vom Mono-, Di- oder Triethanolamin ablei tende Ammoniumionen.

Als geeignete Anionen X⊖ kommen übliche anorganische oder organische Anionen in Betracht, beispielsweise Chlorid, Bromid, Iodid, Methosulfat, Sulfat, Phosphat oder Acetat.

Bevorzugte Verbindungen der Formeln (I) und (II) sind Verbindungen der Formeln

und

worin
R′ für C₁₂-C₂₂-Alkyl,
R₁′ für Methyl oder eine Gruppe der Formeln

R²′ für Wasserstoff oder Methyl,
R₃′ für Wasserstoff, Methyl, das durch CONH₂ oder COOMe substituiert sein kann, Ethyl, das durch OH substi tuiert sein kann, oder Benzyl und
A′⊖ für SO₄⊖ oder SO₃⊖ stehen, und
Me, m und n die vorstehend angegebene Bedeutung haben.

Die Summe von m + n liegt vorzugsweise bei 18-40.

Bevorzugte Verbindungen der Formel (III) sind Verbin dungen der Formel

worin
R₄′ für Wasserstoff, Methyl, Benzyl oder die Gruppe

R₅′ für die Gruppe

R₆′ für -CHR₂′- oder Phenylen stehen und
R′, R₂′, X⊖, x, y und z die vorstehend angegebene Bedeu tung haben.

Die Verbindungen (I), (II) und (III) werden nach bekann ten Verfahren hergestellt. Die Verbindungen (I) und (II) sind beispielsweise aus der DE-A-19 40 178 bekannt. Die Verbindungen (III) werden hergestellt durch Einwirkung von Ethylenoxid oder Mischungen aus Ethylenoxid und bis zu 20% Propylenoxid, Butylenoxid oder Styroloxid auf primäre oder sekundäre Amine oder solche tertiären Amine, die eine Hydroxylgruppe enthalten. Als Amine seien beispielsweise genannt: Dodecylamin, Tetradecyl amin, Hexadecylamin, Octadexylamin, Arachylamin, Oleyl amin, Abietylamin, Hexadecylmethylamin, Octadecylmethyl amin, N-(β-Hydroxyethyl)-methyl-hexadecylamin, N-(β- Hydroxyethyl)-methyl-octadecylamin, N-(β-Hydroxypropyl)- methyl-octadecylamin und N-(2-Hydroxy-2-phenyl-ethyl)- methyl-octadecenylamin.

Als Vertreter der Verbindungen (I), (II) und (III) seien die Verbindungen der Tabellen 1 und 2 genannt.

Tabelle 1

Verbindungen der Formeln (I) und (II)

Tabelle 2

Verbindungen der Formel (III)

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Polyamid gruppen enthaltende Färbegut, das z. B. als Garn, bei spielsweise auf Großraumspulen, als Gewebe, Flocke, Kammzug oder Wirkware vorliegen kann, mit der auf 40 bis 90°C vorgeheizten Flotte in Berührung gebracht. Flotte und Färbegut können auch innerhalb dieses Temperaturbe reichs gemeinsam auf eine höhere Temperatur erhitzt wer den, wenn die Temperatur der Zusammenführung im unteren Teil dieses Bereiches lag.

Die zur Fixierung und Baderschöpfung erforderliche Säure wird bei gleichbleibender Temperatur zwischen 40 und 90°C, vorzugsweise im Laufe von 20 bis 60 Minuten, der Flotte zugefügt. Die Säure kann über eine handelsüb liche, regelbare Dosiervorrichtung nach einer linearen, degressiven oder vorzugsweise progressiven Dosierkurve in der erforderlichen Menge in die zirkulierende Färbe flotte eingebracht werden. Nach Einreichen des gewünsch ten pH-Wertes, der insbesondere bei 4,5 bis 5 liegt, kann der Färbeprozeß bereits abgeschlossen sein. Er kann aber auch durch weiteres Färben im genannten Tempera turbereich, beispielsweise während 5 bis 30 Minuten, vollendet werden.

Die optimale Behandlungstemperatur hängt vom Färbegut ab. Sie liegt für synthestische Polyamide bei 40 bis 70°C, für Seide bei 70 bis 80°C und für Wolle bei 75 bis 90°C.

Die bevorzugte Konzentration des Gemisches A/B liegt bei 0,1 bis 2,0 g, insbesondere 0,3 bis 0,8 g, pro Liter Färbeflotte.

Das bevorzugte Flottenverhältnis liegt bei 1 : 5-25, ins besondere bei 1 : 6-20.

Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich Säure farbstoffe, insbesondere 1 : 2-Metallkomplexfarbstoffe, mit einer oder mehreren Säuregruppen, wie sie beispiels weise im Colour Index Vol. 1, 3. Ed., S. 1001-1561, be schrieben werden.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt es, die Polyamidmaterialien nach dem Ausziehverfahren in verkürzter Arbeitsweise unter bestmöglicher Qualitäts erhaltung in einer hervorragenden Egalität zu färben. Selbst mit schwer egalisierbaren Farbstoffen wie Walk farbstoffen werden einwandfreie Färbungen erzielt. Die Arbeitsweise wird dadurch verkürzt, daß die Färbeflotte in kürzerer Zeit aufgeheizt werden kann als nach konven tionellen Verfahren, bei denen sich das Färbegut bereits in der Flotte befindet und diese den erforderlichen pH- Wert hat.

Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

Wollgarnstränge werden bei 85°C im Flottenverhältnis 1 : 20 in einer Färbeflotte eingebracht, welche im Liter

2 g Natriumsulfat (kalziniert)
0,65 g 1 : 2-Chromkomplex des Azofarbstoffes C. I. acid brown 415
0,4 g des Hilfsmittelgemisches bestehend aus 50 Teilen des Produktes der Formel

und 50 Teilen des Umsetzungsproduktes aus 1 Mol Stearylamin und 10 Mol Ethylenoxid enthält.

Nach gleichmäßigem Benetzen des Materials werden 1,5 g Eisessig im Liter innerhalb 45 Minuten bei 85°C zudo siert. Die Dosierung erfolgt dabei progressiv mit Hilfe eines kommerziellen Dosiergerätes. Nach dieser Zeit er hält man eine ausgezeichnet gleichmäßige Färbung bei guter Baderschöpfung.

Beispiel 2

Auf Großraumspulen aufgewickeltes Wollgarn wird in einen Färbeapparat gegeben. Aus dem Flottenansatzbehälter wird sodann die auf 85°C erhitzte Färbeflotte hineingepumpt, welche im Liter

2 g Natriumsulfat (kalziniert)
0,3 g des Hilfsmittelgemisches bestehend aus 50 Teilen des Produktes der Formel

und 50 Teilen des Umsetzungsproduktes aus 1 Mol N- Methyl-Stearylamin und 15 Mol Ethylenoxid, sowie

0,2 g eines Entschäumers,
0,47 g des Farbstoffes C. I. acid yellow 232,
0,48 g des Farbstoffes C. I. acid red 414,
0,36 g des Farbstoffes C. I. acid blue 351

enthält. Das Flottenverhältnis beträgt 1 : 10.

Es werden während 45 Minuten pro Liter Flotte

3,6 g Eisessig

über eine automatische Dosiervorrichtung in die bei konstanter Temperatur von 85°C zirkulierende Färbeflotte gegeben.

Nach weiteren 15 Minuten Behandlungszeit bei dieser Tem peratur ist das Färbebad erschöpft. Man erhält eine aus gezeichnet gleichmäßige Braun-Färbung mit guter Fixie rung, obwohl die nur mäßig egalisierende Metallkomplex farbstoff-Kombination nahe Kochtemperatur auf das Färbe gut gebracht wurde.

Beispiel 3

Wollgewebe wird auf einem Färbebaum gewickelt und im Baumfärbeapparat mit einer auf 85°C vorgeheizten Färbe flotte beschickt, welche die folgenden Zusätze im Liter enthält:

2 g Natriumsulfat (kalziniert)
0,4 g des Hilfsmittelgemisches bestehend aus 60 Teilen des Produktes der Formel

und 40 Teilen des Umsetzungsproduktes aus 1 Mol N- Stearyl-Oxibenzylamin und 18 Mol Ethylenoxid

0,2 g Entschäumer
2,5 g Farbstoff C. I. acid blue 92 (C. I. 13 390)
0,6 g Farbstoff C. I. acid yellow 49 (C. I. 18 640)
0,6 g Farbstoff C. I. acid red 42 (C. I. 17 070)

Das Flottenverhältnis beträgt 1 : 10.

Nach ausreichendem Benetzen werden über eine Dosiervor richtung progressiv

3 g Ameisensäure 85%ig pro Liter

der zirkulierenden Flotte während 60 Minuten zugegeben. Nach einer weiteren Behandlung von 30 Minuten bei 85°C erhält man eine hervorragend gleichmäßige Färbung in einem Marineblau-Farbton.

Beispiel 4

Entbastetes Seidengewebe gibt man bei 70°C in eine vor bereitete Färbeflotte, welche die folgenden Zusätze pro Liter enthält:

1 g Metallkomplexfarbstoff C. I. acid yellow 232
0,8 g Metallkomplexfarbstoff C. I. acid red 414
1,1 g Metallkomplexfarbstoff C. I. acid black 220
0,8 g des Hilfsmittelgemisches, bestehend aus 60 Teilen des Produktes der Formel

und 40 Teilen des Umsetzungsproduktes aus 1 Mol Talgfettamin und 12 Mol Ethylenoxid

1 g Natriumsulfat (kalziniert)

Das Flottenverhältnis beträgt 1 : 10.

Nach gleichmäßiger Verteilung der Färbeflotte auf dem zu färbenden Substrat werden mittels einer Dosiervor richtung innerhalb 45 Minuten bei einer konstant gehal tenen Temperatur von 70°C

1,5 g Essigsäure 100% pro Liter

als verdünnte Lösung in die Färbeflotte gegeben. Nach weiteren 15 Minuten Verweilen in bewegter Flotte bei 70°C erhält man eine hervorragend egale Färbung in einem vollen Braunton, welche die gleichen Echtheiten wie eine nach konventioneller Färbeweise erstellte Färbung ergibt.

Beispiel 5

In eine die nachfolgenden Zusätze enthaltende Färbe flotte werden bei 60°C Garnstränge aus Polyamid 6 gege ben.

0,75 g des Säurefarbstoffes C. I. acid orange 156
0,45 g des Säurefarbstoffes C. I. acid red 425
0,5 g des Säurefarbstoffes C. I. acid blue 324
1 g eines Hilfsmittelgemisches, wie im Bei spiel 1 beschrieben, und
1 g Natriumsulfat (kalziniert)

Das Flottenverhältnis beträgt 1 : 20, der Anfangs-pH-Wert 9,0, die angegebenen Gewichtsanteile beziehen sich auf 1 Liter.

Nach 10 Minuten bei 60°C werden innerhalb 45 Minuten

0,2 g Essigsäure 60%ige pro Liter

als verdünnte Lösung über eine Dosiervorrichtung mit progressiver Steigerung zugegeben.

Danach erreicht man einen pH-Wert von 5,5 und beläßt das zu färbende Material noch weitere 20 Minuten in der be wegten Flotte. Es wird eine satte Braunfärbung erhalten, welche eine sehr gute Egalität aufweist. Die erreichten Echtheiten entsprechen einer üblichen Färbung nach einem konventionellen Verfahren.

Claims

1. Verfahren zum Färben von natürlichen und synthe tischen Polyamidmaterialien, dadurch gekennzeich net, daß man die Polyamidmaterialien mit einer Flotte von 40 bis 90°C in Berührung bringt, die einen oder mehrere Farbstoffe und ein Gemisch aus

A. Polyalkylenglykoletherketten aufweisenden Verbindungen der Formel oder deren Quaternierungsprodukte der Formel worin
R für C₁₂-C₂₂-Alkyl, C₁₂-C₂₂-Alkenyl oder C₁₂-C₂₂-Cycloalkyl,
R₁ für C₁-C₄-Alkyl oder eine Gruppe der Formeln R₂ für Wasserstoff oder Methyl,
R₃ für Wasserstoff, gegebenenfalls substi tuiertes C₁-C₄-Alkyl oder Aralkyl,
A⊖ für eine anionische Gruppe,
M⊕ für ein Kation und
m und n unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 1 bis 40 stehen und die Summe von m und n 5 bis 70 ist mit der Maßgabe, daß min destens 80% der im Molekül enthaltenen Alky lenoxid-Einheiten Ethylenoxid-Einheiten sind, und
B. Polyalkylenglykoletherketten aufweisenden Ver bindungen der Formel worin
R und R₂ die vorstehend genannte Bedeutung haben, und
R₄ für Wasserstoff, gegebenenfalls substi tuiertes C₁-C₄-Alkyl oder Aralkyl oder die Gruppe R₅ für die Gruppe R₆ für -CHR₂- oder Arylen,
X⊖ für ein Anion und
x, y und z unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 1-20 stehen und die Summe von x, y und z 10-20 ist mit der Maßgabe, daß mindestens 80% der im Molekül enthaltenen Alkylenoxid-Einheiten Ethylenoxid-Einheiten sind, enthält, und bei einer konstanten Tempe ratur zwischen 40-90°C Säure zufügt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch aus A und B in einem Gewichts verhältnis von 1 : 1 bis 1 :0,5 verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente A Verbindungen der Formeln und worin
R′ für C₁₂-C₂₂-Alkyl,
R₁′ für Methyl oder eine Gruppe der Formeln R²′ für Wasserstoff oder Methyl,
R₃′ für Wasserstoff, Methyl, das durch CONH₂ oder COOMe substituiert sein kann, Ethyl, das durch OH substituiert sein kann, oder Benzyl und
A′⊖ für SO₄⊖ oder SO₃⊖ stehen, und
Me, m und n die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben,
und als Komponente B Verbindungen der Formel worin
R₄′ für Wasserstoff, Methyl, Benzyl oder die Gruppe R₅′ für die Gruppe R₆′ für -CHR₂′- oder Phenylen stehen und
X⊖, x, y und z die in Anspruch 1 angegebene Bedeu tung haben,
verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man der Flotte 0,1 bis 2,0 g/l des Gemisches A/B zusetzt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einem Flottenverhältnis von 1 : 5-25 ar beitet.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Säure während 20 bis 60 Minuten zu setzt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Säure bis zu einem pH-Wert von 4,5-5 zusetzt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man synthetische Polyamidmaterialien mit einer Flotte von 40 bis 70°C, Seide mit einer Flotte von 70 bis 80°C und Wolle mit einer Flotte von 75 bis 90°C in Berührung bringt.

9. Polyamidmaterialien, die nach dem Verfahren des Anspruchs 1 gefärbt werden.