DE3850883T2

DE3850883T2 - Farbstoffegalisiermittel und Verfahren zum Färben.

Info

Publication number: DE3850883T2
Application number: DE19883850883
Authority: DE
Inventors: Tateyuki Nagatomi; Noriaki Ohba; Yujin Tabata
Original assignee: NIHON SURFACTANT KOGYO KK
Current assignee: NIHON SURFACTANT KOGYO KK
Priority date: 1988-12-15
Filing date: 1988-12-15
Publication date: 1995-02-16
Anticipated expiration: 2008-12-16
Also published as: DE3850883D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Egalisiermittel für Reaktivfarbstoffe. Insbesondere betrifft sie ein Egalisiermittel, welches das ausgefallene Färbeverfahren vereinfacht und beim Anfärben mit Reaktivfarbstoffen eine gleichmäßige und reproduzierbare Farbgebung gestattet.
Naturfasern schwanken in Abhängigkeit vom Ort und Klima und sonstigen Faktoren in ihren Eigenschaften. Dies erschwert ein gleichförmiges und gut reproduzierbares Färben von Naturfasern. Aus diesem Grund besteht ein Bedarf nach einer Technologie, die insbesondere bei Verwendung von Reaktivfarbstoffen eine wunschgemäße Steuerung des Anfärbens und der Reaktionen gestattet.
Beim Anfärben mit Reaktivfarbstoffen wird die Färberate in typischer Weise durch Zusatz alkalischer Substanzen gesteuert. Dieses Färbeverfahren muß nach einer für einzelne Reaktivfarbstoffe zu erstellenden quadratischen Kurve für die Beziehung zwischen der Zeit und der Menge an zugesetztem Alkali durchgeführt werden. Folglich erfordert dieses Färbeverfahren komplexe Steuervorgänge bezüglich der Kombination an Färbevorrichtung, Substrat und Reaktivfarbstoff.
Andere bekannte Färbeverfahren sind das SAS-Verfahren und das "alles-auf-einmal-Verfahren". Sie eignen sich jedoch lediglich für begrenzte Kombinationen von Reaktivfarbstoffen und Fasern.
Beim Anfärben mit Reaktivfarbstoffen muß man die Rate des Alkalizusatzes und die Temperatur für jeden Reaktivfarbstoff steuern, da die Reaktivität und Adsorption an Fasern von einem Reaktivfarbstoff zum anderen unterschiedlich sind. Folglich bereitet das Anfärben im Falle einer kombinierten Verwendung von Reaktivfarbstoffen unterschiedlicher Reaktivität Schwierigkeiten. Andererseits variieren Naturfasern in ihrer Färbbarkeit in Abhängigkeit von nicht nur der Art und Lokalität, sondern auch aufgrund ihrer chemischen Behandlung, z. B. Bleichung. Bei gleichförmig anzufärbenden Naturfasern müssen für die Färbestufen komplexe Bedingungen eingehalten werden. Dies erschwert die Gewährleistung einer guten Reproduzierbarkeit und gleichförmigen Qualität.
Aus der FR-A-1 396 294 ist eine Netz flotte verminderten Schaumbildungsvermögens mit - neben anderen Verbindungen - Phosphaten von ein mittleres Molekulargewicht aufweisenden aliphatischen Alkoholen, vorzugsweise Tributylphosphat, und Polysiloxanen als Hauptverbindungen bekannt. Diese Flotte eignet sich zur Verwendung mit geeigneten Farbstoffen zum gleichmäßigen Anfärben von Fasern und Tüchern. Aus der JP-A- 7943 111 ist eine Färbeflotte für eine höhere Farbtiefe mit Phosphatidylcolin wahrscheinlich Phosaphtidylcholin, einem anionischen oberflächenaktiven Mittel, und Na&sub2;SO&sub4; bekannt.
Zusammenfassend besteht das derzeit in der Färbeindustrie zu lösende Problem in der Entwicklung eines Egalisiermittels, welches die Färbestufen vereinfacht, eine gleichmäßige und reprodudzierbare Färbung gewährleistet, ein Färben mit einer Kombination unterschiedlicher Farbstoffarten gestattet und die Beschränkungen der Färbebedingungen für Einzelfasern und Mischprodukte vermindert.
Ein solches Egalisiermittel dürfte die Produktivität verbessern und die Färbekosten vermindern und ferner die Vielseitigkeit an wählbaren Farben erhöhen. Diese Merkmale sind für die Färbeindustrie am wichtigsten. Unglücklicherweise gibt es bislang noch kein diesen Erfordernissen genügendes Egalisiermittel.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein die genannten Probleme lösendes Egalisiermittel bereitzustellen.
Um die geschilderte Aufgabe zu lösen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung eine Reihe von Untersuchungen durchgeführt. Diese führten zu der Erkenntnis, daß sich die geschilderten Probleme bei gemeinsamer Verwendung von Farbstoffen mit dem erfindungsgemäßen Egalisiermittel lösen lassen. Die vorliegende Erfindung beruht (nun) auf dieser Erkenntnis.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind folglich ein Egalisiermittel für Reaktivfarbstoffe und ein mit diesem Egalisiermittel arbeitendes Färbeverfahren. Das Egalisiermittel enthält eine oder mehrere Art(en) von Substanzen, ausgewählt aus Phospholipiden pflanzlichen Ursprungs und phospholipidartigen Verbindungen der Formel (I) oder (II).
Erfindungsgemäß wird (ferner) ein Verfahren zum Anfärben eines Gewebes oder Tuchs mit einem Reaktivfarbstoff, einer alkalischen Substanz und einem Egalisiermittel geschaffen. Das Egalisiermittel enthält eine Substanz, ausgewählt aus der Gruppe Phospholipide pflanzlichen Ursprungs und phospholipidartige Verbindungen der Formel (I) oder (II):
worin bedeuten:
R&sub1; eine Alkylgruppe, Alkenylgruppe oder Hydroxyalkylgruppe;
R&sub3; eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Hydroxyalkylgruppe oder M;
R&sub2; eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen;
l die ganze Zahl 1;
m 0 oder die ganze Zahl 1 und
M ein Alkalimetall oder Wasserstoff;
worin bedeuten:
R&sub4; eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe oder eine Hydroxyalkylgruppe;
X und Y jeweils Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Phosphatgruppe der Formel:
M ein Alkalimetall oder Wasserstoff und
n 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder mehr, und eine Polycarbonsäure oder ein Salz derselben.
Erfindungsgemäß kann man der Färbeflotte zu einem beliebigen Zeitpunkt die alkalische Substanz zusetzen.
Erfindungsgemäß werden weiterhin ein Färbemittel, umfassend einen Reaktivfarbstoff, eine alkalische Substanz und ein Egalisiermittel der angegebenen Definition,sowie eine Färbeflotte aus dem Färbemittel und Wasser bereitgestellt. Die Färbeflotte kann darüber hinaus ein hydrophiles oberflächenaktives Mittel bzw. Netzmittel enthalten.
Die Färbeflotte enthält 0,1-5 g/l des Egalisiermittels. Ferner soll die Lösung auch eine Dispersion eines Farbstoff s und einen in Form einer Micelle enthalten.
Die erfindungsgemäß einsetzbaren Phospholipide sind solche pflanzlichen Ursprungs. Hierzu gehören ölhaltige Rohlecithine, gereinigte Lecithine sowie ihre Hydrierungsprodukte und enzymatischen Abbauprodukte. Ferner gehört hierzu auch Phytinsäure. Zu den phospholipidartigen Substanzen gehören Alkylphosphatester und Polyalkylenoxidalkylphosphatester der Formel (I) sowie Alkylpolyglycerinetherphosphatestersalze und Polyglycerinfettesterphosphatestersalze der Formel (II). Diese Verbindungen sollten vorzugsweise Alkylketten mit 8 oder mehr Kohlenstoffatomen enthalten. Sie können als solche oder in Kombination mit einem hydrophilen oberflächenaktiven Mittel oder in Form einer liposomenartigen Dispersion verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Egalisiermittel bildet in Wasser ohne weiteres eine Dispersion oder Lösung. Es entfaltet seine Wirkung bei einer Zusatzmenge von 0,1-5 g/l, vorzugsweise 0,5-3 g/l.
Das erfindungsgemäße Egalisiermittel wird zusammen mit einer oder mehreren Art(en) von Polycarboxylaten neben den zuvor genannten Substanzen eingesetzt. Beispiele für die Polycarboxylate sind Salze einer organischen Säure, wie Oxal-, Malein- und Bernsteinsäure, sowie Salze polymerer Carbonsäuren, wie Polyacrylsäure, Carboxymethylcellulose und Polystyrol/Maleinsäure-Copolymere.
Das erfindungsgemäße Egalisiermittel kann ferner zusammen mit einer oder mehreren Art(en) anionischer oberflächenaktiver Mittel neben den bereits genannten Substanzen eingesetzt werden. Beispiele für das anionische oberflächenaktive Mittel sind Carboxylate, wie Fettsäuresalze und ein Alkylpolyethylenglykolethermethylcarbonsäuresalz, Sulfatestersalze, z. B. ein Alkylsulfat und Polyoxyethylenalkylethersulfat, sowie Sulfonate, z. B. ein Alkylbenzolsulfonat und Alkylsulfonat.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Egalisiermittel in Kombination mit einem nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel vom Polyoxyethylenalkylether-Typ und einem wasserlöslichen Alkohol, wie Ethanol und Ethylenglykol, neben den genannten Substanzen verwendet werden, um das wechselseitige Auflösen oder Dispergieren der Komponenten in Wasser zu verbessern.
Das erfindungsgemäße Egalisiermittel wird durch geeignete Wahl und geeignetes Formulieren der genannten Komponenten entsprechend der Art der verwendeten Farbstoffe und der Reaktivität der Farbstoffe gegenüber Fasern vervollständigt.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ferner ein neues Färbeverfahren entwickelt. Dieses gestattet infolge der Anwesenheit des erfindungsgemäßen Egalisiermittels ein gleichmäßiges Anfärben, und zwar auch bei Zugabe der gesamten alkalischen Substanz auf einmal. Dieses Färbeverfahren vereinfacht und verkürzt die Färbestufen und verbessert die Färbeproduktivität.
Bei diesem Färbeverfahren wird eine alkalische Substanz - wie aus Fig. 1 hervorgeht - anders als bei dem üblichen Färbeverfahren, bei dem der Zusatz einer alkalischen Substanz gesteuert wird, auf einmal zugegeben. Je nach der Reaktivität des verwendeten Reaktivfarbstoffs gegenüber Fasern kann die Menge an zuzusetzender alkalischer Substanz erhöht oder vermindert werden. In gleicher Weise kann auch die Reaktionszeit eingestellt werden.
Bei gemeinsamer Verwendung mit Reaktivfarbstoff im Rahmen eines Färbeverfahrens bietet das erfindungsgemäße Egalisiermittel folgende Verbesserungen:
(1) Es gestattet ein gleichförmiges Anfärben mit guter Reproduzierbarkeit.
(2) Es ermöglicht die Zugabe einer alkalischen Substanz auf einmal ohne Beeinträchtigung der Gleichförmigkeit und Reproduzierbarkeit der Färbung. Dadurch lassen sich die
Färbestufen vereinfachen, Probeentnahmen während des (Färbe)verfahrens vermeiden und die Chancen, die gewünschte Färbung in einem einzigen Durchlauf zu erreichen, erhöhen. Dies alles führt dazu, daß eine stromlinienförmige Ausgestaltung und Kostenverminderung des Färbeverfahrens möglich werden.
(3) Es gestattet ein gleichzeitiges Färben und Abkochen nach dem Einbadverfahren.
(4) Es liefert eine extrem leuchtende Farbe.
(5) Es gestattet den Einsatz von Farbstoffen unterschiedlicher Reaktivitäten.
Neben den genannten Vorteilen verleiht das erfindungsgemäße Egalisiermittel den gefärbten Produkten ein weiches Gefühl und Knitterbeständigkeit. Das erfindungsgemäße Egalisiermittel eignet sich darüber hinaus sowohl für Direktfarbstoffe als auch für Reaktivfarbstoffe. Schließlich erleichtert es die Seifennachbehandlung nach dem Färben.
Die Fig. 1 und 2 zeigen die im Rahmen der vorliegenden Erfindung benutzten Färbeprogramme.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4

Nach dem in Fig. 1 dargestellten Färbeprogramm wurden Färbetests durchgeführt. Hierbei wurde ein 500 ml Erlenmeyer-Kolben mit einer gefalteten Tuchprobe (100 · 300 mm) und 75 ml entionisiertem Wasser in einem Wasserbad mit konstanter Geschwindigkeit (100 U/min) geschüttelt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 1.
Mischung A (Egalisiermittel)
Rohsojabohnenlecithin 30%
Natriumpolyacrylat 30%
Natrium-L-dodecylbenzolsulfonat 40% TABELLE 1 Farbstoff Faser Mischung Ergebnisse Vergleichsbeispiel Blau Merzerisierte Baumwolle ungleichmäßig Beispiel gleichmäßig Vergleichsbeispiel Blau Merzerisierte Baumwolle ungleichmäßig Beispiel gleichmäßig Vergleichsbeispiel Merzerisierte Baumwolle ungleichmäßig Beispiel gleichmäßig Vergleichsbeispiel Gelb Braun Blau Merzerisierte Baumwolle ungleichmäßig Beispiel gleichmäßig

Beispiele 5 bis 8 und Vergleichsbeispiele 5 bis 8

Entsprechend Beispielen 1 bis 4 wurden nach dem Färbeprogramm gemäß Fig. 2 Färbetests durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
Mischung B (Egalisiermittel)
Dilaurinphosphat 20%
Natriumpolystyrolmaleat 30%
Polyoxyethylenoleylether 10%
Natriumlaurylsulfonat 40% TABELLE 2 Farbstoff Faser Mischung Ergebnisse Vergleichsbeispiel Königsblau Merzerisierte Baumwolle Ungleichmäßig Beispiel gleichmäßig Vergleichsbeispiel Reaktiv-Blau Leinen ungleichmäßig Beispiel gleichmäßig Vergleichsbeispiel Marineblau Baumwoll/-Leinen-Mischung ungleichmäßig Beispiel gleichmäßig Vergleichsbeispiel Schwarz Gebleichte Baumwolle ungleichmäißig Beispiel gleichmäßig

Beispiele 9 bis 13

Entsprechend Beispielen 1 bis 4 unter Verwendung des Farbstoffs Levafix Braun E-RA, von merzerisierter Baumwolle und der in Tabelle 3 angegebenen Egalisiermittel in den angegebenen prozentualen Mengen wurden Färbetests durchgeführt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 3. TABELLE 3 Beispiel Sojabohnenlecithin Sojabohnenöl Natriumlaurat Ergebnisse gleichmäßig gleichmäßig gleichmäßig gleichmäßig gleichmäßig

Claims

1. Verfahren zum Anfärben eines Gewebes mit einem Färbemittel, umfassend einen Reaktivfarbstoff und eine alkalische Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß das Färbemittel weiterhin ein Farbstoff-Egalisiermittel mit einer Substanz, ausgewählt aus der Gruppe Phospholipide pflanzlichen Ursprungs und phospholipidartige Verbindungen der Formel (I):

worin bedeuten:

R&sub1; eine Alkylgruppe, Alkenylgruppe oder Hydroxyalkylgruppe

R&sub3; eine Alkylgruppe, Alkenylgruppe, Hydroxyalkylgruppe oder M;

R&sub2; eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen;

l die ganze Zahl 1;

m 0 oder die ganze Zahl 1 und

M ein Alkalimetall oder Wasserstoff;

oder der Formel II

worin bedeuten:

R&sub4; eine Alkylgruppe, Alkenylgruppe oder Hydroxyalkylgruppe;

X und Y jeweils Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Phosphatgruppe der Formel

M ein Alkalimetall oder Wasserstoff und

n 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder darüber, und einer Polycarbonsäure oder einem Salz derselben umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die alkalische Substanz der Färbeflotte auf einmal zugesetzt wird.

3. Egalisiermittel, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Substanz, ausgewählt aus der Gruppe Phospholipide pflanzlichen Ursprungs und phospholipidartige Verbindungen der Formel (I):

worin bedeuten:

R&sub1; eine Alkylgruppe, Alkenylgruppe oder Hydroxyalkylgruppe;

R&sub3; eine Alkylgruppe, Alkenylgruppe, Hydroxyalkylgruppe oder M;

R&sub2; eine Alkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen;

l die ganze Zahl 1;

in 0 oder die ganze Zahl 1 und

M ein Alkalimetall oder Wasserstoff;

oder der Formel II

worin bedeuten:

R&sub4; eine Alkylgruppe, Alkenylgruppe oder Hydroxyalkylgruppe;

M ein Alkalimetall oder Wasserstoff und

n 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder darüber, und

eine Polycarbonsäure oder ein Salz derselben, umfaßt.

4. Egalisiermittel nach Anspruch 3, welches zusätzlich ein hydrophiles oberflächenaktives Mittel bzw. Netzmittel enthält.

5. Färbemittel, umfassend einen Reaktivfarbstoff, eine alkalische Substanz und ein Farbstoff-Egalisiermittel nach Anspruch 3 oder 4.

6. Färbeflotte, enthaltend 0,1-5 g/l eines Färbemittels nach Anspruch 5 und Wasser.