DE3902335A1 - Verfahren zum faerben von fasermischungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum einbadigen Färben von Fasergemischen und daraus hergestellten Textilmaterialien, vorzugsweise Polyester/Cellulose- oder synth. Polyamid/Cellulose-Fasermischungen, in einem Färbebad, das

• a) mindestens einen Dispersionsfarbstoff,
• b) mindestens einen Kupfer-enthaltenden Direkt- oder Reaktivfarbstoff,
• c) ein Komplexiermittel mit einer Stabilitäts-Konstante (K-Wert) gegen­ über dem Kupfer des Direkt- oder Reaktivfarbstoffs von 6 bis 17,
• d) einem Dispergiermittel auf Basis von Ligninsulfonaten und
• e) ein Oxidationsmittel, das Kupfer (I) bei Temperaturen von 100 bis 135°C, bei einem pH von 5 bis 7 zu Kupfer (II) umwandelt,

enthält.

Das Färben von Mischtextilien mit Dispersionsfarbstoffen und kupferhaltigen Direkt-/oder Reaktivfarbstoffen bringt immer das Problem der Verfälschung des Farbtons des Dispersionsfarbstoffs durch das den Direkt- oder Reaktivfarbstoff begleitende, nicht komplexgebundene Kupfer. Nicht nur, daß dadurch die Nuance des Dispersionsfarbstoffs geändert wird, es resultiert aus diesem Grunde auch eine Nicht-Reproduzierbarkeit des Färberesultats (der Dispersionsfarbstoff färbt, in Abhängigkeit der vorhandenen Menge an Kupferionen beider Wertigkeiten, das Substrat in unterschiedlichen Nuancen).

Es hat sich gezeigt, daß der Einsatz von Komplexiermitteln in vielen Fällen die Nuancenänderung des Dispersionsfarbstoffs durch Kupferionen, verhindert. Insbesondere aber beim Färben in tiefen Tönen (bei Farbtiefen über 1/1 Standardtiefe = 1/1 RTT) führten auch große Überschüsse an Komplexiermittel nicht zu befriedigenden Ergebnissen. Erst die erfin­ dungsgemäße Mitverwendung eines Oxidationsmittels schaffte hier Abhilfe.

Besonders geeignet ist das vorliegende Färbeverfahren bei Anwendung der folgenden Dispersionsfarbstoffe
C.I. Disperse Blue 79, C.I. Disperse Blue 81,
C.I. Disperse Blue 180, C.I. Disperse Blue 183,
C.I. Disperse Blue 291, C.I. Disperse Violet 63,
C.I. Disperse Violet 93 : 1, C. I. Disperse Blue 56
und Disperse Blue 73, sowie der folgenden Direktfarbstoffe C.I. Direct Red 261, C.I. Direct Blue 90 und C.I. Direkt Brown 240.

Die Handelspräparationen der genannten Dispersionsfarbstoffe enthalten im allgemeinen 40 bis 75, insbesondere um 65 Gew.-% Ligninsulfonat-Disperga­ tor. Die genannten Dispersionsfarbstoffe sind besonders empfindlich auf Kupferionen im Färbebad. Aber auch andere Dispersionsfarbstoffe können im Gemisch mit kupferhaltigen Direkt- oder Reaktivfarbstoffen, in tiefen Tönen nicht ohne Schwierigkeiten angewendet werden. Der modifizierte ISO-Test ZO2 (Färbung von Polyesterfasermaterial in Gegenwart eines Metallsalzes bei 130°C an Stelle von 98°C) läßt erkennen, wie empfind­ lich ein Disperionsfarbstoff gegenüber Metallionen im Färbebad ist, wobei Farbstoffe mit Werten unter 5, insbesondere von 1 bis 4 größere Schwierigkeiten bereiten.

Insbesondere die drei genannten Direktfarbstoffe werden praktisch immer von nicht komplex gebundenem Kupfer begleitet und sind also nicht ohne weiteres in einem Bad mit Dispersionsfarbstoffen anwendbar. Auch eine große Anzahl von Kupferkomplex-Reaktivfarbstoffen übt einen sehr nega­ tiven Effekt auf Dispersionsfarbstoffe im selben Färbebad aus.

Bevorzugte, erfindungsgemäß verwendbare Komplexiermittel sind z. B. Zitronensäure, Biguanid, Aminotrimethylen-phosphorsäure, Aethylendiamin und Glycin, sowie die Derivate dieser Verbindungen, vor allem die Salze, insbesondere Natriumcitrat.

Eine erklärende Beschreibung der K-Werte findet sich im Buch "Stability Constants of Metal Ion Complexes". Section I, Organic Ligands (L. G. Sillen) und Section II, Inorganic Ligands (A. E. Martell), publi­ ziert von der Chemical Society (London, 1964). Die Definition der K-Werte findet sich auf Seiten X bis XVII dieses Handbuchs. Die hier angegebenen K-Werte beziehen sich auf die Verhältnisse bei 100 bis 140°C und einen pH von 4 bis 5,5, und liegen vorzugsweise bei Werten von 10 bis 17.

Das Oxidationsmittel ist vorzugsweise bei pH-Werten um 5 ein starkes Oxidationsmittel, es soll natürlich farblos sein. Vorzugsweise hat es ein Standard-Elektrodenpotential (E _o ) von 1,1 bis 1,8, insbesondere von 1,18 bis 1,6 [siehe "Fundamentals of Analytical Chemistry", (3rd Edition) - D. A. Skoog and D. M. West, published by Holt-Saunders International Editions, insbesondere Seiten 780 bis 782]. Im allgemeinen ist als Oxidationsmittel ein Alkali- oder Erdalkali-chlorat, -bromat oder -iodat, insbesondere Natriumbromat bevorzugt.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Mittel zur Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens, das aus 50 bis 70 Gewichtsprozent eines Kom­ plexiermittels und 50 bis 30 Gewichtsprozent eines Oxidationsmittels (beide Mittel wie oben beschrieben) besteht.

Polyester/Cellulose-Mischungen werden im allgemeinen bei Temperaturen von 60 bis 135°C, synth. Polyamid/Cellulose-Mischungen im allgemeinen von 60 bis 125°C gefärbt. Neben den bei Kupferkomplexfarbstoffen immer vorhan­ denen freien (nicht komplex gebundenen) Kupfer-Ionen entwickeln sich beim Färben über 100°C auch durch Dissoziation aus Kupferkomplexfarbstoffen immer freie Kupfer-Ionen. In beiden Fällen verhindern die erfindungsge­ mäß beim Färben anwesenden Komplexier- und Oxidationsmittel eine Ver­ schlechterung der Dispersionsfarbstoff-Färberesultate.

Im allgemeinen setzt man pro Gewichtsteil freier Metallionen (Kupfer­ ionen) 20 bis 1000 Teile Komplexiermittel im Färbebad ein. Wenn der Direkt- bzw. Reaktivfarbstoff bei Temperaturen über 100°C Kupfer frei­ setzt, setzt man vorzugsweise pro Gewichtsteil Metall-Ion 500 bis 1000 Gewichtsteile, sonst 20 bis 100 Gewichtsteile Komplexiermittel ein. An Oxidationsmittel wird im allgemeinen dieselbe Gewichtsmenge wie Komplexiermittel eingesetzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im allgemeinen beim Ausziehfärben aus wäßriger Flotte angewendet. Dabei wird die Temperatur des Färbebades im allgemeinen (kontinuierlich) von 60° auf 125° bis 130°C erhöht. Die Direkt- und Reaktivfarbstoffe ziehen so in ca. 15 bis 45 Minuten, bei Temperaturen von 60° bis 80°C auf, die Dispersionsfarbstoffe in 15 bis 45 Minuten bei ca. 125° bis 135°C.

Vorzugsweise wird in einem voll gefluteten Jet-Färbeapparat gefärbt, insbesondere bevorzugt ist das sogenannte "Baumfärben".

Beim Färben werden im allgemeinen die üblichen Färbehilfsmittel, z. B. Kochsalz und/oder Glaubersalz (für die sauren Farbstoffe) und Disper­ giermittel (vorzugsweise anionische) für die Dispersionsfarbstoffe ein­ gesetzt.

Besonders bevorzugt werden Polyester/Cellulose-Fasergemische, insbe­ sondere Polyester/Baumwolle und Polyester/Viscose nach dem erfindungs­ gemäßen Verfahren gefärbt.

Es ist meist von Vorteil, die erfindungsgemäß gefärbten Substrate einer Nachbehandlung mit einem der folgenden Mittel zu unterziehen:

• A) dem Reaktionsprodukt eines mono- oder polyfunktionellen primären oder sekundären Amins mit Cayanamid, Dicyandiamid, Guanidin oder Biguanid, oder einer Mischung aus mindestens 50 Molprozent Cyanamid, Dicyandiamid, Guanidin oder Biguanid und bis zu 50 Mol­ prozent einer Dicarbonsäure oder eines Mono- oder Diesters einer Dicarbonsäure, oder
• B) dem Untersetzungsprodukt eines Reaktionsprodukt gemäß A) mit Epichlorhydrin, oder
• C) dem Untersetzungsprodukt eines Reaktionsprodukts gemäß A) mit einer N-Methylolverbindung des Harnstoffs, von Melaminen, Guanaminen, Triazonen, Uronen, Carbamaten oder Säureamiden.

Die Produkte A und C sind z. B. aus der GB-PS 20 70 006 und der US-PS 44 10 652 bekannt, die Produkte B sind z. B. in der publizierten englischen Patentanmeldung 21 42 642 und in der US-PS 44 39 203 be­ schrieben.

Die Kombination aus erfindungsgemäß verwendetem Komplexiermittel und Oxidationsmittel wird im allgemeinen in Mengen von 0,2 bis 1,5 g/l des wäßrigen Färbebades angewendet.

In den folgenden Beispielen bedeuten die Teile Gewichtsteile und die Prozente Gewichtsprozente. 1 Volumenteil entspricht dem Volumen eines Gewichtsteils Wasser. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.

Beispiel 1

Es wird ein wäßriges Färbebad zubereitet, das die folgenden Zusätze (Rezeptur 1) enthält:

Rezeptur 1

• a) 2,3% C.I. Disperse Blue 79,
  0,11% C.I. Disperse Brown 19,
  0,018% C.I. Disperse Violet 33,
  0,53% C.I. Disperse Blue 251,
  0,26% C.I. Direct Green 69,
  0,26% C.I. Direct Red 83,
• b) 2% Glaubersalz,
  0,1% Ammonsulfat und
• c) 0,05% Natrimcitrat und
  0,02% Natriumbromat.

In 75 Volumenteile dieses Bades, das mit Ameisensäure auf pH 5 gestellt wurde, werden 5 Teile Polyester/Baumwolle-Mischgewebe eingebracht, auf 60° erwärmt und sodann mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 2° pro Minute auf 135° erhitzt. Es wird noch 30 Minuten bei dieser Temperatur gefärbt, sodann das Bad abgelassen, die Färbung mit kaltem Wasser gespült, ge­ trocknet und gemäß Beispiel 5 oder 6 der GB-PS 21 42 642 mit dem Epi­ chlorhydrin-Umsetzungsprodukt des Kondensationsprodukts aus Dicyandiamid und Diäthylentriamin behandelt.

Man erhält so eine perfekt naßechte, reproduzierbare Färbung.

Beispiel 2

Man verfährt wie im 1. Beispiel angegeben, verwendet jedoch ein Färbebad, das die Zusätze gemäß Rezeptur 2 enthält.

Rezeptur 2

2,5% einer Mischung von
C.I. Disperse Blue 183,
C.I. Disperse Blue 81,
C.I. Disperse Blue 180,
C.I. Disperse Blue 79,
C.I. Disperse Violet 63,
C.I. Disperse Orange 25,
und C.I. Disperse Orange 96,
0,6% einer Mischung von
C.I. Disperse Orange 30,
C.I. Disperse Violet 93 : 1,
und C.I. Disperse Blue 79,
0,3% C.I. Disperse Yellow 235,
3,0% einer Mischung von
C.I. Direct Yellow 162,
C.I. Direct Red 261,
C.I. Direct Blue 90,
und C.I. Direct Brown 240
und 0,2% einer Mischung von
C.I. Direct Yellow 162,
C.I. Direct Red 261
und C.I. Direct Blue 90.

Beispiel 3

Man verfährt wie im Beispiel 1 angegeben, verwendet jedoch ein Färbebad, das die Zusätze gemäß Rezeptur 3 enthält.

Rezeptur 3

2,7% einer Mischung von
C.I. Disperse Orange 30,
C.I. Disperse Blue 79,
C.I. Disperse Violet 93 : 1
und C.I. Disperse Red 54
und 3,7% einer Mischung von
C.I. Direct Yellow 162,
C.I. Direct Red 261,
C.I. Direct Blue 90
und C.I. Direct Brown 240.

Beispiel 4

Man verfährt wie im Beispiel 1 angegeben, verwendet jedoch ein wäßriges Färbebad, das folgende Zusätze enthält.

Rezeptur 4

4,4% einer Mischung von
C.I. Direct Yellow 162,
C.I. Direct Red 216,
C.I. Direct Blue 90
und C.I. Direct Brown 240
und 3,0% einer Mischung von
C.I. Disperse Red 54,
C.I. Disperse Orange 30
und C.I. Disperse Blue 79.

Beispiel 4

Wieder verfährt man wie im Beispiel 1 angegeben, verwendet jedoch ein wäßriges Färbebad mit den folgenden Zusätzen.

Rezeptur 5

2,0% einer Mischung von
C.I. Direct Yellow 162,
C.I. Direct Red 261,
C.I. Direct Blue 90
und C.I. Direct Brown 240
0,42% einer Mischung von
C.I. Direct Yellow 162,
C.I. Direct Red 261,
C.I. Direct Blue 90
und 5,6% einer Mischung von
C.I. Disperse Brown 19,
C.I. Disperse Violet 93 : 1
und C.I. Disperse Blue 291.

Beispiel 6

Die Rezeptur 6 wird gemäß der Arbeitsvorschrift des Beispiels 1 in einem wäßrigen Färbebad verwendet.

Rezeptur 6

1,0% einer Mischung von
C.I. Direct Yellow 162,
C.I. Direct Red 261,
C.I. Direct Blue 90
und C.I. Direct Brown 240,
0,15% C.I. Disperse Orange 37
und 6,0% C.I. Direct Black 116.

Beispiel 7

Rezeptur 7 wird gemäß der Arbeitsvorschrift des Beispiels 1 in einer wäßrigen Flotte verwendet.

Rezeptur 7

0,22% C.I. Disperse Yellow 235,
2,0% einer Mischung von
C.I. Direct Yellow 162,
C.I. Direct Red 261,
C.I. Direct Blue 90
und C.I. Direct Brown 240
0,8% einer Mischung von
C.I. Direct Yellow 162,
C.I. Direct Red 261
und C.I. Direct Blue 90,
2,0% einer Mischung von
C.I. Disperse Orange 30,
C.I. Disperse Blue 79,
C.I. Disperse Violet 93 : 1
und C.I. Disperse Red 54
und 0,9% einer Mischung von
C.I. Disperse Orange 30,
C.I. Disperse Violet 93 : 1
C.I. Disperse Blue 79.

Die gemäß den Beispielen 2 bis 7 erhaltenen Färbungen zeichnen sich durch perfekte Reproduzierbarkeit und sehr gute Naßechtheiten aus.

Claims (11)

1. Verfahren zum einbadigen Färben von Fasermischungen und daraus herge­ stellten Textilmaterialien in einem Färbebad, das

• a) mindestens einen Dispersionsfarbstoff,
• b) mindestens einen Kupfer enthaltenden Direkt- oder Reaktivfarbstoff,
• c) ein Komplexiermittel mit einer Stabilitäts-Konstante (K-Wert) ge­ genüber dem Kupfer des Direkt- oder Reaktivfarbstoffs von 6 bis 17,
• d) einem Dispergiermittel auf Basis von Ligninsulfonaten und
• e) ein Oxidationsmittel, das Kupfer (I) bei Temperaturen von 100 bis 135°C, bei einem pH von 5 bis 7 zu Kupfer (II) umwandelt,

enthält.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxidationsmittel ein Stadard-Elektrodenpotential (E _o ) von 1,1 bis 1,8 besitzt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidationsmittel ein Alkali- oder Erdalkali- chlorat-, bromat oder -iodat, insbesondere Natriumbromat verwendet wird.

4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Komplexiermittel bei einer Temperatur zwischen 100 und 140°C und einem pH von 4 bis 5,5 einen K-Wert von 10 bis 17 auf­ weist und vorzugsweise aus der Gruppe Zitronensäure, Biguanid, Amino­ trimethylen-phosphonsäure, Aethylendiamin und Glycin, sowie Derivaten dieser Verbindungen insbesondere Natriumcitrat ausgewählt wird.

5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Mischgewebe aus Polyester/Cellulose oder synth. Polyamid/Cellulose vorzugsweise bei Temperaturen von 60 bis 135°C gefärbt werden.

6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß pro Gewichtsteil freier Metallionen 20 bis 1000 Ge­ wichtsteile Komplexiermittel eingesetzt werden.

7. Mittel zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus 50 bis 70 Gewichtsprozent eines Komplexier­ mittels und 50 bis 30 Gewichtsprozent eines Oxidationsmittels.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat nach dem Färben mit

• A) dem Reaktionsprodukt eines mono- oder polyfunktionellen primären oder secundären Amins mit Cyanamid, Dicyandiamid, Guanidin oder Biguanid, oder einer Mischung aus mindestens 50 Molprozent Cyanamid, Dicyandiamid, Guanidin oder Biguanid und bis zu 50 Mol­ prozent einer Dicarbonsäure oder eines Mono- oder Diesters einer Dicarbonsäure, oder
• B) dem Umsetzungsprodukt eines Reaktionsprodukts gemäß A) mit Epichlorhydrin, oder
• C) dem Umsetzungsprodukt eines Reaktionsprodukts gemäß A) mit einer N-Methylolverbindung des Harnstoffs, von Melaminen, Guanaminen, Triazonen, Uronen, Carbamaten oder Säureamiden

behandelt wird.

9. Das gemäß einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche behandelte Mischfasermaterial.