DE4006951A1

DE4006951A1 - Verfahren zum erzielen von mustereffekten beim faerben oder bedrucken von textilmaterial in abwesenheit von alkali oder reduktionsmitteln

Info

Publication number: DE4006951A1
Application number: DE19904006951
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr Martini
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1990-03-06
Filing date: 1990-03-06
Publication date: 1991-09-12

Description

Das Färben von Textilmaterialien, wie z. B. Geweben, Gewirken oder auch Garnen und Fäden, bestehend aus oder enthaltend Cellulosefasern, mit Reaktivfarbstoffen kann nach bekannten Verfahren dadurch erfolgen, daß das Textilmaterial nach Art eines Ausziehverfahrens mit einer Reaktivfarbstoff enthaltenden Färbeflotte, meist bei erhöhter Temperatur und bei den meisten handelsüblichen Reaktivfarbstoffentypen in Gegenwart von Alkali, behandelt wird, oder es können kontinuierliche bzw. diskontinuierliche Prozesse, wie z. B. das sogenannte Pad-Steam-Verfahren, oder das Kaltverweilverfahren angewendet werden. Beim Pad-Steam-Prozeß wie auch beim Kaltverweilverfahren wird das Textilmaterial zunächst mit einer Reaktivfarbstoffflotte geklotzt, wobei das zur Fixierung notwendige Alkali überlicherweise in einem getrennten Imprägnierschritt appliziert wird. Beim Pad-Steam-Verfahren wird die Farbstoffixierung dann durch einen Dämpfprozeß, beim Kaltverweilverfahren durch Aufdocken der imprägnierten Ware und mehrstündiges Verweilen bei Raumtemperatur vollzogen. Auch andere Fixiermöglichkeiten, wie z. B. das Behandeln der mit einer alkalifreien Reaktivfarbstoffflotte geklotzten Ware mit einer Natronlauge/Wasserglaslösung sind bekannt geworden und werden technisch ausgeübt.

Bei allen genannten Reaktiv-Färbeverfahren wird im Verlauf des Färbevorgangs eine kovalente chemische Bindung zwischen Farbstoffmolekül und Cellulosemolekül hergestellt. Hierfür ist in jedem Fall die Anwesenheit von Alkali zwingend notwendig.

In der EP-Anmeldung 02 84 010 ist ein Verfahren zum Färben von Cellulosefasern mit Reaktivfarbstoffen beschrieben, bei dem die Anwesenheit von Alkali nicht erforderlich ist. Die Fixierung der Farbstoffe auf den Fasern wird bei diesem Verfahren dadurch erreicht, daß die Fasern vor dem Färben mit einem Kationisierungsmittel z .B. in Form eines Umsetzungsproduktes aus Polyethylenimin und einem bifunktionellen Alkylierungsmittel vorbehandelt wird.

All diese Färbeverfahren sind darauf angelegt, eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Farbstoffe über die gesamte Länge und Breite des Textilmaterials zu erhalten.

In weiterer Ausgestaltung des in der EP-Anmeldung 02 84 010 beschriebenen Verfahrens wurde nun gefunden, daß man bei dieser Art des Färbens oder auch Druckens in Abwesenheit von Alkali Mustereffekte erreichen kann, indem auf das Textilmateral, das zuvor mit dem Kationisierungsmittel behandelt wurde, ein Oxidationsmittel in Form eines Musters aufgetragen wird.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Erzielen von Mustereffekten beim Färben oder Bedrucken von Textilmaterial in Abwesenheit von Alkali oder Reduktionsmitteln, bei dem man das Textilmaterial mit einem polymeren Kationisierungsmittel vorbehandelt, das ganz oder teilweise aus monomeren Einheiten der Formel

besteht, worin
R¹, R² Wasserstoff, C₁-C₂₂-Alkyl, das gegebenenfalls durch -CO-NH- oder -NH-CO- unterbrochen sein kann,
C₁-C₄-Hydroxyalkyl,
R³, R⁴ Wasserstoff oder Methyl,
Y^- ein einwertiges Anion, oder ein einem einwertigen Anion äquivalenter Teil eines mehrwertigen Anions bedeuten, gegebenenfalls trocknet, ein Oxidationsmittel mustermäßig aufbringt, trocknet und in Abwesenheit von Alkali- oder eines Reduktionsmittels mit Pigmentfarbstoffen Reaktiv-, Direkt-, Säure-, oder wasserlöslichen Schwefelfarbstoffen färbt oder bedruckt.

Das zu färbende oder zu bedruckende Textilmaterial besteht ganz aus Baumwolle oder es handelt sich um Mischungen von Baumwolle mit anderen Fasern synthetischer oder natürlicher Art. Dieses Textilmaterial, das als fertiges Gewebe, Gewirke, oder Vlies aber auch als Garn vorliegen kann, wird zunächst mit einem Kationisierungsmittel behandelt. Kationisierungsmittel sind in der Färberei und Druckerei generell bekannt, sie werden in erster Linie zur Nachbehandlung von gefärbtem Textilmaterial genommen, um die Echtheiten der Färbungen zu verbessern.

Das zuvor beschriebene Kationisierungsmittel wird zusammen mit einem in der Textilindustrie üblichen Netz- oder Klotzhilfsmittel aus wäßriger Flotte auf das zu färbende oder zu bedruckende Textilmaterial aufgebracht.

Als derartige Netz- oder Klotzhilfsmittel werden z. B. Propylenoxid-Ethylenoxid-Blockpolymerisate mit einem Anteil von 40-80 Gew.-% an Ethylenoxid genommen oder oxethyliertes Nonylphenol.

Die Vorbehandlung mit dem Hilfsmittel zusammen mit einem nichtionischen Netzmittel geschieht aus wäßriger Flotte nach üblichen Verfahren durch Foulardieren oder im Ausziehverfahren bei Temperaturen von ca. 20 bis 80°C bis Kochtemperatur. Die Flotte wird auf einen schwach saueren pH-Wert, vorzugsweise pH 3-6, eingestellt. Die Menge an Hilfsmittel beträgt ca 0,5 bis 10%, vorzugsweise 3 bis 8%, bezogen auf das Warengewicht. Die Menge an Netzmittel beträgt vorzugsweise 2 bis 4 g/l.

Im Ausziehverfahren ist das Kationisierungsmittel während 5-20 min. aufgezogen. Im Kontinueverfahren genügt ein sich anschließender Trockenprozeß zwischen Raumtemperatur und 120°C. Die Vorbehandlungsflotte wird abgelassen und die Ware getrocknet.

Auf die so vorbehandelte Ware wird dann anschließend ein Oxidationsmittel in Musterform aufgebracht. Als Oxidationsmittel kommen insbesondere in Frage Persulfat, Natriumchlorit, Natriumhypochlorit, Perborate, Wasserstoffperoxid oder chlorhaltige Amide wie z. B. N-Chlor-N-methylparatoluolsulfonsäureamid. Diese Oxidationsmittel werden üblicherweise in Form von sogenannten Einstellungen benutzt, die neben dem Oxidationsmittel noch Verdicker, Netzmittel, Dispergiermittel, Entschäumer, Stabilisatoren und andere Hilfsmittel enthalten. Als zusätzliche Hilfsmittel, die dem Oxidationsmittel beigegeben werden, eignen sich besonders solche, die anionischen Charakter haben, wie etwa anionische Netz-, Wasch- und Dispergiermittel. Durch die Zugabe von anionischen Hilfsmitteln wird ebenfalls die kationisierende Wirkung des Kationisierungsmittels aufgehoben und die Reservierungseffekte werden verstärkt.

Diese Oxidationsmittel werden als wäßrige Einstellungen mit einem Gehalt von ungefähr 0,05 bis 50 Gew.-% an Oxidationsmittel auf das Textilmaterial aufgetragen. Die Flottenaufnahme beträgt etwa 5 bis 200 Gew.-%. Der Auftrag dieser Oxidationsmittel erfolgt durch gleichmäßiges oder ungleichmäßiges Aufsprühen, Aufdrücken, Aufpinseln oder durch ähnliche Techniken. Man kann das Oxidationsmittel auch in einer Musterform, z. B. in einer Schablone auf das Textilmaterial aufbringen. Anschließend wird die Ware getrocknet und dann kalt gespült.

Die mit Oxidationsmittel so vorbehandelte Ware wird dann anschließend nach üblichen Verfahren und auf üblichen Färbeaggregaten mit Direkt-, Reaktiv- oder sulfogruppenhaltigen Schwefelfarbstoffen, vorzugsweise jedoch mit Pigmentfarbstoffen, gefärbt, beispielsweise nach dem Kaltverweilverfahren oder nach einem Ausziehverfahren. Das Flottenverhältnis kann dabei etwa 1 : 3 bis 1 : 40 betragen. Wichtig ist hierbei jedoch, daß, im Gegensatz zu der bisher üblichen Arbeitsweise, im vorliegenden Fall kein Alkali oder Reduktionsmittel eingesetzt wird.

Als Pigmentfarbstoffe kommen alle üblichen Pigmenttypen in Frage, wie beispielsweise Azo-, Phthalocyanin- oder Chinacridon-Pigmente. Diese Pigmente werden als wäßrige Dispersionen mit einem Gehalt an Dispergiermitteln in den Handel gebracht und werden auch in dieser Handelsform in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt. Die Menge an Pigmentfarbstoff kann so gewählt werden, daß man 0,1 bis 6%ige Färbungen erreicht, in Einzelfällen, etwa bei der Verwendung von Leuchtpigmenten, erreicht man auch bis zu 15%ige Färbungen.

Neben Pigmentfarbstoff und gegebenenfalls Salz, wie beispielsweise Kochsalz oder Glaubersalz enthält die Färbeflotte vorteilhafterweise noch ein Egalisier- oder Dispergiermittel. Zu diesem Zweck kommen alle hierfür in der Färberei üblichen Produkte in Frage; genannt seien hier beispielsweise die Handelsprodukte Eganal ® PS, Solidegal ® GL oder Dispersogen ® ASN. Diese Hilfsmittel, die eine Stippenbildung der Färbung verhindertn, werden der Flotte in einer Menge von ca. 1 bis 8, vorzugsweise 3 bis 4%, bezogen auf das Warengewicht, zugegeben.

Die Applikation dieser Pigmentfärbeflotte auf das Textilmaterial erfolgt nach einem Ausziehverfahren auf den hierfür gebräuchlichen Aggregaten wie beispielsweise Jet, Trommelwaschmaschine oder Haspel. Die Färbedauer beträgt ungefähr 5 bis 20 Minuten und die Färbetemperatur liegt bei 30 bis 90, vorzugsweise bei 70°C. Schnell laufende Maschinen haben sich hier vorteilhaft bewährt.

Nach Beendigung der Färbung kann der Färbeflotte zur Erhöhung der Ionenstärke ein Salz in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 3 Gew.-%, bezogen auf das Warengewicht, zugegeben werden. Man bewegt in diesem Fall die Ware anschließend noch etwa 10 Minuten lang in der Färbeflotte. Bevorzugt nimmt man Natriumchlorid, Natriumsulfat, Ammoniumsulfat, Ammoniumchlorid oder Alaun. Diese Salze verbessern die Affinität des Pigmentfarbstoffes zur Faser und erhöhen die Egalität. Nach Beendigung des Färbeprozesses wird die Ware kalt gespült und getrocknet.

Um eine optimale Echtheit des Pigmentfarbstoffes auf der Faser zu erreichen, kann man im Anschluß an den Färbeprozeß noch einen Pigmentbinder auf die Ware aufbringen. Hierfür eignen sich die üblichen Pigmentbinder, wie beispielsweise die Handelsprodukte Imperon ®-Binder CFN oder Imperon ®- Binder MTB. Die Applikation dieser Binder erfolgt nach üblichen Methoden ebenfalls in einem Ausziehverfahren während 5 bis 20, vorzugsweise 7 bis 15 Minuten bei 20 bis 60°C, vorzgusweise bei 40°C. Die Flotte wird mit Säure auf einen pH-Wert von 3 bis 6 eingestellt. Die Menge an Pigmentbinder beträgt ungefähr 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Warengewicht. Die Vernetzung des Binders erfolgt dann in einer abschließenden Heißluftbehandlung bei 100 bis 200°C, vorzugsweise bei 140 bis 170°C während 2 bis 10 Minuten, vorzugsweise 5 Minuten.

Besondere Effekte können erzielt werden, wenn zwischen der eigentlichen Färbung und der Applikation des Binders die Ware mit einem Tensid, gegebenenfalls unter Zusatz von Soda, gewaschen wird. Die Waschzeit beträgt dabei etwa 5 bis 10 Minuten, die Temperatur liegt bei 40 bis 60°C. Durch diese Zwischenwäsche erhält man sogenannte wash-out Effekte auf der Ware. Auch ohne diese Zwischenwäsche erhält man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere bei vorkonfektionierter Ware, beispielsweise bei Jeans- Artikeln, sogenannte stone-wash Effekte.

Diese Effekte lassen sich normalerweise nur in einem zeitaufwendigen zusätzlichen Verfahrensschritt, nämlich unter Einsatz von Steinen und weiteren Chemikalien erreichen, was sich aber nachteilig auf die Qualität der Baumwolle auswirkt.

Als Reaktivfarbstoffe bei diesem Verfahren kommen alle bekannten Typen von Reaktivfarbstoffen in Frage, die gegenüber den Hydroxylgruppen der Cellulose reaktionsfähige Gruppe enthalten und unter den erfindungsgemäß beschriebenen Färbebedingungen bevorzugterweise durch Reaktion mit den beschriebenen, auf dem Zellulosematerial fixierten Polymerisaten reagieren. Die reaktionsfähigen Gruppen sind beispielsweise Gruppen mit leicht abspaltbaren Substituenten, die einen elektrophilen Rest hinterlassen, wie Reaktivgruppen des Vinylsulfon-Typs, mit Halogenatomen substituierte Gruppen der Ringsysteme Chinoxalin, Phthalazin, Triazin, Pyrimidin oder Pyridazon oder mit Alkylsulfonylresten substituierte reaktive Gruppen bei Sulfonylpyrimidin- oder Sulfonylbenzthiazolfarbstoffen. Im einzelnen sind Farbstoffe mit den reaktiven Gruppen β-Sulfatoethylsulfon, β-Chlorethylsulfon, β-Thiosulfatoethylsulfon, β-Phosphatoethylsulfon, Chlortriazinylamino, Dichlortriazinylamino, Chlortriazinyldiamino, Trichlorpyrimidylamino, Dichlorpyrimidylamino, Dichlorpyridazinylamino, Trichlorpyridazinylamino, Dichlorpyridazinylcarbonylamino, 2-Chlor-benzthiazol-6-yl-amino, 2-Methylsulfonyl- benzthiazol-6-yl-amino, 2,3-Dichlorchinoxalin-6-yl- carbonylamino oder 4-Chlor-5-methyl-2-methylsulfonyl- pyrimid-3-yl-amino zu erwähnen.

Geeignete Farbstoffgrundkörper der Reaktivfarbstoffe sind beispielsweise wasserlösliche Azo-, Disazo-, Formazan-, Anthrachinon-, Dioxazin- oder Phthalocycaninfarbstoffe. Bevorzugt werden wasserlösliche Azo- und Disazoreaktivfarbstoffe, die auch Metallkomplexreaktivfarbstoffe sein können, verwendet. Nach dem Färben wird die Ware durch Spülen, evtl. Seifen und Trocknen fertiggestellt.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich nicht nur mit Reaktivfarbstoffen durchführen, sondern in gleicher Weise auch mit anderen Farbstofftypen, die anionische, beispielsweise Sulfogruppen enthalten, wie beispielsweise Direktfarbstoffe, Säurefarbstoffe.

Man erreicht mit diesen Farbstoffen ähnliche Effekte und Echtheiten wie mit den Reaktivfarbstoffen. Beim Einsatz von wasserlöslichen Schwefelfarbstoffe werden besonders hohe Lichtechtheiten erzielt. Daneben können in dem Verfahren auch Küpen- und Schwefelküpenfarbstoffe angewendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch zum Bedrucken. Hierbei wird das Textilmaterial mit einer Druckpaste bedruckt, die gegebenenfalls einen Signierfarbstoff und das erfindungsgemäß zu verwendende Hilfsmittel enthält. Nach dem Trocknen wird das Textilmaterial dann mit Reaktivfarbstoffen ohne Alkali oder bei wasserlöslichen Schwefelfarbstoffen ohne Reduktionsmittel vorzugsweise nach dem Pad-Steam-Verfahren oder nach dem Ausziehverfahren überfärbt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß man die mit dem beschriebenen Hilfsmittel vorgebeizten Baumwollketten oder Baumwollgewebe mit einer Druckpaste bedruckt, die den Reaktivfarbstoff, aber kein Alkali enthält und anschließend den Farbstoff z. B. durch Dämpfen während 8 Minuten bei 102-105°C fixiert. Die anschließende Nachbehandlung erfolgt analog wie bei den Färbungen.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Ware an den Stellen, an denen das Oxidationsmittel aufgebracht wird, je nach Menge des aufgebrachten Oxidationsmittels nur sehr schwach oder gar nicht gefärbt. Man erhält dadurch Muster mit einer ausgeprägten Konturensicherheit, wie man sie sonst nur in Drucken, z. B. in Weißätzdrucken erreichen kann. Besonders interessant ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Färben von vorgefertigten Kleidungsstücken im Ausziehverfahren (Garment-Dyeing).

Beispiel 1

Baumwoll- oder Viskosematerial wird mit einer Lösung von 100 g/l Kationsierungsmittel bestehend aus dem Copolymer nach Beispiel 5 der EP-A 2 77 580 bei pH 5-6 im Foulardverfahren mit einer Flottenaufnahme von 80% appliziert. Nach der Trocknung bei ca. 120°C z. B. im Trockenschrank (10 min) erfolgt das Aufdrucken des Oxidationsmittels in Form einer Druckpaste bestehend aus,
100 g/l eines ein anionisches Netzmittel enthaltenden Oxidationsmittels auf Basis Persulfat,
400 g/l eines Antimigrationsmittels (® Solidokoll N),
500 g/l Wasser.

Dann wird bei 120°C getrocknet und anschließend mit 5% Pigment-Violett 23 (C.I. 51 319) während 10 min. bei 50-60°C gefärbt und anschließend gespült. In einem Nachbehandlungsprozeß wurden 5% eines Pigmentbinders auf Basis eines Copolymerisats aus Ethyl- und Butylacrylat während 5 Minuten bei 40°C appliziert. Anschließend erfolgt ohne Spülung der Binder-Kondensationsprozeß bei 150°C, 5 min.

Das Material zeigt nach dem Trocknen eine kräftige weitgehend egale Färbung mit einer deutlichen Wiedergabe des aufgedruckten Musters und einem für Binderausrüstungen überraschend weichen Griff.

Beispiel 2

Eine Baumwolle-Jeanshose wird in einer Industrie- Trommelwaschmaschine bei einem Flottenverhältnis von 1 : 30 während 10 Minuten bei 70°C mit einer Flotte vorbehandelt, die
2% eines modifizierten Fettsäureamids (Humectol ® C) enthält.

Die Hose wird hierdurch gut genetzt und gleichzeitig aviviert. Da das Netzmittel gleitende Eigenschaften hat, wird außerdem die mechanische Beanspruchung herabgesetzt.

Nach dieser Behandlung wird die Flotte abgelassen und gut kalt gespült.

Anschließend erfolgt auf frischem Bad während 10 Minuten eine Kationisierung bei 70°C mit einer wäßrigen Flotte enthaltend,
5% des Copolymers nach Beispiel 5 der EP-A 2 77 580 und
2% Essigsäure 60%.

Nach einem kalten Spülprozeß wird getrocknet und das Oxidationsmittel aufgedruckt (wie unter Beispiel 1 beschrieben). Nach abermaligem Trocknen bei 120°C wird wiederum auf einem frischen Bad mit einer wäßrigen Flotte enthaltend,
5% Pigment-Violett 23 (C.I. 51 319),
3% Dispergiermittel (heterocyclische, stickstoffhaltige Verbindung oder oxethylierter höherer Alkohol), bei
70°C während 10 Minuten behandelt. Danach erfolgt ein Zusatz von
3% Natriumchlorid oder Natriumsulfat.

Nach weiteren 10 Minuten wird der Färbeprozeß durch kaltes Spülen beendet.

Die Hose zeigt nach dem Trocknen eine kräftige, etwas unruhige Anfärbung, die wie "stone"-gewaschen aussieht. Die Echtheiten sind mit denen von Indigo-Jeans vergleichbar.

Das in Form der Oxidationsmittel aufgedruckte Muster ist konturenscharf wiedergegeben.

Claims

1. Verfahren zum Erzielen von Mustereffekten beim Färben oder Bedrucken von Textilmaterial in Abwesenheit von Alkali oder Reduktionsmitteln, bei dem man das Textilmaterial mit einem polymeren Kationisierungsmittel vorbehandelt, das ganz oder teilweise aus monomeren Einheiten der Formel besteht, worin
R¹, R² Wasserstoff, C₁-C₂₂-Alkyl, das gegebenenfalls durch -CO-NH- oder -NH-CO- unterbrochen sein kann,
C₁-C₄-Hydroxyalkyl,
R³, R⁴ Wasserstoff oder Methyl,
Y^-- ein einwertiges Anion, oder ein einem einwertigen Anion äquivalenter Teil eines mehrwertigen Anions bedeuten, gegebenenfalls trocknet, ein Oxidationsmittel mustermäßig aufbringt, trocknet und in Abwesenheit von Alkali- oder eines Reduktionsmittels mit Pigmentfarbstoffen Reaktiv-, Direkt-, Säure-, oder wasserlöslichen Schwefelfarbstoffen färbt oder bedruckt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polymerisat verwendet wird, das aus monomeren Einheiten der Formel I besteht, worin R¹, R² (C₁-C₁₀)- Alkyl, vorzugsweise (C₁-C₄)Alkyl bedeuten.