DE69204060T2

DE69204060T2 - Farben von zellulose.

Info

Publication number: DE69204060T2
Application number: DE69204060T
Authority: DE
Inventors: James Martin Taylor
Original assignee: Courtaulds Fibres Holdings Ltd
Current assignee: Courtaulds Fibres Holdings Ltd
Priority date: 1991-04-25
Filing date: 1992-04-24
Publication date: 1996-02-01
Anticipated expiration: 2012-04-25
Also published as: BR9205915A; CZ282441B6; KR100193073B1; ES2075694T3; RU2076164C1; WO1992019807A1; CZ217093A3; DE69204060D1; AU1669292A; EP0581819B1; JPH06506988A; ATE126291T1; FI934678A; SK113693A3; US5651794A; FI934678A0; GB9109091D0; EP0581819A1

Description

Diese Erfindung betrifft das Färben und insbesondere das Färben von länglichen Gebilden aus Cellulose, insbesondere von Cellulosefasern. Weiterhin betrifft sie insbesondere das Färben von Cellulosefasern, die aus einer Lösung gesponnen werden, die Cellulose oder eine Celluloseverbindung enthält.
Cellulosefasern, die durch Verspinnen einer Lösung bzw. einer Spinnlösung gebildet werden, sind gut bekannt. Seit vielen Jahren werden Cellulosefasern des Viskosetyps durch Auflösen von Natriumcelluosexanthogenat in Natronlauge hergestellt, wobei eine als Viskose bekannte sirupähnliche Spinnlösung bzw. -masse entsteht. Das Verspinnen der Spinnlösung erfolgt durch Extrudieren durch feinlöcherige Öffnungen in ein Koagulierbad aus Schwefelsäure und Salzen, durch die der Alkaligehalt der Viskoselösung neutralisiert und die ursprüngliche Cellulose in Form von Endlosfäden regeneriert wird. Handelt es sich bei der Öffnung, durch die die Viskoselösung extrudiert wird, um einen Längsschlitz, so ist es möglich, ein dünnes flächenförmiges Gebilde aus Cellulose herzustellen. Handelt es sich um eine ringförmige Öffnung, so ist es möglich, ein rohrförmiges Gebilde aus Cellulose herzustellen.
Solche länglichen Gebilde aus regenerierter Cellulose sind sehr gut bekannt.
In jüngster Zeit wurde vorgeschlagen, längliches Material aus regenerierter Cellulose durch Herstellung einer echten Lösung von Cellulose in einem Lösungsmittel wie einem tertiären Amin-N-oxid herzustellen. Die Lösung von Cellulose in dem tertiären Amin-N-oxid wird sodann in ein Wasserbad extrudiert, um das Aminoxid herauszulösen und die Cellulose je nach Form der Öffnung, durch die das Material extrudiert wurde, in Form eines Endlosfadens oder -streifens oder eines rohrförmigen Gebildes zu regenerieren.
Es wurde jetzt gefunden, daß sich solch ein Material aus regenerierter Cellulose auf eine Art und Weise färben läßt, die in ihrer ganz besonders bevorzugten Form unter extrem geringer Umweltbelastung erfolgt, höchst wirtschaftlich ist und mit hoher Geschwindigkeit erfolgt.
Bei der Celluloselösung kann es sich um eine Lösung von Cellulose in einem Aminoxid als Lösungsmittel handeln. Als Beispiele für solche Aminoxide sind tertiäre Amin-N-oxide wie N-Methylmorpholin-N-oxid, N,N-Dimethylbenzylamin-N-oxid, N,N-Dimethylethanolamin-N-oxid und N,N-Dimethylcyclohexylamin-N-oxid usw. zu nennen. Die Verwendung von Aminoxiden in Verfahren zur Auflösung von Cellulose ist aus den US-PS'en 3 447 939, 3 508 941 und 4 246 221 bekannt, auf deren Inhalt hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Färben eines länglichen Gebildes aus regenerierter Cellulose bereitgestellt, das folgende Schritte umfaßt:
(i) Bildung einer Spinnlösung, die eine Substanz enthält, die ausgewählt ist aus:
in einem Lösungsmittel gelöster Cellulose oder
(b) einer in einem Lösungsmittel gelösten Celluloseverbindung,
(ii) Extrudieren der Spinnlösung durch mindestens eine Öffnung in ein wasserhaltiges Bad, wobei ein Längsextrudat entsteht, aus dem entweder:
(a) das Lösungsmittel unter Bildung des länglichen Gebildes aus regenerierter Cellulose herausgelöst wird oder
(b) das Cellulosematerial durch Umwandlung der Celluloseverbindung in Cellulose regeneriert und so das längliche Gebilde aus regenerierter Cellulose gebildet wird, und
(iii) Trocknen des länglichen Gebildes aus regenerierter Cellulose,
dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Gebilde aus regenerierter Cellulose nach seiner Bildung, aber vor dein ersten Trocknen mit mindestens einem kationischen Direkt farbstoff gefärbt wird.
Ein kationischer Direktfarbstoff besteht aus einem planaren Längsmolekül mit positiv geladenen Gruppen. Die planare Längsgestalt des Moleküls ermöglicht es dem Molekül, längs neben dem Cellulosemolekül zu liegen und mit dem Molekül durch van-der-Waalssche Kräfte und Wasserstoffbrückenbindung eine Bindung einzugehen. Die positiv geladenen Gruppen des Farbstoffs können mit den O&supmin;-Ionen des Cellulosemoleküls eine Bindung eingehen.
Durch das Färben des Cellulosegebildes, insbesondere von Fasern, nach seiner bzw. ihrer Bildung, aber vor dem ersten Trocknen (im folgenden als "Naßcellulosematerial" bezeichnet) entstehen anscheinend einzigartige und verbesserte Eigenschaften in dein Material im Vergleich zu Produkten, die nach dem ersten Trocknen gefärbt werden. Hierdurch läßt sich auch eine beträchtliche Einsparung an Energie und Chemikalien sowie eine erhöhte Einheitlichkeit des gefärbten Materials erreichen.
Zusätzlich zu der Behandlung des Naßcellulosematerials mit dem kationischen Direktfarbstoff kann eine anschließende Behandlung mit einem anionischen Direktfarbstoff erfolgen, um durch Umsetzung der anionischen mit den kationischen Farbstoffmolekülen erhöhte Ausblutungsechtheiten zu erzielen.
Der Lösungs-pH für den kationischen Direktfarbstoff kann z.B. ein pH von 3, ein pH von 4, ein pH von 4,5, ein pH von 5, ein pH von 6, ein pH von 7, ein pH von 8, ein pH von 9 oder ein pH von 10 sein. Die Farbstoffe lassen sich bei Umgebungstemperatur oder erhöhter Temperatur auftragen. Die erhöhte Temperatur kann z.B. 300, 400, 500, 600 oder 70ºC betragen. Wahlweise kann die erhöhte Temperatur näher beim Siedepunkt liegen.
Die kationischen Direktfarbstoffe lassen sich direkt aus Wasser oder aus einem beliebigen anderen geeigneten Lösungsmittel auftragen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Lösungsmittel um ein wäßriges Lösungsmittel.
Weiterhin sieht die vorliegende Erfindung vor, daß das gefärbte Cellulosematerial als Endloskabel getrocknet und nach dem Trocknen zu Stapelfasern geschnitten oder in nassem Zustand zu Stapelfasern geschnitten und als Stapelfasern getrocknet werden kann.
Als kationische Direktfarbstoffe zur Durchführung der Erfindung kommen die von der Firma Sandoz unter den Warenzeichen "Cartasol Yellow K-GL", "Cartasol Turquoise K-GL", "Cartasol Yellow K-3GL", "Cartasol Orange K-3GL", llcartasol Blue K-RL", "Cartasol Red K-28N" und "Cartasol Brilliant Scarlet K-2GL" erhältlichen Farbstoffe in Frage. Geeignete Farbstoffe sind ebenfalls von der Firma BASF unter den Warenzeichen "Fastusol Yellow 3GL" und "Fastusol C Blue 74L" erhältlich. "Cartasol" und "Fastusol" sind höchstwahrscheinlich "Eingetragene Warenzeichen."
Weitere kationische Direktfarbstoffe können einem einfachen Test unterzogen werden, um festzustellen, ob sie ausreichende Echtheiten sowohl bei Licht- als auch bei Waschechtheitstests ergeben.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun beispielhaft anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, worin:
Figur 1 eine schematische Ansicht eines Verspinnungs-, Färbungs- und Trocknungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung,
Figur 2 die Struktur eines typischen kationischen Direkt farbstoffs,
Figur 3 eine schematische Ansicht der zwischen einer Faserstruktur und einem kationischen Direktfarbstoff stattfindenden Wasserstoffbrückenbindung,
Figur 4 die Struktur eines typischen basischen Farbstoffs und
Figur 5 eine Ansicht der zwischen einer typischen Faserstruktur und einem basischen Farbstoff stattfindenden Wasserstoffbrückenbindung zeigen.
In allen weiter unten erwähnten Tests erfolgte das Färben der Fasern unter Laborbedingungen. Ein vorbestimmter Prozentanteil an Farbstoff wurde aus einer Stammlösung in einen Glaszylinder pipettiert und mit einer standardüblichen Volumenmenge Wasser versetzt. War ein höherer pH-Wert als 7 erforderlich, so wurde zur Erhöhung des pH-Werts Natriumcarbonat zugegeben. War ein niedrigerer pH-Wert als 7 erforderlich, so wurde zur Erniedrigung des pH-Werts Essigsäure zugegeben. Die Farbstofflösungen wurden sodann auf die vorbestimmte Temperatur erwärmt. Anschließend erfolgte die Durchführung der Tests, indem man die Faser, die ebenfalls auf die gleiche Temperatur erhitzt worden war wie die Lösung, in den Glaszylinder einbrachte, den Glaszylinder verschloß und bis zur vollkommenen Erschöpfung der Lösung schüttelte. In der Regel betrug die Färbezeit bis zur vollkommenen Erschöpfung 20 Sekunden bis zu 3 Minuten. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Färbungen im Labormaßstab länger dauern als das tatsächliche Online-Färben, da die Farbstoffkonzentration im Färbebad beim Online- Färben viel höher ist. Die Färbezeit von 20 Sekunden bis 3 Minuten im Labormaßstab entspricht einer ausreichenden Geschwindigkeit für kontinuierliches Online-Färben von Naßfasern.
Es sei darauf hingewiesen, daß das Färben ohne Salzzusätze (Natriumchlorid) zu den Farbstoffen erfolgte.
Nach dem Färben wurden die Fasern unter laufendem kalten Wasser gespült, bis im Waschwasser kein Farbstoff mehr zu sehen war. Die Waschechtheitstests erfolgten durch Erhitzen der Proben auf 60ºC in einer Mischung aus Seife und Natriumcarbonat analog der standardüblichen Waschechtheittests nach ISO 3. Zur Bestimmung der Lichtechtheit wurden die Proben nach der Blauskala der British Society of Dyers and Colourists beurteilt, wobei die Lichtechtheit des Materials umso größer ist, je höher die Zahl auf dieser Skala ist. In der Praxis werden Stoffe mit einer Lichtechtheit von 4 in der Regel als für Bekleidungszwecke akzeptabel angesehen. Die Lichtechtheitstests wurden lediglich bis zum Normwert 5 durchgeführt, d.h. geeignet für Bekleidungszwecke.
In der nachstehenden Tabelle I sind die Ergebnisse aus den mit einer Reihe von 3 Farbstoffen an Naßfaser unter einer Reihe verschiedener ph-Bedingungen durchgeführten Tests aufgeführt. Tabelle I Echtheit auf Faser Farbstoff Lichtechtheit auf Papier Licht-Wasch-ISO 3 Färbebedingungen auf der Faser Cartasol Blue K-RL (Metallkomplex-Farbstoff) Cartasol Turquoise K-GL (Phthalocyanin-Metallkomplex-Farbstoff) Cartasol Yellow K-GL (Kationischer Azofarbstoff) gut Nicht geprüft Zimmertemp.
Zum Vergleich ist die Lichtechtheit der gleichen Farbstoffe auf Papier angegeben, woraus ersichtlich ist, daß die Farbstoffe auf Papier nicht den gleichen Lichtechtheitsgrad besitzen. Papier ist ein Cellulosematerial, das als vorgetrocknet angesehen werden kann. Man sieht also, daß die kationischen Direktfarbstoffe auf Papier zwar kein besonders gutes Ergebnis in bezug auf die Lichtechtheit ergeben, auf Naßcellulosematerialien jedoch Ergebnisse in bezug auf Lichtechtheit liefern, die für Bekleidungszwecke akzeptabel sind.
Es ist unklar, warum mit den in der Tabelle I gezeigten kationischen Direktfarbstoffen auf Naßfaser bessere Ergebnisse erzielt werden als auf Papier. Da angenommen wird, daß die Farbstoffe mit der Faser reagieren und an die Faser mittels van-der-Waalsscher Kräfte gebunden werden, ist es vollkommen unklar, woher dieser Unterschied kommen könnte. Wäre die Lichtechtheit der Farbstoffe auf Papier ein bezeichnendes Merkmal, so wäre es nicht akzeptabel, diese Farbstoffe auf für Bekleidung vorgesehenen Fasern zu verwenden. Glücklicherweise hat es sich jedoch gezeigt, daß kationische Direktfarbstoffe ein einfaches Mittel darstellen, Cellulosematerial im Naßzustand im Online-Verfahren zu färben. Bisher wurde es nicht als praktisch angesehen, Fasern aus regenerierter Cellulose im Online-Verfahren zu färben. In der Regel wurden Cellulosefasern nach der Faserherstellung oder als Gewebe oder Garn gefärbt.
Beim Einsatz eines für die Praxis geeigneten Farbstoffs stellt die Fähigkeit des Farbstoffs, beim Waschen mit einem anderen Material nicht auf die Begleitfaser abzufärben, ein weiteres wichtiges Merkmal dar. Wird gefärbtes Cellulosematerial z.B. mit einem Nylonmaterial gewaschen, ist es wichtig, daß kein Farbstoff auf das Nylon übergeht und das Nylon bei der Wäsche anfärbt. Zur Bestimmung dieser Anfärbung geht man normalerweise so vor, daß man eine Mischung aus gefärbten Fasern und Fasern aus einem anderen Material in einem Waschtest nach ISO 3 wäscht und das Anfärben des anderen Materials bestimmt. In solch einem Test sind Werte von 3- 4 für die meisten Bekleidungszwecke akzeptabel, und ein Wert von 5 wird normalerweise für alle Arten von Bekleidung als geeignet angesehen.
Die Ergebnisse aus dem Anfärbtest sind in der nachstehenden Tabelle II aufgeführt. In der Tabelle II sind ebenfalls die Ergebnisse aus den Lichtechtheitstests mitaufgeführt. Hieraus ist ersichtlich, daß Brown K-BL zwar gute Ergebnisse beim Anfärbtest ergibt, und zwar bessere als Blue K-RL außer auf Nylon, seine Ergebnisse für die Lichtechtheit jedoch nicht so gut ausfallen. Es versteht sich von selbst, daß für die kommerzielle Akzeptanz eines Farbstoffs eine Ausgewogenheit der Eigenschaften vorliegen muß und daß aufgrund der komplizierten Farbstoffchemie gelegentlich einer oder mehrere Farbstoffe eines Sortiments nicht die gesamte erforderliche Palette an Eigenschaften aufweisen, auch wenn die restlichen Farbstoffe des Sortiments eine akzeptable Ausgewogenheit zeigen. Solche Eigenarten lassen sich einfach experimentell bestimmen und schmälern nicht den Wert der Erfindung als Ganzes. Tabelle II Abfärbe-Waschtest (ISO 3) Lichtechtheitstest Cartasol-Farbstoffe Acetat Baumwolle Nylon Polyester Acryl Wolle (Faser) (Papier) Turquoise K-GL Phthalocyanin-Metallkomplex Red K-28N (Azo) Blue K-RL (Metallkomplex) Brown K-SL (Azo-Metallkomplex)
Die in der Tabelle II aufgeführten Farbstoffe wurden alle auf lösungsmittelversponnene Cellulosefasern in einer Menge von 1 Gew.-%, bezogen auf die Trockenfaser, aufgetragen. Das Auftragen der Farbstoffe erfolgte bei Raumtemperatur und dem in der Tabelle angegebenen pH-Wert. Für den Anfärbtest wurde 1 g gefärbte lösungsmittelversponnene Cellulosefaser in Strangform nach einem standardüblichen Waschprogramm gemäß der ISO 3 mit einem 4 cm langen Mehrfaserstreifen der SDC (Society of Dyers and Colourists) aus ungefärbten, normalweißen Fasern der angegebenen Materialien gewaschen. Nach dem Waschen wurde der Mehrfaserstreifen getrocknet und auf Anfärbung untersucht.
Es ist ebenfalls möglich, die Naßfaser mit kationischen Direktfarbstoffen und anschließend mit anionischen Direktfarbstoffen wie Pergasol-Farbstoffen zu behandeln. (Pergasol ist höchstwahrscheinlich ein "Eingetragenes Warenzeichen".) Die zwei Farbstoffe setzen sich sodann wirkungsvoll zu einem Pigment um, das fest in der Faser eingebettet ist.
Es wurde versucht herauszufinden, ob sich außer kationischen Direktfarbstoffen auch Farbstoffe anderer Typen zur kontinuierlichen Färbung von Naßcellulosefasern einsetzen lassen. Eine Reihe von basischen Farbstoffen wurde bei einem ph-Wert von 5,5 auf Naßcellulosefaser aufgebracht. Hierbei handelte es sich um substantive Farbstoffe, da sie von der Faser angezogen wurden. Leider besaßen sie jedoch keine oder wenig Faseraffinität, da sie unter kaltem laufendem Wasser fast vollständig weggespült wurden. Da die Farbstoffe praktisch vollständig ausgewaschen wurden, wurden keine Wasch- oder Lichtechtheitstests durchgeführt. Als typische basische Farbstoffe wurden die folgenden basischen Farbstoffe auf ihre Eignung getestet:
Astrazon Golden Yellow GLE - C.I. Basic Yellow 28
Yoracryl Red BGL - C.I. Basic Red 46
Astrazon Red GTLN - C.I. Basic Red 18
Maxilon Blue GRL - C.I. Basic Blue 41
(Astrazon, Yoracryl und Maxilon sind höchstwahrscheinlich "Eingetragene Warenzeichen".) Es wurde ebenfalls versucht herauszufinden, ob anionische Direktfarbstoffe Naßcellulosefasermaterial in Abwesenheit von kationischen Direktfarbstoffen färben würden. Eine Reihe von Pergasol-Farbstoffen, erhältlich von der Firma Ciba- Geigy, und ein von der Firma Holliday erhältlicher Paramine-Farbstoff wurden auf Naßcellulosefaser aufgebracht. (Paramine ist höchstwahrscheinlich ein "Eingetragenes Warenzeichen".) Die bei einem ph-Wert von 5 und Raumtemperatur durchgeführten Tests wiesen darauf hin, daß lediglich eine blasse Färbung der Cellulosefaser erzielt wurde. Durch Erhöhung des ph-Werts auf 8 wurden bessere Ergebnisse erzielt, die jedoch immer noch nicht so gut ausfielen wie beim Färben mit kationischen Direktfarbstoffen. Folgende anionische Direktfarbstoffe wurden getestet:
Pergasol Orange 5R - C.I. Direct Orange 29 (Azo)
Pergasol Yellow GA - C.I. Direct Yellow 1373 (Azo)
Pergasol Turquoise R - C.I. Direct Blue 199 (Phthalocyanin)
Pergasol Red 2G - C.I. Direct Red 329 (Azo)
Pergasol Red 28 - C.I. Direct Red 254 (Disazo)
Paramine Yellow R
Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit das kontinuierliche Online-Färben von Naßcellulosematerial.
Als Material für das Online-Färben ist lösungsmittelgesponnene Cellulosefaser bevorzugt. Ein zur Durchführung der Erfindung geeignetes Verfahren ist in Figur 1 der beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht.
Es wird eine Mischung aus Cellulose, einem Lösungsmittel wie Aminoxid und Wasser hergestellt. Die Mischung wird als eine Aufschlämmung hergestellt und dann zum Verdampfen des Wassers unter Vakuum erhitzt. Dies führt dazu, daß die Cellulose in dem Aminoxid in Lösung geht und eine Spinnlösung bildet. Solche Verfahren zur Herstellung einer Lösung von Cellulose in einem Lösungsmittel sind in der Literatur ausführlich beschrieben. Die normalerweise als Spinnlösung bezeichnete Lösung wird dann durch eine Leitung 1 in eine Spinndüsenapparatur 2 mit vielen feinen Löchern eingespritzt. Die Spinndüsenapparatur 2 befindet sich über einem Wasserbad 3 mit warmem Wasser 4. Beim Austreten aus der Düse 2 bildet die Lösung von Cellulose in Aminoxid mehrere Gelstränge und in dem Maße, wie sich das Aminoxid im Wasserbad 4 auflöst, bilden die Gelstränge mehrere Fäden 5 aus Cellulose. Zur weiteren Abtrennung von Aminoxid wird die Cellulose sodann durch eine Reihe von Wasserbädern 6, 7 geführt. Der Faden 5 gelangt in ein Bleichbad 8 und wird anschließend in einer Reihe von Bädern wie Bad 9 gewaschen, bevor er in ein Färbebad 10 gelangt. Das Färbebad 10 enthält eine Lösung eines geeigneten Farbstoffs wie Cartasol Blue K-RL, dessen genaue Konzentration von der erforderlichen Farbtiefe abhängt. Nach dem Färben wird der Naßfaden vor seiner Weiterleitung zu einem Trocknungssystem durch ein Weichappreturbad 11 geführt.
In Figur 1 sind zwei Trocknungssysteme gezeigt. Beim ersten Trocknungssystem wird Faden 12 um eine Rolle 13 gewickelt, an der er senkrecht nach unten geführt und bei 14 in einen Kabelschneidkopf 15 gelangt. Der Naßfaden 14 wird vom Schneidkopf 15 zu einer Stapelfaser 16 geschnitten, die auf ein sich bewegendes Bett 17 und dann in einen Trocknungskanal 18 geleitet wird. Die getrocknete Stapelfaser fällt am Ende des Betts bei 19 ab und wird zu einer geeigneten Verpackungsmaschine weitergeleitet.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, den gefärbten Faden entlang der Strecke 20 um Rollen 21 und 22 herum zu führen und dann als Endloskabel in einem Trockenofen 23 an erhitzten Trommeln 24 zu trocknen. Danach kann er entweder in einen geeigneten Verpackungsbehälter 25 als trockener Endloskabelfaden abgetafelt oder zu einem Stapel für die weitere Verarbeitung als Stapelfasern geschnitten werden.
Ein besonderer Vorteil der Arbeitsweise, bei der die Faser als Kabel getrocknet und anschließend zu Stapelfasern geschnitten wird, im Gegensatz zum Schneiden im nassen Zustand und während des Trocknens, besteht darin, daß es leichter ist, die Farbe zu wechseln, wobei gleichzeitig die Verunreinigung der Faser durch eine Faser einer anderen Farbe auf das Minimum reduziert wird. Wird eine gefärbte Faser in nassem Zustand geschnitten und getrocknet, ist das Reinigen der Stapelfasertrockner vor dem Trocknen einer anderen Farbe ein mühseliger und langwieriger Vorgang. Verunreinigung der die neue Farbe aufweisenden Faser durch die alte ist sehr wahrscheinlich, sogar wenn der Trockner zwischen den Farben manuell unter Vakuum gereinigt wurde.
Wird die Faser in Form eines Kabels getrocknet, so bedeutet dies, daß lediglich das Faser-Schneidgerät und der diesem nachfolgende Abschnitt gereinigt werden müssen, was eine viel einfachere Verfahrensweise ist und gleichzeitig bedeutet, daß die Zeit, während der die Maschine zwischen den Farben stilliegt, bei als Kabel getrockneter Faser viel kürzer ist als bei als Stapel getrockneter Faser.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Färbeverfahrens im Vergleich zu Pigmentierungsverfahren, die bisher zur Färbung von Cellulose des Viskosetyps verwendet wurden, besteht darin, daß sich die Farben schneller wechseln lassen, da beim Pigmentierungsverfahren das Pigment vor dem Spinnen in die Spinnlösung eingebracht werden muß. Zur Einbringung in die Spinnlösung sind nur einige Pigmente geeignet, wodurch die Palette an Farben für solche Fasern des Viskosetyps begrenzt ist. Bei Stapelfaserprodukten des Viskosetyps ist es außerdem normalerweise üblich, die Faser in Stapelform zu trocknen. Dies führt zu dem oben erwähnten Verunreinigungsproblem.
Es versteht sich von selbst, daß sich mit der vorliegenden Erfindung unter nur wenig höherem Aufwand als den Kosten für den Farbstoff Fasern färben lassen. Die Waschbäder lassen sich einfach in die Waschreihe für die Faser einbauen und die kationischen Direktfarbstoffe färben die Naßcellulosefaser zu einem hohen Standard von Licht- und Waschechtheiten bei geringer Bildung unerwünschter chemischer Abfallprodukte.
Zur Veranschaulichung ist die Struktur eines typischen kationischen Direktfarbstoffs in Figur 2 der Zeichnungen dargestellt, woraus ersichtlich ist, daß das Molekül im wesentlichen planar ist und bei 26, 27 kationische Bindungsstellen aufweist, mittels derer der Farbstoff eine Bindung mit den anionischen Bindungsstellen auf der Faser eingehen kann. Die Wasserstoffbrücken- bzw. van-der-Waalssche Bindung des kationischen Direktfarbstoffs ist in Figur 3 schematisch dargestellt. Zum Vergleich ist in Figur 4 die typische Struktur eines basischen Farbstoffs gezeigt, woraus ersichtlich ist, daß die physikalische Struktur des Farbstoffs so beschaffen ist, daß er nicht leicht eine Bindung mit dem Cellulosemolekül eingehen kann. Eine schematische Anordnung der Bindung des basischen Farbstoffs mit der Faser ist in Figur 5 dargestellt. Es wird angenommen, daß der basische Farbstoff aufgrund seiner physikalischen Struktur unfähig ist, mit der Cellulose mehrere Wasserstoffbrückenbindungen einzugehen, wodurch der Farbstoff auf dem Cellulosemolekül eine schlechte Echtheit zeigt.

Claims

1. Verfahren zum Färben eines länglichen Gebildes aus regenerierter Cellulose, das folgende Schritte umfaßt:

(i) Bildung einer Spinnlösung, die eine Substanz enthält, die ausgewählt ist aus:

(a) in einem Lösungsmittel gelöster Cellulose oder

(b) einer in einem Lösungsmittel gelösten Celluloseverbindung,

(ii) Extrudieren der Spinnlösung durch mindestens eine Öffnung in ein wasserhaltiges Bad, wobei ein Längsextrudat entsteht, aus dem entweder:

(a) das Lösungsmittel unter Bildung des länglichen Gebildes aus regenerierter Cellulose herausgelöst wird oder

(b) das Cellulosematerial durch Umwandlung der Celluloseverbindung in Cellulose regeneriert und so das längliche Gebilde aus regenerierter Cellulose gebildet wird, und

(iii) Trocknen des länglichen Gebildes aus regenerierter Cellulose,

dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Gebilde aus regenerierter Cellulose nach seiner Bildung, aber vor dem ersten Trocknen mit mindestens einem kationischen Direkt farbstoff gefärbt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach der Behandlung mit dem kationischen Direktfarbstoff, aber vor dem ersten Trocknen ein weiterer Behandlungsschritt mit einem anionischen Direktfarbstoff eingeschaltet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der kationische Direktfarbstoff aus einer Farbstofflösung mit einem ph-Wert im Bereich von 3 bis 10 aufgetragen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der kationische Direktfarbstoff aus einer Lösung-bei einer Temperatur im Bereich von Uingebungstemperatur bis 70ºC aufgetragen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der kationische Direktfarbstoff direkt aus einer wäßrigen Lösung aufgetragen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Färben in Lösungen erfolgt, die im wesentlichen frei von Natriumchloridzusätzen sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Bildung des länglichen Gebildes aus einer Lösung von Cellulose in einem Lösungsmittel erfolgt, bei dem es sich um ein tertiäres N-Oxid handelt, das vorzugsweise aus der Gruppe N-Methylmorpholinium-N-oxid, N,N-Dimethylbenzylamin-N-oxid, N,N-Dimethylethanolamin-N-oxid und N,N- Dimethylcyclohexylamin-N-oxid ausgewählt ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das gefärbte Cellulosematerial als Endloskabel getrocknet und nach dem Trocknen zu Stapelfasern geschnitten wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das längliche Gebilde aus regenerierter Cellulose in Form von Endlosfäden vorliegt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das längliche Gebilde aus regenerierter Cellulose in Form eines dünnen flächen- oder rohrförmigen Gebildes aus Cellulose vorliegt.