DE69411564T2

DE69411564T2 - Kontrolliertes aufbringen von farbstoffixiermitteln auf gefärbte polyamidgewebe

Info

Publication number: DE69411564T2
Application number: DE69411564T
Authority: DE
Inventors: Winfried Thomas Wilmington De 19803-2230 Holfeld; Dale Emmett Wilmington De 19810 Mancuso
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1993-05-28
Filing date: 1994-05-20
Publication date: 1999-03-11
Anticipated expiration: 2014-05-21
Also published as: IL109624A; WO1994028231A1; CA2162842A1; DE69411564D1; JPH08510800A; ZA943600B; TW287212B; CA2162842C; US5314504A; KR960702876A; ES2118412T3; KR100293306B1; EP0700467A1; IL109624A0; CN1067735C; AU681409B2; CO4370130A1; JP3709201B2; AU6951594A; BR9407075A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft das Auftragen von Farbstoff-Fixiermitteln auf faserförmige Gegenstände, die anionisch gefärbte Polyamidfasern enthalten, und sie betrifft spezieller ein solches Verfahren, bei dem eine kontrollierte Zugabe von Farbstoff-Fixiermitteln zu einem Bad, das solche Gegenstände enthält, angewandt wird.
Zur Verbesserung der Farbstoff-Waschechtheit ist eine Vielfalt von Fixiermitteln für die Anwendung auf Polyamidfasern bekannt. Diese Mittel sind typischerweise Verbindungen oder niedermolekulare Polymere mit anionischen Gruppen, die mit den stickstoffhaltigen Gruppen des Polyamidpolymeren assoziieren und eine Oberflächenschicht bilden können, die die Herausdiffusion von Farbe aus der behandelten Faser verringert. Gewöhnlich wird "Syntan" genannt, um die Klasse synthetischer Fixiermittel, einschließlich Kondensationsprodukte von aromatischen Sulfonsäuren und Formaldehyd zu bezeichnen. Das Wort Syntan stellt eine Zusammenziehung des Ausdrucks "synthetische Tannine" dar, da Tanninsäure und/oder Brechweinstein zuerst als Fixiermittel für Polyamidfasern eingesetzt wurden.
Syntane werden manchmal als "farblose Säurefarbstoffe" bezeichnet, und diese Fixiermittel sind herkömmlicherweise unter Anwendung von Verfahren auf Polyamidfasergegenstände aufgetragen worden, die denjenigen ähnlich sind, die zur Auftragung von Farbstoff angewandt werden. Typischerweise wird das ursprüngliche Färbebad verworfen, der Gegenstand gespült und ein neues Bad zur Verfügung gestellt. Siehe beispielsweise FR-A-2 398 835. Das Syntan wird zugesetzt und die Badtemperatur langsam auf die Anwendungstemperatur erhöht.
Im Unterschied zu den meisten färbeverleihenden Säurefarbstoffen sind Lösungen von Fixiermitteln, wie z. B. Syntanen, gegenüber Scherkräften unstabil, wie beispielsweise gegenüber solchen, denen eine Fixiermittellösung in der Venturidüse und/oder der Umlaufpumpe einer Düsenfärbemaschine ausgesetzt werden kann. Die Scherkräfte in Düsenfärbemaschinen führen oft zu einem "Aufbrechen" der Fixiermittellösungen, und die Fixiermittel können aus der Lösung austreten und agglomerieren. Die erhaltenen Agglomerate haften an den nachbehandelten Stoffen, was zu störenden Ablagerungen oder Flecken führt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Erhöhung der Waschechtheit eines faserförmigen Gegenstandes zur Verfügung, der Polyamidfasern enthält, welche mit einem anionischen Farbstoff gefärbt sind, durch Behandlung mit einem Fixiermittel für den anionischen Farbstoff. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt das Eintauchen des Gegenstandes in ein flüssiges Bad eines wäßrigen oder im wesentlichen nichtwäßrigen Lösungsmittelmediums für das Fixiermittel. Das Bad und der Gegenstand werden auf eine Temperatur erhitzt, die mindestens gleich der Färbeübergangstemperatur der Faser aus Polyamidpolymerem ist. Das Fixiermittel wird dem Bad als flüssiges Konzentrat zugesetzt, wobei wenigstens etwa 33% des gesamten, während des Verfahrens einzusetzenden Fixiermittels zugesetzt werden, während sich das Bad und der Gegenstand bei einer Temperatur befinden, die wenigstens gleich der Färbeübergangstemperatur ist. Das Bad wird gerührt, wenn das Fixiermittel dem Bad zugesetzt wird, um das Konzentrat dem Bad unter Bildung einer verdünnten Lösung des Fixiermittels zuzusetzen und eine Strömung des verdünnten Fixiermittels relativ zu dem Gegenstand zu erzeugen, damit das, Fixiermittel zu dem Gegenstand transportiert wird, wobei das Rühren darüber hinaus für einen im Durchschnitt im wesentlichen gleichmäßigen Transport des Fixiermittels zu dem Gegenstand sorgt. Das Fixiermittel wird dem Bad so zugesetzt, daß die Geschwindigkeit der Fixiermittelzugabe zu dem Bad die Primärkontrolle der Aufnahme des Fixiermittels durch den Gegenstand in den frühen Stufen der Nachbehandlung darstellt. In den späteren Stufen kontrolliert die Fixiermittelzugabegeschwindigkeit die Konzentration in dem Bad, wodurch die Neigung des Fixiermittels aus dem Bad zu agglomerieren verringert wird.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird das Farbstoff- Fixiermittel mit einer Zugabegeschwindigkeit von etwa 0,0005 bis etwa 0,5% Fixiermittel/Minute, bezogen auf das Gewicht des Gegenstandes, zugesetzt.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das Verfahren in einer Färbemaschine durchgeführt wird, wobei das Rühren wiederholte Maschinenzyklen ergibt, wird das Farbstoff-Fixiermittel dem Bad mit einer solchen Zugabegeschwindigkeit zugesetzt, daß zwischen etwa 0,04% bis etwa 7% des gesamten, während des Verfahrens aufzubringenden Fixiermittels während eines Maschinenzyklus zu dem Bad zugesetzt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Fig. 1 ist eine Querschnitts-Mikrofotografie eines Garns in einem Stoff, der erfindungsgemäß nachbehandelt worden ist, bei 200-facher Vergrößerung; und
die Fig. 2 ist eine Querschnitts-Mikrofotografie eines Garns aus der gleichen Art Stoff wie Fig. 1, der jedoch auf herkömmliche Weise nachbehandelt worden ist, bei 200-facher Vergrößerung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

Das Verfahren der Erfindung eignet sich für die Nachbehandlung von Gegenständen, die gefärbte Fasern einer Vielfalt von Polyamiden enthalten, zur Erhöhung der Farbwaschechtheit. Die Erfindung ist besonders für Fasern geeignet, die aus aliphatischen Polyamidhomopolymeren und -copolymeren hergestellt worden sind, die unter Bildung von Fasern schmelzspinnbar sind, die zur Verarbeitung für textile Zwecke geeignet sind. Eine bevorzugte Klasse solcher Polyamide enthält wenigstens einen Typ von Poly(hexamethylenadipamid)- oder Poly(&epsi;-caproamid)-Polymereinheiten in einer Menge von mehr als etwa 60 Gew.-%. Eine höchst bevorzugte Klasse von Polyamiden enthält wenigstens etwa 85 Gew.-% Poly(hexamethylenadipamid). In den nachfolgenden Beispielen wird das Homopolymere Poly(hexamethylenadipamid) als Nylon 66 bezeichnet.
Es gibt eine große Vielzahl von faserförmigen Gegenständen, die Polyamidfasern enthalten, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nachbehandelt werden können, einschließlich beispielsweise Garne, Stoffe, Teppiche und Bekleidungsstüc ke. Stoffe umfassen die üblichen Textilformen, einschließlich den vielfältigen gewebten, gestrickten und Nonwoven- Stoffen. Die Polyamidfaser kann in solchen Gegenständen in einer großen Vielfalt von Formen vorkommen, einschließlich in Form von flachen oder texturierten kontinuierlichen Filamenten, Stapelgarnen, gebauschten kontinuierlichen Filamenten, etc.. Die Polyamidfaser kann in dem Gegenstand zusammen mit irgendwelchen vielfältigen anderen synthetischen oder natürlichen Fasern vorliegen. Typische solche Gegenstände sind Stapelgarne, die aus einer "Mischung" von Polyamidstapel mit andern Fasern hergestellt worden sind, sowie Stoffe und Bekleidungsstücke, die aus solchen Garnen hergestellt worden sind. Die Erfindung ist besonders für Stoffe geeignet, die kontinuierliche Polyamidfilamentgarne zusammen mit elastischen Fasern enthalten, wie beispielsweise Spandex, im Handel unter der Marke Lycra® von E. I. du Pont de Nemours & Company erhältlich. Die anderen Fasern in solchen Gegenständen können durch die Behandlung, wenn die Polyamidfasern nach dem Verfahren behandelt werden, beeinflußt werden oder nicht.
Die in der mit dem Fixiermittel zu behandelnden Faser enthaltenen Farbstoffe sind anionische Farbstoffe, und das Färben der Polyamidfaser erfolgt durch Aufnahme der Farbstoffe durch Assoziierung der Farbstoffmoleküle mit den stickstoffhaltigen Gruppen, die sich an den Polyamidpolymermolekülen befinden. Die meisten anionischen Farbstoffe sind Mitglieder der sehr gut bekannten Klasse von "Säure"- Farbstoffen. Ein anderer Typ von anionischen Farbstoffen ist der Typ, der als "vormetallisierte" Farbstoffe bezeichnet wird, welche die Reaktionsprodukte von beispielsweise Chrom oder Kobalt und ausgewählten Farbstoffen sind. Wie nachfolgend deutlich werden wird, werden oft Mischungen von zwei oder mehreren Farbstoffen zur Erzielung einer gewünschten Schattierung eingesetzt. In der vorliegenden Anmeldung kann das Wort "Farbstoff" verwendet werden, um sich auf einen einzelnen Farbstoff oder mehrere Farbstoffe in einer Mischung von Farbstoffen zu beziehen, die in einem Färbeverfahren oder bei einem gefärbten Gegenstand verwendet werden.
Das Farbstoff-Fixiermittel kann irgend eines einer Vielfalt von Fixiermitteln sein, die für die Anwendung auf Polyamidfaser zur Verbesserung der Farbwaschechtheit bekannt sind. Diese Mittel sind typischerweise Verbindungen oder niedermolekulare Polymere mit anionischen Gruppen, die mit den stickstoffhaltigen Gruppen des Polyamidpolymeren assoziieren und eine Oberflächenschicht bilden können, die das Herausdiffundieren des Farbstoffes aus der behandelten Faser verringern. Das Verfahren ist sehr gut geeignet für die Klasse solcher Mittel, die man als "Syntane" bezeichnet, d. h. für Kondensationsprodukte von aromatischen Sulfonsäuren und Formaldehyd und ihren Derivaten. Syntane und ihre Derivate umfassen sulfonierte Napthol/Formaldehyd-Kondensationsprodukte; sulfonierte Phenol/Formaldehyd-Kondensationsprodukte; Polymere von Methacrylsäure oder ihrem Alkalimetallsalz und bis zu 70 Gew.-% eines Monomeren oder mehrerer Monomerer mit ethylenischer Ungesättigtheit, welche 2 bis 20 Atome enthalten; ein Polymeres von Maleinsäure oder Fumarsäure oder den Alkalimetallsalzen von diesen und bis zu 70 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten aromatischen Comonomeren, welches 2 bis 20 Atome enthält; Polymere von α-substituierten Acrylsäuren oder Estern, die in Gegenwart eines sulfonierten aromatischen Formaldehyd-Kondensationspolymeren polymerisiert worden sind; und Polymere eines sulfonierten hydroxyaromatischen Esters einer α-substitu ierten Acrylsäure oder Acrylsäure. Syntane sind im Handel erhältlich und werden beispielsweise unter den Marken ERIONAL® von Ciba Geigy Corp., Greensboro, North Caroline, INTRATEX® von Crompton & Knowles Corp., Stamford, Connecticut, MESITOL® von Mobay Corp., Pittsburgh, Pennsylvania, und NYLOFIXAN® von Sandoz Chemical Corp., Charlotte, North Carolina, verkauft.
Bei einem Verfahren der Erfindung wird der zu behandelnde Gegenstand in ein Färbebad getaucht, das ein flüssiges Lösungsmittelmedium für das Fixiermittel enthält. Das Färbebad kann eine große Vielfalt von Formen annehmen, in welchen der Gegenstand während des gesamten Färbeverfahrens vollständig in dem Bad untergetaucht ist, oder in welchen er zu einer bestimmten Zeit teilweise eingetaucht und in einer zyklischen oder statistischen Weise bewegt wird, um für einen Kontakt des gesamten Gegenstandes mit dem Lösungsmittel zu sorgen. Das teilweise Eintauchen ist für Gegenstände, wie beispielsweise Stoffe, geeignet, bei denen der Stoff fortlaufend durch das Bad bewegt wird, entweder in kontinuierlicher Strangform oder durch Hin- und Herbewegung eines Gegenstandes einer diskreten Länge, so daß der gesamte Gegenstand letztlich gefärbt wird.
Ein bevorzugtes Verfahren verwendet das in einer Düsenfärbemaschine für Gewebe gebildete Bad, wobei das Gewebe in Form eines Endlosstranges mit Hilfe einer Strahldüse befördert wird, welche mit Lösungsmittel versorgt wird, welches aus dem Bad gepumpt wird. Maschinen dieses Typs umfassen eine Düsenfärbemaschine (Gaston County Dyeing Machine Company), eine Runddüsenfärbemaschine (Hisaka Works, Ltd.), eine "Uni-Ace"-Färbemaschine (Nippon Dyeing Machine Com pany), eine HT-Färbemaschine "Loco-Overflow" (Hokuriku Chemical Machinery Co., Ltd.), eine "Masflow"-Einrichtung (Masuda Manufacturing Co., Ltd.), und dergleichen.
Das flüssige Lösungsmittelmedium für das Fixiermittel kann ein wäßriges oder ein nichtwäßriges Medium sein, das ein geeignetes Lösungsmittel für das Fixiermittel ist, und in der Lage ist, das Fixiermittel zu den Färbestellen auf der Faser zu transportieren, und welches im übrigen mit dem Stoff, dem Fixiermittel und anderen Aspekten des Verfahrens verträglich ist.
Vorzugsweise ist das flüssige Lösungsmittel eine wäßrige Flüssigkeit, die weniger als etwa 10 Gew.-% Additive zur Bereitstellung und Aufrechterhaltung des pH-Wertes und für andere Zwecke enthält.
Wenn das Lösungsmittelmedium im wesentlichen nichtwäßrig ist, umfaßt das Medium etwa 10 Volumen-% eines mit Wasser mischbaren Alkohols, ausgewählt aus der Klasse bestehend aus Methanol, Ethanol, Ethylenglycol, Propylenglycol und Mischungen von diesen. Vorzugsweise umfaßt das Lösungsmittelmedium wenigstens etwa 90 Volumen-% eines dieser mit Wasser mischbaren Alkohole oder einer Mischung von diesen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Bad aus 100% Methanol eingesetzt, das nur die chemischen Additive enthält, die für die Nachbehandlung notwendig oder wünschenswert sind.
Mit dem Ausdruck "im wesentlichen nichtwäßrig" ist gemeint, daß das Lösungsmittelmedium weniger als etwa 10 Volumen-% Wasser enthält. Bei Ethanol ist es beispielsweise schwierig, das gesamte Wasser zu eliminieren, wenn das Lösungs mittelmedium durch Destillation zurückgeführt wird, da das Ethanol bei einem Verhältnis von Ethanol zu Wasser von etwa 95/5 ein Azeotrop bildet. Wenigstens etwas Wasser, das typischerweise in der Polyamidfaser gehalten wird, wird wahrscheinlich während des Färbens in das Bad eingeführt werden.
Der Rest des im wesentlichen nichtwäßrigen Lösungsmittelmediums für das Fixiermittel kann irgendeines einer Vielfalt von nichtwäßrigen Flüssigkeiten sein, vorausgesetzt, daß sie im übrigen mit dem Stoff, dem Farbstoff, dem Fixiermittel und anderen Aspekten des Verfahrens verträglich sind. Diese nichtwäßrigen Flüssigkeiten können als Lösungsmittel für das Fixiermittel dienen. Alternativ dazu kann das Fixiermittel nur unlöslich oder nur leichtlöslich in diesen Flüssigkeiten sein, welche dann lediglich als Verdünnungsmittel für den mit Wasser mischbaren Alkohol oder die anderen Lösungsmittel dienen, sofern andere Fixiermittellösungsmittel anwesend sind. Vorzugsweise sind alle dieser nichtwäßrigen Flüssigkeiten des Lösungsmittelmediums miteinander und mit den mit Wasser mischbaren Alkoholen mischbar, so daß ein einphasiges Färbebad erhalten wird.
Ähnlich wie bei den Verfahren zur Nachbehandlung von Polyamiden in einem wäßrigen Färbebad ist es im allgemeinen notwendig, daß das im wesentlichen nichtwäßrige Bad sauer ist. Typischerweise sind die Fixiermittel im Handel als Natrium- oder Kaliumsalze erhältlich, und das Färbebad muß ausreichend sauer sein, damit diese in wirksamer Weise von der Polyamidfaser absorbiert werden. Geeignete Säuren zur Verfügungstellung der Acididät in dem Säurebad umfassen organische Säuren, wie beispielsweise Essigsäure oder Ameisensäure.
Die Nachbehandlung mit dem Fixiermittel kann auch in dem gleichen Bad durchgeführt werden, das für das Färben verwendet worden ist. Dies ist von Vorteil, da damit eine beträchtliche Verringerung des Volumens von verbrauchten Färbeflüssigkeiten, die einer Behandlung oder Entsorgung bedürfen, verbunden ist. Wenn es gewünscht wird, in dem gleichen Bad zu färben und nachzubehandeln, ist es besonders vorteilhaft, das Verfahren anzuwenden, das in der WO-A-92/ 08838 (29. Mai 1992) zum Aufbringen des dem Stoff farbverleihenden anionischen Farbstoffes anzuwenden, da dieses Verfahren so eingesetzt werden kann, daß es ein sehr "sauberes" Bad hinterläßt, welches zur Verwendung bei der Auftragung von Fixiermitteln aus dem gleichen Bad geeignet ist.
Das Fixiermittel wird in der Menge, die die gewünschte Echtheit ergibt, zu dem Bad in Form eines flüssigen Konzentrats während eines Fixiermittelzugabezeitraumes zugesetzt, der gewöhnlich zwischen 5 Minuten und etwa 40 Minuten liegt. Beim Rühren, wie dies detaillierter erklärt werden wird, wird das flüssige Fixiermittelkonzentrat mit dem Lösungsmittel in dem Bad unter Bildung einer verdünnten Fixiermittellösung vermischt.
Der Ausdruck "flüssiges Konzentrat" soll sich auf eine Lösung beziehen, in welcher das Fixiermittel vollständig gelöst oder dispergiert ist, und die dem flüssigen Lösungsmittelmedium in dem Bad unter Bildung einer verdünnten flüssigen Lösung des Fixiermittels zugesetzt oder mit diesem vermischt werden kann. Wenn das Lösungsmittelmedium im wesentlichen nichtwäßrig ist, ist das flüssige Konzentrat mit dem Lösungsmittel in jedem Verhältnis zu diesen Konzen traten, die normaler Weise in ein Farbstoffbad eingemischt werden, mischbar, so daß eine einphasige verdünnte Farbstofflösung in dem Bad erzielt wird. Das Lösungsmittelmedium für das flüssige Konzentrat kann sich von dem flüssigen Lösungsmittelmedium unterscheiden, vorausgesetzt, daß die Einführung eines unterschiedlichen Lösungsmittelmediums das Nachbehandlungsverfahren nicht in irgendeiner anderen Weise nachteilig beeinflußt. Wegen der höheren Konzentration des Fixiermittels in dem flüssigen Konzentrat kann es wünschenswert sein, daß das Lösungsmittelmedium des Konzentrats ein wirksameres Lösungsmittel für den Farbstoff darstellt, als das Badmedium. Wenn ein wäßriges Nachbehandlungsbad verwendet wird, ist das vorzugsweise in dem mischbaren flüssigen Konzentrat verwendete Lösungsmittel Wasser.
Wie im folgenden detaillierter erläutert werden wird, wird die Zugabegeschwindigkeit des Fixiermittels in Abhängigkeit von der an Fixiermittel aufzutragenden Menge, den Eigenschaften des zu behandelnden Gegenstandes, der Art der Färbemaschine, der Art des Fixiermittels und den Bedingungen der Nachbehandlung zur Erreichung der gewünschten Resultate eingestellt. Um die Kontrolle über das Verfahren zu erleichtern und das Verfahren leichter reproduzierbar zu gestalten, wird das Fixiermittel vorzugsweise kontinuierlich und mit einer konstanten Geschwindigkeit während des Fixiermittelzugabezeitraumes zugesetzt.
Bei Verfahren, bei denen die verdünnte Fixiermittellösung in dem Bad mit Hilfe einer Umlaufpumpe zirkuliert wird, wird das flüssige Fixiermittelkonzentrat vorzugsweise vor der Umlaufpumpe zu dem Lösungsmittel zugesetzt. Für diesen Zweck wird vorteilhafterweise eine Dosierpumpe verwendet. Wenn eine Nachbehandlung von Stoff in einer Düsenfärbema schine erfolgt, wird vorzugsweise die Strahldüse von der Umlaufpumpe mit der verdünnten Fixiermittellösung versorgt, so daß das neu zugesetzte Fixiermittel erst in der Düse mit dem Stoff in Berührung kommt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden das das Lösungsmittelmedium enthaltende Färbebad und der Gegenstand in dem Nachbehandlungsbad auf eine Temperatur erhitzt, die wenigstens gleich der Färbeübergangstemperatur ist. Für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung bezieht sich die Färbeübergangstemperatur auf die Temperatur während der Nachbehandlung mit einem speziellen Fixiermittel, bei welcher eine merkliche Zunahme der Geschwindigkeit der Fixiermittelaufnahme auftritt. Die Färbeübergangstemperatur kann für eine Fixiermittel/Faser-Kombination mit Hilfe eines nachfolgend beschriebenen Testverfahrens und durch Auftragen von % Fixiermittelverbrauch im Hinblick auf die Färbebadtemperatur, wenn diese mit 3ºC/min. erhöht wird, ermittelt werden. Die Temperatur bei 15% Verbrauch stellt die Färbeübergangstemperatur dar.
Bei dem Verfahren der Erfindung wird wenigstens ein Teil des Fixiermittels zugesetzt, während sich das Lösungsmittel und der Gegenstand bei einer Temperatur befinden, die mindestens gleich der Färbeübergangstemperatur ist. Dieser Teil des Nachbehandlungsverfahrens kann als die "schnelle Aufnahmephase" bezeichnet werden, d. h. diejenige Zeitspanne, innerhalb welcher sich das Fixiermittel in dem Bad und das Lösungsmittelmedium sowie der Gegenstand bei einer Temperatur befinden, die mindestens gleich der Färbefixierübergangstemperatur ist. Bei einem Verfahren, bei dem kein Fixiermittel zu dem Bad zugesetzt wird, bis sich das Lösungsmittel und der Gegenstand mindestens bei der Färbe übergangstemperatur befinden, beginnt die schnelle Aufnahmephase erst dann, wenn das Fixiermittel zu dem Bad zugesetzt wird. Bei einem Verfahren, bei dem mit der Zugabe des Fixiermittels begonnen worden ist, bevor sich das Bad bei der Temperatur befindet, beginnt die schnelle Aufnahmephase, wenn das Lösungsmittel und der Gegenstand eine Temperatur erreichen, die wenigstens gleich der Färbeübergangstemperatur ist. Bei typischen Verfahren endet die schnelle Aufnahmephase, wenn das Bad am Ende oder gegen Ende des Nachbehandlungsverfahrens verbraucht ist.
Bei einem bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren wird die Temperatur des Bades und des Gegenstandes in dem Bad während der schnellen Aufnahmephase im allgemeinen konstant gehalten, so daß das Nachbehandlungsverfahren nicht durch Temperaturänderungen nachteilig beeinflußt wird, die die Aufnahmegeschwindigkeit des Fixiermittels durch den Gegenstand nachteilig beeinflussen können. Vorausgesetzt, daß die Temperatur oberhalb der Färbeübergangstemperatur bleibt, sollte die Temperatur im allgemeinen auf innerhalb ± 10ºC, vorzugsweise ± 5ºC, kontrolliert werden. In wäßrigen Systemen wird darüber hinaus gewöhnlich bevorzugt, daß der pH-Wert im allgemeinen konstant gehalten wird. Es hat sich herausgestellt, daß der pH-Wert geeigneter Weise innerhalb etwa ± 0,2 Einheiten kontrolliert werden sollte. Bei einigen Fixiermitteln, die stark alkalisch sind, kann es wünschenswert sein, eine geeignete Säurelösung, wie beispielsweise Essigsäure, dem Bad zuzudosieren, um den pH- Wert im allgemeinen konstant zu halten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden wenigstens etwa 33% des Fixiermittels dem Bad zugesetzt, wenn sich das Lösungsmittel und der Gegenstand auf mindestens der Färbe übergangstemperatur befinden, d. h. während der schnellen Aufnahmephase. Vorzugsweise werden wenigstens etwa 50% des Fixiermittels während der schnellen Aufnahmephase zugesetzt.
Das Rühren des Bades während der Zeitspanne der Fixiermittelzugabe und der schnellen Fixiermittelaufnahmephase erfolgt, um das flüssige Fixiermittelkonzentrat mit dem Lösungsmittel in dem Bad unter Bildung einer verdünnten Fixiermittellösung zu mischen, und um eine Strömung der verdünnten Fixiermittellösung relativ zu dem Gegenstand zu verursachen, damit das Fixiermittel zu dem Gegenstand transportiert wird. Der Ausdruck "Rühren" soll jegliches Mittel zum Mischen und zur Erzeugung einer relativen Bewegung zwischen dem Gegenstand und dem Lösungsmittel in dem Bad umfassen. Die relative Bewegung zwischen dem Gegenstand und dem Lösungsmittel kann durch Zirkulieren des Lösungsmittels in dem Bad, durch Bewegen des Gegenstandes in dem Lösungsmittel oder sowohl durch Bewegen des Gegenstandes und durch Zirkulieren der Flüssigkeit erzeugt werden. Bei dem bevorzugten Verfahren, bei dem eine Düsenfärbemaschine eingesetzt wird, wird sowohl der Gegenstand bewegt als auch die Badflüssigkeit zirkuliert, und zwar durch die Wirkung der zirkulierenden Flüssigkeit, wobei die Stoffzirkulation gewöhnlich durch eine rotierende Rolle unterstützt wird, mit welcher eine solche Vorrichtung in der Regel ausgestattet ist.
Das Rühren sorgt im Durchschnitt auch für einen im wesentlichen einheitlichen Transport des anionischen Fixiermittels zu dem Gegenstand während der Fixiermittelzugabezeitspanne und der schnellen Fixiermittelaufnahmephase, so daß das Fixiermittel aufgetragen wird und eine ausreichend gleichmäßige Auftragung an Fixiermittel erfolgt. Während eines Verfahrens, bei dem eine Anzahl von Wiederholungszyklen auftreten, wie bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer Düsenfärbemaschine, bei der der Stoffstrang viele Male durch die Strahldüse im Kreis wandert, kann demzufolge der Transport des Fixiermittels zu dem Stoff in keinem der Maschinenzyklen einheitlich sein. Die addierte Wirkung des Transports während aller dieser Zyklen ist jedoch derart, daß eine gleichmäßige Nachbehandlung resultiert, da der Transport "im Durchschnitt" im wesentlichen einheitlich ist. Wie nachfolgend deutlich werden wird, kann es wünschenswert sein, die Durchsatzgeschwindigkeit zu erhöhen bzw. die Zugabegeschwindigkeit des Fixiermittels einzuschränken, oder beides, um den pro Zyklus zugesetzten prozentualen Anteil des gesamten Fixiermittels zu erniedrigen und dabei die Einheitlichkeit aufgrund der erzielten größeren durchschnittlichen Wirkung zu erhöhen. Um die Kontrolle über das Verfahren zu erleichtern und zu erreichen, daß ein Verfahren wiederholt werden kann, wird das Rühren vorzugsweise in konstanter Form und mit einer konstanten Geschwindigkeit durchgeführt.
Gemäß der Erfindung wird die Fixiermittelzugabe in den anfänglichen Stufen des Verfahrens so eingestellt, daß diese die Primärkontrolle über die Aufnahmegeschwindigkeit des Fixiermittels durch den Gegenstand darstellt, während sich das Lösungsmittel und der Gegenstand bei oder überhalb der Färbeübergangstemperatur befinden. Die Art der Einstellung der Zugabegeschwindigkeit, die notwendig ist, um dies zu erreichen, kann durch Bezugnahme auf die folgende Gleichung I besser verstanden werden. Die Gleichung I berücksichtigt Faktoren, die ein Färbeverfahren beeinflussen, und sie ist in gleicher Weise auf das erfindungsgemäße Nachbehandlungsverfahren anwendbar:
In der Gleichung I bedeutet Ds den Diffusionskoeffizienten des Fixiermittels in Lösung, Df den Diffusionskoeffizienten des Fixiermittels in der Faser, K den Gleichgewichtsverteilungskoeffizienten für das Farbstoff/Faser-System, r den Radius der Faser und δ die Dicke der Diffusionsgrenzschicht. Für ein erfindungsgemäßes Verfahren wurde festgestellt, daß das Einstellen der Geschwindigkeit der Fixiermittelzugabe zu dem Bad und die Koordinierung der Geschwindigkeit mit anderen Bedingungen im Bad in der Weise, daß die Zugabegeschwindigkeit des Fixiermittels die Primärkontrolle über die Fixiermittelaufnahme darstellt, niedrige Werte für L in Gleichung I ergibt. Es wurde weiterhin festgestellt, daß die maximalen Vorteile der Erfindung dann erhältlich sind, wenn L sehr klein ist, sich vorzugsweise Null nähert.
Um zu erreichen, daß die Zugabegeschwindigkeit des Fixiermittels die Primärkontrolle hinsichtlich der Geschwindigkeit der Fixiermittelaufnahme darstellt und dabei niedrige L-Werte ergibt, wird die Geschwindigkeit der Fixiermittelzugabe so eingeschränkt, daß der faserförmige Gegenstand, der Fixiermittel leicht aufnehmen kann, da er sich oberhalb der Färbeübergangstemperatur befindet, in der Lage ist, mehr Fixiermittel aufzunehmen, als ihm zur Verfügung gestellt wird. Unter diesen Bedingungen ist die Konzentration an Fixiermittel in dem Bad sehr viel geringer als bei einem herkömmlichen Verfahren, und der Einfluß des Diffusions koeffizienten in der Faser, Df, ist daher wesentlich weniger bedeutungsvoll als bei einem herkömmlichen Verfahren. Auch der Wert für Ds/(K · Df) wird kleiner sein als bei einem herkömmlichen Verfahren und zu niedrigeren L-Werten führen, in erster Linie deshalb, da der Wert für K zunimmt, wenn die Konzentration des Fixiermittels in dem Färbebad geringer ist.
Bei einer typischen Menge an aufzutragenden Fixiermitteln unter normalen Anwendungsbedingungen nimmt die Konzentration an Fixiermittel in den späteren Stufen der Auftragung zu. Die Zugabegeschwindigkeit zu dieser Zeit sollte derart sein, daß eine rasche Anreicherung an Fixiermittel vermieden wird, was eine Agglomerierung des Fixiermittels verursachen könnte. Vorzugsweise ist die Geschwindigkeit der Fixiermittelzugabe derart, daß die Agglomerierung im wesentlichen vermieden wird und der erhaltene nachbehandelte Stoff keine sichtbaren Fixiermittelablagerungen oder -flecken aufweist.
Erfindungsgemäß liegen die Zugabegeschwindigkeiten an Fixiermittel, bezogen auf das Stoffgewicht, bei etwa 0,0005 bis 0,5% Fixiermittel/Minute. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wie bei kommerziellen Verfahren, bei denen eine Reihe von wiederholten Maschinenzyklen, z. B. Durchsätzen des Stranges in einer Düsenfärbemaschine oder einer Küppenfärbemaschine, oder bei denen die Zirkulation des Bades in einer Strahlfärbemaschine angewandt werden, wird die Geschwindigkeit der Fixiermittelzugabe so eingestellt, daß eine Menge an Fixiermittel von zwischen etwa 0,04% und etwa 7% des gesamten Fixiermittels während eines Maschinenzyklus zugesetzt werden, um einen im Durchschnitt im wesentlichen einheitlichen Fixiermitteltransport und ein sichtbares Maß an erfindungsgemäßer Nachbehandlung zu erreichen. In höchst bevorzugter Weise werden zwischen etwa 0,5% und etwa 3% an Fixiermittel während eines Maschinenzyklus zugesetzt. Bei Verwendung einer Labordüsenfärbevorrichtung und einer Laborküppenfärbevorrichtung sind die Prozentsätze an gesamtem Fixiermittel pro Zyklus in der Regel geringer, da ein Laborgerät gewöhnlich eine höhere Durchsatzgeschwindigkeit ermöglicht, was bei der Anwendung in einer großen kommerziellen Färbeanlage nicht praktisch wäre, obgleich ausgezeichnete Resultate erhalten werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es gewöhnlich nur notwendig, das Verfahren während der raschen Aufnahmephase zu kontrollieren, und während der raschen Aufnahmephase und während der meisten anderen Zeitabschnitte während des Verfahrens, brauchen die Temperaturen und die anderen Badbedingungen nicht so sorgfältig kontrolliert zu werden. Beispielsweise kann das Erhöhen des Bades auf die gewünschte Temperatur schnell durchgeführt werden, und die pH-Werteinstellung (oder die Acidität in im wesentlichen nichtwäßrigen Medien) kann vor der Fixiermittelzugabe beschleunigt und ohne das beim herkömmlichen Verfahren zur Nachbehandlung von Nylon erforderliche Maß an Sorgfalt durchgeführt werden.
Nachdem die Nachbehandlung abgeschlossen ist, wird das Nachbehandlungsbad, falls notwendig, auf typische Weise unterhalb etwa 140ºF (60ºC) bei wäßrigen Medien gekühlt und verworfen. Bei nichtwäßrigen Medien wird das Bad, falls notwendig, gekühlt und typischerweise in ein anderes Gefäß zur Wiedergewinnung überführt. Der Gegenstand kann dann gespült, getrocknet und anschließend in einer herkömmlichen Weise eingesetzt werden.
Die Fig. 1 zeigt eine Querschnitts-Mikrofotografie bei 200- facher Vergrößerung eines bevorzugten nachbehandelten Stoffes gemäß der vorliegenden Erfindung, der mit einem kationischen optischen Weißmacher behandelt worden ist. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die den äußeren Oberflächen des kontinuierlichen Nylon 66 Filamentgarns benachbarten Garnfilamente mehr Fixiermittel enthalten als die Filamente in dem Inneren des Garns. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Garn ist das Fixiermittel ausreichend in den äußeren Filamenten konzentriert, so daß einige der inneren Filamente kein oder nur wenig Fixiermittel enthalten zu scheinen, was sich an dem Eindringen des optischen Weißmachers zeigt. Darüber hinaus ist die Fixiermittelverteilung in den Filamenten asymmetrisch, d. h. auf der einen Seite befindet sich mehr Fixiermittel als auf der anderen Seite. Es ist einzusehen, daß die gleichen Filamente in kontinuierlichen Filamentgarnen unterschiedliche Nachbehandlungseffekte entlang der Garnlänge zeigen können, da die Filamente in unterschiedlichen Positionen innerhalb des Garnbündels vorliegen können.
Die Fig. 2 ist eine Querschnitts-Mikrofotografie bei gleicher Vergrößerung eines auf herkömmliche Weise in der gleichen Vorrichtung gefärbten Stoffes. Es ist augenscheinlich, daß das Fixiermittel gleichmäßiger in dem Garnbündel verteilt ist, wobei kleine Unterschiede zwischen den Oberflächenfilamenten und den inneren Filamenten bestehen.
Trotz der asymmetrischen Nachbehandlung der Garne und Filamente besitzen die erfindungsgemäßen Stoffe eine äquivalente oder bessere Waschechtheit als die auf herkömmliche Wiese behandelten Stoffe.
Obgleich die Erfindung auch bei anderen Arten von Stoffen, wie z. B. Nonwovens und für Teppichzwecke gestuften Stoffen angewandt werden kann, werden erfindungsgemäß bevorzugte Stoffe ausgewählt aus der Klasse bestehend aus gestrickten und gewebten Stoffen.

TESTVERFAHREN

Die Färbeübergangstemperatur wird bei einer Faser/Fixiermittel-Kombination wie folgt bestimmt:
Es ist wünschenswert, daß bei diesem Test eine Probe des Gegenstandes eingesetzt wird, der mit dem gleichen Farbstoff gefärbt worden ist, der in dem Nachbehandlungsverfahren behandelt wird.
Ein Bad (ohne den Gegenstand), welches 800 g Wasser enthält, wird auf 30ºC eingestellt, und 1% (bezogen auf das Gewicht des Gegenstandes) des zu verwendenden Fixiermittels und 5 g/l monobasisches Natriumphosphat werden hinzu gegeben. Der pH-Wert wird unter Verwendung von monobasischem Natriumphosphat und Essigsäure auf 5,0 eingestellt. Wenn das Bad im wesentlichen nichtwäßrig ist, wird ein Bad des nichtwäßrigen Lösungsmittelmediums, welches in dem in Betracht kommenden Verfahren eingesetzt werden soll, hergestellt (ohne den Gegenstand). Säure des gleichen zu verwendenden Typs und in gleichem einzusetzenden prozentualen Anteil wird ebenfalls dem im wesentlichen nichtwäßrigen Bad zugesetzt. Eine Probe des gefärbten Gegenstandes wird hinzu gefügt, was ein Flüssigkeitsverhältnis von 20 bis 50 ergibt, und die Badtemperatur wird mit einer Geschwindigkeit von 3ºC/min. auf 95ºC bei wäßrigen Systemen oder auf eine Temperatur innerhalb von 5ºC des Siedepunktes bei nichtwäßrigen Medien angehoben.
Bei jedem 5ºC-Anstieg der Badtemperatur wird eine Fixiermittelflüssigkeitsprobe von ~25 ml aus dem Fixiermittelbad entnommen. Die Proben werden auf Raumtemperatur abgekühlt, und die Absorption jeder Probe mit einem Spektralphotometer, wie beispielsweise einem Perkin-Elmer C552-000 UV- sicht-bares Gebiet-Spektralphotometer (Perkin-Elmer Instruments, Norwalk, CT 06856) bei einer UV-Wellenlänge bestimmt, von der bekannt ist, daß sie sich zum Überwachen des Fixiermittels eignet, wobei als Referenz Wasser verwendet wird.
Die %-Fixiermittelverbrauch werden berechnet und gegen die Färbebadtemperatur aufgetragen. Die Temperatur bei 15% Verbrauch entspricht der Färbeübergangstemperatur.

Querschnitts-Mikro-Fotografien des Garns

Der nachbehandelte Stoff wird zunächst in einem wäßrigen Bad behandelt, welches 1% eines kationischen Weißmachers, im Handel von Hoechst Chemical unter der Marke HOSTALUX NR® erhältlich, und 0,2% nichtionisches Benetzungsmittel, wie z. B. das von E. I. du Pont de Nemours & Company unter der Marke MERPOL DA® im Handel erhältliche Mittel, enthält. Der pH-Wert wird unter Verwendung von Essigsäure auf etwa 5 eingestellt, und das Bad wird auf 80ºF (26,7ºC) erhitzt. Eine Probe des nachbehandelten Stoffes wird hinzugefügt, um ein Flüssigkeitsverhältnis von etwa 20 zu erreichen, und das Bad wird 15 Minuten lange gerührt. Anschließend wird die Probe gespült und getrocknet.
Stoffproben oder Garnbündel werden in "MARGLAS" oder ein ähnliches für die Mikrotomie geeignetes Epoxyharz eingebettet. Es werden etwa 10 Mikron dicke Abschnitte unter Verwendung eines Mikrotommessers aus Stahl hergestellt. Diese Abschnitte werden in einer Richtung geschnitten, die das Betrachten von Querschnitten der Fasern bei unterschiedlichen Tiefen in den Stoff hinein gestattet. Die Abschnitte werden auf einen Mikroskopobjektträger gelegt und in eine Flüssigkeit mit einem Reflexionsindex getaucht, welcher dem Epoxyeinbettungsmaterial angepaßt ist und dieses daher unsichtbar macht. Vergrößerungen von 100x bis 500x unter Verwendung von Objektivlinsen von 10x bis 40x sind passend und für die Bewertung der Verteilungen des Fixiermittels innerhalb der Filamente, der Garnbündel und quer zur Stoffdicke geeignet.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen erläutert, die nicht als Einschränkung gedacht sind. Die Prozentangaben sind auf das Gewicht bezogen, sofern nichts anderes angegeben ist.

BEISPIEL 1

Teil 1

Dieser erläutert die konventionelle Verwendung eines Farbstoff-Fixiermittels.
10 g Formaldehyd-Kondensationscopolymeres von Natriumnaphthalinsulfonat und 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon (etwa 37% Feststoffe) werden mit 2000 ml entionisiertem Wasser verdünnt. Diese Lösung wird mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt und dann mit entionisiertem Wasser wei ter auf 2500 ml verdünnt. Diese 2500 ml mit etwa 0,15 Gew.- % Fixiermitteln (angenommen 37% Feststoffe) wird in eine Labordüsenfärbemaschine von Werner-Mathis Typ JF, im Handel von Werner-Mathis, USA, of Concord, NC, erhältlich, eingeführt. Um ihre Scherfestigkeit zu untersuchen, wird die Fixiermittellösung durch die Strahldüse der Färbemaschine gepumpt, während sie mit einer Geschwindigkeit von 8ºF (4,4ºC) pro Minute auf 160ºF (71,1ºC) erhitzt wird. Das Pumpen wird 20 Minuten bei 160ºF (71,1ºC) fortgeführt. Dies sind typische Bedingungen für den pH-Wert, die Temperatur und die Zeitspanne für die Nachbehandlung von Nylon zur Verbesserung der Naßechtheit von Säurefarbstoffen.
Die Pumpe wird dann angehalten und die Lösung in einem großen Becher gesammelt und gekühlt. Die ursprünglich klare Lösung wird wegen der Agglomeration des Syntan-Fixiermittels merklich trübe. Beim Vermessen in einem Spektralphotometer zeigt die Fixiermittellösung eine beträchtliche Zunahme der optischen Dichte, verglichen mit der ursprünglichen Lösung bei 550 nm, wie detailliert in Tabelle 1 angegeben ist.

Teil 2

Dieser erläutert die Verbesserung der Scherstabilität einer Fixiermittellösung, die durch Zudosieren des Fixiermittels in einem Verfahren gemäß der Erfindung zur Verfügung gestellt werden kann.
10 g Formaldehyd-Kondensationscopolymeres von Natriumnaphthalinsulfonat und 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon (etwa 37% Feststoffe) wird in 40 ml entionisiertem Wasser aufgelöst. Die Lösung wird mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 4,5 angesäuert, dann mit entionisiertem Wasser auf ein endgültiges Volumen von 80 ml verdünnt.
Getrennt davon werden 2420 ml entionisiertes Wasser (mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt) in die Düsenfärbemaschine eingeführt und auf 160ºF (71,1ºC) erhitzt, während sie durch die Strahldüse der Maschine gepumpt wird. Die zuvor zubereiteten 80 ml Fixiermittellösung werden dann während 20 Minuten in die Düsenfärbemaschine (4 ml pro Minute) mit einer Monostat-Compulab-Präzisionsflüssigkeit-Dosierpumpe (Genauigkeit etwa 1%) zudosiert, die von Monostat Corporation of New York, N. Y., verkauft wird.
Die Dosierpumpe und die Pumpe der Düsenfärbemaschine werden nach der 20-minütigen Zudosierungsperiode angehalten, und die Lösung wird wie in dem vorangegangenen Beispiel gesammelt und gekühlt. Die Lösung ist merklich weniger trübe als die in Teil 1 erhaltene Lösung. Die bei 550 nm gemessene optische Dichte bestätigt, daß die verdünnte Fixiermittellösung, so wie sie in einem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird, deutlich weniger trübe ist (56,5% Verbesserung) als diejenige, die unter Anwendung des herkömmlichen Verfahrens erhalten worden ist. Die Daten dieser Tests sind in Tabelle 1 angegeben.

Teil 3

Das gleiche Verfahren von Teil 1 wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß der folgende Nylonstoff durch die Strahldüse der Färbemaschine geführt wird, welcher an den Enden zur Bildung eines endlosen Schlauches zusammengenäht ist, bevor die 2500 ml Fixiermittellösung in das Färbebad eingeführt werden. Der verwendete Stoff besteht aus 50 g eines rund gestrickten, schlauchförmigen Stoffes aus einem trilobalen 40 Denier, 3,08 dpf Nylon 66 Garn mit den Abmessungen 11,4 cm (4-½ Inch) schlauchförmig; 21,6 cm (8-½ Inch) offene Weite · 157,5 cm (62 Inch).
Wie die in Tabelle 1 angegebenen Daten zeigen, ist die gekühlte Lösung merklich trübe, aber weniger trübe als in Beispiel 1.

Teil 4

Das gleiche Verfahren von Teil 2 wird angewandt, mit der Ausnahme, daß der gleiche Nylonstoff wie in Teil 3 durch die Strahldüse der Färbemaschine geführt wird, welcher an den Enden unter Bildung eines endlosen Schlauches vernäht ist, bevor die 2420 ml entionisiertes Wasser (pH-Wert 4,5) hinzugeführt werden. Die Geschwindigkeit der Fixiermittelzugabe beträgt 0,37% Fixiermittel/Minute, bezogen auf das Gewicht des Stoffes.
Die aus dem Verfahren der Erfindung stammende gekühlte Lösung ist merklich weniger trübe als die Lösung, die aus dem herkömmlichen Verfahren von Beispiel 3 stammt. Messungen der optischen Dichte bei 550 nm, die in Tabelle 1 angegeben sind, bestätigen, daß die Lösung aus dem Verfahren der Erfindung beträchtlich weniger trübe ist (63,5% Verbesserung) als die Lösung von Teil 3, die eine Lösung eines herkömmlichen Verfahrens darstellt. Tabelle 1

BEISPIEL 2

Teil 1 - Vergleich

Unter Anwendung bekannter Verfahren werden 606 Pfund (264,16 kg) eines herkömmlichen, im Autoklaven thermofixierten Stoffes mit druckkalandrierter Piqueé-Musterung, welcher aus 70-17 Falschdraht texturierten Zweifach- Nylongarnen gestrickt worden ist, in einer Hisaka- Düsenfärbemaschine mit zwei Öffnungen, Model CUT-FL, hergestellt von Hisaka Works, Ltd., Osaka, Japan, in Form offener Weite in einer roten Tönung gefärbt.
Das Bad wird verworfen, der gefärbte Stoff wird gespült. In einem frischen Bad wird der pH-Wert mit Essigsäure bei 120ºF (49ºC) auf 4,5 eingestellt. Dann werden 2,2%, bezogen auf das Gewicht des gefärbten Stoffes (36,36 Pfund, 16,43 kg) eines Formaldehyd-Kondensationscopolymeren von Natriumnaphthalinsulfonat und 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon (etwa 37 Gew.-% Feststoffe) Nachbehandlungsmittel während 5 Minuten zu dem Bad zugesetzt. Die Temperatur wird mit einer Geschwindigkeit von 3ºF (1,67ºC)/Minute auf 160ºC (71,7ºC) erhöht. Das Nachbehandlungsbad und der Stoff werden 20 Minuten bei 160ºF (71,1ºC) in der Düsenfärbemaschine umgepumpt. Das Bad wird dann auf 120ºF (49ºC) gekühlt und verworfen, und der Stoff wird in einem frischen Bad bei 120ºF gespült.
Der Stoff wird anschließend getrocknet und dann untersucht. Auf dem gesamten Stoff werden zahlreiche harte, weiße Flecken beobachtet. Die Analyse zeigt, daß die Flecken Ablagerungen sind, die das Nachbehandlungsmittel enthalten.

Teil 2 - Erfindung

Das Verfahren von Beispiel 1 wird angewandt, um den gleichen Stoff in der gleichen Rottönung zu färben, mit der Ausnahme, daß das Bad am Ende des Farbzyklus nicht verworfen wird. Das Bad wird mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 4, 5 eingestellt und auf 160ºF (71,1ºC) gekühlt. Diese Temperatur liegt oberhalb der Fixiermittelübergangstemperatur.
Anschließend werden 36, 36 Pfund (16,49 kg) des gleichen Fixiermittels wie in Beispiel 1 (6%, bezogen auf das Gewicht des gefärbten Stoffes) in 30 Gallonen (113,65 l) Wasser aufgelöst. Dieses Konzentrat wird dann durch den Einlaß einer Umlaufpumpe der Hisaka-Düsenfärbemaschine während 30 Minuten zu dem verbrauchten Färbebad mit einem pH-Wert von 4,5 zudosiert. Die Geschwindigkeit der Fixiermittelzugabe beträgt 0,074% Fixiermittel/Minute, bezogen auf das Gewicht des Stoffes. Die Zeitspanne pro Durchsatz in der Färbemaschine beträgt 1,5 Minuten, und der prozentuale Anteil des gesamten Fixiermittels pro Stoffdurchsatz beträgt 5%.
Das Bad wird auf 120ºF (49ºC) gekühlt und verworfen. Der Stoff wird gespült, anschließend getrocknet und untersucht. Es werden keine Fixiermittelflecken gefunden. Anschließende Laboruntersuchungen zeigen, daß die Naßechtheit des erfindungsgemäßen Stoffes derjenigen der Kontrollprobe äquivalent ist.

Teil 3 - Erfindung

Das Verfahren von Teil 2 wird viele Male in einem kommerziellen Betrieb zur Aufbringung von Farbfixiermittel auf 70.000 Pfund (31.773 kg) den gleichen texturierten Nylonstoff mit druckkalandrierter Piquee-Musterung wiederholt, und bei keinem der Stoffe wurde festgestellt, daß er wegen Fixiermittelflecken für den kommerziellen Verkauf unakzeptabel wäre. Im Gegensatz dazu waren 30% der gleichen Stoffe, die nach dem herkömmlichen konventionellen Verfahren von Teil 1 nachbehandelt worden waren, wegen Farbfixierungsflecken unannehmbar. Zusätzliche Vorteile, die bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beobachtet werden, umfassen eine Verringerung der Zykluszeit um 25%, des Wasserverbrauchs um 65% und des Dampfbedarfs um 25%.

Claims

1. Verfahren zum Erhöhen der Waschechtheit eines faserförmigen Gegenstandes, der Polyamidfasern enthält, welche mit einem anionischen Farbstoff gefärbt sind, durch Behandlung mit einem Fixiermittel für den anionischen Farbstoff, indem der Gegenstand in ein flüssiges Bad eines Lösungsmittelmediums für das Fixiermittel getaucht wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Lösungsmittelmedium ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus wässrigen Lösungsmittelmedien und im wesentlichen nichtwässrigen Lösungsmittelmedien;

das Bad und der Gegenstand in dem Bad auf eine Temperatur erhitzt werden, die wenigstens gleich der Färbeübergangstemperatur der Faser aus Polyamidpolymerem ist;

das Fixiermittel dem Bad in Form eines Flüssigkonzentrats zugesetzt wird, wobei wenigstens etwa 33% des gesamten, während des Verfahrens einzusetzenden Fixiermittels zugesetzt werden, während sich das Bad und der Gegenstand bei einer Temperatur befinden, die wenigstens gleich der Färbeübergangstemperatur ist; und

das Bad gerührt wird, wenn das Fixiermittel dem Bad zugesetzt wird, um das Konzentrat in das Bad unter Bildung einer verdünnten Lösung des Fixiermittels einzuarbeiten und eine Strömung der verdünnten Fixiermittellösung relativ zu dem Gegenstand zu erzeugen, damit das Fixiermittel zu dem Gegenstand transportiert wird, wobei das Rühren darüber hinaus für einen im Durchschnitt im wesentlichen gleichmäßigen Transport des Fixiermittels zu dem Gegenstand sorgt;

wobei das Fixiermittel dem Bad entweder mit einer Zugabegeschwindigkeit von 0,0005 bis 0,5% Fixiermittel/Minute, bezogen auf das Gewicht des Gegenstandes, zugesetzt wird, oder wobei das Verfahren in einer Färbemaschine durchgeführt wird,

wobei das Rühren wiederholte Maschinenzyklen ergibt, und wobei das Fixiermittel dem Bad mit einer solchen Fixiermittelzugabegeschwindigkeit zugesetzt wird, daß zwischen 0,04% und 7% des gesamten, während des Verfahrens einzusetzenden Fixiermittels, dem Bad während eines Maschinenzyklus zugesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Fixiermittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus niedermolekularen Polymeren mit anionischen Gruppen, die sich mit den stickstoffhaltigen Gruppen des Polyamidpolymeren assoziieren können und eine Oberflächenschicht bilden, die die Diffusion des Farbstoffes aus der behandelten Faser reduziert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Fixiermittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: sulfonierten Naphthol/Formaldehyd-Kondensationsprodukten; sulfonierten Phenol/Formaldehyd-Kondensationsprodukten; Polymeren von Methacrylsäure oder ihrem Alkalimetallsalz und bis zu 70 Gew.-% eines oder mehrerer Monomerer, die eine ethylenische Ungesättigtheit aufweisen und zwei bis 20 Kohlenstoffatome besitzen, einem Polymeren von Maleinsäure oder Fumarsäure oder Alkalimetallsalzen von diesen und bis zu 70 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten aromatischen Comonomeren, welches 2 bis 20 Kohlenstoffatome enthält; Polymeren von alpha-substituierten Acrylsäuren oder -estern, die in Gegenwart eines sulfonierten aromatischen Formaldehydkondensationspolymeren polymerisiert worden sind; Polymeren eines sulfonierten hydroxyaromatischen Esters einer alpha-substituierten Acrylsäure oder Acrylsäure; und Mischungen von diesen.

4. Verfahren Anspruch 1, bei welchem das Fixiermittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus sulfonierten Naphthol/Formaldehyd-Kondensationsprodukten; sulfonierten Phenol/Formaldehyd Kondensationsprodukten und Mischungen von diesen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem wenigstens 50% des gesamten, während des Verfahrens einzusetzenden Fixiermittel zugesetzt wird, während sich das Bad und der Gegenstand bei einer Temperatur befinden, die wenigstens gleich der Färbeübergangstemperatur ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Polyamidpolymere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus aliphatischen Polyamidhomopolymeren und -copolymeren.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem das aliphatische Polyamid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus aliphatischen Polyamiden, die wenigstens eine Einheit von Poly(hexamethylenadipamid)- oder Poly(&epsi;-Caproamid)-Polymereinheiten in einer Menge von mehr als etwa 60 Gew.-% enthalten.

8. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Lösungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus wässrigen Lösungsmitteln und im wesentlichen nichtwässrigen Lösungsmitteln, wobei die im wesentlichen nichtwässrigen Lösungsmittel wenigstens 10 Volumenprozent eines mit Wasser mischbaren Alkohols enthalten;

wobei das Verfahren in einer Färbemaschine durchgeführt wird, in welchem das Rühren wiederholte Maschinenzyklen ergibt; und

wobei das Fixiermittel dem Bad mit einer solchen Fixiermittelzugabegeschwindigkeit zugesetzt wird, das zwischen 0,04% und 7% des gesamten, während des Verfahrens einzusetzenden Fixiermittels im Bad während eines Maschinenzyklusses zugesetzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem die Fixiermittelzugabegeschwindigkeit so eingestellt wird, daß während eines Maschinenzyklus dem Bad eine Menge an Fixiermittel zwischen 0,5% und 3% des gesamten, während des Verfahrens einzusetzenden Fixiermittels zugesetzt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Fixiermittel dem Bad mit einer Zugabegeschwindigkeit von 0,0005 bis 0,5% Fixiermittel/Minute, bezogen auf das Gewicht des Gegenstandes, zugesetzt wird.