DE69806676T2 - Färben von Melamin- und Aramidfasern enthaltende Artikel - Google Patents

Färben von Melamin- und Aramidfasern enthaltende Artikel

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Description

    Erzeugnisse mit Chambrayoptik und Verfahren zu deren Herstellung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft textile Flächengebilde und. Garne aus Melaminfasern und Verfahren zu deren Färbung.
  • Melaminfasern eignen sich für Anwendungen, bei denen es auf Hitze- und Flammfestigkeit ankommt. Dazu gehören beispielsweise Polstermöbel, Vorhänge, Feuerwehreinsatzkleidung usw. Man könnte zwar meinen, daß es bei solchen Anwendungen wegen deren Rolle beim Personen- und Sachschutz einzig und allein auf die Nützlichkeit ankommt, auf das Aussehen hingegen nicht so sehr. Dem ist aber eben nicht so, denn bei der Stoffauswahl sind auch ästhetische Kriterien maßgeblich. Es ist daher wichtig, daß unter Einsatz von Melamin hergestellte Flächengebilde auch beliebig färbbar sein sollten. Die für die geläufigeren Synthesefasern eingesetzten Farbstoffe eignen sich aber aufgrund der unterschiedlichen chemischen Verhältnisse bei der Melaminfaser nicht unbedingt auch zum Färben von Melaminfasern.
  • Weiterhin werden Melaminfasern häufig in Mischung mit anderen Fasern eingesetzt, so daß es sich bei den meisten melaminhaltigen Flächengebilden um Fasergemische aus Melamin- und anderen Fasertypen handelt. Dabei Werden Melaminfasern insbesondere in Fasergemischen mit Aramidfasern, z. B. p-Aramiden und m-Aramiden, eingesetzt. Dabei stellen sich für textile Flächengebilde aus Fasergemischen von Melaminfasern und Aramidfasern die gleichen Probleme mit der Färbbarkeit wie bei rein melaminhaltigen Flächengebilden. Es besteht also ein Bedarf an Färbeverfahren für diese Flächengebilde.
  • Zudem besteht in der Technik immer ein Interesse an neuen Farbeffekten. Färbeverfahren, die dem damit behandelten Flächengebilde ein eigenartiges oder schönes Aussehen verleihen, gelten als vorteilhaft. Ein beliebter Farbeffekt heißt "Chambray". Beispielhaft für Chambraystoffe sind abgetragene Denimjeans. Dieser Effekt wird meist nach dem eigentlichen Färbeverfahren verwirklicht, beispielsweise durch Stonewash. Zudem ist der Denimeffekt meist dadurch erhältlich, daß man neben nicht gefärbten Kettfäden im Ausgangsgewebe auf Cellulosematerialien wenig waschechte Farbstoffe einsetzt. Beim Waschen zeigen bestimmte Farbstoffe nämlich eine schlechte Waschechtheit, was zu einem helleren Erscheinungsbild und zu einer besseren Sichtbarkeit der nicht gefärbten Kettfäden führt.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Färbeverfahren für textile Flächengebilde aus Melaminfasergemischen anzugeben.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Färbeverfahren für hitze- und flammfeste Erzeugnisse aus Melamin- und Aramidfasern. Bei dem Verfahren trägt man ein textiles Flächengebilde aus Melamin- und Aramidfasern in ein basischen bzw. kationischen Farbstoff, Natriumnitrat und mindestens einen Carrier enthaltendes Färbebad ein und färbt so bei einer Temperatur von über etwa 100ºC, daß die Aramidfaser gefärbt wird, die Melaminfaser im wesentlichen ungefärbt bleibt und das textile Flächengebilde eine Chambrayoptik zeigt. Als Melaminfaser setzt man vorzugsweise eine Melamin/Formaldehyd- Faser ein, die das Kondensationsprodukt von Melamin und Formaldehyd in einem Molverhältnis von zwei Mol Formaldehyd zu einem Mol Melamin, ein Hydroxyoxaalkylmelamin oder mehrere davon sowie gegebenenfalls andere Zusatzstoffe in kleinen Mengen enthält und zwischen etwa 20 und etwa 50 Gew.-% des textilen Flächengebildes ausmacht. Dabei wählt man den Carrier vorzugsweise unter Acetophenon, Methylbenzoat, Benzaldehyd, Benzylalkohol, Benzylalkohol/Acetophenon- Mischungen, Cyclohexanon, N-Cyclohexyl-2-pyrrolidon, N-Octylpyrrolidon, N,N-Diethyl(meta-toluamid), N,N-Dimethylformamid, Mischungen von N-Butyl- und N-Isopropylphthalimid, Arylethern, Benzamiden und Dimethylamiden, Arylether, Arylether und aromatischem Keton aus und färbt vorzugsweise bei mindestens 120ºC.
  • Ein hitze- und flammfester Chambraystoff enthält neben gefärbter Aramidfaser etwa 20 bis nahezu 100% im wesentlichen ungefärbte Melaminfaser und ist durch eine Chambrayoptik gekennzeichnet. Bei dem Chambraystoff kann es sich um ein Gewebe, einen Vliesstoff oder eine Maschenware handeln.
  • Dem Durchschnittsfachmann werden sich weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung nach Lektüre der folgenden detaillierten Beschreibung ergeben.
    • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS- FORMEN
  • Zum besseren Verständnis der Grundzüge der vorliegenden Erfindung folgen konkrete Beschreibungen konkreter Ausführungsformen der Erfindung. Dabei versteht es sich jedoch, daß die Erfindung nicht auf diese konkreten Formulierungen beschränkt ist und auch solche Änderungen, Abänderungen, Äquivalente sowie solche weiteren Anwendungen der Grundzüge der Erfindung mit umfaßt, die dem einschlägigen Fachmann normalerweise dazu einfallen.
  • Die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf das Färben von Erzeugnissen in Form von Flächengebilden, Garnen usw. Die Aufmachungsform des Erzeugnisses unterliegt jedoch keiner Beschränkung, d. h. das Erzeugnis kann nicht nur als Flächengebilde und Garn, sondern auch als Bahn, Zwirn, Faser, Faserband, Kabel usw. vorliegen.
  • Die Erfindung betrifft übliche Farbgebungsverfahren für die Faser in allen diesen Gebilden, beispielsweise Färben, Bedrucken usw. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Verfahren um ein Färbeverfahren. Das Färbeverfahren kann dabei sowohl in einem wäßrigen als auch in einem nichtwäßrigen Bad durchgeführt werden. Zur Zeit wird ein wäßriges Bad bevorzugt.
  • Aus der Melaminfaser und einer Aramidfaser wird ein Mischgarn hergestellt. Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind die Begriffe "Flächengebilde", "Garn" und "Faser" als gleichbedeutend und in ihrer breitesten in der Technik verwendeten Auslegung zu verstehen.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf gefärbte hitze- und flammfeste textile Flächengebilde. Die in diesem Zusammenhang zur Anwendung kommenden textilen Flächengebilde sind solche mit einer Sauerstoffgrenzkonzentration LOI nach ASTM D-2863-77 von oberhalb etwa 28, besonders bevorzugt von mindestens 30.
    • GEFÄRBTE GARNE UND TEXTILE FLÄCHENGEBILDE AUS MISCHUNGEN VON MELAMINFASERN MIT (GEFÄRBTEN) ARAMIDFASERN
  • Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Färbeverfahren für Erzeugnisse aus hitze- und flammfesten Melamin- und Aramidfasern, bei dem die Aramidfaser gefärbt wird, die Melaminfaser jedoch im wesentlichen ungefärbt bleibt. Dabei läßt man auf das Färbegut ein einen kationischen Farbstoff bzw. eine Mischung aus kationischen Farbstoffen, Natriumnitrat und einen Carrier enthaltendes Färbebad etwa 30 bis etwa 120 Minuten lang einwirken. Dazu erhitzt man das Färbebad auf mindestens etwa 100ºC bis etwa 190ºC und höher. Dieser Gegenstand der vorliegenden Erfindung und dadurch hergestellte textile Flächengebilde werden in den Beispielen 1A bis 1C veranschaulicht. den Beispielen 1A bis 1C veranschaulicht.
  • Das Garn bzw. textile Flächengebilde besteht aus Melamin mit anderen Fasern aus der Gruppe der m-Aramid- und p-Aramidfasern.
  • Bei dem textilen Flächengebilde kann es sich um ein Gewebe, einen Vliesstoff, eine Maschenware usw. handeln. Das Fasergemisch kann etwa 20 bis nahezu 100 Gew.-% Melaminfaser enthalten. Vorzugsweise beträgt der Melaminfaseranteil der Mischung höchstens etwa 60 Gew.-%. Andere Fasertypen können auch mitenthalten sein.
  • Als Melaminfaser kommen alle Melaminfasern in Betracht, vorzugsweise handelt es sich jedoch dabei um eine Melamin/Formaldehyd-Faser, die- im wesentlichen das Kondensationsprodukt von Melamin und Formaldehyd in einem Molverhältnis von zwei Mol Formaldehyd zu einem Mol Melamin darstellt und ein Hydroxyoxaalkylmelamin und gegebenenfalls andere Zusatzstoffe in kleinen Mengen enthält. Als geeignete Melaminfaser ist die von der BASF Corporation in Mount Olive, New Jersey, USA erhältliche Faser Basofil® zu nennen.
  • Als Farbstoff enthält das Färbebad einen oder mehrere kationische Farbstoffe. Ferner enthält das Färbebad Natriumnitrat oder ein äquivalentes Mittel sowie einen Carrier. Zu geeigneten Carriern zählen Acetophenon, Methylbenzoat, Benzaldehyd, Benzylalkohol, Benzylalkohol/Acetophenon-Mischungen, Cyclohexanon, N-Cyclohexyl-2-pyrrolidon, N-Octylpyrrolidon, N,N-Diethyl(meta-toluamid), N,N-Dimethylformamid, Mischungen von N-Butyl- und N-Isopropylphthalimid, Arylether und Benzamide und Dimethylamide. Dies sind z. B. Polydyol NN, C-Prodye NM, Cadra NEX, Dymex und Cindye NMX. Daneben können auch Quellmittel wie N-Methyl-2-pyrrolidon, N,N-Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid und N,N-Dimethylformamide eingesetzt werden.
  • Das Färbebad kann wie üblich noch weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten. Dies sind beispielsweise Egalisiermittel, Antischaummittel, Dispergiermittel, Gleitmittel und Cheliermittel sowie deren Kombinationen.
  • Die Färbebadtemperatur wird auf etwa 100ºC bis etwa 190ºC (und höher) eingestellt und beträgt vorzugsweise mindestens etwa 120ºC. Die genaue Temperatur richtet sich nach dem jeweiligen Farbstoff und kann ohne weiteres vom Fachmann ermittelt werden.
  • Die Einwirkungszeit des Färbebads auf das textile Flächengebilde richtet sich ebenfalls nach dem jeweiligen Farbstoff und ist ohne weiteres vom Fachmann ermittelbar. Die Zeit liegt typischerweise bei etwa 30 bis etwa 120 Minuten.
  • Nach Beendigung des Färbeprozesses, wobei das Garn oder textile Flächengebilde in dem gewünschten Farbton gefärbt ist, können sich gegebenenfalls typische Nachbehandlungsprozesse anschließen. So kann z. B. ein Nachreinigen erfolgen, falls das für ein bestimmtes Resultat gewünscht ist.
  • Überraschenderweise wurde gefunden, daß das nach dem Färbeverfahren erhaltene Flächengebilde auch ohne die dafür sonst angewendeten weiteren Verfahrensschritte, z. B. Stonewash, eine eigenartige Chambrayoptik zeigt. Überraschenderweise ist dabei die Aramidfaser gefärbt, die Melaminfaser aber höchstens angeschmutzt, wobei wie schon erwähnt das textile Flächengebilde ohne weitere Verfahrensschritte eine Chambrayoptik zeigt.
  • Ein weiterer, damit in Zusammenhang stehender Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein textiles Flächengebilde aus einer Melamin/Aramidfasermischung. Dieses textile Flächengebilde kann nach dem obigen Verfahren hergestellt werden, wobei es eine Chambrayoptik zeigt, welche darauf beruht, daß bei diesem Verfahren zwar die Aramidfaser gefärbt wird, die Melaminfaser jedoch im wesentlichen ungefärbt bleibt.
    • BEISPIEL 1
  • Textile Flächengebilde mit Chambrayoptik aus einem Aramid/Melaminfasergemisch durch Färbung des Aramidfaseranteils.
    • Beispiel 1A: Färben mit kationischem Farbstoff
  • Ein aus 50 Gew.-% der Melaminfaser Basofil und 50% der m-Aramidfaser Nomex® 462 auf der Ringspinnmaschine ersponnenes Einfachgarn der Baumwollzahl 30 wird auf der Rundstrickmaschine zu Strickschläuchen verarbeitet und wie im folgenden dargestellt abgereinigt, gefärbt und nachgereinigt.
    • Abreinigung
  • Der Strickschlauch wird in einem Bad bei einem Flottenverhältnis von 1 : 15 abgereinigt, das
  • VE-Wasser,
  • 0,50 g/l Kieralon NB-OL und
  • 0,50 g/l Soda
  • enthält.
  • Dazu wird das Bad auf 75ºC erhitzt und 20 Minuten lang bei dieser Temperatur gehalten. Proben werden gründlich in Warm- und Kaltwasser gespült.
  • Mit der abgereinigten Probe geht man bei einem Flottenverhältnis von 1 : 15 in den Färbkessel ein. Das Bad enthält VE-Wasser von 60ºC. Dazu gibt man 30 g/l Cindye® C-45. Das Bad wird mit 1,5ºC pro Minute auf 75ºC erhitzt und 15 Minuten lang bei dieser Temperatur gehalten. Nach Zugabe von 2,0% Uniperol® W wird die Probe 10 Minuten lang auf 75ºC gehalten. Nach Zugabe von 2,0% Basacryl® Blau X-3GL (C. I. Basic Blue 41) (erhältlich von BASF Corporation, Charlotte, NC, USA) wird die Probe 10 Minuten lang bei 75ºC gehalten. Nach Zugabe von 15 g/l Natriumnitrat wird das Bad mit Zitronensäure auf einen pH-Wert von 2,5 eingestellt. Das Bad wird mit 1,5ºC pro Minute auf 135ºC erhitzt und 60 Minuten lang bei dieser Temperatur gehalten. Das Bad wird bei 70ºC abgelassen und die Probe mit heißem und kaltem Wasser gespült.
    • Nachreinigung
  • Der gefärbte Strickschlauch wird bei einem Flottenverhältnis von 1 : 15 nachgereinigt. Dabei enthält die Flotte:
  • VE-Wasser und
  • 1,0 g/l Tanapon® X - 70.
  • Das Bad wird mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt. Das Bad wird auf 75ºC erhitzt und 20 Minuten lang bei dieser Temperatur gehalten. Nach Abkühlen des Bads werden die Proben gründlich mit warmem und kaltem Wasser gespült. Dann wird die Probe abgeschleudert und im Trockenautomaten trocken getaumelt.
    • Beispiel 1B: Färbung mit kationischem Farbstoff
  • Analog Beispiel 1A wird eine weitere Probe abgereinigt, gefärbt und nachgereinigt, außer daß man diesmal als Farbstoff 2,0% Basacryl Gelb X-2GL (C. I. Basic Yellow 65) (erhältlich von BASF Corporation, Charlotte, NC, USA) einsetzt.
    • Beispiel 1C: Färben mit kationischem Farbstoff
  • Analog Beispiel 1A wird eine weitere Probe abgereinigt, gefärbt und nachgereinigt, außer daß man diesmal als Farbstoff 2,0% Basacryl® Rot GL (C. I. Basic Red 29) (erhältlich von BASF Corporation, Charlotte, NC, USA) einsetzt. In den Beispielen 1A-1C wird die Aramidfaser gefärbt, während die Melaminfaser weitgehend ungefärbt bleibt. Die textilen Flächengebilde zeigen eine schöne Chambrayoptik.

Claims (9)

1. Färbeverfahren für hitze- und flammfeste Erzeugnisse aus Melamin- und Aramidfasern, bei dem man in ein basischen Farbstoff, Natriumnitrat und mindestens einen Carrier enthaltendes Färbebad ein textiles Flächengebilde aus Melamin- und Aramidfasern einträgt und bei einer Temperatur von über etwa 100ºC so färbt, daß die Aramidfaser gefärbt wird, die Melaminfaser im wesentlichen ungefärbt bleibt und das textile Flächengebilde eine Chambrayoptik zeigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man als Melaminfaser eine Melamin/Formaldehyd-Faser einsetzt, die das Kondensationsprodukt von Melamin und Formaldehyd in einem Molverhältnis von zwei Mol Formaldehyd zu einem Mol Melamin, ein Hydroxyoxaalkylmelamin oder mehrere davon sowie gegebenenfalls andere Zusatzstoffe in kleinen Mengen enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Melaminfaser zwischen etwa 20 und etwa 50 Gew.-% des textilen Flächengebildes ausmacht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man den Carrier unter Acetophenon, Methylbenzoat, Benzaldehyd, Benzylalkohol, Benzylalkohol/Acetophenon-Mischungen, Cyclohexanon, N-Cyclohexyl-2-pyrrolidon, N-Octylpyrrolidon, N,N-Diethyl(meta-toluamid), N,N-Dimethylformamid, Mischungen von N-Butyl- und N-Isopropylphthalimid, Arylethern, Benzamiden und Dimethylamiden, Arylether, Arylether und aromatischem Keton auswählt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man bei mindestens 120ºC färbt.
6. Hitze- und flammfester Chambraystoff, enthaltend neben gefärbter Aramidfaser etwa 20 bis nahezu 100% im wesentlichen ungefärbte Melaminfaser, gekennzeichnet durch eine Chambrayoptik.
7. Chambraystoff nach Anspruch 6, bei dem es sich um ein Gewebe, einen Vliesstoff oder eine Maschenware handelt.
8. Chambraystoff nach Anspruch 6, bei dem man als Melaminfaser eine Melamin/Formaldehyd-Faser einsetzt, die das Kondensationsprodukt von Melamin und Formaldehyd in einem Molverhältnis von zwei Mol Formaldehyd zu einem Mol Melamin, ein Hydroxyoxaalkylmelamin oder mehrere davon sowie gegebenenfalls andere Zusatzstoffe in kleinen Mengen enthält.
9. Chambraystoff nach Anspruch 6, bei dem die Melaminfaser zwischen etwa 20 und etwa 50 Gew.-% ausmacht.
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