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Publication number: DEM0016919MA
Authority: DE

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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 7. Januar 1953 ßekanntgemacht am 3. Mai 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Das Hauptpatent 916459 betrifft ein Verfahren zum Anfärben von Fäden oder Bändern aus Cellulose, wonach in die anzufärbende Viskose unmittelbar vor dem Verspinnen eine konzentrierte Pigmentsuspension in einer Lösung eines Celluloseäthers eines Polyalkohole, wie beispielsweise Glycol- oder Propylglycolcelluloee, in verdünnter Natronlauge eingebracht wird, und zwar in Konzentrationen von etwa 3 bis 6 °/o Celluloseether und etwa 5 bis io°/o Natriumhydroxyd. Die Einverleibung solcher Suspensionen in die Viskose ändert die Eigenschaften derselben nicht.

Es wurde nun gefunden, daß man außergewöhnlich feine Pigmentsuspensionen in der oben beschriebenen Celluloseätherlösung unter außerordentlich günstigen Bedingungen erhalten kann, wenn man den Celluloseäther einfärbt, bevor man ihn der Natronlauge zugibt.

Es ist zwar schon ein Verfahren bekanntgeworden, wonach eine möglichst feine Verteilung der Pigmentteilchen in der Viskose dadurch erzielt wird, daß man die Pigmentteilchen mit einem wasserlöslichen Dispersionsmittel, gegebenenfalls unter Verwendung einer kleinen Flüssigkeitsmenge,

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durch intensive mechanische Bearbeitung in eine knet- und walzfähige plastische Masse überführt. Hierbei wird infolge ,der auftretenden, inneren Reibung in der zähen Knet- und Walzmasse eine feine Verteilung der Pigmentteilchen erreicht und jedes Pigmentteilchen von einer Haut des wasserlöslichen Dispersionsmittels umgeben. Werden diese Zubereitungen in die wäßrige Spinnlösung eingebracht, so geht_x das Dispersionsmittel in

ίο Lösung, und man erhält eine Pigmentsuspension in der Spinnlösung.

Nach der Erfindung fallen dagegen die Knet- und Walzvorgänge, die das vorbekannte Verfahren sehr umständlich machen, ganz weg. Desgleichen wird auch die Verwendung eines Dispersionsmittels überflüssig, da sich schon beim Lösen des eingefärbten Celluloseäthers in verdünnter Natronlauge eine sehr feinteilige Pigmentsuspension bildet, die sich praktisch wie eine kolloidale Lösung verhält, sich leicht filtrieren läßt und nicht die Spinndüse verstopft. Diese Pigmentsuspension wird der anzufärbenden Viskose unmittelbar vor dem Verspinnen zugesetzt.

Die erfindungsgemäß zuerst vorzunehmende Einfärbung des Celluloseäthers kann mit Hilfe von Küpenfarbstoffen, beispielsweise der Anthrachinone oder Indigoreihe, in der beim Färben von Rohbaumwolle üblichen Weise durchgeführt werden,. Zu diesem Zweck wird der gebildete Celluloseäther beim Verlassen des Reaktionsgefäßes, in dem die Kondensation zwischen dem Epoxyalkanen und ■ der Alkalicellulose stattgefunden hat, zur Entfernung des überschüssigen Alkalis lediglich mit bicarbonathaltigem Wasser und anschließend mit Wasser gewaschen. Die feuchte oder bei Temperaturen unterhalb von 6o° getrocknete Masse stellt den gereinigten Celluloseäther dar. Diesen Cellu-■ los.eäther bringt man in einen Reduktionsbottich (der beispielsweise Hydrosulfit oder irgendein anderes bekanntes Reduktionsmittel enthält) mit dem gewünschten Farbstoff ein und führt die Färbung unter den beim Färben von Baumwolle oder irgendeiner Rohzellwolle üblichen Temperatur- und Badbedingungen durch. Das gefärbte Gut wird aus der Küpe herausgenommen, reoxydiert und gewaschen, wobei ein mit dem Küpenfarbstoff gefärbter Celluloseäther erhalten wird. Dabei muß man lediglich darauf achten, daß die Färbung nicht in Gegenwart einer sehr großen Natriumhydroxydmenge durchgeführt wird, da sonst der Celluloseäther gelatinieren könnte.

Nach dem Anfärben ist der Celluloseäther —

selbst nach dem Trocknen — noch immer in ver-

. - dünnter Natronlauge löslich, und die Lösung bildet mit dem entsprechenden Küpenfarbstoff dabei eine so feine Suspension, daß sie sich praktisch wie eine kollodiale Lösung verhält. Diese Lösung läßt sich leicht filtrieren und Verstopft nicht die Spinndüsen.

Sodann fügt man die gefärbte Celluloseätherlösung nach Einstellung auf die vorgeschriebene Äther- und Natronlaugekonzentration der Viskosemasse zu, und zwar,vor der Verformung zu Fäden oder Bändern und vermischt alles sorgfältig.

Die bestimmte Farbmenge, die schließlich auf der Cellulosefaser fixiert werden soll, hängt von der Affinität des Celluloseäthers zum Küpenfarbstoff ab; da die Celluloseäthermenge, die in die Viskose eingeführt werden kann, begrenzt ist, kann die Farbintensität, die auf der Faser erreicht wird, einen gewissen Wert nicht übersteigen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist also da, wirklich mit Vorteil anwendbar, wo es sich um die Färbung von Viskosemassen in verhältnismäßig hellen Farbtönen handelt. Es bietet bei der Erzeugung dieser Farbtöne bedeutende Vorteile, wie leichte Filtrierbarkeit und Verspinnbarkeit, und als deren Folge die Erzielung sehr gleichmäßiger Färbungen.

Zuerst , vorzunehmende Einf ärbung von Celluloseäthern kann man, auch mit Hilfe von unlöslichen Azofarbstoffen, die auf der Faser entwickelt werden, unter Bedingungen, wie sie beim Färben von Baumwolle üblich sind, durchführen.

Zu diesem Zweck fixiert man zunächst in schwach alkalischem Medium auf dem Celluloseäther eine Verbindung der Naphtholreihe und entwickelt anschließend mit Hilfe einer diazotierten Base den Farbstoff.

Es ist bekannt, daß die auf diese Weise erhaltenen Farbstoffe hinsichtlich ^r ihrer Beständigkeit gegenüber Licht und Chemikalien den Anthrachinonfarbstoffen gleichzusetzen sind.

Die in der Weise angefärbten Celluloseäther, wie beispielsweise Glycol- oder Propylglycolcellulose, bleiben auch weiterhin in verdünnter Natronlauge löslich, und die auf der fibrösen Form des Celluloseäthers fixierten Farbstoffe analog den Anthrachinonfarbstoffen bilden in der Lösung, eine außierordentlich feine Suspension, die sich wie eine kolloidale Lösung verhält.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die angegebenen Farbstoffe beschränkt. Vielmehr ' können auch andere Farbstoffe in die Cellulose eingearbeitet werden.

Beispiel 1

Man stellt aus 30 Gewichtsteilen Orange Solanthren N. 4. J., (N. 1276 der Schultz-Tabelle, 7. Auflage), 500 Gewichtsteilen Wasser und den notwendigen Mengen an Natriumhydroxyd und Natriumhydrosulfit bei einer Temperatur von 50 bis 6o° eine Mutterküpe her.

Weiterhin stellt man aus 1000 Gewichtsteilen getrocknetem Celluloseäther und 10 000 Gewichtsteilen heißen Wassers eine Suspension her, die man so lange rührt, bis die zu dispergierende Verbindung und die Agglomerate, die dem Durchdringen des Farbstoffes hinderlich würden, vollkommen durchfeuchtet sind. · .

Diesem Farbbad wird etwas Natriumhydrosulfit und Natriumhydroxyd zugefügt und anschließend unter Rühren und Erwärmen auf 50⁰ die Mutterküpe zugegeben. Man färbt ³A Stunden, fügt sodann 20 g Kochsalz pro Liter hinzu und erhöht die Temperatur auf 60°. Die Alkalität und das Reduktionsvermögen des Reaktionsmediums, werden dadurch aufrechterhalten, daß während des Färbe-

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prozesses die notwendigen Natriumhydrosulfitmengen zugegeben werden. Dabei soll jedoch, um ein Gelatinieren des faserförmigen Celluloseäthers zu vermeiden, der p_H-Wert von 9,5 nicht überschritten werden.

Man wäscht das Verfahrensprodukt zur Entfernung der Elektroly te und Reoxydation der Farbe ausgiebig mit Wasser und trocknet es anschließend an der Luft.

Das Produkt wird zur Herstellung natriumhydroxydhaltiger Lösungen verwendet, mit denen die Viskose nach dem im Hauptpatent beschriebenen Verfahren gefärbt wird. In diesen Lösungen liegt die Farbstoffkomponente in nahezu kolloidalem Zustand vor.

Nach dem gleichen Verfahren können Äther mit allen Küpenfarbstoffen der An.th.rachin.on- und Indigoreine angefärbt werden. Bei der Herstellung der Küpe und bei der Färbung müssen lediglich

ao die veränderten Temperaturen beachtet werden, die vom Hersteller des Farbstoffes angegeben sind.

Beispiel 2

5 Gewichtsteile Naphthazol NRL (Kondenstationsprodukt von p-Anisidin mit /3-Oxynaphtholsäure) werden in 5 Gewichtsteilen Alkohol, 2,5 Gewichtsteilen Natronlauge (36⁰ Be) und 10 Gewichtsteilen Wasser gelöst und diese Lösung mit Wasser, das die notwendige Menge Natriumhydroxyd enthält, um das Naphthazol in Lösung zu halten, auf 750 Gewichtsteile verdünnt.

Dieser Lösung gibt man 200 Gewichtsteile feuchter Propylglycolcellulose, die in der oben beschriebenen Weise gereinigt worden ist, zu, was etwa 50 Gewichtsteilen trockenen Produktes entspricht, und rührt ¹Za Stunde, um den Äther gut in der Flüssigkeit zu verteilen. Der Äther liegt in faseriger Form vor, da er in der angewandten schwachen Natronlauge nicht löslich ist. Er absorbiert das Naph-. 40 thazol in gleicher Weise wie Rohbaumwolle.

Danach trocknet man das Zwischenprodukt an der Luft und wäscht es dreimal mit je 500 Gewichtsteilen Wasser, in dem 50 Gewichtsteile Kochsalz gelöst sind, womit das nicht auf der fibrösen Form des Celluloseäthers fixierte Naphthazol ausgesalzen werden soll. Anschließend entwickelt man auf dem so grundierten Celluloseäther den Farbstoff mit einer Diazobase, die wie folgt hergestellt wird:

2,5 Gewichtsteile der Base Orange NJS (N. 49 A der 2. Ergänzung der Schultz-Tabelle von 1939) löst man in 5 Gewichtsteilen Wasser und 3 Gewichtsteilen Salzsäure von 20 ^ü Be und verdünnt mit 50 Ge- \vichtsteilen Wasser. Die auf diese Weise erhaltene Lösung diazotiert man bei einer Temperatur unterhalb von io° mit 1,18 Gewichtsteilien Natriumnitrit, das in 50 Gewichtsteilen Wasser gelöst ist. Nach V4Stündiger Diazotierung neutralisiert man mit einer Lösung von 2,5 Gewichtsteilen Natriumacetat in 10 Gewichtsteilen Wasser und gibt danach 0,8 Gewichtsteile Eisessig hinzu.

Diese Diazolösung wird mit Wasser auf 800 Gewichtsteile aufgefüllt und sodann der mit dem Naphthazol grundierte Celluloseäther hinzugegeben. Augenblicklich entwickelt sich eine schöne rote Farbe. Man rührt einen Augenblick, damit sich der Äther in der Diazolösung gut verteilt. Dann wird das gefärbte Produkt gründlich mit Eiswasser und anschließend mit heißem Wasser gewaschen und in der Zentrifuge luftgetrocknet.

Auf diese Weise wird ein Celluloseäther gewonnen, der in einem Farbton gefärbt ist, der allen physikalischen oder chemischen Mitteln gegenüber außerordentlich beständig ist, und welcher, wie schon gesagt, in verdünnter Natronlauge eine nahezu . kolloidal wirkende Farbstoffsuspension liefert. Diese Suspension wird man der Viskose vor dem Verspinnen zugeben und auf Fäden, Bänder oder Filme verarbeiten, die in sehr beständigen Farben gefärbt sind, welche ohne Veränderung alle auf das Verspinnen folgenden und zur Herstellung von Fäden, Bändern oder Filmen aus Viskose notwendigen Behandlungen überstehen. ^!

Das Verfahren kann auf alle Derivate des Naphthazols angewandt werden, die auf den Cellulosefasern haften und mit allen in, Frage kommenden Diazobasen kuppeln. Man hat lediglich unter den zahlreichen handelsmäßig hergestellten Produkten diejenigen auszuwählen, die Farben gewünschter Widerstandsfähigkeit bilden.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Verfahren zur Herstellung von pigmentierten Fäden oder Bändern aus Viskose gemäß Patent 916 459, dadurch gekennzeichnet, daß man einen mit vorzugsweise Küpen- oder unlöslichen Azofarbstoffen eingefärbten faserförmigen Celluloseäther eines Polyalkohole in verdünnter Natronlauge suspendiert und sodann der Viskose vor dem üblichen Verformen einverleibt.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 743 398.

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