EP0019862A1 - Verfahren zum gleichmässigen Färben von Stückwaren aus Mischungen von Cellulosefasern mit synthetischen Polyamidfasern nach der Klotz-Dämpf-Technik - Google Patents

Verfahren zum gleichmässigen Färben von Stückwaren aus Mischungen von Cellulosefasern mit synthetischen Polyamidfasern nach der Klotz-Dämpf-Technik Download PDF

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EP0019862A1 EP80102855A EP80102855A EP0019862A1 EP 0019862 A1 EP0019862 A1 EP 0019862A1 EP 80102855 A EP80102855 A EP 80102855A EP 80102855 A EP80102855 A EP 80102855A EP 0019862 A1 EP0019862 A1 EP 0019862A1
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    • D06P3/00Special processes of dyeing or printing textiles, or dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the material treated
    • D06P3/82Textiles which contain different kinds of fibres
    • D06P3/8204Textiles which contain different kinds of fibres fibres of different chemical nature
    • D06P3/8219Textiles which contain different kinds of fibres fibres of different chemical nature mixtures of fibres containing hydroxyl and amide groups

Definitions

  • the present invention relates to a process for the uniform dyeing of piece goods from mixtures of cellulose fibers with synthetic polyamide fibers and possibly elastomer fibers based on polyurethane by a pad-steaming process.
  • the invention is therefore based on the object of developing a simple block dyeing process for mixtures of cellulose fibers and synthetic polyamide fibers using sulfur dyes.
  • piece goods made from mixtures of cellulose fibers with synthetic polyamide fibers and, if appropriate, elastomer fibers based on polyurethane can be dyed uniformly using a pad-damping process by using aqueous pad liquors which contain sulfur dyes, alkaline reducing agents and selected metal complex and / or acid dyes , blocks on the textile material mentioned and fixes the dyes by steaming at 100 to 110 ° C within 30 seconds to 10 minutes.
  • the reducing agents used are the agents customarily used in the dyeing of sulfur dyes, such as sodium sulfide or sodium hydrogen sulfide / soda, either alone or as a mixture.
  • a supplementary addition of a sodium polysulfide of the formula Na 2 S 2-5 to the above-mentioned reducing agents has proven to be advantageous for stabilizing the reduction conditions.
  • glucose / sodium hydroxide solution can be used as a reducing agent, and if the sulfur dyes are suitable for dyeing with hydrosulfite, hydrosulfite (sodium dithionite) / alkali can also be used.
  • the method according to the invention thus allows the fiber mixtures mentioned to be dyed with the required high level of fastness while maintaining all dyeing advantages, such as single-bath, economical dyeing with little expenditure of time and a reduced amount of waste water.
  • Suitable sulfur dyes are all sulfur dyes, including leucosulfur dyes and the water-solubilized sulfur dyes listed in the COLOR INDEX as "Solubilized Sulfur Dyes".
  • Suitable dyes are now those whose coloration B on the synthetic polyamide fiber does not deviate in color from coloration A and whose color depth does not appear to be more than 10% lighter than coloration A.
  • the cotton strand should also be stained as little as possible. If a dye tested in this way proves to be resistant to the effects of the chemicals under these conditions, then it will remain so even after prolonged exposure.
  • Selected metal complex dyes can also be used in a mixture with selected acid dyes.
  • the process according to the invention can be used to dye mixtures of cellulose fibers and synthetic polyamide fibers in virtually all mixing ratios on the dyeing machines suitable for this.
  • the further treatment after steaming is carried out in the usual way by rinsing, reoxidizing, rinsing and soaps, as is usually the case with sulfur dyes.
  • the effective energy flux through the cone defined by the orbiting arc is increased, since the energy flux ⁇ , at a cross-section of the cone having diameter 2r, is given by the equation: whereas, when the cone contains large amounts of entrained particles, the effective energy flux becomes and hence ⁇ 2 > ⁇ 1 .
  • the dye is fixed by steaming for two minutes at 102 ° C without drying.
  • the further treatment is carried out as with conventional dyeings with sulfur dyes by reoxidation, rinsing and soaps. An even, full olive color is obtained on all fiber components in the clay.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
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Abstract

Stretchcord-Artikel, welche Mischungen aus Cellulosefasern mit synthetischen Polyamidfasern (und gegebenenfalls Elastomerfasern auf Polyurethan-Basis) darstellen, lassen sich nach der Klotzfärbetechnik aus wäßrigen Flotten mit Schwefelfarbstoffen und ausgewählten Metallkomplexfarbstoffen und/ oder Säurefarbstoffen färben. Hierbei werden die Metallkomplexfarbstoffe entweder gemeinsam mit reduzierten Schwefelfarbstoffen und deren Reduktionsmittel aufgeklotzt oder aber gleichzeitig mit unreduzierten, löslich gemachten Schwefelfarbstoffen, wobei die Reduktion durch Überpflatschen mit einer Chemikalienflotte vorgenommen wird. Man kann aber auch die reduzierten Schwefelfarbstoffe und danach aus frischem Bad die Metallkomplexfarbstoffe unter den für die beiden Farbstofftypen jeweils charakteristischen Bedingungen aufbringen. Die Fixierung der Farbstoffe erfolgt durch einen Dämpfprozeß; die Reoxidation der als Leukoverbindung auf die Faser applizierten Schwefelfarbstoffe geschieht in üblicher Weise.
Die so erzielten Ton-in-Ton-Färbungen erfüllen die erhöhten Echtheitsanforderungen, welche an Freizeitbekleidung gestellt werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichmäßigen Färben von Stückwaren aus Mischungen von Cellulosefasern mit synthetischen Polyamidfasern und ggfs. Elastomerfasern auf Polyurethanbasis nach einem Klotz-Dämpf-Verfahren.
  • In der Praxis sind eine Reihe von Verfahren zum Färben vorstehend genannter Fasermischungen bekannt und eingeführt. Bei niedrigen Echtheitsansprüchen werden solche Verfahren einbadig mit Säurefarbstoffen und Direktfarbstoffen im schwach sauer oder neutral gestellten Färbebad durchgeführt. Bei höheren Echtheitsanforderungen muß zweibadig oder zumindest zweistufig gefärbt werden. Dabei färbt man eine der beiden Faserarten im ersten Bad vor und deckt die andere im zweiten Färbebad nach. Bei zweistufigen Verfahren ist es nur in den seltensten Fällen möglich, die Farbstoffe aus verschiedenen Farbstoffklassen von Färbebeginn an im gleichen Bad einzusetzen. In der Regel ist man bei den bekannten Verfahren streng an die Reihenfolge des Farbstoffzusatzes gebunden, um brauchbare Färbungen zu erhalten.
  • Solche Verfahren sind beispielsweise in I.C.I: Technische Information D 1406 "Färben von Textilien aus Polyamid/ Zellulose-Mischungen", in Technology of Textile Industry U.S.S.R. 1971, No. 1, S. 88 ff sowie in Textilpraxis 71, Heft 10, S. 632 - 635 und Heft 11, S. 686 - 689 beschrieben. In der DE-PS 21 08 875 wird ein Klotz-Verweilverfahren mit Reaktiv- und Metallkomplexfarbstoffen zum Färben solcher Fasermischungen beschrieben.
  • Es sind jedoch bis jetzt keine Verfahren bekannt geworden, bei denen Farbstoffe, die zu ihrer Applikation reduziert werden müssen, zugleich mit anderen Farbstoffklassen zum Färben von Mischungen aus Cellulosefasern und synthetischen Polyamidfasern eingesetzt werden können.
  • In neuerer Zeit gewinnen solche Artikel aus Mischungen aus Cellulosefasern und synthetischen Polyamidfasern Bedeutung für Frelzeitbekleidung, an die höhere Echtheitsanforderungen gestellt werden. Besonders der Stretchcord-Artikel aus 80 % Baumwolle, 16 % Polyamidfaser und 4 % Elastomerfaser auf Polyurethanbasis sei an dieser Stelle erwähnt.
  • Die Echtheitseigenschaften und die mannigfaltigen Farbtöne, Farbpalette und die äußerst wirtschaftliche Anwendung machen Schwefelfarbstoffe für das Färben der genannten Fasermischungen sehr interessant. Ihrer Anwendung steht jedoch entgegen, daß sie mit Hilfe von Reduktionsmitteln gefärbt werden, was nach bisheriger Ansicht umständliche, nicht mehr ökonomische Zweibad-Färbemethoden erfordert.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Klotzfärbeverfahren für Mischungen aus Cellulosefasern und synthetischen Polyamidfasern unter Verwendung von Schwefelfarbstoffen zu entwickeln.
  • Es wurde gefunden, daß man Stückwaren aus Mischungen von Cellulosefasern mit synthetischen Polyamidfasern und ggfs. Elastomerfasern auf Polyurethanbasis nach einem Klotz- dämpf-Verfahren gleichmäßig färben kann, indem man wäßrige Klotzflotten, welche Schwefelfarbstoffe, alkalische Reduktionsmittel und ausgewählte Metallkomplex- und/oder Säurefarbstoffe enthalten, auf das genannte Textilmaterial aufklotzt und die Farbstoffe durch Dämpfen bei 100 bis 110°C innerhalb von 30 Sekunden bis 10 Minuten fixiert.
  • Als Reduktionsmittel werden die üblicherweise beim Färben von Schwefelfarbstoffen verwendeten Mittel eingesetzt, wie Natriumsulfid oder Natriumhydrogensulfid/Soda, je allein oder in Mischung.
  • Ein ergänzender Zusatz eines Natriumpolysulfids der Formel Na2S2-5 zu den vorstehend genannten Reduktionsmitteln erweist sich zur Stabilisierung der Reduktionsbedingungen als günstig.
  • Fernerkönnen als Reduktionsmittel Glukose/Natronlauge, sowie bei Eignung derSchwefelfarbstoffe für das Färben mit Hydrosulfit auch Hydrosulfit (Natriumdithionit)/Lauge eingesetzt werden.
  • Ein solches Verfahren ist bisher für unmöglich erachtet worden wegen der bekannten relativen Reduktionsempfindlichkeit der in der Regel Azofarbstoffe darstellenden Metallkomplex- und Säurefarbstoffe und zum anderen wegen der bekannten Entmetallisierung, d.h. Zerstörung der Metallkomplexfarbstoffe in alkalischen oder sulfidhaltigen Färbebädern oder Behandlungsbädern.
  • Es ist daher als überraschend zu erachten, daß verschiedene der genannten Farbstoffkategorien die scharfen Bedingungen einer Schwefelfärbung bei Temperaturen über 60°C überstehen und daß sich die synthetischen Polyamidfasern auch aus alkalischen Klotzflotten mit den gewohnten Echtheitseigenschaften und praktisch ohne Farbtiefenverluste anfärben lassen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt somit, die genannten Fasermischungen mit dem geforderten hohen Echtheitsniveau unter Wahrung aller färberischen Vorteile, wie einbadiges, ökonomisches Färben mit geringem Zeitaufwand und verminderter Anfall von Abwässern, zu färben.
  • Als Schwefelfarbstoffe kommen alle Schwefelfarbstoffe, also auch Leukoschwefelfarbstoffe und die im COLOUR INDEX als "Solubilised Sulphur Dyes" geführten, wasserlöslich gemachten Schwefelfarbstoffe in Frage.
  • Die Metallkomplexfarbstoffe und Säurefarbstoffe werden zur Feststellung ihrer Eignung folgenden Prüfungskriterien unterworfen:
    • Man färbt den zu prüfenden Farbstoff zweimal im Flottenverhältnis 1 : 10 (bezogen auf das Gesamtgewicht) im gleichen Bad auf je 2 Strängchen von gleichem Gewicht aus a) 100 % synthetischen Polyamidfasern bzw. b) 100 % Baumwolle nach folgenden Rezepten:
      • A) 2 % Farbstoff,
        • 3 % Natriumazetat und
        • 3 % Essigsäure (60 Gew.%ig) (Vergleichsfärbung).
      • B) 2 % Farbstoff,
        • 10 cm3/l einer 21 %igen Natriumhydrogensulfidlösung,
        • 5 g/1 Soda kalz. und
        • 20 g/1 Glaubersalz kalz. (Testfärbung).
  • In beiden Fällen wird bei 30°C eingegangen, zunächst 10 Minuten bei dieser Temperatur behandelt, dann innerhalb von 20 Minuten auf 95°C gebracht und schließlich 60 Minuten bei 95°C gefärbt. Nach Spülung und Trocknung wird Färbung B mit Färbung A verglichen.
  • Geeignet sind nun solche Farbstoffe, deren Färbung B auf der synthetischen Polyamidfaser im Farbton gegenüber Färbung A nicht abweicht und bezüglich der Farbtiefe nicht mehr als 10 % heller als Färbung A erscheint. Dabei sollte auch das Baumwollsträngchen möglichst wenig angefärbt sein. Erweist sich ein so geprüfter Farbstoff gegenüber den Einwirkungen der Chemikalien unter diesen Bedingungen als beständig, dann ist er es auch bei längerer Einwirkung.
  • Ausgewählte Metallkomplexfarbstoffe können mit ausgewählten Säurefarbstoffen auch in Mischung eingesetzt werden.
  • Gefärbt werden können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Mischungen aus Cellulosefasern und synthetischen Polyamidfasern in praktisch allen Mischungsverhältnissen auf den jeweils dafür geeigneten Färbemaschinen.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind folgende Verfahrensvarianten möglich:
    • A. Die Ware wird mit einer wäßrigen Flotte von 20 - 95°C, vorzugsweise 60°C, welche Metallkomplexfarbstoffe, reduzierte Schwefelfarbstoffe und die erforderlichen Reduktionsmittel enthält, geklotzt. Anschließend wird ohne Zwischentrocknung 30 Sekunden bis 10 Minuten bei einer Temperatur von 100 bis 110°C, vorzugsweise 2 Minuten bei 102°C gedämpft, wobei Farbstoff-Fixierung erfolgt. Diese Variante hat den Vorzug, daßsie ein einbadiges Klotzdämpf-Verfahren darstellt.
    • B. Die Ware wird mit einer wäßrigen Flotte von 20 - 95°C, vorzugsweise 60°C geklotzt, die Metallkomplexfarbstoffe und durch Thiosulfato -Gruppen löslich gemachte Schwefelfarbstoffe (Solubilised Sulphur Dyes), jedoch keine Reduktionsmittel enthält. Nach erfolgtem kantengeraden Aufdocken ohne vorausgehende Zwischentrocknung läßt man 2 bis 12 Stunden bei 20 bis 110°C (beispielsweise auf einer Pad-Roll-Anlage) verweilen. Anschließend wird mit einer Reduktionsmittel enthaltenden Flotte überklotzt und wie unter (A) beschrieben gedämpft. Durch diese Verfahrensvariante wird eine deutlich bessere Farbstoffausnutzung erzielt.
    • C. Die Ware wird mit einer wäßrigen Lösung, welche reduzierten Schwefelfarbstoff und Reduktionsmittel enthält geklotzt. Anschließend wird mittels Booster oder Pflatschwerk mit einer wäßrigen Flotte, welche den Metallkomplex-Farbstoff enthält überklotzt. Die anschließende Dämpfbehandlung erfolgt wie unter (A) beschrieben.
  • Die Weiterbehandlung nach dem Dämpfen erfolgt wie sonst bei Schwefelfarbstoffen in üblicher Weise durch Spülen, Reoxidieren, Spülen und Seifen.
  • Beispiel 1 (Fixiervariante A)
  • Stretchcord aus 80 % Braumwolle und 4 % Polyurethan-Elastomerfäden, die mit 16 % Polyamidfäden umsponnen sind, wird bei einer Klotztemperatur von 65°C und einer Flottenaufnahme von 80 % (vom Gewicht der trockenen Ware) mit einer Flotte geklotzt, die im Liter enthält
    • 110 g des Farbstoffs der C.I. Nr. 53 005 (Leuco Sulphur Green 9),
    • 15 g des Farbstoffs der C.I. Nr. 53 015 (Leuco Sulphur Brown 46),
    • 7,5 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel
      Figure imgb0001
    • 18 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel
      Figure imgb0002
    • 3,5 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel
      Figure imgb0003
    electrode structures, at least one of which is annular, spaced apart to provide areaction zone therebetween, means for introducing particulate matter into the reaction zone, a power supply for applying a rapidly fluctuating potential difference between the electrode structures capable of establishing and maintaining a discharge, and means for causing rapid circulation of the disposition of the discharge about the peripheries of the or each annular electrode, whereby expanded plasma is maintained in the reaction zone.
  • It was in view of the limitations of the prior art discussed above that more fundamental work was undertaken by the inventor hereof, which led to the present invention. The latter arose from two recent observations of the inventor's. Firstly, it was noted that when the interelectrode spaca, between which an orbiting arc discharge was established, was substantially filled with the entrained particles, the primary arc discharge was forced to accept a tortuous path between the solid particles, often branching into channels and deviating from the shortest path taken in the absence of such particles. This phenomenon was only observed when there was a substantial amount of the particles entrained in the interelectrode space. As a result, the effective energy flux through the cone defined by the orbiting arc is increased, since the energy flux ⌀, at a cross-section of the cone having diameter 2r, is given by the equation:
    Figure imgb0004
    whereas, when the cone contains large amounts of entrained particles, the effective energy flux becomes
    Figure imgb0005
    and hence ⌀2> ⌀1.
  • It is therefore the presence of a dense suspension of particles in the plasma cone which increases the effective energy flux and causes rapid plasma - solid interactions. These interactions need not be purely thermal; indeed, as will be shown below, there is evidence that various other mechanisms are at work. However, as is well known, under such conditions of dense particle population, the stability of the arc is greatly impaired, leading to frequent extinction. This invariably takes place when the usually carefully smoothed d.c. power sources are used. It is for these reasons that only relatively small quantities of particles could be hitherto introduced into such arcs. However, it was found that if the particles were charged prior to their introduction into the interelectrode space or, alternatively, if ionization was maintained in this space by alternative means, as hereinafter described, even relatively low voltages were sufficient to maintain the discharge.
  • The second observation made by the inventor hereof was the apparently anomalous behaviour of certain solids in such plasmas. For instance, it was discovered inter alia that when particles comprising iron oxides and coal fines of some 300 - 500 microns average diameter are passed through a region of unstable electric arc'dis- charges, contrary to general expectations, small spherules, for example of 5 - 10 microns diameter, of very pure semi-steel were formed within such particles. Normally, a purely thermal action is assumed to take place in the reduction of eine (bezogen auf den Farbstoffgehalt der Handelsprodukte) Verminderung der Farbstoff-Ansatzkonzentration von 20 % ermöglicht.
  • Beispiel 3 (Fixiervariante C)
  • Stretchcord aus 80 % Baumwolle und 4 % Polyurethan-Elastomerfäden, die mit 16 % Polyamidfäden umsponnen sind, wird bei einer Klotztemperatur von 80°C und einer Flottenaufnahme von 80 % (vom Gewicht der trockenen Ware) mit einer wäßrigen Flotte geklotzt, die im Liter enthält
    Figure imgb0006
  • Anschließend wird auf die so erhaltene naße Klotzung mittels Booster eine wäßrige Flotte von 80 - 85°C bei einer Flottenaufnahme von 60 % aufgeklotzt, die im Liter enthält
    • 10 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel
      Figure imgb0007
    • 24 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel
      Figure imgb0008
      und
    • 4,67 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel
      Figure imgb0009
  • Die Farbstoff-Fixierung erfolgt durch zweiminütiges Dämpfen bei 102°C ohne vorheriges Trocknen.
  • Die Weiterbehandlung erfolgt wie bei üblichen Färbungen mit Schwefelfarbstoffen durch Reoxidation, Spülen und Seifen. Man erhält eine gleichmäßige, volle Olivfärbung auf allen Faseranteilen im Ton.
  • Beispiel 4 (Fixiervariante A)
  • Man verfährt wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch unter Verwendung einer wäßrigen Klotzflotte von 40°C, die im Liter enthält
    • 70 g des Farbstoffes der C.I. 53 285 (Leuco Sulphur Brown 16),
    • 5,5 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel
      Figure imgb0010
    • 13 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffes der Formel
      Figure imgb0011
    • 4,5 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffes der Formel
      Figure imgb0012
  • Nach der bei Färbungen mit Schwefelfarbstoffen üblichen Weiterbehandlung durch Reoxidation, Spülen und Seifen erhält man eine gleichmäßige Braunfärbung auf allen drei Faseranteilen.
  • Beispiel 5 (Fixiervariante A)
  • Man verfährt wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch unter Verwendung von
    • 40 g des Farbstoffs C.I. Nr. 53 327 (Leuco Sulphur Brown 51),
    • 10 g des Farbstoffs C.I. Nr. 53 005 (Leuco Sulphur Green 9),
    • 4 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel
      Figure imgb0013
    • 13 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel
      Figure imgb0014
      und
    • 3,5 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel
      Figure imgb0015
  • Nach der bei Färbungen mit Schwefelfarbstoffen üblichen weiterbehandlung durch Reoxidation, Spülen und Seifen erhält man eine gleichmäßige Braunfärbung auf allen drei Faseranteilen.

Claims (4)

1. Verfahren zum gleichmäßigen Färben von Stückwaren aus Mischungen von Cellulosefasern mit synthetischen Polyamidfasern und ggfs. Elastomerfasern auf Polyurethanbasis nach einem Klotzdämpf-Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man wäßrige Klotzflotten, welche Schwefelfarbstoffe, alkalische Reduktionsmittel und ausgewählte Metallkomplex- und/oder Säurefarbstoffe enthalten, auf das genannte Textilmaterial aufklotzt und die Farbstoffe durch Dämpfen bei 100 bis 110°C innerhalb von 30 Sekunden bis 10 Minuten fixiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefelfarbstoffe, alkalischen Reduktionsmittel und - Metallkomplex- und/oder Säurefarbstoffe gemeinsam in einer wäßrigen Klotzflotte enthalten sind und somit gemeinsam und gleichzeitig auf das Textilmaterial aufgeklotzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefelfarbstoffe, soweit sie wasserlöslich sind, und die Metallkomplex- und/oder Säurefarbstoffe gemeinsam in einer wäßrigen Klotzflotte enthalten sind, welche zuerst aufgeklotzt wird, und die alkalischen Reduktionsmittel in einer zweiten wäßrigen Klotzflotte enthalten sind, welche nach dem Aufbringen der ersten Klotzflotte durch Uberpflatschen oder Uberklotzen auf das Textilmaterial aufgebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefelfarbstoffe und alkalischen Reduktionsmittel gemeinsam in einer wäßrigen Klotzflotte enthalten sind, welche zuerst aufgeklotzt wird, und die Metallkomplex-und/oder Säurefarbstoffe in einer zweiten wäßrigen Klotzflotte enthalten sind, welche nach dem Aufbringen der ersten Klotzflotte durch Überpflatschen oder Uberklotzen auf das Textilmaterial aufgebracht wird.
EP80102855A 1979-05-30 1980-05-22 Verfahren zum gleichmässigen Färben von Stückwaren aus Mischungen von Cellulosefasern mit synthetischen Polyamidfasern nach der Klotz-Dämpf-Technik Expired EP0019862B1 (de)

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