EP1368527A1 - Verfahren zur verbesserung der farbechtheiten von aus kunststoffen bestehenden textilen materialien - Google Patents

Verfahren zur verbesserung der farbechtheiten von aus kunststoffen bestehenden textilen materialien

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EP1368527A1
EP1368527A1 EP01994798A EP01994798A EP1368527A1 EP 1368527 A1 EP1368527 A1 EP 1368527A1 EP 01994798 A EP01994798 A EP 01994798A EP 01994798 A EP01994798 A EP 01994798A EP 1368527 A1 EP1368527 A1 EP 1368527A1
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heat treatment
carried out
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plastics
additional heat
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Heike Bartl
Cornelia Kinscherf
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Carl Freudenberg KG
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    • D06P5/20—Physical treatments affecting dyeing, e.g. ultrasonic or electric
    • D06P5/2066—Thermic treatments of textile materials
    • D06P5/2077—Thermic treatments of textile materials after dyeing

Definitions

  • the invention relates to a method for improving the color fastness of textile materials made from plastics.
  • Synthetic materials can only be dyed inadequately using conventional dyeing processes. Difficulties arise with polyesters (PES), polyamides (PA), polyurethanes (PU) and other plastics, in particular when the textile material consists of a mixture of different plastics, for example PA and PES. Additional problems arise when it comes to microfibers. We are therefore looking for options which result in good coloring of the individual plastics or their mixtures and which also have high fastness to use, such as fastness to washing and light.
  • PET polyesters
  • PA polyamides
  • PU polyurethanes
  • the object of the invention is to provide a process which, with reduced amounts of alkali, in particular in the case of materials consisting of PES and / or PA, leads to high color fastnesses - in particular light fastness - and only slightly reduces the tensile strengths.
  • the object is achieved by a generic method in which the material is subjected to at least one additional heat treatment after it has been colored.
  • the process is preferably carried out in that the heat treatment is carried out in a dry atmosphere for a period of 0.1 s to 60 min at temperatures between 50 ° C. and 300 ° C.
  • the method can be carried out in such a way that the heat treatment is carried out in the presence of moisture for 0.1 s to 60 min, temperatures between 50 ° C. and 300 ° C.
  • the heat treatment is carried out for a period of 0.1 s to 2 min at temperatures between 100 and 250 ° C.
  • the additional heat treatment is preferably carried out during treatment steps such as e.g. embossing, equipping or assembling the material.
  • the additional heat treatment is preferably applied to a material that contains microfibers or that consists entirely of microfibers.
  • the additional heat treatment is applied to a material that consists of a nonwoven, in particular of a material that consists of PA and / or a mixture of PA and PES fibers and / or microfibers.
  • the color fastness in particular the light fastness of the dyeings, as the following examples show, is significantly increased.
  • only a comparatively small reduction in the tensile strength occurs when dyeing samples containing polyester fiber.
  • Microfibers or filaments in the sense of this application are understood to mean those with a titer of ⁇ 1 dtex.
  • a microfilament nonwoven fabric consisting of 35% by weight of PA and 65% by weight of PES, is dyed in a one-step exhaust process with the vat dye shown in Table 1 (dye use 3% based on the fiber weight).
  • the vat dye is mixed with 1 g / l of the dispersant DekokDSN and 0.5 g / l of the complexing agent Trilon®TA dispersed. The liquor ratio is 1:20.
  • the mixture is first heated to 80 ° C., then pigmented at this temperature for 20 minutes.
  • the vaulting is carried out with 20 ml / l 32% by weight NaOH and 8 g / l hydrosulfite.
  • a microfilament nonwoven fabric consisting of 35% by weight of PA and 65% by weight of PES is dyed in a one-step exhaust process with a mixture of the disperse and vat dyes given in Table 2. Both the disperse dye and the vat dye are dispersed together with 1 g / l of the dispersant Dekol®SN and 0.5 g / l of the complexing agent Trilon®TA, and a pH of 4.5 to 5 is set with acetic acid. The liquor ratio is 1:20. The dyeing takes place at 130 ° C for 45 min.
  • the mixture is then cooled to 80 ° C., cooled with 12 ml / l of 32% by weight NaOH and 6 g / l of hydrosulfite with the addition of 20 g / l of Glauber's salt. After vatting, dyeing is continued for 30 min at 80 ° C and cooled to 50 ° C and rinsed.
  • the oxidation is carried out at a liquor ratio of 1:20 with 5 ml / l hydrogen peroxide (30% by weight). Carried out for 15 min at 60 ° C and soaped at 40 ° C with 2 g / l soda and 1 g / l Kieralon®B. After drying, heat treatment is carried out at 150 ° C for 1 min.
  • a printing paste that contains 800 g / l of a stock paste - consisting of 600 g / l starch ether thickener, 50 g / l Glyezin®A, 100 g / l potash and 100 g / l Rongalit C - 20 g / l of the vat dye lndanthren® Yellow T-5GF and 180 g / l of water is knife-coated onto a microfilament nonwoven fabric consisting of 35% by weight of PA and 65% by weight of PES, dried at 98 ° C, fixed for 10 minutes at 102 ° C with saturated steam , The dyeing is then rinsed and oxidized with 5 ml / l of 30% strength by weight hydrogen peroxide for 15 min at 60 ° C. and soaped at 70 ° C. with 2 g / l of soda and 1 g / l of Kieralon®B. After drying, a calender is embossed at 240 ° C
  • the oxidation is carried out at a liquor ratio of 1:20 with 10 ml / l hydrogen peroxide 50% by weight.
  • a microfilament nonwoven consisting of 35% by weight of PA and 65% by weight of PES, is mixed with 6.6% (based on the fiber weight) of vat dye Cl.
  • Vat Black 27 colored at a fleet ratio of 1:57.
  • the mixture is first heated to 95 ° C., then pigmented for 20 minutes at this temperature.
  • the vatting is carried out with 25 ml / l of 32% by weight NaOH and 9 g / l of hydrosulfite.
  • Example 3 of the document EP 0772709 B1 the microfilament nonwoven fabric consisting of 35% by weight PA and 65% by weight PES specified in Example 5 is dyed with Cl Vat Black 27.
  • a sample of nonwoven (1.5 g) was run for 45 minutes at 95 ° C. in an aqueous solution of Cl Vat Black 27 (2 ml of a 5% aqueous solution), sodium hydroxide (10 ml of a 4M aqueous solution), Rongal HT (3rd g) and water (60 ml) treated.
  • the treated sample was rinsed, oxidized by treatment with 75 ml of an aqueous solution of potassium dichromate (1.5 g) and acetic acid (15 g) for 30 minutes at 65 ° C., rinsed and with 75 ml of an aqueous solution, the soap flakes (3 , 75 g) contains, washed in boiling water for 10 minutes.
  • the light fastness and tear strengths listed in Table 5 are achieved by the process described without heat aftertreatment. The results of the determined light fastness are shown in the following tables:

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Farbechtheiten von aus Kunststoffen hergestelltem textilem material, bei dem das textile Material beim Aufbringen von einem oder mehreren Küpenfarbstoffen allein oder in Kombination mit anderen Farbstoffen/Pigmenten einer Hitzebehandlung ausgesetzt wird, wobei das Material im Anschluss an seine Färbung zumindest einer zusätzlichen Hitzebehandlung ausgesetzt wird.

Description

Titel
Verfahren zur Verbesserung der Farbechtheiten von aus Kunststoffen beste- henden textilen Materialien
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Farbechtheiten von aus Kunststoffen hergestellten textilen Materialien.
Stand der Technik
Synthetische Materialien können mit den herkömmlichen Färbeverfahren nur unzureichend gefärbt werden. Schwierigkeiten ergeben sich bei Polyestern (PES), Polyamiden (PA), Polyurethanen (PU) und anderen Kunststoffen insbesondere dann, wenn das textile Material aus einer Mischung verschiedener Kunststoffe, beispielsweise aus PA und PES besteht. Zusätzliche Probleme ergeben sich dann, wenn es sich um Mikrofasem handelt. Es wird deshalb nach Möglichkeiten gesucht, die eine gute Einfärbung der einzelnen Kunststoffe oder deren Mischungen ergeben und die darüber hinaus hohe Gebrauchsechtheiten, wie Wasch- und Lichtechtheiten haben. Im Dokument EP 0772709 B1 wird ein Verfahren zum Färben aus Kunststoffen bestehender Materialien mit Küpenfarbstoffen beschrieben, das im Vergleich zu älteren Verfahren (Thomas Vickerstaff „The Physical Chemistry of Dyeing" (1968) 2nd Edition Seite 479) zu deutlich verbesserten Wasch- und Lichtechtheiten führt, wobei das beschriebene Verfahren folgende Schritte umfasst:
a) Auswählen eines Küpenfarbstoffs b) Behandeln des Materials mit dem Farbstoff in Gegenwart eines Reduktionsmittels und eines Alkalis, wobei das Alkali eine Konzentration von höher als 0,2 mol/l hat, und c) Oxidieren des im Schritt b) hergestellten, behandelten Materials.
Der Nachteil des Verfahrens liegt darin, dass aus den erforderlichen hohen Alkalimengen eine erhebliche Abwasserbelastung und hohe Verfahrenskosten resultieren. Bei PES enthaltenden Fasermaterialien, z.B. bei PA/PES-Misch- geweben, kann es außerdem durch das in hohen Mengen eingesetzte Alkali zu einer Schädigung der PES-Faser und damit zu erheblichen Reißfestigkeits- Verlusten kommen.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren anzugeben, welches bei reduzierten Alkalimengen insbesondere bei aus PES und/oder PA bestehende Materialien zu hohen Farbechtheiten - insbesondere Lichtechtheiten - führt, sowie die Reißfestigkeiten nur wenig verringert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein gattungsgemäßes Verfahren gelöst, bei dem das Material im Anschluß an seine Färbung zumindest einer zusätzlichen Hitzebehandlung ausgesetzt wird.
Das Verfahren erfolgt vorzugsweise dadurch, dass die Hitzebehandlung in trockener Atmosphäre während einer Zeitspanne von 0,1 s bis 60 min bei Temperaturen zwischen 50 °C und 300 °C vorgenommen wird. Alternativ dazu kann das Verfahren in der Weise durchgeführt werden, dass die Hitzebehandlung in Anwesenheit von Feuchtigkeit 0,1 s bis 60 min, Temperaturen zwischen 50 °C und 300 °C vorgenommen wird.
Die Hitzebehandlung wird dabei während einer Zeitspanne von 0,1 s bis 2 min bei Temperaturen zwischen 100 und 250 °C vorgenommen.
Vorzugsweise erfolgt die zusätzliche Hitzebehandlung bei Behandlungsschritten wie z.B. dem Prägen, Ausrüsten oder Konfektionieren des Materials.
Die zusätzliche Hitzebehandlung wird vorzugsweise auf ein Material angewendet, das Mikrofasern enthält oder das insgesamt aus Mikrofasern besteht.
Dabei wird die zusätzliche Hitzebehandlung auf ein Material angewendet, das aus einem Vliesstoff, insbesondere aus einem Material, das aus PA- und/oder einem Gemisch von PA- und PES-Fasem und/oder Mikrofasern besteht.
Auf diese Weise wird die Farbechtheit, insbesondere die Lichtechtheit der Färbungen, wie die nachfolgenden Beispiele zeigen, deutlich erhöht. Gleich- zeitig tritt im Vergleich zu dem bekannten Färbeverfahren bei der Färbung von Polyesterfaser enthaltenden Proben nur eine vergleichsweise geringe Minderung der Reißfestigkeit ein.
Unter Mikrofasern oder -filamenten im Sinne dieser Anmeldung werden solche mit einem Titer < 1 dtex verstanden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von 5 Beispielen erläutert. Die Ergebnisse für die Bewertung der Farbechtheiten sind nachfolgend zusammengestellt. Beispiel 1
Ein Mikrofilament-Vliesstoff, bestehend aus 35 Gew.% PA und 65 Gew.% PES, wird in einem einstufigen Ausziehverfahren mit dem in Tabelle 1 angegebenen Küpenfarbstoff (Farbstoffeinsatz 3 % bezogen auf das Fasergewicht) gefärbt Dazu wird der Küpenfarbstoff zusammen mit 1 g/l des Dispergiermittels DekokDSN und 0,5 g/l des Komplexbildners Trilon®TA dispergiert. Das Flottenverhältnis beträgt 1 :20. Zunächst wird auf 80 °C aufgeheizt, dann wird 20 min bei dieser Temperatur pigmentiert. Die Verküpung wird mit 20 ml/l 32 Gew.%iger NaOH und 8 g/l Hydrosulfit durchgeführt. Nach dem Verküpen wird 30 min bei 80 °C weitergefärbt, auf 50 °C abgekühlt und gespült. Die Oxi- dation wird beim Flottenverhältnis 1 :20 mit 5 ml/l Wasserstoffperoxid (30 Gew.%ig) 15 min bei 60 °C durchgeführt und bei 70 °C mit 2 g/l Soda und 1 g/l Kieralon®B geseift. Nach dem Trocknen wird eine Hitzebehandlung im Spannrahmen 1 min bei 180 °C durchgeführt.
Beispiel 2
Ein Mikrofilament-Vliesstoff, bestehend aus 35 Gew.% PA und 65 Gew.% PES wird in einem einstufigen Ausziehverfahren mit einem Gemisch aus den in Tabelle 2 angegebenen Dispersions- und Küpenfarbstoffen gefärbt. Dabei wird sowohl der Dispersions- als auch der Küpenfarbstoff zusammen mit 1 g/l des Dispergiermittels Dekol®SN und 0,5 g/l des Komplexbildners Trilon®TA dispergiert und mit Essigsäure ein pH-Wert von 4,5 bis 5 eingestellt. Das Flottenverhältnis beträgt 1 :20. Die Färbung erfolgt bei 130 °C 45 min. Anschließend wird auf 80 °C abgekühlt, mit 12 ml/l 32 Gew.%iger NaOH und 6 g/l Hydrosulfit unter Zusatz von 20 g/l Glaubersalz verküpt. Nach dem Verküpen wird 30 min bei 80 °C weitergefärbt und auf 50 °C abgekühlt und gespült. Die Oxidation wird beim Flottenverhältnis 1 :20 mit 5 ml/l Wasserstoff- peroxid (30 Gew.%ig). 15 min bei 60 °C durchgeführt und bei 40 °C mit 2 g/l Soda und 1 g/l Kieralon®B geseift. Nach dem Trocknen wird eine Hitzebehandlung 1 min bei 150 °C durchgeführt.
Beispiel 3
Eine Druckpaste, die 800 g/l einer Stammpaste - bestehend aus 600 g/l Stärkeether-Verdickung, 50 g/l Glyezin®A, 100 g/l Pottasche und 100 g/l Rongalit C - 20 g/l des Küpenfarbstoffs lndanthren®Gelb T-5GF und 180 g/l Wasser enthält, wird auf einen Mikrofilament-Vliesstoff, bestehend aus 35 Gew.% PA und 65 Gew.% PES, aufgerakelt, bei 98 °C getrocknet, 10 min bei 102 °C mit Sattdampf fixiert. Die Färbung wird anschließend gespült und mit 5 ml/l 30 Gew %iger Wasserstoffperoxid 15 min bei 60 °C oxidiert und bei 70 °C mit 2 g/l Soda und 1 g/l Kieralon®B geseift. Nach dem Trocknen wird mit einem Kalander eine Prägung bei 240 °C durchgeführt.
Beispiel 4
Ein Mikrofilament-Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 100 g/qm, bestehend aus 35 Gew.% PA und 65 Gew.% PES, wird mit einer Flotte, die 100 g/l des Küpenfarbstoffs Indanthren Direktschwarz RB enthält, bei Raumtemperatur geklotzt, bei 120 °C getrocknet und anschließend durch Sattdampfbehandlung 1 min bei 103 °C mit 60 g/l 50 Gew.%iger NaOH und 80 g/l Hydrosulfit entwickelt (Flottenaufnahme 100%). Die Oxidation wird beim Flotten- Verhältnis 1 :20 mit 10 ml/l Wasserstoffperoxid 50 Gew.%ig durchgeführt. Gleichzeitig wird mit 3 ml/l 60 Gew.%iger Essigsäure neutralisiert. Dann wird bei 70 °C mit 2 g/l Soda und 1 g/l Kieralon®B geseift. Nach dem Trocknen wird eine Hitzebehandlung 1 min bei 200 °C durchgeführt. Beispiel 5
Ein Mikrofilament-Vliesstoff, bestehend aus 35 Gew.% PA und 65 Gew.% PES, wird in einem einstufigen Ausziehverfahren mit 6,6 % (bezogen auf das Faser- gewicht) des Küpenfarbstoffs Cl. Vat Black 27 bei einem Flottenverhältnis 1 :57 gefärbt.
Zunächst wird auf 95 °C aufgeheizt, dann wird 20 min bei dieser Temperatur pigmentiert.
Die Verküpung wird mit 25 ml/l 32 Gew.%iger NaOH und 9 g/l Hydrosulfit durchgeführt.
Nach dem Verküpen wird 45 min bei 95 °C weitergefärbt, auf 50 °C abgekühlt, gespült und wie in Beispiel 1 beschrieben oxidiert und geseift. Nach dem Trocknen wird eine Hitzebehandlung im Spannrahmen 1 min bei 180 °C durchgeführt.
Vergleichsbeispiel
Gemäß dem Beispiel 3 des Dokumentes EP 0772709 B1 wird der in Beispiel 5 angegebene Mikrofilament-Vliesstoff, bestehend aus 35 Gew.% PA und 65 Gew.% PES mit Cl Vat Black 27 gefärbt. Dabei wurde eine Vliesstoff probe (1 ,5 g) 45 Minuten bei 95 °C in einer wässrigen Lösung von Cl Vat Black 27 (2 ml einer 5 % wässrigen Lösung), Natriumhydroxid (10 ml einer 4M wässrigen Lösung), Rongal HT (3 g) und Wasser (60 ml) behandelt. Die behandelte Probe wurde gespült, durch Behandlung mit 75 ml einer wässrigen Lösung von Kaliumdichromat (1 ,5 g) und Essigsäure (15 g) über 30 Minuten bei 65 °C oxidiert, gespült und mit 75 ml einer wässrigen Lösung, die Seifenflocken (3,75 g) enthält, im kochenden Wasser für 10 Minuten gewaschen. Nach dem beschriebenen Verfahren ohne Hitzenachbehandlung werden dabei die in Tabelle 5 aufgeführten Lichtechtheiten und Reißfestigkeiten erzielt. Die Ergebnisse der ermittelten Lichtechtheiten sind in den nachfolgenden Tabellen dargestellt:
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Tabelle 4
Tabelle 5
Lichtechtheit nach EN ISO 105 B02 Note 1 = sehr schlecht / 8 = sehr gut

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Verbesserung der Farbechtheiten von aus Kunststoffen hergestelltem textilem Material, bei dem das textile Material beim Aufbringen von einem oder mehreren Küpenfarbstoffen allein oder in Kombination mit anderen Farbstoffen/Pigmenten einer Hitzebehandlung ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Material im Anschluss an seine Färbung zumindest einer zusätzlichen Hitzebehandlung ausgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hitzebehandlung in trockener Atmosphäre während einer Zeitspanne von 0,1 s bis 60 min bei Temperaturen zwischen 50 °C und 300 °C vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hitzebehandlung in Anwesenheit von Feuchtigkeit 0,1 s bis 60 min, Temperaturen zwischen 50 °C und 300 °C vorgenommen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hitzebehandlung während einer Zeitspanne von 0,1 s bis 2 min vorgenommen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hitzebehandlung zwischen 100 und 250 °C vorgenommen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Hitzebehandlung bei Behandlungsschritten wie z.B. dem Prägen, Ausrüsten oder Konfektionieren des Materials vorgenommen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Hitzebehandlung auf ein Material angewendet wird, das Mikrofasern enthält.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Hitzebehandlung auf ein Material angewendet wird, das insgesamt aus Mikrofasern besteht.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Hitzebehandlung auf ein Material angewendet wird, das aus einem Vliesstoff besteht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Hitzebehandlung auf ein Material angewendet wird, das aus PA- und/oder einem Gemisch von PA- und PES-Fasern und/oder
Mikrofasern besteht.
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