PL69790B1

PL69790B1 -

Info

Publication number: PL69790B1
Application number: PL1969137319A
Authority: PL
Original assignee: Cibageigy Ag
Priority date: 1968-12-05
Filing date: 1969-12-03
Publication date: 1973-10-31
Also published as: US3685955A; FR2025371A1; GB1262720A; DE1959291B2; DE1959291C3; DE1959291A1; BE742621A; NL6918256A; FR2025371B1; SU394975A3

Description

Sposób barwienia materialów wlókienniczych Przedmiotem wynalazku jest sposób barwienia hydrofobowych materialów wlókienniczych wytwa¬ rzanych z hydrofobowych przedzalniczych polime¬ rów.Syntetyczne wlókna, zwlaszcza wlókna poliestro¬ we i nylonowe, ze wzgledu na calkowicie hydro¬ fobowy charakter wlókna bardzo trudno sie bar¬ wia za pomoca zwyklych wodnych zawiesin barw¬ ników. Wlókna poliestrowe barwia sie przy tym albo w obecnosci tak zwanych nosników lub w kosztownych aparatach cisnieniowych, przy czym barwienie moze trwac kilka godzin. Zdolnosc bar¬ wienia sie liniowych wlókien poliestrowych jest uzalezniona w znacznej mierze od stopnia ich kry- stalicznosci.Wlókna teksturowane, w których np. dla wyko¬ nania efektu kedzierzawienia struktura ulegla zmianie wskutek obróbki fizycznej, wykazuje prze¬ mienne stopnie krystalicznosci, które znacznie utrudniaja wybarwienie.Stosunkowo czesta wada wybarwien materialów poliamidowych jest wybarwienie smugowe, wyni¬ kajace najczesciej z róznicy powinowactwa barw¬ nika do wlókna poliamidowego, doprowadzajacego do nierównomiernego przejscia barwnika z kapieli na wlókno. Ponadto smugowe wybarwienie, uwa¬ runkowane deformacja przedzy, otrzymuje sie przy nierównomiernej jakosci przedzy, np. przy bledach tekstury lub róznicach naprezen, wywola¬ nych niedokladnoscia rozciagania lub powstalych 10 15 20 25 30 2 przy zasilaniu nawijarek, przedzarek, krosien tkac¬ kich oraz niejednorodnoscia struktury poliamidu.Nierównomiernosc wybarwien powierzchni wy¬ stepujaca w postaci smug zwieksza sie przy pró¬ bach barwienia metoda ciagla materialu wlókien¬ niczego z nici poliamidowych. Wystepujaca przy tym na powierzchni nierównomiernosc wybarwie- nia uniemozliwia prowadzenie barwienia metoda ciagla przez napawanie materialu wlókienniczego kapiela' wodna i nastepne utrwalanie.Stwierdzono ze mozna uniknac powyzszych wad jesli materialy wlókiennicze wytworzone z prze¬ dzalniczych polimerów, zawierajacych polarne gru¬ py, zwlaszcza z wlókien poliestrowych i poliami¬ dowych napawa sie, drukuje a zwlaszcza napawa na fulardzie roztworem co najmniej jednego barw¬ nika w mieszaninie hydrofobowego rozpuszczalni¬ ka z nie wiecej jak 5010/© calkowicie zalkilowanego trójamidu kwasu fosforowego, po czym utrwala sie barwnik na wlóknie za pomoca obróbki ciepl¬ nej zwlaszcza suchej w temperaturze nizszej od temperatury mieknienia wlókna.Sposób wedlug wynalazku charakteryzuje sie ta zaleta, ze umozliwia uzyskanie wybarwien o do¬ brej jakosci znanych materialów wlókienniczych z hydrofobowych wlókien syntetycznych jak wlók¬ na, nici oraz wytworzone z nich przedze, tkaniny i dzianiny zwlaszcza na osnowy z poliestrów i to przy stosowaniu roztworu barwnika w mieszani¬ nie organicznych rozpuszczalników zamiast za po- •9 790W790 moca wodnych kapieli zawierajacych zdyspergowa- ny barwnik.Ponadto zaleta sposobu wedlug wynalazku jest mozliwosc stosowania barwników niekondycjono¬ wanyeh, natomiast przy barwieniu konwencjonal¬ nym za pomoca wodnych zawiesin barwników w celu latwego wytworzenia zawiesiny nalezy stoso¬ wac zwlaszcza barwniki kondycjonowane.W sposobie wedlug wynalazku mozna równiez stosowac barwniki, które nie nadawaly sie do sto¬ sowania w znanych sposobach barwienia w srodo¬ wisku wodnym, a tym samym rozszerza sie zakres mozliwosci uzyskiwania wybarwien w róznych od¬ cieniach.Stosowanie rozpuszczalników organicznych jako srodowiska farbiarskiego daje znacznie lepsza równomiernosc wybafwienia materialu wlókienni¬ czego, zwlaszcza lepsza równomiernosc powierzch¬ niowa, przy czym powoduje znaczne zmniejszenie ilosci scieków, co stanowi cenna zalete ze wzgle¬ du na zaostrzone przepisy odnosnie zanieczyszcza¬ nia wód powierzchniowych.Dotychczas znane sposoby barwienia wlókien lub nici w wysokowrzacych rozpuszczalnikach byly odpowiednie jedynie do wybarwiania wlókien lub nici poliestrowych o niskim stopniu krystaliczno- sci uzyskiwanych w przejsciowym etapie wytwa¬ rzania liniowych wlókien poliestrowych, natomiast zupelnie nieoczekiwane bylo uzyskanie sposobem wedlug wynalazku mozliwosci barwienia w wyso¬ kowrzacych rozpuszczalnikach wlókien calkowicie wykonczonych, o wyzszym stopniu krystalicznosci nadajacych sie np. do przedzenia zwlaszcza goto¬ wych wyrobów przedzalniczych.Dotychczasowe metody barwienia wlókien polie¬ strowych w sulfotlenku dwumetylowym jako roz¬ puszczalniku organicznym lub w mieszaninie roz¬ puszczalników charakteryzowaly sie ta wada, ze dawaly nierównomierne wybarwienia tkanin albo wymagaly stosowania rozpuszczalników zawieraja¬ cych skladnik latwo palny.Natomiast w porównaniu ze sposobem barwienia wlókien hydrofobowych w mieszaninie skladajacej sie z barwnika zawiesinowego i cieklego rozcien¬ czalnika, lub srodka dyspergujacego w postaci pa¬ sty, który ewentualnie moze zawierac alkohole alifatyczne, nalezy zaznaczyc, ze srodki dyspergu¬ jace stosowane w tym znanym sposobie nie sa rozpuszczalnikami w zwyklym znaczeniu tego okre¬ slenia.Sposób barwienia wedlug wynalazku nadaje sie do barwienia wszystkich wlókien zawierajacych grupy polarne, np. wlókien celulozowych, wlókien z 2,5 i trójoctanu celulozy, wlókien z polimerów i kopolimerów akrylonitrylu, zwlaszcza wlókien poliestrowych i poliamidowych oprócz wlókien po- liolefinowych nie zawierajacych polarnych grup.Korzystnie barwi sie material wlókienniczy otrzymany z aromatycznych poliestrów, np. polie¬ strów kwasu tereftalowego i glikolu etylenowego lub 1,4-dwumetyl ocykloheksanu i kopolimerów kwasu tereftalowego, izotereftalowego i glikolu etylenowego jak i materialów z przedzy lub nici nylonowych. 65 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Sposób wedlug wynalazku nadaje sie równiez przede wszystkim do barwienia wszystkich synte¬ tycznych poliamidów, np. takich jak zwlaszcza poli-/szesciometyleno-amidu kwasu adypinowego/ lub nylonu 66 lub poli-/e-koprolaktamu/ lub nylonu 6 poli/-szesciometyleno-amidu kwasu sebacynowego lub nylonu 610 polikwasu-/ll-aminoundekanowego/ lub nylonu 11.Jako hydrofobowe rozpuszczalniki obojetne w stosunku do wlókna i nici równiez i w tempera¬ turze barwienia, stosuje sie acetofenon, korzystnie alifatyczne weglowodory, ewentualnie chlorowco¬ wane weglowodory o temperaturze wrzenia nizszej od temperatury wrzenia wprowadzanego zalkilo- wanego trójamidu kwasu fosforowego, takie jak na przyklad chlorobenzen, czterochlorek wegla, chloroform, chlorek metylenu, trójchloroetylen, czterochloroetan, trójchloroetan i dwubromoetylen.Jako odpowiednie zwiazki fosforowe stosuje sie fosforyny dwualkilowe. takie jak np. fosforyn dwumetylowy lub dwuetylowy oraz pochodne kwa¬ su fosforowego /C6H5-0/3PO,/C2H5S/,PO,/CeH5S/,PO, CH8P/OCH8/2, a zwlaszcza szescioalkiloamidy kwa¬ su fosforowego, takie jak na przyklad szescioety- loamid kwasu fosforowego i korzystnie szesciorrie- tylotrójamid kwasu fosforowego o wzorze OP/N/ /CH8y,.W tym przypadku nie stanowia hydrofobowych rozpuszczalników ciekle tensydy to jest ciecze, które w tej samej czesteczce zawieraja rodnik hydrofilowy i hydrofobowy nawet jesli moga roz¬ puszczac barwniki. W celu zapobiezenia uszkodze¬ niom wlókna, przed barwieniem przeprowadza sie prosta próbe wstepna na rozpuszczalnosc wlókien w rozpuszczalniku w warunkach barwienia. Ewen¬ tualnie skraca sie czas kontaktu wlókna z roz¬ puszczalnikiem lub stosuje sie wyzsza procentowo zawartosc chlorowanych weglowodorów.W sposobie wedlug wynalazku stosuje sie barw¬ niki nastepujacych klas: barwniki mono- i disazo- we, antrachinonowe, naftoperinonowe, chinaftalo- nowe, oksazynowe, ftalocyJaninowe, metynowei na¬ stepnie styrenowe, azametynowe i azastyrenowe, ponadto zwiazki metalokompleksowe barwników azowych formazanowyeh; Mozna równiez stosowac barwniki innych odpowiednich grup.Ze wzgledów farbiarskich stosuje sie przede wszystkim nastepujace typy barwników: rozpusz¬ czalne w wodzie barwniki kwasowe lub kwasne barwniki egalizujace, które barwia w obecnosci kwasu octowego lub mrówkowego lub w srodowi¬ sku obojetnym do wyczerpania wodnej kapieli far- biarskiej, nastepnie wstepnie metalizowane barw¬ niki o stosunku metal — barwnik wynoszacym 1:1 lub 1:2 nie zawierajace lub zawierajace gru¬ py nadajace rozpuszczalnosc w wodzie, dalej barwniki niemetalizowane (oznaczane w Color In- dex jako barwniki rozpuszczalne) nie zawierajace grup nadajacych rozpuszczalnosc w wodzie,i roz¬ puszczalne w ketonach, estrach, alkoholach lub rozpuszczalnikach aromatycznych i inne barwniki organiczne nie zawierajace grup nadajacych roz¬ puszczalnosc, np. zwlaszcza barwniki oznaczone w Color Index jako barwniki zawiesinowe, zwlaszcza dla wlókien poliestrowych oraz barwniki zawiesi-5 nowe w postaci nie zredukowanej o ile rozpuszcza¬ ja sie w jednym z podanych rozpuszczalników.Podane barwniki dobiera sie wedlug ich wlasci¬ wosci do odpowiedniego rodzaju wlókna i tak wlókna poliestrowe barwi sie zwlaszcza barwnika¬ mi zawiesinowymi, a wlókna poliamidowe barwni¬ kami reaktywnymi rozpuszczalnymi w wodzie lub korzystnie reaktywnymi barwnikami zawiesinowy¬ mi.W sposobie wedlug wynalazku korzystnie nie stosuje sie dyspergatorów, co umozliwia latwiejsze oczyszczenie wybarwionego materialu wlókienni¬ czego lub ewentualnie stosuje sie kapiel farbiarska lub napawajaca zawierajaca dyspergator zwlaszcza dyspergator niejonowy w ilosci najwyzej 40Vo.Jako niejonowe emulgatory stosuje sie np. na¬ stepujace rodzaje zwiazków: a) etery zwiazków polihydroksylowych, np. po- lioksyalkilowane alkohole tluszczowe, polioksyalki- lowane poliole, polioksyalkilowane merkaptany i aminy alifatyczne, polioksyalkilowane alkilofenole i alkilonaftole, polioksyalkilowane alkiloarylomer- kaptahy, alkiloaryloaminy, b) estry kwasów tluszczowych i glikolu etyleno¬ wego lub poliglikolu etylenowego oraz glikolu pro- pylenowego i butylenowego gliceryny wzglednie poligliceryny i pentaerytrytu oraz alkoholi szeregu cukrów na przyklad sorbitu, sorbitanów i sacha¬ rozy, c) N-hydroksyalkilokarbonamidy, polioksyallilo- wane karbonamidy, sulfonamidy.Z podanych grup zwiazków korzystnie stosuje sie nastepujace emulgatory: produkty addycji 8 moli tlenku etylenu i 1 mola p-III-rzed. oktylo- fenolu, 15 lub 16 moli tlenku etylenu i oleju rycy¬ nowego, 20 moli tlenku etylenu i alkoholu C^H^OH, produkty addycji tlenku etylenu i du- /a-fenyloetylo/-fenoli, tioetery politlenku etylenu i III-rzed. dodecylu, etery poliaminowopoliglikolo- we, produkty addycji 15 lub 30 moli tlenku etyle¬ nu i 1 mola aminy Ci2H»NH2 lub C18H37NH2 lub ciekle poliglikole etylenowe. Kapiel farbiarska mo¬ ze ponadto zawierac zagestniki, na przyklad estry lub etery celulozy oraz nosniki.Korzystnie barwienie prowadzi sie bez dysper¬ gatorów. Roztwór barwnika ewentualnie uwalnia sie od substancji nierozpuszczalnych na drodze mechanicznej na przyklad przez saczenie lub wiro¬ wanie.Impregnowanie w napawarce prowadzi sie w temperaturze pokojowej lub na cieplo. Po przepro¬ wadzeniu materialu wlókienniczego przez roztwór barwnika material wymywa sie do zadanej zawar¬ tosci cieczy napawajacej wynoszacej okolo 20— 130f/§ suchej wagi wlókna.Material impregnowany lub drukowany po opu¬ szczeniu napawarki lub drukarki ewentualnie uwalnia sie od wiekszej ilosci zwiazanego roztwo¬ ru farbiarskiego przez krótkie suszenie, np. w strumieniu powietrza ogrzanego do 30—90°C lub np. przez odwirowanie lub poddaje sie przy pomi¬ nieciu podanych operacji utrwalania lub utrwala¬ niu termicznemu.Utrwalanie za pomoca obróbki cieplnej prowadzi sie w temperaturze powyzej 100°C, korzystnie w temperaturze co najmniej 170 — 240°C przy czym temperatura utrwalania w zadnym przypadku nie moze osiagnac temperatury mieknienia wlókna. 5 Utrwalanie termiczne prowadzi sie np. przez pa¬ rowanie lub korzystanie przez sucha obróbke ciep¬ lna np. ogrzewanie kontaktowe, ogrzewanie prada¬ mi wysokiej czestotliwosci lub podczerwienia. Opty¬ malne warunki utrwalania termicznego ustala sie 10 za pomoca prostej wstepnej próby.W podanych przykladach czesci oznaczaja czesci wagowe, jesli wie podano inaczej, procenty — pro¬ centy wagowe, a temperatura jest podana w stop¬ niach Celsjusza. 15 Przyklad I. Poliestrowy pas bezpieczenstwa napawano na zimno roztworem 9 czesci barwnika o wzorze 1 w 1000 czesciach mieszaniny skladaja¬ cych sie z 931 czesci czterochloroetylenu, 36 czesci szesciometyloamidu kwasu fosforowego i 33 czesci 20 etylohydroksyetylocelulozy, wyzeto do zawartosci cieczy napawajacej wynoszacej 35*/o wagi wlókna, wysuszonego strumieniem cieplego powietrza o tem¬ peraturze 40 — 50°C, nastepnie utrwalono w tem¬ peraturze 200°C w ciagu 90 sekund. Otrzymane zól- 21 te wybarwienie odporne na swiatlo i ipranie i wy¬ trzymaloscia na 'scieranie bez oczyszczania konco¬ wego wynoszacej 4—5.Zamiast tak otrzymanego barwnika stosowano barwniki podane w kolumnie I tablicy 1, otrzymu- 80 jac wybarwienie podane w kolumnie II.Tablica 1 I Barwnik 0 wzorze 2 Barwnik 0 wzorze 3 Barwnik 0 wzorze 4 II czerwony oranzowy zólty Przykladu. Barwiono wedlug przykladu I stosujac 9 czesci barwnika o wzorze 5. Otrzymano czerwone wybarwienie odporne na swiatlo i pra¬ nie i o odpornosci na scieranie podanej w przykla- 45 dziej.Przyklad III. Barwiono wedlug przykladu I stosujac 9 czesci barwnika o wzorze 6. Otrzymano niebieskie wybarwienie odporne na swiatlo i pra¬ nie i o odpornosci na scieranie podanej w przy- 50 kladzie I.Przyklad IV. Tkanine z nici nylonowych na¬ pawano na zimno roztworem 6 czesci barwnika o wzorze 7 w 1000 czesciach mieszaniny skladajacej sie z 940 czesci czterochloroetylenu i 60 czesci ss szesciometyloamidu kwasu fosforowego, wyzeto do zawartosci &<)•/• kapieli, osuszono w ciepJym stru¬ mieniu powietrza w temperaturze 40 — 50°C i na¬ stepnie utrwalono termicznie w temperaturze 200°C w ciagu 60 sekund. Otrzymano zólte wybarwienie 60 odporne na swiatlo i pranie o duzej zawartosci che¬ micznej zwiazanego barwnika.Zamiast otrzymanego barwnika stosowano barw¬ niki podane w kolumnie I tablicy 2, otrzymujac wybarwienie tworzywa poliamidowego podane w «5 kolumnie II.69 790 8 Tablica 2 I Barwnik o wzorze 8 Barwnik o wzorze 9 Barwnik o wzorze 10 II niebieskie czerwone szkarlatne Przyklad V. Barwiono wedlug przykladu IV stosujac 6 czesci barwnika o wzorze 4. Otrzymano czerwone wybarwienie o wlasciwosciach podanych w przykladzie IV.Przyklad VI. Barwiono wedlug przykladu IV stosujac 6 czesci barwnika o wzorze 12. Otrzymano niebieskie wybarwienie o wlasciwosciach podanych w przykladzie IV.Przyklad VII. 15 czesci barwnika o wzorze 5 rozpuszczono w 100 czesciach szesciometylotrójami- du kwasu fosforowego i calosc rozcienczono 885 czesciami czterochloroetylenu. Nastepnie tkanine z cietego wlókna poliakrylonitrylowego napawano w temperaturze pokojowej do wchloniecia 75% ka¬ pieli w stosunku do wagi tkaniny, osuszono stru¬ mieniem cieplego powietrza w temperaturze 40 — 50°C, utrwalono w ciagu 6 sekund w tempera¬ turze 200°C, po czym tkanine poddano obróbce roz¬ tworem mydla w temperaturze 60°C, wyplukano ciepla woda i nastepnie zimna i wysuszono. Otrzy¬ mano równomierne czerwone wybarwienie.Przyklad VIII. 10 czesci barwnika o wzorze 6 rozpuszczono wedlug przykladu VII w 100 czes¬ ciach szesciometylotrójamidu kwasu fosforowego i rozcienczono do 1000 czesci czterochloroetylenem.W otrzymanej kapieli wybarwiono tkanine z 2V2 octanu celulozy. Tkanina wchlonela do 50% kapieli.Po podsuszeniu utrwalono termicznie w tempera¬ turze 120°C w ciagu 90 sekund. Obróbke koncowa przeprowadzono wedlug przykladu VII. Otrzymano czysto brylantowo-zólte wybarwienie.Przyklad IX. Tkanine z trójoctanu celulozy napawano na zimno roztworem 15 czesci barwnika o wzorze 13 w 1000 czesci mieszaniny skladajacej sie z 940 czesci czterochloroetylenu i 60 czesci szes¬ ciometylotrójamidu kwasu fosforowego, wyzeto do zawartosci 60% kapieli, wysuszono w strumieniu cieplego powietrza ó temperaturze 40 — 50°C, na- 5 stepnie utrwalono w temperaturze 200°C w ciagu 90 sekund. Wybarwienie poddano obróbce wedlug przykladu VII z tym, ze obróbke roztworem mydla prowadzono w temperaturze 80°C. Otrzymano moc¬ ne zólte wybarwienie odporne na swiatlo i pranie. 10 PL PL

Claims

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób barwienia materialów wlókienniczych wytworzonych z przedzalniczych polimerów zawie- 15 rajacych polarne grupy zwlaszcza z wlókien polie¬ strowych i poliamidowych, znamienny tym, ze ma¬ terial wlókienniczy napawa sie, drukuje a zwla¬ szcza napawa na fulardzie roztworem co najmniej jednego barwnika w mieszaninie hydrofobowego 20 rozpuszczalnika z nie wiecej jak 50% calkowicie zalkalizowanego trójamidu kwasu fosforowego, po czym ewentualnie usuwa sie rozpuszczalnik przez odparowanie i na suchym wlóknie za pomoca ob¬ róbki cieplnej zwlaszcza suchej, w temperaturze 2B nizszej od temperatury mieknienia wlókna i wy- barwiony material ewentualnie pierze sie w sro¬ dowisku wodnym.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako hydrofobowy rozpuszczalnik stosuje sie chlo- 80 rowany weglowodór o temperaturze wrzenia niz¬ szej od temperatury wyprowadzonego zalkilowa- nego trójamidu kwasu fosforowego.

3. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze jako amid kwasu fosforowego stosuje sie szescio- 35 metylotrójamid kwasu fosforowego.

4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze stosuje sie barwniki kwasowe nie zawierajace metalu, barwniki dyspersyjne, zwiazki komplekso¬ we barwników z metalami ewentualnie zawierajace 40 grupy nadajace rozpuszczalnosc w wodzie, rozpu¬ szczalne w rozpuszczalnikach barwniki nie zawie¬ rajace metalu lub barwniki antrachihonowe. ERRATA Lam, 2, wiersz 28 jest: i dzianiny zwlaszcza na osnowy powinno byc: i dzianiny zwlaszcza na osnowie Lam 8, wiersz 31 jest: od temperatury wyprowadzonego powinno byc: od temperatury wrzenia wyprowadzonegoKI. 8m,l/01 00 700 MKP D06p 1/68 C N- CH< NO, V—'^N_CH2-CH2-^ N=N—C C/ H AtoW CIH4C2. CH3 ClH4Cs N—<_-N=N—C=N \ c-O S—N* Mór Z H,C02S Cl C2H CH3 WH«CI O NH—CH3 ¦i i ^ O NH(CH2)3—N(CH3)2 Nar 6 OH N=N—O-NHC0--O-CI OH CHj N04 Cl—CH2—C0-NH-^3-NH Utóri CH3 UtórJ 0tN 0 OH Cl C2H4-<^-CH3 N=N--N 0 NH- I C2H—CN Vzór5 -NH—C C—Cl V 0CH3 k/zórBKI. 8m,l/01 69 790 MKP D06p 1/68 H5C2 \ N-<0-N=N—C—N, CH^-CH—C0NHH2C2 Br Br S N' x-o Mór 9 Cl Cl—CH2CH2—HN02S—<3-N=N ,CH2CHa0H N CH3 CH2CH,OH n2un2i. Uzór 10 Cl 02N ,C2H5 N=N- -N \ C2H,0C0CH2CI teór 11 0 NH-CH2CH0H—CH2Cl O NH—CH2CH0H—CH,Cl '2W' ,W| ¦ ono*. Uzór IZ N-(C2H,0H)2 CH3 Nzór 13 W.D.Kart. C/52/74, 115 + 15, A4 Cena 10 zl PL PL