DE1909519C3

DE1909519C3 - Verfahren zum Färben von Cellulosefasern mit Reaktivfarbstoffen

Info

Publication number: DE1909519C3
Application number: DE19691909519
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Von Der Dipl.Chem.Dr. 6000 Frankfurt Eltz; Johannes 6051 Weiskirchen Jeths
Original assignee: Farbwerke Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1969-02-26
Filing date: 1969-02-26
Publication date: 1974-06-27
Also published as: FR2032427A7; AT303670B; GB1265451A; DE1909519A1; BR7016890D0; DE1909519B2; BE746590A

Description

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Es ist bekannt, daß man native und regenerierte Cellulosefasern mit Reaktivfarbstoffen nach dem Thermoiixier-Verfahren farben kann. Bei diesem Verfahren wird auf das Textilmaterial eine wäßrige Zubereitung aufgebracht, die neben Reaktivfarbstoffen noch ein alkalisch wirkendes Mittel sowie gegebenenfalls weitere Zusätze, wie z. B. Verdickungsmittel und Borax, enthält. Anschließend wird das Material getrocknet und danach für 30 bis 120 Sekunden einer Hitzebehandlung bei etwa 140 bis 230° C unterworfen. Im Verlauf der Hitzebehandlung erfolgt dann die Fixierung der Reaktivfarbstoffe auf der Cellulosefaser. Vielfach kann im Rahmen dieser Färbemethode die Ausbeute der Reaktivfarbstoffe durch den Zusatz von Harnstoff noch gesteigert werden. Die hierfür erforderlichen hohen Harnstoffmengen führen jedoch im allgemeinen während der Hitzebehandlung zur Geruchsbeldstigung für das Bedienungspersonal. Gleichzeitig sublimiert der Harnstoff in gewissem Ausmaß von der Ware und schlägt sich an den kühleren Teilen des Maschinenaggregats nieder, was mitunter Maschinenschäden zur Folge hat. Außerdem unterliegt Harnstoff bei Temperaturen oberhalb 140¹C Abbaureaktionen. Die dabei entstehenden Zersetzungsprodukte gehen mit Reaktivfarbstoffen, die als Vinylsulfonverbindung vorliegen, eine chemische Reaktion ein und erniedrigen somit die Farbausbeute solcher Reaktivfarbstoffe. Aus diesem Grunde muß bei Thermofixier-Verfahren mit Reaktivfarbstoffen, die Vinylsulfongruppierungen enthalten, auf die Verwendung von Harnstoff verzichtet werden.

Es wurde nun gefunden, daß beim Färben von Cellulosefasern mit Reaktivfarhstoffen nach dem Thermofixier-Verfahren durch Zusatz von Polyalkylenglykolen zur alkalischen Klolzflotte von einem pH Wert höher als 9 die Farbausbeute deutlich erhöhl wird. Zugleich lassen sich im Einklang mit der vorstehend erläuterten Arbeitsweise die vom Stand der Technik her bekannten nachteiligen BegleiterscheinSgen des Harnstoffzusatzes, wie Geruchsbelast,- ^unl Niederschlag von subhmiertem Harnstoff in der Thermofixieranlage und chemische Reaktion von Harnstoff-Spaltprodukten mit bestimmten reaktiven Gruppen der zum Färben benutzten Farbstoffe ausschließen, überraschenderweise wurde noch festge-Sh, daß durch den Einsatz von Polyalkylenglykolen entsprechend dem vorliegenden Verfahren Farbtiefenunterschiede über die Warenbreite der Gewebebahnen, welche durch ungleiche Hitzeverteilung im Thermofixieraggregat bedingt sind und auch durch HanistoffrSz kaum verhindert werden könne* praktisch nicht mehr auftreten. Fernerhin wird - ebenfalls im Gegensatz zur Mitverwendung von Harnstoff bei einigen Farbstoffen die Lichtechtheit der erzeugten Färbungen durch die Anwesenheit von Polyalkylenglykolen in den Klotzflotten verbessert.

Für das erfindungsgemäße Verfahren finden bevorzugt solche Reaktivfarbstoffe Verwendung, die als reaktiven Bestandteil mindestens eine Vinylsulf- η gruppe besitzen oder mindestens eine Gruppe aulweisen die bei der Einwirkung der alkalischen Mittefwährend des Färbens eine Vinylsulfongruppe bildet Dabei spielt es keine Rolle, ob die genannten Reste unmittelbar oder über ein Zwischenglied, besonders - NH - oder - NR - (R = niederes Alkyl) an das Farbstoffmolekül gebunden sind. Aus der Klasse von Gruppierungen, die sich durch alkalische Substanzen in eine reaktionsfähige Vinylsulfongruppcüberführen lassen, sollen als Beispiele /i-Sulfatoathyisulfon-/(-Thiosulfatoäthylsulfon-, /f-Phosphatoäthylsulfon-, /i-Chloräthylsulfon-, /i-Hydroxyäthylsulfon-Gruppen wie auch die entsprechenden Sulfonylaminogruppen, besonders der Äthionylaminorest genanni werden. Jedoch auch bei allen anderen hinlänglich bekannten Reaktivfarbstoffen, besonders aber bei solchen, die als reaktionsfähigen Rest mindestens eine /H2 i.S^-TetranuorcyclobutylJ-acryloylamino- oder (i - (2,2,3,3 - Tetrafluor - 4 - alkyl - cyclobutyl) - acryloy I-amino-Gruppe enthalten, wird durch den Polyglykolzusatz die Farbausbeute deutlich verbessert. Als Grundkörper dieser Farbstoffe eignen sich besonders solche aus der Reihe der Anthrachinon-, Azo- und Phthalocyanin-Farbstoffe, wobei die Azo- und Phthalocyanin-Farbstoffe sowohl metallfrei als auch metallhaltig sein können.

Als Polyglykole kommen verfahrensgemäß besonders die Polyäthylenglykole, d. h. die Polymere, die aus Äthylenoxyd-Einheiten aufgebaut sind, mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 200 bis 1500 oder Mischungen dieser Produkte mit unterschiedlichem Oxäthylierungsgrad, bevorzugt jedoch solche mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 400 bis 800 in Betracht. Es können jedoch auch Polyglykole, deren Kettenglieder sich z. B. vom Propylen- oder Butylenoxyd ableiten, oder Mischpolymerisate sowie Mischungen der verschiedenen PoIyalkylenoxyde eingesetzt werden, wobei auch bei diesen Produkten bzw. Mischungen ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 200 bis 1500 sich am günstigsten verhält. Von den genannten PoIyglykolen werden der Klotzflotte pro Liter im allgemeinen 5 bis 50 g, bevorzugt 10 bis 20 g. zugesetzt.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Textilmaterial aus nativcn oder regenerierten Cellulosefasern mit einer 20 bis 40° C warmen Flotte geklotzt, die den gelösten Reaktiv-

Carbstoff, das alkalisch wirkende Mittel, Polyalkylenglykol und gegebenenfalls noch Verdickungsmittel und Borax enthält, anschließend mittels heißer Luft oder beheizten Metallzylindem getrocknet und danach der Farbstoff durch eine Hitzebehandlung von 30 bis 120 Sekunden, bevorzugt 45 bis 90 Sekunden, mit erhitzter Luft, überhitztem Wasserdampf, einer Mischung aus Luft und überhitztem Wasserdampf oder auf beheizten Zylindern bei 120 bis 23O⁰C, bevorzugt 140 bis 210⁰C, in bzw. auf der Faser fixiert. Sodann wird die Färbung gespült, neutralisiert, geseift und in üblicher Weise fertiggestellt.

Die den Klotzflotten nach dem vorliegenden Verfahren zuzusetzenden Alkalien können in den in der Praxis üblichen Mengen zur Anwendung gelangen. Der Alkaligehalt der Flotten ist vor allem so zu bemessen, daß ein pH-Wert von oberhalb 9 eingestellt wird und während der Fixierung der Reaktivfarbstoffe aufrechterhalten bleibt. Als Alkalien können zweckmäßig anorganische, alkalisch reagierende Verbindungen, wie Soda, Natriumbicarbonat, Trinatriumphosphat, Dinatriumphosphat, Natriumhydroxyd, Natriumsilikate, die entsprechenden Kaliumverbindungen oder Mischungen dieser Alkalien, vorzugsweise Soda und Natriumbicarbonat, eingesetzt werden. Das gemäß dem beanspruchten Verfahren zu färbende Textilmaterial, welches aus nativen oder regenerierten Cellulosefasern besteht, kann in den verschiedensten Zubereitungsformen, beispielsweise als Gewebe und Gewirk, vorliegen.

ίο Die nachstehend aufgeführten Beispiele sollen die Durchführung des beanspruchten Verfahrens näher erläutern, ohne es jedoch in irgendeiner Hinsicht auf die dort gezeigten Bedingungen zu beschränken.

'5 Beispiel 1

Ein Gewebe aus mercerisierter Baumwolle wird auf dem Foulard bei einem Abquetscheffekt von CO Gewichtsprozent mit einer 20° C wannen Flotte zo geklotzt, die im Liter Wasser 40 g des Reaktivfarbstoffes der Formel

NaO₃S — O — CH₂ - CH₂ — SO₂

OCH₃

CH C-CH₁

HO-C N

SO₃Na

in handelsüblicher Form und Beschaffenheit, 13 g Natriumcarbonat, 13 g Borax und 10 g eines PoIyäthylenglykols vom Molgewicht etwa 600 enthält.

Das geklotzte Gewebe wird sodann während 60 Sekunden bei 100⁰C getrocknet und danach bei 210 C für 40 Sekunden einer Heißluftbehandlung unterzogen.

Nach dieser Hitzebehandlung wird das Gewebe in üblicher Weise gespült, mit einer Lösung, die im Liter 2 ecm einer 50%igen Essigsäure enthält, abgesäuert, erneut gespült und 10 Minuten bei 95° C mit einer Flotte geseift, die im Liter 2 g eines nichtionogenen oberflächenaktiven Hilfsmittels enthält. Es wird eine Ware erhallen, die tiefgelb gefärbt ist.

Wird das Material ohne Zusatz von Polyälhylenglykol vom Molgewicht etwa 600 unter denselben Bedingungen geklotzt, getrocknet und thermofixiert. so erhält man eine wesentlich hellere Färbung der Baumwolle als beim erfindungsgemäßen Verfahren.

Ein gleich gutes Ergebnis wird erhalten, wenn an Stelle von Polyäthylenglykol vom Molgewicht etwa 600 mit Polyäthylenglykol vom Molgewicht do etwa 400 gearbeitet wird.

Beispiel 2

Ein Gewebe aus nicht mercerisierler Baumwolle wird auf dem Foulard bei einem Abquetscheffekt von 70 Gewichtsprozent mit einer 3O⁰C warmen Flotte geklotzt, die im Liter Wasser 40 g des Reaktivfarb-Stoffes der Formel

O NH,

SO₁Na

O NHYVSO₂-CH₂-CH₂-O-SO₃Na

in handelsüblicher Form und Beschaffenheit, 20 g Natriumbicarbonat, 10 g Borax und 10 g eines PoIyäthylenglykols vom Molgewicht etwa 600 enthält.

Das geklotzte Gewebe wird sodann während 60 Sekunden bei 100⁰C getrocknet und danach bei 210⁰C für 60 Sekunden einer Heißluftbehandlung unterzogen. Die Nachbehandlung erfolgt analog Beispiel 1. Es wird eine Ware erhalten, die tiefblau gefärbt ist.

Wird das Material ohne Zusatz von Polyäthylenglykol vom Molgewicht etwa 600 unter denselben Bedingungen geklotzt, getrocknet und thermofixiert, so erhält man eine wesentlich hellere Färbung der Baumwolle als beim erfindungsgemäßen Verfahren.

Wird an Stelle von Polyäthylenglykol vom Molgewicht etwa 600 mit gleichen Einsatzmengen an Polyäthylenglykol vom Molgewicht etwa 800 gearbeitet, so erhält man ein gleich gutes Ergebnis.

Beispiel 3

Ein Gewebe aus mercerisierter Baumwolle wird auf dem Foulard bei einem A.bquetscheffekt von 60 Gewichtsprozent mit einer 30⁰C wannen Flotte geklotzt, die im Liter 40 g des Reaktivfarbstofles der Formel

SO,H

N = N

HO,S

SO,H

NH — CO — CH = CH — CH — CH — CH₃

CF₂-CF₂

in handelsüblicher Form und Beschaffenheit, 13 g Natriumcarbonat, 13 g Borax und 10 g eines Polyäthylenglykols vom Molgewicht etwa 600 enthält.

Das geklotzte Gewebe wird sodann während 60Sekunden bei 100 C getrocknet und danach bei 210^cC für 40 Sekunden einer Heißluftbehandlung unterzogen. Die Nachbehandlung erfolgt analog Beispiel 1. Es wird eine Ware erhalten, die tieforange gefärbt ist.

Wird das Material ohne Zusatz von Polyäthylenglykoi vom Molgewicht etwa 600 unter denselben Bedingungen gekJotzt, getrocknet und thermofixiert, so erhält man eine wesentlich hellere Färbung der Baumwolle als beim erfindungsgemäßen Verfahren.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Färben von Cellulosefasera mit Reaktivfarbstoffen nach dem Thermofixier-Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß den alkalischen Klotzflotten von einem pH-Wert höher als 9 Polyalkylenglykolc zugesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyalkylenglykcle Polyäthylen glykole mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 200 bis 1500, bevorzugt von 400 bis 800, eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Reaktivfarbstoffe eingesetzt werden, die als reaktiven Bestandteil mindestens eine Vinylsulfongruppe besitzen oder eine Gruppe aufweisen, die bei der Einwirkung eines alkalischen Mittels eine Vinylsulfongruppe bildet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Reaktivfarbstoffe eingesetzt werden, die mindestens eine /f-(2,2,3,3-Tetrafluorcyclobutylj-acryloylamino- oder eine /1-(2,2,3,3-Tetrafluor-4-alkyl-cyclobutyl)-acryloylamino-Gruppe besitzen.