DE2848447C3

DE2848447C3 - Färbeverfahren

Info

Publication number: DE2848447C3
Application number: DE2848447A
Authority: DE
Inventors: David George Rochdale Lancashire Evans
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1977-11-10
Filing date: 1978-11-08
Publication date: 1981-12-17
Also published as: CA1124457A; GB2010338B; US4370144A; DE2848447A1; DE2848447B2; AU4145678A; FR2408681B1; JPS574742B2; FR2408681A1; GB2010338A; JPS5473981A

Description

HO(CH₂-CH₂-O)₀-

CH-CH₂-O

CH₃

-(CH₂-CH₂-O)₁-H

worin die Summe von a und c eine Zahl von mindestens 150 und b eine Zahl zwischen 20 und 100 ist enthält.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß man eine Farbstoffzubereitung einsetzt die als hydrotropes Mittel Harnstoff, Dimethylharnstoff oder N-Methylacetamid enthält

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das aktive Lösungsmittel während der Imprägnierung in einer Konzentration vorliegt die seine Löslichkeit in dem inerten Lösungsmittel bei der Fixiertemperatur übersteigt und diese anschließend zwecks Erzielung der Fixierung auf eine Konzentration vermindert wird, die ungefähr gleich wie oder nicht wesentlich niedriger als seine Löslichkeit in dem inerten Lösungsmittel ist.

In der britischen Patentschrift 14 18 204 der Anmelderin wird ein Verfahren zum Färben von Textilfasern beschrieben und beansprucht bei welchem die Faser mit einer zweiphasigen Suspension in Berührung gebracht wird, die aus einem aktiven, den gelösten Farbstoff enthaltenden Lösungsmittel und der erforderlichen Menge eines inerten, weitgehend nicht-mischbaren Auffüllungslösungsmittels besteht, wobei das aktive Lösungsmittel unter den Färbebedingungen flüssig ist, ein Lösungsmittel für den Farbstoff darstellt und in dem inerten Lösungsmittel unlöslich oder nur wenig löslich ist, und wobei die Affinität der Faser für den zu fixierenden Farbstoff größer ist als die des aktiven Lösungsmittels für den Farbstoff bei der zur Fixierung erforderlichen Temperatur.

Es ist auch bereits von der Anmelderin eine Abwandlung des im britischen Patent Nr. 14 18 204 beanspruchten Verfahrens vorgeschlagen worden, bei

50

60 welcher das aktive Lösungsmittel während der Imprägnierung in einer Konzentration vorliegt oic seine Löslichkeit in dem inerten Lösungsmittel bei der Fixiertemperatur übersteigt und diese anschließend zwecks Erzielung der Fixierung auf eine Konzentration vermindert wird, die ungefähr gleich wie oder nicht wesentlich niedriger als seine Löslichkeit in dem inerten Lösungsmittel ist

Während sich das in den obenerwähnten beschriebene Verfahren in den meisten Fällen bewährt hat wurde nun gefunden, daß bei Durchführung des Verfahrens unter hochturbulenten Bedingungen, beispielsweise in einem Düsenfärbeapparat, die erhaltene Tiefe des Farbtons nicht immer den Erwartungen entspricht Dies gilt besonders bei Verwendung eines Dispersionsfarbstoffs. Solche Farbstoffe enthalten üblicherweise eine große Menge Dispergiermittel, häufig über 30 Gew.-°/o, und die Pulverformen enthalten mehr als die flüssigen Formen.

Es wurde festgestellt, daß sich bei Verwendung solcher Farbstoffe unter hochturbulenten Bedingungen eine stabile Emulsion des aktiven Lösungsmittels bildet und die erforderlichen zwei Phasen deshalb nicht vorhanden sind.

Die britisch«; Patentschrift Nr. 15 13 160 der Anmelderin beschreibt und beansprucht unter anderem wäßrige, stabile, hochkonzentrierte, feindispergierte, fließfähige Zubereitungen von in Wasser unlöslichen bis schwerlöslichen Farbstoffen, welche Zubereitungen wenig Dispergiermittel enthalten und eine kleinere Teilchengröße als 10 μ, insbesondere kleiner als 2 μ, besitzen und dadurch gekennzeichnet sind, daß die Zubereitungen mindestens 10 Gewichtsprozent Wasser, mindestens 30 Gewichtsprozent eines feindispergierten, in Wasser unlöslichen bis schwerlöslichen Farbstoffs und ein Gemisch aus höchstens 10 Gewichtsprozent eines anionen-aktiven Dispergiermittels, höchstens 5 Gewichtsprozent eines nicht-ionogenen Dispergiermittels und höchstens 35 Gewichtsprozent eines hydrotropen Mittels sowie gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe

enthalten.

In der DE-OS 28 50 482 ist eine ähnliche wäßrige Farbstoffzubereitung beschrieben, die kein hydrotropes Mittel, jedoch ein nicht-ionogenes Dispergiermittel enthält, weiches ein Copolymer von Äthylenoxyd und einem weiteren Olefinoxyd darstellt, mindestens 65 Gew.-% Äthylenoxyd enthält und ein Molekulargewicht über 12 000 besitzt

Es wurde nun gefunden, daß diese Zubereitungen wegen des niedrigeren Gehalts und der Art von Dispergiermittel darin, sowohl in Gegenwart als auch in Abwesenheit eines hydrotropen Mittels, bei der Verwendung unter hochturbulenten Bedingungen keine stabile Emulsion bilden.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zum Färben von Polyesterfasern, bei welchem die Faser mit einer zweiphasigen Suspension in Berührung gebracht wird, die aus einem aktiven, den gelösten Farbstoff enthaltenden Lösungsmittel und der erforderlichen Menge eines inerten, weitgehend nicht-mischbaren Auffüllungslösungsmittels besteht, wobei das aktive Lösungsmittel unter den Färbebedingungen flüssig ist, ein Lösungsmittel für den Farbstoff darstellt und in dem inerten Lösungsmittel unlöslich oder nur wenig löslich ist, und wobei die Affinität der Faser für den zu fixierenden Farbstoff größer ist als die des aktiven Lösungsmittels für den Farbstoff bei der zur Fixierung erforderlichen Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man den Farbstoff in Form einer Zubereitung einsetzt, die aus mindestens 10 Gewichtsprozent Wasser, mindestens 25 Gewichtsprozent eines feindispergierten, in Wasser unlöslichen bis schwerlöslichen Farbstoffs mit einer Teilchengröße kleiner als 10 μ, einem Gemiscn aus höchstens 10 Gewichtsprozent eines anionetiaktiven Dispergiermittels, höchstens 5 Gewichtsprozent eines nichtionogenen Dispergiermittels und höchstens 35 Gewichtsprozent eines hydrotropen Mittels sowie gegebenenfalls üblichen Zusatzstoffen besteht, in der man das hydrotrope Mittel weglassen kann, falls als nichtionogenes Dispergiermittel ein Copolymer von Äthylenoxyd und einem weiteren Olefinoxyd vorliegt, welches mindestens 65 Gewichtsprozent Äthylenoxyd enthält und ein Molekulargewicht über 12 000 besitzt

Die Zubereitungen enthalten vorzugsweise 20 bis 30 Gewichtsprozent Wasser, mindestens 25 Gewichtsprozent und insbesondere 35 bis 65 Gewichtsprozent, vorzugsweise 40 bis 60 Gewichtsprozent, eines feindispergierten, in Wasser unlöslichen bis schwerlöslichen Farbstoffs und ein Gemisch aus vorzugsweise 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, eines anionenaktiven Dispergiermittels und 0,5 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1 bis 3 Gewichtsprozent, eines nicht-ionogenen Dispergiermittels sowie bei Vorliegen eines hydrotropen Mittels dieses vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 20 Gewichtsprozent, gegebenenfalls zusammen mit weiteren Zusatzstoffen.

Als in Wasser unlösliche bis schwerlösliche Farbstoffe eignen sich insbesondere Dispersionsfarbstoffe. Als »Dispersionsfarbstoffe« sollen hierbei die rohen bzw. nicht zubereiteten Farbstoffe verstanden werden. . Verschiedene chemische Klassen von Farbstoffen sind verwendbar, wie Nitrofarbstoffe, Aminoketonfarbstoffe, Ketoniminfarbstoffe, Methinfarbstoffe, Nitrodiphenylaminfarbstoffe, Chinolinfarbstoffe, Aminonaph- b^r, thochinonfarbstoffe, Cumarinfarbstoffe sowie insbesondere Anthrachinonfarbstoffe und Azofarbstoffe wie Monoazo- und Disazofarbstoffe.

Solche Dispersionsfarbstoffe sind beispielsweise die Monoazofarbstoffe der Formel

worin X und Y je für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen stehen,

NO₂

H₃C

A/

OH C-NH

N = N-C

Ii C = N

CH₃

CO-CH₃ NO₂ /

N = N-CH

IJ CO —NH

H₃C

und insbesondere der Chinophthalonfarbstoff der Formel

OH

und die Anthrachinonfarbstoffe der Formeln O NH-Z

O NH-Z (Z = Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen),

0 NH₂

O —R

O OH

(R = Alkyl oder Aryl)

O NH₃

O NH₂

OCH,

(R = Hal)

CO-R₁

O NH₂

O NH₂
(Ri = Alkyl mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen)

O NHCH₃

20

25

O NHCH₃

O NH-A

(A = Alkyl oder Aryl), sowie bromierte oder chlorierte !,S-Diamino-^S-dihydroxyanthrachinone.

Reaktivdispersionsfarbstoffe wie die Farbstoffe der Formeln

Cl-CH₂-CO-NH

CH₃

O₂N-

-N =

C₂H₅

C₂H₄O · CO · CH₂ · Cl

sind jedoch ebenfalls geeignet.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Wahl der Farbstoffe im Fall von Farbstoffkombinationen, denn nur solche Farbstoffe, die ähnliche Färbeeigenschaften besitzen, sollten kombiniert werden.

Als anionen-aktive Dispergiermittel eignen sich beispielsweise: sulfatiei'te primäre oder sekundäre, rein aliphatische Alkohole, deren Alkylkette 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthält, z. B. Natriumlaurylsulfat, Kalium-Ä-methylstearylsulfat, Natriumtridecylsulfat, Natriumoleylsulfat, Kaliumstearylsulfat oder die Natriumsalze von Kokosfettalkoholsulfaten; sulfatierte ungesättigte höhere Fettsäuren oder Fettsäureester, wie Ölsäure, Elaidinsäure oder Ricinolsäure oder deren Niederalkylester, z. B. Äthylester, Propylester oder Butylester, und die solche Fettsäuren enthaltenden Öle wie Olivenöl, Rizinusöl oder Rapsöl; Anlagerungsprodukte von 1 bis 20 Mol Äthylenoxyd an Fettamine, Fettsäuren oder aliphatische Alkohole mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, wobei diese Anlagerungsprodukte mittels einer organischen Dicprbonsäure wie Maleinsäure, Malonsäure oder Bernsteinsäure, jedoch vorzugsweise mit einer anorganischen mehrbasischen Säure wie o-Phosphorsäure oder insbesondere Schwefelsäure, in einen Säureester umgewandelt werden, beispielsweise solche Anlagerungsprodukte mit Stearylamin, Oleylamin, Stearinsäure, ölsäure, Laurylalkohol, Myristylalkohol, Stearylalkohol oder Oleylalkohol, wie das Ammoniumsalz von sulfatiertem Laurylalkoholtriglykoläther, oder von 1 bis 5 Mol Äthylenoxyd an Alkylphenole, wie der saure Schwefelsäureester des Anlagerungsprodukt·; von 2 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol p-Nonylphenol, der saure Schwefelsäureester des Anlageningsprodukts von 1,5 MoI Äthylenoxyd an 1 Mol p-terL-Octylphenol, der saure Schwete'säureester des Anlagerungsprodukts von 5 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol p-Nonylphenol, der saure Phosphorsäureester des Anlagerungsprodukts von 2 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol p-Nonybhenol, der saure Maleinsäureester des Anlageningsprodukts von 2 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol p-Nonylphenol; suifatierte veresterte Polyj.'cyverbindungen, beispielsweise sulfatierte, teilweise veresterte mehrwertige Alkohole wie das Natriumsalz des sulfatierten Monoelvcerids von

Palmitinsäurc; anstelle von SuIFaICn kommen auch Ester mit anderen mehrbasischen Mineralsäuren, /_ B. Phosphate, in Frage; primäre und sekundäre Alkylsulfonate mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, /.. H. Ammoniumdecylsulfonat, Natriumdodecylsulfonat, Nairiumhexadecansulfonat und Natriumstearylsulfonnt; Alkylarylsulfonate wie Alkylbenzolsulfonat mit einer geraden oder verzweigten Alkylkette mit mindestens 7 Kohlenstoffatomen, z. B. Natriumdodecylbenzolsulfonat, 1,3,5,7-TetramethyloctylbenzolsuIfonat, Natriumoctadecylbcnzolsulfonat; wie Alkylnaphthalinsulfonate. beispielsweise Natrium-l-isopropylnaphthaliri-2-sulfonat; Natriumdibutylnaphthalinsulfonat; oder wie Dinaphthylmethansulfonate, beispielsweise das Dinatriumsalz von Di-(6-sulfonaphthyl-2)-methan; Sulfonate von Polycarbonsäureestern. beispielsweise Natriumdioctylsiilfosuccinat, Natriumdihexylsulfophthalat; die Natrium-, Kalium-, Ammonium-. N-Alkyl-, N-Hydroxyalkyl-, N-Alkoxyalkyl- oder N-Cyclohexylammonium- oder -hydrazinium- und -morpholiniumsalze von Fettsäuren mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, welche als Seifen bezeichnet werden, wie Laurin-, Palmitin-. Stearin- oder ölsäure, von Naphthensäuren, von Harzsäuren wie Abietinsäure, z. B. die sogenannte Harzseife; Ester von Polyalkoholen, insbesondere Mono- oder Diglyceride von Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, z. B. die Monoglyceride von Laurin-, Stearin-, Palmitin- oder ölsäure, sowie die Fettsäureester von Zuckeralkoholen wie Sorbit, Sorbitanen und Saccharose, beispielsweise Sorbitanmonolaurat. Sorbitanpalmitat, Sorbitanstearat, Sorbitanoleat. Sorbitansesquioleat, Sorbitantrioleat sowie deren Oxyäthylierungsprodukte.

Anionen-aktive Dispergiermittel, die sich besonders bewährt haben, sind Kondensationsprodukte von aromatischen Sulfonsäuren mit Formaldehyd, wie Kondensationsprodukte aus Formaldehyd und Naphthalinsulfonsäuren, oder aus Formaldehyd, Naphthalinsulfonsäure und Benzolsulfonsäure, oder ein Kondensationsprodukt aus Rohkresol, Formaldehyd und Naphthalinsulfonsäure, und Ligninsulfonaten und Polyphosphaten. Gemische von anionischen Dispergiermitteln, wie ζ. β. ein Gemisch des Kondensationsprodukts aus Rohkresol, Formaldehyd und Naphthalinsulfonsäure mit Ligninsulfonat kommen ebenfalls in Betracht.

Üblicherweise liegen die anionen-aktiven Dispergiermittel in Form ihrer Alkalisalze, ihrer Ammoniumsalze oder ihrer wasserlöslichen Aminsalze vor. Zweckmäßig verwendet man Qualitäten mit einem niedrigen Fremdelektrolytgehalt

Beispiele für nicht-ionogene Dispergiermittel sind:

Anlagerungsprodukte von /. B. 5 bis 50 Mol Alkylenoxyden, insbesondere Äthylenoxyd (wobei einige Athylenoxydeinheiten durch substituierte Epoxydc wie Styroloxyd und/oder Propylenoxyd ersetzt sein können) an höhere Fettsauren oder an gesättigte oder ungesättigte Alkohole, Merkaptane oder Amine mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, oder an Alkylphenole oder Alkylthiophenole, deren Alkvireste mindestens 7 Kohlenstoffatomen enthalten; Reaktionsprodukte von höhermolekularen Fettsäuren mit Hydroxylalkylamincn; diese lassen sich beispielsweise aus höhermolekularcn Fettsäuren, vorzugsweise solchen mit etwa 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, z. B. Caprylsäure, Stearinsäure, ölsäure und insbesondere dem unter den Sammelnamen »Kokosfettsäure« fallenden Säuregemisch, und aus Hydroxylalkylaminen wie Triethanolamin oder vorzugsweise Diäthanolamin sowie aus Gemischen dieser Amine herstellen, wobei die Umsetzung so durchgeführt wird, daß das Molmengenverhältnis zwischen Hydroxylalkylamin und Fettsäure über 1, beispielsweise bei 2:1. liegt. Derartige Verbindungen sind in der amerikanischen Patentschrift Nr. 20 89 212 beschrieben; Kondensationsprodukte eines Alkylenoxyds, insbesondere Äthylenoxyd, wobei einige Athylenoxydeinheiten durch substituierte Epoxyde wie Styroloxyd und/oder Propy lenoxyd ersetzt sein können.

Fettalkoholpolyglykoläther haben sich besonders bewährt, ^:Msbesondere solche mit mehr als 20 Mol Äthylenoxyd, wie mit 25 Mol Äthylenoxyd verätherter Cetylstearylalkohol, mit 80 Mol Äthylenoxyd verätherter Stearyl-oleylalkohol und mit 20 bis 80 Mol Äthylenoxyd verätherter Oleylaikohol. Ferner sind Phenoläther, wie mit 9 Mol Äthylenoxyd veräthertes p-Nonylphenol, Ricinolsäureester mit 15 Mol Äthylenoxyd und mit 25 Mol Äthylenoxyd verätherter Hydroabietylalkohol ebenfalls sehr geeignet.

Diese nicht-ionogenen Dispergiermittel haben vorteilhafterweise einen niedrigen Elektrolytgehalt. Gemi sehe solcher Mittel sind möglich und besitzen in einiger. Fällen synergistische Wirkungen.

Ist das nicht-ionogene Dispergiermittel ein Copolymer von Äthylenoxyd und einem weiteren Olefinoxyd. welches mindestens 65 Gew.-% Äthylenoxyd enthält und ein Molekulargewicht über 12 000 besitzt, so kann als Olefinoxyd beispielsweise 1,2- oder 23-Butylenoxyd. Styroloxyd, 23-Epoxyhexan, 1,2-Epoxyhexan. \2- Epoxyoctan, Butadienmonoxyd oder Cyclohexenmonoxyd. jedoch insbesondere Propylenoxyd, vorliegen.

Bevorzugte Copolymere sind solche aus Äthylenoxyd und Propylenoxyd, der Formel:

HO(CH₂-CH₁-O),- CH-CH₂-O]-(CH,-CH,-O)_fH

CH₃

worin die Summe von a und ceine Zahl von mindestens 150 und vorzugsweise zwischen 200 und 400 sowie b eine Zahl zwischen 20 und 100, vorzugsweise 30 bis 80, ist.

Unter diesen Copolymeren haben sich die folgenden für das erfindungsgemäße Verfahren besonders bewährt:

a) Copolymere der eben angegebenen Ferne!, worin die Summe von a und c eine Zahl von 2GO¹ bis 225 und b eine Zahl von 60 bis 80 ist

b) Copolymere der oben angegebenen Formel, worin die Summe von a und c eine Zahl von 280 bis 320 und b eine Zahl von 50 bis 60 ist und

c) Copolymere der oben angegebenen Formel, worin die Summe von a und c eine Zahl von 220 bis 280 und b eine Zahl von 40 bis 55 isL

Unter den in der wäßrigen Zubereitung verwendeten hydrotropen Mitteln versteht man solche Mittel, die dazu fähig sind, die Dispersion der in Wasser unlöslichen bis schwerlöslichen Farbstoffe in eine stabile entflockte

I-'orm /u überführen, ohne daß dabei eine chemische Reaktion /wischen dem Farbstoff und der hydrolropen Substanz stattfindet. Diese Verbindungen sollten wasserlöslich sein. Geeignete Substanzen mit diesen Eigenschaften sind zum Beispiel: hydrotrope Salze wie das Natriumsalz der Benzoesäure, das Natriumsalz der Benzolsulfonsäure, das Natriumsalz der p-Toluolsulfonsii"re oder das Natriumsalz der N-Benzylsulfanilsäure. In c'iesem Zusammenhang besonders bewährte Verbindungen sind jedoch stickstoffhaltige Verbindungen, wie Harnstoff und dessen Derivate, beispielsweise Dimethylharnstoff und Guanidinchlorid, bzw. Säureamide wie Acetamid und Propionamid und deren Derivate, insbesondere N-Methylacetamid.

Bei der erfindungsgemäßen Anwendung von Dispersionen der wie oben definierten Farbstoffe mit oder ohne eine hydrotrope Substanz erhält man eine Stabilisierung der entflockten Dispersion, ohne daß eine eigentliche Auflösung der Farbstoffe stattfindet. Gewünschtenfalls kann das hydrotrope Mittel aus der Farbstoffzubereitung weggelassen und dem Färbebad zugesetzt werden.

Mittels dieser Kombination, nämlich aus dem anionen-aktiven und dem nicht-ionogenen Dispergiermittel mit oder ohne das hydrolrope Mittel, kann man wäßrige Zubereitungen erhalten, die einerseits einen niedrigen Dispergiermittelgehalt und andererseits einen hohen Farbstoffgehalt aufweisen.

Wenn erwünscht oder erforderlich, können die Zubereitungen weitere Zusatzstoffe zur Verbesserung der Eigenschaften enthalten, wie hygroskopische Mittel, z. B. Glykole oder Sorbite; Frostschutzmittel, z. B. Äthylenglykol oder Monopropylenglykol; Antimikrobica; Fungizide, z. B. wäßrige Formalinlösung; Entschäumer und Viskositätsverbesserungsmittel.

Die Herstellung der Farbstoffzubereitungen ist im britischen Patent Nr. 15 13 160 und in der DE-OS 28 50 482 der Anmelderin beschrieben.

Wegen der geringen Mengen und der Arten vorhandener Dispergiermittel bildet sich keine stabile Emulsion des aktiven Lösungsmittels unter hochturbulenten Bedingungen. Dies ermöglicht das Vorhandensein von zwei Phasen und führt zu Färbungen mit sehr kräftigem Farbton und hohem Ausziehen des Farbstoffs aus dem Färbebad. Diese Verbesserung tritt sowohl beim Färben unter hochturbulenten Bedingungen als auch unter niedrigturbulenten Bedingungen auf.

Das Färben läßt sich nach dem in der obenerwähnten britischen Anmeldung Nr. 28 907/77 der Anmelderin beschriebenen Verfahren durchführen, bei welchem das aktive Lösungsmittel während der Imprägnierung in einer Konzentration vorliegt, die seine Löslichkeit in dem inerten Lösungsmittel bei der Fixiertemperatur übersteigt, und diese anschließend zwecks Erzielung der Fixierung auf eine Konzentration vermindert wird, die ungefähr gleich wie oder nicht wesentlich niedriger als seine Löslichkeit in dem inerten Lösungsmittel ist

Bei einem solchen Verfahren kann sich die Verminderung der Konzentration an aktivem Lösungsmittel auf 5 bis 50% und vorzugsweise auf 10 bis 30% belaufen.

Als aktive Lösungsmittel für dieses Verfahren eignen sich beispielsweise Phenoxyäthanol, Phenoxypropanol und Benzylalkohol; Wasser ist ein Beispiel für ein inertes Lösungsmittel.

Der Einfachheit halber und aus wirtschaftlichen Gründen übersteigt die Konzentration an aktivem Lösungsmittel während der Imprägnierung seine Löslichkeit in dem inerten Lösungsmittel bei der I ixierlemperatur vorzugsweise um nicht mehr als 20 Gew.-%.

Während der Fixierung entspricht die Konzentration an aktivem Lösungsmittel vorzugsweise der maximalen • oder einer etwas geringeren Menge, die sich bei der Fixiertemperatur in dem inerten Lösungsmittel auflöst.

Nach der Imprägnierung kann die Konzentration an aktivem Lösungsmittel auf der Faser durch physikalische oder chemische Methoden vermindert werden.

Beispielsweise kann man mehr inertes Lösungsmittel zusetzen, so daß bei normalen Gleichgewichtsvorgängen das aktive Lösungsmittel von der Faser in das inerte Lösungsmittel desorbiert wird. Ferner kann man bei Durchführung der Färbung in einem Umlaufsystem, das

ι ' eine Färbekammer und einen Reservebehälter umfaßt, das mit dem aktiven Lösungsmittel gesättigte inerte Lösungsmittel im Reservebehälter kühlen, wodurch das aktive Lösungsmittel aus der Lösung austritt. Das inerte Lösungsmittel wird dann in die Färbekammer zurückge-

-" führt, wo zum Erreichen des Gleichgewichts in der Lösung das aktive Lösungsmittel von der Faser desorbiert wird.

Eine weitere Methode zur Verminderung der Konzentration des aktiven Lösungsmittels besteht

-'· darin, daß man es im Reservebehälter aus dem inerten Lösungsmittel mit einem Lösungsmittel extrahiert, in dem das aktive Lösungsmittel löslich ist und mit dem das inerte Lösungsmittel nicht mischbar ist. Beispiele für solche Lösungsmittel sind Perchloräthylen und Xylol.

«> Das inerte Lösungsmittel wird dann in die Färbekammer zurückgeführt, wo zum Erreichen des Gleichgewichts in der Läsung das aktive Lösungsmittel von der Faser desorbiert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, eine

i'i schnellere und einheitlichere Imprägnierung, gewünschtenfalls bei einer höheren Anfangstemperatur, beispielsweise 60 bis 10I)⁰C, sowie auch völlige Fixierung zu erreichen.

_(ll Beispiele 1 — 11

Verschiedene Dispersionsfarbstoffzubereitungen, .vie unten angeführt, werden dazu verwendet, Polyesterfaser in einem Laboratoriumsfärbeapparat, der keine hohe Turbulenz erzeugt bei einem Flottenverhältnis

■>> von 15:1 und mit 40 g/l 2-Phenoxyäthanol 15 Minuten lang bei 100°C zu färben. Ebenfalls führt man Färbungen auf F'olyester in einem offenen Becherglas unter Schnellrühren (3000 U/Min.) bei einem Flottenverhältnis von 2ti: 1 15 Minuten lang bei 100° C durch.

><> Zum Vergleich wird auch eine normale Pulverqualität jeden Farbstoffs verwendet In der Tabelle unten ist die prozentuale Erschöpfung der Farbstoffe angegeben, was die höheren Erschöpfungsgrade und somit kräftigeren Farbtöne aufzeigt die man bei Verwendung der

T) flüssigen Farbstoffzubereitungen erhält

Die Farbstoffe werden nach folgender Formulierung angesetzt und besitzen eine Viskosität von 300—800 cp (Brookfield).

30-42% Fiirbstoff

1—2% Natriumsalz von kondensierter Naph-

ttalinsulfonsäure

1 —3% nicht-k>nogenes Dispergiermittel

20% hydrotrope Mittel

Rest Wasser, Glykole, Biozide und Verdikkimgsmittel

Die folgenden Farbstoffe werden in diesen Formulierungen verwendet:

Beispiel

I'iirbstolT

I	und	9	35%	C.	. Disperse	Orange 53
2			30"/™	C.	. Disperse	Yellow 82
3	und	IO	39%	C.	. Disperse	Red 169
4	und	Il	42%	C.	. Disperse	Yellow 85
5			41%	C.	. Disperse	Yellow 42
6			42%	C.	. Disperse	Orange 80
7		42%	C.	. Disperse	Violet 57
8		30%	C.	. Disperse	Blue 87

Unten in der Tabelle bezieht sich Λ auf eine normale handelsübliche Pulverform des Farbstoffs und B auf die erfindungsgemäß eingesetzten flüssigen Zubereitungen. Die Färbungen werden mit 2% (auf Fasergewicht) der normalen handelsüblichen Pulverform äquivalenten Tiefen des Farbtons hergestellt.

Beispiel	% lirschöplung	Ii	T	B
	L	96.1	Λ	92,2
	Λ	98,4	89,5	98.2
I	93,7	97,6	91.8	98,2
2	94,9	96.7	95,7	97.6
3	93,0	96,0	96,5	95,6
4	95,8	94,6	90,2	97,1
5	92,7	98,5	92,7	98,9
6	86,2	98,5	92,0	98,3
7	91,4		89,1
8	96,4

L = Färbung in einem Laboriitoriumsfiirbeiipparat herge stellt, der keine hohe Turbulenz erzeugt.
T ~ Bechcrglasfärbung mit hoher Turbulenz.

Der Effekt ist noch ausgeprägter, wenn man Färbungen in kräftigen Farbtönen herstellt, d. h. bei einer Tiefe von 6% (auf Fasergewicht) der normalen handelsüblichen Pulverform des Farbstoffs.

Beispiel	% Erschöpfung	B
	T	94.3
	Λ	88,9
9	75,0	91,6
10	77,6
Il	78,1

Die größere Menge Dispersionsfarbstoff als normales handelsübliches Pulver zur Erzeugung kräftiger Farb-

töne bedeutet auch, daß eine große Menge Dispergiermittel vorliegt, 'vodurch sich eine stabilere Emulsion bildet und die auf die Faser ausgezogene Farbstoffmenge vermindert wird.

Herstellung der Zubereitung
Beispiel 12

Man trägt 500 Teile grobkristallinen trockenen Farbstoffs der Formel

NII₂

rill

unter intensivem Rühren langsam in eine zuvor bereitete Lösung von 25 Teilen eines anionen-aktiven Dispergiermittels (mit Formaldehyd kondensiertes Natriumsalz von Naphthalinsulfonsäuren 10 Teilen Fettalkoholpolyglykoläther als nicht-ionogenem Dispergiermittel (mit 25 Mol Äthylenoxyd veräiherter Cetyl/Stearylalkohol), 10 Teilen 35%iger wäßriger Formalinlösung, 100 Teilen 1,2-Propylenglykol als Frostschutzmittel und 118 Teilen Harnstoff als hydrotropes Stabilisierungsmittel ein und homogenisiert dann das Ganze etwa 1 Stunde lang und entlüftet.

Dieses 55%ige Farbstoffgemisch wird dann in einer Sandmühle bzw. vorzugsweise in einer geschlossenen Kugelmühle (Perlmühle) mittels Ottawasand bzw. Siliquarzitkugeln (1 mm Durchmesser) etwa 10 Stunden bei einer Temperatur von 20 bis 50⁰C gemahlen. Nach dieser Zeit erhält man eine Dispersion, worin die überwiegende Mehrheit der Teilchen kleiner als 5 μ ist. Durch Zugabe weiterer 90 Teile Wasser, das nötigenfalls eine (zuvor zu bestimmende) Menge Carboxymethylcellulose als Verdickungsmittel enthält, um die Endviskosität in den idealen Bereich von 500 bis 1000 cp (Brookfield Viskosimeter; 30 U/Min.) zu bringen, wird die feingemahle Dispersion auf einen Farbstoffgehalt von 50% verdünnt (Ausbeute: 1000 Teile).

Bei Verwendung dieser Farbstoffzubereitung in dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Färbeverfahren erhält man ähnlich gute Ergebnisse.

Beispiel 13

Man verrührt 367 Teile des Dispersionsfarbstoffs der Formel

NH

R = 50% CH₃, 50% C,H₅

in Form des rohen, im wesentlichen von Elektrolyten befreiten und getrockneten Farbstoffs, 20 TeMe eines sulfonierten fraktionierten Kraftlignins, welches ein Verhältnis von Kohlenstoff zu organisch gebundenem Schwefel von 33 :1 aufweist und zu 80% aus Molekülen mit einem Molekulargewicht zwischen 6000 und 50 000

14

besteht, und 31 Teile eines nicht-ionogenen Polykondensationsprodukts.das auR 20% Polypropylenoxyd und 80% Polyäthylenoxyd besteht und ein Molekulargewicht von etwa 16 500 besitzt, in einem Dispergiermedium, das aus 398 Teilen Wasser, 204 Teilen !,2-Propylenglykol, 6 Teilen einer 37%igen Formaldohydlösung, 2 Teilen Chloracetamid und 2 Teilen eines Silikonentschäumers besteht.

Die Dispersion wird in einer Rührmühle mittels Zirkonoxydmahlkörpern gemahlen, bis die primäre Teilchengröße des Farbstoffs im Fall der überwiegenden Mehrheit der Teilchen weniger als 5 μ beträgt. Das gemahlene Material wird von den Mahlkörpern abgetrennt und entlüftet. Um die Viskosität auf einen Wert zwischen 500 und 1000 cp zu erhöhen, gibt man 0,1—0,2 Gew.-% Xanthangummi dazu und rührt noch mehrere Stunden. Die erhaltene Farbstoffzubereitung liefert ähnlich gute Ergebnisse in dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Färbeverfahren.

Beispiel

14 CH,-O

Beispiele 14 — 2^

Verschiedene Dispersionsfarbstoffzubereitungen wie unten angeführt werden dazu verwendet, Polyesterfaser wie oben beschrieben zu färben. Man erhält ähnlich gute Ergebnisse.

Die Farbstoffe werden gemäß Beispie! 13 angesetzt, unter folgender Formulierung.

25-60% Farbstoff

0,1—5% anionen-aktives Dispergiermittel, speziell Natriumlignosulfonat

0.5 — 5% nicht-ionogenes Copolymer von Äthylenoxyd und einem weiteren Olefinoxyd, welches mindestens 65 Gew.-% Äthylenoxyd enthält und ein Molekulargewicht über 12 000 besitzt

Rest Wasser, Glykole, Biozide und gegebe

nenfalls Verdickungsmittel

Die folgenden Farbstoffe werden dabei eingesetzt:

NO,

SO₂-HN

N-CH₂-CH₂-CH₂-O-CH₃

R = NH überwiegender Anteil R = O geringe Menge

O OH

0-SO₂CH₃

Beispiel

19 Ο,Ν

V_n=N-/

C₂H₄OC₂H₄CN

^C₂H₄CN

20 O₂N-

C₂H₄OC₂H₄CN

C₂H₄CN

21 O₂N

NO₂

J
\

CH₂CH₂OCOCH₃ NHCO-CH₃

R = Cl überwiegender Anteil R = H geringere Menge

NO₂

O₂N ^ζ\— N = N Cl

R=H ca. 60% R = CH₂CH₂OCH₂CH₂CN

OCH₃

CH₂CH₂OCH₂CH₂CN NHCO-CH₃

O NH₂

OCH₂CH₂OCOO-

O OH

OH

-N = N

17 18

Beispiel 25

Man bereitet ein Färbebad aus 1000 Teilen Wasser, 1 Teil 40%iger Essigsäure, 2 Teilen Natriumacetat und folgender DispersionsfarbstotTzubereitung:

0,016 Teile des Farbstoffes der Formel

N-CHjCH₂CH₂OCH₃

(R = O, =NH)

0.116 Teile des Farbstoffes der Formel O OH

0,018 Teile des Farbstoffes der Formel

OH

w /y ^^_ Nj — w __^

SO₂H

C₂H₄OCOCH₃

0,143 Teile des Farbstoffes der Formel

O CH₃

X-N = N-CH C=O Cl

NO₂

sowie 0,279 Teile Natriumsalz von Ligninsulfonsäure, 0,558 Teile nichtionogenes Dispergiermittel (Blockpolymer aus Athylenoxid und Propylenoxid - MG ca. 16 250) und 5,58 Teile 1,2-Propylenglykol.

In das erhaltene Färbebad geht man mit 100 Teilen eines l:l-Fasergemisches aus Polyester- und Polyacrylnitrilfasern bei 40 C ein, erhitzt es innerhalb 10 Minuten auf 50 C, gibt 40 Vol.teile 2-Phenoxyäthanol zu und erhitzt anschließend innerhalb 10 Minuten auf 60 C. Dann gibt man folgendes FarbstofTgemisch zu:

0,15 Teile des Farbstoffes der Formel

CH₃

CH₁-N

N = N

CH, N

0,058 Teile des Farbstoffes der Formel

CH₃

und 0,1 Teil des Farbstoffes der Formel

C₁H₅

C₂H₄OH

und hält die Temperatur weitere 10 Minuten bei 60⁰C. Dann erhitzt man das Färbebad mit einer Aufheizrate von 1,5 Grad pro Minute auf 100⁰C und hält das Bad 30 Minuten bei 100^rC. Das Bad wird dann auf 70^cC abgekühlt, die Flotte abgezogen und das Fasermaterial zweimal mit Wasser gespült. Man erhält eine mittlere braune Färbung von beiden Fasern des Gemisches.

Beispiel 26

Man bereitet ein Färbebad aus 4000 Teilen Wasser, 4 Teilen m-NitrobenzoIsulfonsäure-Natriumsalz, 2 Teilen des Farbstoffes der Formel

OH

H₃CO

Cl C

/ V

N N

Il

NH-C

C-NH

und 320 Teilen Natriumchlorid. In das erhaltene Färbebad geht man mit 100 Teilen eines l:l-Fasergemisches aus Polyester- und regenerierter Cellulosefasern bei 50"C ein. Nach 30 Minuten gibt man 80 Teile wasserfreies Natriumcarbonat zu und erhitzt auf 75°C. Nach weiteren 50 Minuten gibt man 80 Vol.teile 2-Phenoxyäthanol und 0,5 Teile einer wäßrigen FarbstofTzubercitung, enthaltend

ca. 40 Teile des Farbstoffes der Formel

O₂N

C₂H₄OC₂H₄CN

C₂H₄CN

2 Teile Natriumsalz von Ligninsulfonsäure,

3 Teile nichtionogenes Dispergiermittel, 9 Teile 1,2-Propylenglykol und

13 Teile Harnstoff.

Nach weiteren 10 Minuten bei 75°C wird auf 100°C aufgeheizt und 30 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Anschließend wird das Bad auf 60⁰C abgekühlt, mit Wasser gespült und dann mit 40 Teilen

Seife 15 Minuten bei 100°C behandelt und anschließend mit Wasser nachgespült. Man erhält eine brillante rote Färbung auf beiden Fasern des Gemisches.

Beispiel 27

22

Man bereitet ein Färbebad aus 1000 Teilen Wasser, 1 Teil 40%iger Essigsäure und 1 Teil einer wäßrigen Farbstoff-Zubereitung, enthaltend

30 Teile des Farbstoffes der Formel

NH,

N — CH₂CH₂CH₂OCHj

(R = O, = NH)

1 Teil Natriumsalz von Ligninsulfonsäure
2,5 Teile nichtionogenes Dispeigiermittel und
8 Teile 1,2-PropyIenglykol.

In das erhaltene Färbebad geht man mit 100 Teilen 25 dann auf 50° C abgekühlt. Das Bad wird abgelassen und

eines 60 :40-Fasergemisches aus Cellulosetriacetat und das Fasermaterial mit Wasser gespült. Man erhält auf

Polyamidfasern bei 45° C ein. Man erhitzt auf 80° C unter beiden Fasern des Gemisches eine brillante blaue

langsamer Zugabe von 34 Vol.teilen 2-Phenoxyäthanol. Färbung.
Das Färbebad wird 30 Minuten bei 80°C gehalten und

Beispiel 28

Man bereitet ein Färbebad aus 2000 Teilen Wasser, 90 Farbstoffzubereitung und 0,5 Teilen des Farbstoffes der

VoLteilen 2-Phenoxyäthanol, 1 Teil 40%iger Essigsäure, 35 Formel
0,5 Teilen der in Beispiel 26 angegebenen wäßrigen

OH

H₂N — O₂S

N = N-C C-CH₃

Il Il

HO-C N

1 ^-Chrom-Komplex

In das erhaltene Färbebad geht man mit 100 Teilen eines 55:45-Fasergemisches aus Polyester- und Woiifasern bei 40 C ein. Das Färbebad wird innerhalb 30 Minuten auf lOO'C erhitzt und 30 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Anschließend wird auf 70ⁿC abgekühlt, de.3 Bad abgelassen und mit Wasser gespült. Beide Fasern wurden rot gefärbt.

Claims

Patentansprüche:

1. Ausziehverfahren zum Färben von Polyesterfasern, bei welchem die Faser mit einer zweiphasigen Suspension in Berührung gebracht wird, die aus einem aktiven, den gelösten Farbstoff enthaltenden Lösungsmittel und der erforderlichen Menge eines inerten, weitgehend nicht-mischbaren Auffüllungslösungsmittels besteht, wobei das aktive Lösungsmittel unter den Färbebedingungen flüssig ist, ein Lösungsmittel für den Farbstoff darstellt und in dem inerten Lösungsmittel unlöslich oder nur wenig löslich ist, und wobei die Affinität der Faser für den zu fixierenden Farbstoff größer ist als die des aktiven Lösungsmittels für den Farbstoff bei der zur Fixierung erforderlichen Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man den Farbstoff in Form einer Zubereitung einsetzt, die aus mindestens 10 Gewichtsprozent Wasser, mindestens 25 Gewichtsprozent eines feindispergierten, in Wasser unlöslichen bis schwerlöslichen Farbstoffs mit einer Teilchengröße kleiner als 10 μ, einem Gemisch aus höchstens 10 Gewichtsprozent eines anionenaktiven Dispergiermittels, höchstens 5 Gewichtsprozent eines nichtionogenen Dispergiermittels und höchstens 35 Gewichtsprozent eines hydrotropen Mittels sowie gegebenenfalls üblichen Zusatzstoffen besteht, in der man das hydrotrope Mittel weglassen kann, falls als nichtionogenes Dispergiermittel ein Copolymer von Äthylenoxyd und einem weiteren Olefinoxyd vorliegt, welches mindestens 65 Gewichtsprozent Äthylenoxyd enthält und ein Molekulargewicht über 12 000 besitzt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als in Wasser unlöslichen bis schwerlöslichen Farbstoff einen rohen Dispersionsfarbstoff verwendet

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Varbstoffzubereitung einsetzt die als nicht-ionogenes Dispergiermittel ein Copolymer von Äthylenoxyd und Propylenoxyd, der Formel