DE1444092C

DE1444092C - Verfahren zur Verbesserung der Anfärbbarkeit von Fasern und Garnen

Info

Publication number: DE1444092C
Authority: DE
Inventors: Ubaldo; Bartolucci Luigi; Mailand Riboni (Italien)
Original assignee: Montecatini Edison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Publication date: 1971-12-02

Description

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur tion bzw. Vernetzung der Polyepoxyde und damit eine

Verbesserung der Anfärbbarkeit von Textilfasern, die chemische Veränderung der Faser statt,

durch Verpressen von Mischungen erhalten werden, Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß

die im wesentlichen aus merklich bessere Eigenschaften erhalten werden,

a) einem hochkristallinen Polyolefin, das mit Hilfe . 5 wenn man die aus den oben beschriebenen Mischunvon stereospezifischen Katalysatoren hergestellt gen erhaltenen Fasern nicht mit den bereits gebildeten wurde, und · Diepoxydverbindungen, sondern mit den entsprechen-

b) einer basischen stickstoffhaltigen Verbindung den Chlorhydrinen und Natriumhydroxyd behandelt, bestehen. wobei die Diepoxyverbindungen im Moment des Zu-

In der italienischen Patentschrift 1 611 258 hat die io sammenbringens oder noch besser direkt auf der

Anmelderin bereits ein Verfahren beschrieben, nach Faser gebildet werden.

dem Textilfasern aus Polyolefinen mit besonderer Gegenüber der Arbeitsweise der österreichischen

Aufnahmefähigkeit für Farbstoffe verschiedener Klas- Patentschrift 219 001 bzw. belgischen Patentschrift

sen, insbesondere für saure Farbstoffe durch Auspres- 589 909, wonach die Faser beispielsweise mit Äthylen-

sen von Mischungen des kristallinen Polyolefins mit 15 glykoldiglycidyläther als Diepoxyverbindung behan-

1 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht delt wird, hat die erfindungsgemäße Arbeitsweise den

des Polyolefins und einer polymeren basischen stick- Vorteil der größeren Stabilität der verwendeten Modi-

stoffhaltigen Verbindung erhalten werden können. fizierungsprodukte. Es ist bekannt, daß Äthylenglykol-

Es ist ferner bekannt, Textilfasern aus Gellulose mit diglycidyläther wegen der starken Polymerisations-Epoxyden, wie Epichlorhydrin zu behandeln, wobei 20 neigung der Epoxygruppen sehr instabil ist. Die nach sich freie Hydroxylgruppen der Baumwolle an das der erfindungsgemäßen Arbeitsweise erhaltenen PoIy-Epbxyd unter Öffnung . des Epoxyrings anlagern olefinfasern und -fäden sind darüber hinaus nach An-(J. B. M c K e 1 ν e y, Textile Research Journal, 29, färbung auch in ihrer Wasch- und Scheuerfestigkeit S. 918 bis 925; französische Patentschrift 1 178 919). überlegen. Ferner ist die erfindungsgemäße Arbeits-Die Anlagerung von Epichlorhydrin an Cellulose 25 weise wesentlich einfacher als die gemäß der belgischen unter Mitverwendung von wäßrigem Alkali kann zur Patentschrift 589 909 bzw. österreichischen Patent-Vernetzung der Cellulosemakromolekülketten unter- schrift 219 001, da die umständliche Isolierung der einander verwendet werden (britische Patentschrift Diepoxyverbindung entfällt.

.596 282, schwedische Patentschrift 133 768 und USA.- Die Dichlorhydrine werden in wäßrigen Lösungen,

Patentschrift 2 985 501). Alkali wird hierbei lediglich 30 gelöst in organischen Lösungsmitteln oder in wasser-

zu dem Zweck verwendet, die Reaktion zwischen der freiem Zustand, verwendet.

Cellulose und dem Vernetzungsmittel zu katalysieren. Das Natriumhydroxyd wird direkt in das Gefäß

Von einer Verbesserung der Anfärbbarkeit durch die oder die Apparatur in dem die Behandlung der Fasern

Behandlung mit Epoxyden und Alkali ist nicht die durchgeführt wird, unmittelbar vor oder nach dem

Rede. - 35 Einbringen der Fasern in das Gefäß gegeben.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 002 283 ist es Die Behandlung der Garne wird vor und bzw. oder

auch bereits bekannt, Garne aus Thioharnstoffen zur nach ihrer Verstreckung wenige Sekunden bis zu 2 bis

Verbesserung der Zähigkeit mit Epoxydharzen zu 3 Stunden bei einer Temperatur von Raumtemperatur

behandeln. Die Behandlung erfolgt jedoch in Ab- bis zu etwa 1O⁰C unterhalb des Schmelzpunktes des

Wesenheit von Alkali. Nach der kanadischen Patent- 4° Polymeren durchgeführt. Das Natriumhydroxyd wird

schrift 558 726 werden synthetische Fasern und Ge- der Lösung von Dichlorhydrin in der Menge zugesetzt,

webe zur Verbesserung ihrer Färbeeigenschaften mit die stöchiometrisch für dessen Umsetzung in das Di-

Polyepoxyden und einem Amin als Härtungskataly- epoxyd erforderlich ist. Das Dichlorhydrin kann ent-

sator in einem wäßrigen Medium behandelt und an- weder rein oder in rohem Zustand verwendet werden,

schließend bei Temperaturen zwischen 100 und 200⁰C 45 Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen

gehärtet. Durch die Härtung findet eine Polymerisa- erläutert.

B ei spiel 1
Dichlorhydrin von Äthylenglykoldiglycidyläther

/CH₂-CH-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH-Ch₂X

\C1 OH OH Cl /

wird hergestellt, indem man 64 g (1 Mol) Äthylen- besteht, 5 Minuten bei 25° C in eine 5%ige wäßrige

giykol und 0,4 ml Bortrifluorid in 45%iger ätherischer 55 Lösung des Äthylenglykoldiglycidyläther-dichlorhy-

Lösung in einen 500-ml-DreihalskoIben bringt, der mit drins gebracht, der 13 g NaOH/l Lösung zugesetzt

Thermometer, Rührer und Rückflußkühler versehen worden waren. Das Garn wird mit Hilfe von Rollen

ist. Nun wird auf 90⁰C erwärmt und innerhalb von abgequetscht, wobei ungefähr 70% der Lösung am

2 Stunden 185 g Epichlorhydrin zugesetzt. Die Mi- Garn belassen werden, und dann 20 Minuten einer

schung wird bei 90° C 1 Stunde reagieren gelassen und 60 thermischen Behandlung bei 120° C unterworfen,

dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Das so erhaltene Das behandelte Garn wird mit folgenden Farbstoffen

Dichlorhydrin mit einem Titer von ungefähr 72% ist gefärbt:

gebrauchsfertig. Anschließend wird ein Garn, das Alizaringelb 2 G (C. 1.14 025) (sauer)

durch Schmelzspinnen einer Mischung aus 95% Wollrot B (C. I. 27 200) (sauer)

mittels stereospezifischer Katalysatoren hergestelltem 65 Alizarinrot S (C. I. 58 005) (sauer)

Polypropylen ([η] = 1,51, Aschegehalt = 0,028%, Alizarinblau SE (C. I. 63 000) (sauer)

Rückstand nach Heptanextraktion = 95,6 %) und 5 % Säureschwarz JVS (C. I. 20 470) (sauer)

Octadecylarnin- Epichlorhydrin-Piperazin- Kondensat Setacyllichtblau BG (C. I. 61 505) (plastolösiich)

Claims

I 444 092

3 4

Die Färbungen werden durchgeführt, indem das Beispiel5
Garn in Bädern gehalten wird, die 2,5% Farbstoff,

bezogen auf das Gewicht der Fäden, in einem Verhält- Ein Garn, erhalten durch Schmelzspinnen einer Minis von Fäden zu Bad von 1:40 enthalten, schung aus 95% mit Hilfe von stereospezifischen

Die Anfärbungen mit sauren oder metallisierten 5 Katalysatoren hergestelltem Polypropylen ([η] = 1,51,

Farbstoffen werden in Gegenwart von 3% Ammon- Aschegehalt = 0,028 %, Rückstand nach Heptan-

acetat (bezogen auf das Fasergewicht) und 1% eines extraktion = 95,6%) und 5% eines Octadecylamin-

oberfiächenaktiven Mittels, nämlich dem Konden- Epichlorhydrin - Hexamethylendiamin - Kondensats,

sationsprodukt von Äthylenoxyd mit einem Alkyl- wird 30 Minuten bei 60° C in eine 3%ige wäßrige

phenol, durchgeführt, 30 Minuten nach Beginn des io Lösung von Dichlorhydrin von Äthylenglykoldi-

Sedens werden 2%, bezogen auf das Fasergewicht, glycidyläther eingebracht.

einer 10%igen Essigsäurelösung zugesetzt, um die Danach wird wie im Beispiel 4 Natronlauge zuge-

Ausnutzung der Bäder zu verbessern. setzt. Das Garn wird 20 Minuten mit Heißluft bei

Die Anfärbungen mit plastolöslichen Farbstoifen 130° behandelt, mit Wasser gewaschen· und getrocknet,

werden in Gegenwart von 2% (bezogen auf das Faser- 15 Das so behandelte Garn läßt sich mit den im Beispiel 1

gewicht) eines oberflächenaktiven Mittels durchge- aufgeführten Farbstoffen intensiv und echt anfärben,

führt. Die Garne werden nach dem Färben mit Fließ- . .

wasser gespült und erscheinen sowohl bei sauren als - B e 1 s ρ 1 e 1 0

auch bei metallisierten oder plastolöslichen Färb- Ein Garn, erhalten durch Schmelzspinnen einer

Stoffen intensiv gefärbt. Die Echtheit der Anfärbungen 20 Mischung aus 95% mit Hilfe von stereospezifischen

gegen Licht, gegen Waschen und gegen Reibung Katalysatoren hergestelltem Polypropylen ([η] = 1,51,

erweist sich als völlig zufriedenstellend. Aschegehalt = 0,028%, Rückstand nach Heptan-

extraktion = 95,6%) und 5% isotaktischem kristalli-

Beispiel 2 _nem Poly-2-vinylpyridin mit [η] = 0,22, wird 40 Minu-

Das gemäß Beispiel 1 erhaltene Garn wird in ein 25 ten bei 40° C in eine 10%ige wäßrige Lösung von Di-Bad gebracht, das 100 g/l Dichlorhydrin von Äthylen- chlorhydrin von Äthylenglykoldiglycidyläther eingeglykoldiglycidyläther und 26 g/l NaOH enthält. Die taucht.

Zufuhrgeschwindigkeit des Garnes beträgt 10 m/ Anschließend wird die stöchiometrisch äquivalente

Minute, die Badtemperatur 30° C. Das Garn wird 2 Mi- Menge Natronlauge zugesetzt. Schließlich wird zentri-

nuten im Epoxydationsbad belassen. Schließlich wird 30 fugiert, mit Heißluft 30 Minuten bei 130° C behandelt,

es zwischen Walzen durchgeführt, wobei am Garn 2% mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das so be-

Epoxyd (bezogen auf reines Epoxyd) verbleiben. Das handelte Garn läßt sich mit den im Beispiel 1 aufge-

gesammelte Garn wird in einem Autoklav bei 120° C führten Farbstoffen intensiv und echt anfärben.

1 Stunde mit Dampf behandelt. Das Garn erhält mit ρ ■ . , .

den im Beispiel 1 erwähnten Farbstoffen intensive und 35

echte Anfärbungen. 21 Monochlorglycerin und 5 ml einer 45%igen

ätherischen Lösung von Bortrifiuorid werden in einen

Beispiel 3 3-1-Dreihalskolben gebracht, der mit Thermometer,

Ein Garn, erhalten durch Schmelzspinnen einer Rückflußkühler und Tropftrichter versehen ist. Die

Mischung aus 95 % mit Hilfe von stereospezifischen 40 Mischung wird auf 95 bis 100° C erwärmt und 610 ml

Katalysatoren hergestelltem Polypropylen ([η ]= 1,51, Epichlorhydrin innerhalb 2 Stunden so zugesetzt, daß

Aschegehalt = 0,028%, Rückstand nach Heptan- die Temperatur konstant gehalten wird. Nach Ende

extraktion = 95,6%) und 5% Octadecylamin-Epi- des Zusatzes wird der Kolben weitere 2 Stunden bei

chlorhydrin-Piperazin-Kondensat, wird 5 Minuten bei 95 bis 100° C gehalten, und der Überschuß an Mono-

40° C in eine 6%ige wäßrige Lösung vonÄthylenglykol- 45 chlorglycerin wird unter Vakuum abdestilliert,

diglycidyläther-dichlorhydrin eingetaucht. Anschlie- Anschließend wird das Dichlorhydrin

ßend wird Natriumhydroxyd, entsprechend 80% der q^ CH-CH O CH CH CH

theoretischen Menge, bezogen auf Dichlorhydrin, zu- 1 ² 1 ^{2 2} ι ι ²

gesetzt; schließlich wird zentrifugiert, in der Wärme ' ' _H ' _H '

behandelt und getrocknet. Das behandelte Garn läßt 5°

sich mit den im Beispiel 1 aufgeführten Farbstoffen bei 150 bis 165° C unter einem Druck von 3 mm abintensiv und echt anfärben. destilliert. Die Ausbeute an reinem Dichlorhydrin

. . , . liegt über. 80%.

Beispiel 4 Nun wird eine 40%ige wäßrige Lösung dieses Di-

Ein Garn, erhalten durch Schmelzspinnen einer 55 chlorhydrins hergestellt und mit der theoretischen

Mischung aus 95% Polypropylen, hergestellt mit Menge Natronlaugelösung versetzt. Ein Strang des im

Hilfe von stereospezifischen Katalysatoren ([η] = 1,51, Beispiel 1 beschriebenen Garns wird in die so erhaltene

Aschegehalt = 0,028 %, Rückstand nach Heptan- Lösung gebracht, zwischen Walzen abgequetscht,

extraktion = 95,6%), und 5% eines Dichloräthan- wobei ungefähr 2% reiner Diglycidyläther am Garn

Hexamethylendiamin-Kondensats, wird 10 Minuten 60 verbleiben, und dann mit Heißluft 15 Minuten auf

bei 20° C in eine 3%ige wäßrige Lösung von Äthylen- 130° erhitzt. Es werden mit sauren und metallisierten

glykoldiglycidyläther-dichlorhydrin eingetaucht. An- Farbstoffen nach dieser Epoxydbehandlung echte und

schließend wird die äquivalente Menge Natrium- leuchtende Anfärbungen erhalten,

hydroxyd wie im Beispiel 3 zugesetzt, dann zentrifu- _D ...

giert, in einem Autoklav 1 Stunde bei 120° C behandelt, 65 ^v atentanspruche:

mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das behandelte 1. Verfahren zur Verbesserung der Anfärbbarkeit

Garn läßt sich mit den im Beispiel 1 aufgeführten von Fasern und Garnen, die durch Auspressen von

Farbstoffen intensiv und echt anfärben. Mischungen aus im wesentlichen kristallinen Poly-

olefinen und polymeren basischen stickstoffhaltigen Verbindungen erhalten wurden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern und Garne der Einwirkung eines Dichlorhydrins und einer alkalischen Verbindung unterworfen werden, die mit dem Chlorhydrin das entsprechende Diepoxyd bilden kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Fasern und Garne gleichzeitig oder in zwei aufeinanderfolgenden Stufen mit Dichlorhydrin und Natronlauge als der alkalischen Verbindung behandelt werden.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der Fasern über wenige Sekunden bis 2 bis 3 Stunden bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur bis etwa 10⁰C unter dem Erweichungspunkt des Polyolefins durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als kristallines Polyolefin hochkristallines Polypropylen verwendet wird.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichlorhydrin in wasserfreiem Zustand in wäßriger Lösung oder in Lösung in einem organischen Lösungsmittel verwendet wird. '' ·
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der Fasern kontinuierlich oder diskontinuierlich vor oder nach dem Verstrecken durchgeführt wird.