DE1619565C - Verfahren zum kontinuierlichen Far ben und Bedrucken von Fasermatenal aus synthetischem Polyamid - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren dem Material entfernt oder bedruckt und die zum kontinuierlichen Färben und Bedrucken von Färbung bzw. den Farbdruck durch eine Hitze-Fasermaterial aus synthetischem Polyamid, die hierfür nachbehandlung des behandelten Fasermaterials verwendete Färbeflotte sowie das nach diesem Ver- bei Temperaturen unterhalb des Erweichungsfahren gefärbte bzw. bedruckte Fasermaterial. 5 punktes des Fasermaterials fixiert.
• Fasermaterial aus synthetischem Polyamid wird
bekanntlich sowohl aus langer wäßriger Flotte mit

wasserlöslichen Farbstoffen als auch aus wäßriger. Geeignete, zwischen 50 und 150⁰C siedende Koh-Dispersion mit Dispersionsfarbstoffen, und zwar ent- lenwasserstoffe, welche als Bestandteil a) erfindungsweder beim Siedepunkt des Wassers oder bei Tem- ίο gemäß verwendbarer Lösungsmittelgemische in Frage peraturen von 100 bis 130⁰C unter Druck gefärbt. kommen;sind z.B. aromatische Kohlenwasserstoffe, Diese Färbeverfahren führen jedoch häufig zu un- wie Toluol oder Xylol; vorzugsweise jedoch enthalten ruhigen Färbungen, insbesondere, wenn als Faser- diese Lösungsmittelgemische 50 bis 99 Gewichtsmaterial texturiertes synthetisches Polyamid und prozent halogenierte, insbesondere chlorierte, Kohals Farbstoffe schwermetallhaltige Farbstoffe ver- 15 lenwasserstoffe, z.B. Chlorbenzol, vor allem aber, wendet werden. Zudem haben diese Färbeverfahren wegen ihrer im allgemeinen leichteren Regeneriermanche Nachteile": einmal müssen die Dispersions- barkeit und Nichtbrennbarkeit, niederaliphatische farbstoffe in eine feindisperse Form gebracht werden, Halogenkohlenwasserstoffe, namentlich Chlorkohlenwas langwierige Mahloperationen mit geeigneten Wasserstoffe, beispielsweise Chloroform, Tetrachlor-Dispergatoren erfordert, und es fallen große Mengen 20 kohlenstoff, Tri- oder Tetrachlorethylen (»Perchloran Abwässern an, wodurch eine umfangreiche Ab- äthylen«), Tetrachloräthan oder Dibromäthylen. Auch wasserreinigung nötig wird. Mischungen derartiger Lösungsmittel können den

Es kam daher der Gedanke auf, vorgenanntes wasserunlöslichen Bestandteil erfindungsgemäß verMaterial mittels organischer Farbstofflösungen zu wendbarer Lösungsmittelgemische bilden,
färben. So wurde vorgeschlagen, Fasermaterial aus 25 Unter »flüssigen, in Wasser löslichen, unterhalb synthetischem Polyamid mit Lösungen von Färb- 220⁰C siedenden organischen Lösungsmitteln« b) Stoffen in bestimmten organischen Lösungsmitteln, seien thermostabile Lösungsmittel verstanden, die wie z. B. Äthylenglykol oder Polyäthylenglykol, zu nicht nur zu Bruchteilen von Prozenten, sondern imprägnieren und, im Falle der Verwendung von zu einigen Prozenten in Wasser löslich sind. Als Polyäthylenglykol,- anschließend einer Behandlung 30 Beispiele hierfür kommen höhere Alkanole, wie in feuchter Hitze zu unterwerfen. Diese Verfahren Butanole oder Amylalkohole, cycloaliphatische Alzeigen jedoch Unzulänglichkeiten; sei es, daß sich kohole, wie Cyclohexanol, araliphatische Alkohole, nach diesen Verfahren die gewünschten Farbtiefen wie Benzylalkohol, oder aliphatische oder cyclonicht erreichen lassen oder daß die Echtheiten, ins- aliphatische Ketone, wie Methyläthylketon bzw. besondere die Reibechtheiten, der resultierenden Far- 35 Cyclohexanon, in Betracht. Bevorzugt werden jedoch bungen den Anforderungen nicht genügen. Zudem solche definitionsgemäße Lösungsmittel, die mit erfordern diese Verfahren Nachbehandlungen, wie Wasser in jedem Verhältnis mischbar sind. Beispiele beispielsweise das Auswaschen von nicht fixiertem hierfür sind: einwertige niedere aliphatische Alkohole, Farbstoff. ■ wie niedere Alkanole, z. B. Methanol, Äthanol, n-

Es ist ferner versucht worden, Polyamide bei Tem- 40 oder iso-Propanol, Alkylenglykolmonoalkyläther, wie

peraturen von 100° C und darüber mit Lösungen Äthylenglykolmonomethyl- · oder -äthyläther, dann

von Farbstoffen in bestimmten organischen Lösungs- auch Furfuryl- oder Tetrahydrofurfurylalkohol, ©der

mitteln zu behandeln, zu foulardieren, zu spülen, zweiwertige aliphatische Alkohole, wie Äthylenglykol

zu seifen und zu trocknen. Abgesehen von den tech- oder 1,2-Propylenglykol, ferner niedere aliphatische

nischen Schwierigkeiten, die beim Foulardieren der 45 Ketone, wie Aceton, niedere cyclische Äther, wie

Wäre bei Temperaturen von 120 bis 200° C in Lösungs- Dioxan, ferner Ν,Ν-Dialkylamide niederer Mono-

mitteln entstehen, werden nach diesem Verfahren carbonsäuren, wie Dimethylformamid oder Dimethyl-

nur sehr farbschwache Färbungen erhalten. acetamid,. Amide der Kohlensäure, wie Ν,Ν,Ν',Ν'-

Es wurde nun ein Verfahren gefunden, welches Tetramethylharnstoff, oder tertiäre organische das kontinuierliche Färben und Bedrucken von 50 Amine, wie Pyridin, sowie auch Mischungen solcher Fasermaterial aus synthetischem Polyamid ohne flüssiger, in Wasser löslicher organischer Lösungs-Nachbehandlung in gleichmäßigen, tiefen und echten mittel. . - '
Farbtönen gestattet. Das neue Verfahren besteht Die Zusammensetzung des Lösungsmittelgemisches darin, daß man dieses Material mit einer Lösung richtet sich nach der Löslichkeit des zu verwendenden mindestens eines Farbstoffes in einem Lösungsmittel- 55 Farbstoffes oder Farbstoffgemisches. Sie soll derart gemisch, bestehend beschaffen sein, daß eine homogene und klare Farbstofflösung vorliegt, _;
Bevorzugt werden Lösungsmittelgemische, die aus

a) aus 50 bis 99 Gewichtsprozent von zwischen 80 bis 99 Gewichtsprozent zwischen 50 und 150⁰C 50 und 150° C siedendem, unsubstituiertem oder 60 siedendem chloriertem niederem aliphatischen! Kohvorzugsweise halogeniertem Kohlenwasserstoff lenwasserstoff und aus 20 bis 1 Gewichtsprozent und . eines mit Wasser, in jedem Verhältnis mischbaren,

unterhalb 22O⁰C siedenden organischen Lösungs-

b) aus 50 bis 1 Gewichtsprozent eines flüssigen, mittels bestehen. Besonders bewährt hat sich ein in Wasser löslichen, unterhalb 220° C siedenden 65 Gemisch,· bestehend aus 90 Gewichtsprozent Triorganischen Lösungsmittels sowie nötigenfalls oder Perchloräthylen und 10 Gewichtsprozent eines Verdickungsmittel imprägniert und einen wesent- niederen Alkanols oder Ν,Ν-Dialkylamids einer nielichen Teil der überschüssigen Färbeflotte aus deren Monocarbonsäure, insbesondere ein Gemisch,

bestehend aus 90 Gewichtsprozent Tri- oder Perchloräthylen und 10 Gewichtsprozent Methanol oder Dimethylformamid.

Als erfindungsgemäß verwendbare Farbstoffe kommen vor allem Dispersions- und wasserlösliche Farbstoffe in Betracht. Insbesondere handelt es sich um Azo-, Anthrachinon-, Nitro-, Methin-, Styryl-, Naphthoperinon-, Chinophthalon- oder 5-Amino-8-hydroxy-l,4-naphthochinonfarbstoffe.
■ Bei den wasserlöslichen Farbstoffen handelt es sich insbesondere um die sogenannten sauren Wollfarbstoffe der Azo- und Anthrachinonreihe. Als Azofarbstoffe kommen vorzugsweise Mono- oder Disazofarbstoffe in Frage, ferner schwermetallhaltige, namentlich chrom- oder kobalthaltige Azofarbstoffe, vorzugsweise von sauren und basischen wasserlöslichmachenden Gruppen freie metallisierte Monoazofarbstoffe, die an lAtom Metall 2 Moleküle Azofarbstoff gebunden enthalten. Als Anthrachinonfarbstoffe sind insbesondere l-Amino-4-arylamino-anthrachinon-2-sulfonsäuren zu erwähnen. Besonders bevorzugt werden saure metallfreie Azo- und Anthrachinonfarbstoffe, die nur eine Sulfonsäure- oder Carbonsäuregruppe enthalten.

Die erfindungsgemäß zu verwendende Farbstofflösung enthält vorzugsweise, je nach der gewünschten Farbtiefe, 0,1 bis 10 Gewichtsprozent eines oder mehrerer der genannten Farbstoffe. .

Wenn nötig, kann diese erfindungsgemäß verwendbare Färbelösung auch Verdicker, mit Vorteil solche, die in dem definierten Lösungsmittelgemisch löslich sind, enthalten, z. B. Verdicker auf Basis von Celluloseester, Polyvinylester oder Polyvinylalkohole^

Als Fasermaterial aus synthetischem Polyamid, das erfindungsgemäß gefärbt oder bedruckt werden kann, kommen vor allem Polyhexamethylenadipinamid (Polyamid 6,6, Nylon), Polycaprolactam (Polyamid 6) und Polyaminoundecansäure (Polyamid 11), insbesondere in Form von Filament, ferner auch texturierte synthetische Polyamidfasern in Betracht.

Das Imprägnieren des definitionsgemäßen Fasermaterials erfolgt beispielsweise durch Bedrucken oder Besprühen, vorzugsweise jedoch durch Foulardieren. Im letzteren Falle wird das Fasermaterial mit Vorteil bei Raumtemperatur kontinuierlich durch die Farbstofflösung geführt und hernach auf den gewünschten Gehalt an Imprägnierlösung von ungefähr 30 bis 150 Gewichtsprozent (bezogen auf das trockene Warengewicht) abgequetscht. Den Hauptanteil des im Fasermaterial verbliebenen Lösungsmittelgemisches entfernt man vorteilhaft anschließend unter milden Bedingungen bei 40 bis 80⁰C, insbesondere in einem warmen trockenen Luftstrom. Die Fixierung des Farbstoffes auf dem von überschüssiger Färbeflüssigkeit befreiten, noch feuchten oder bereits trockenen Fasermaterial erfolgt durch Dämpfen oder durch eine trockene Hitzebehandlung unterhalb des Erweichungspunktes des Fasermaterials. Diese beiden Hitzebehandlungsarten können auch kombiniert angewendet werden. Zur trockenen Hitzebehandlung eignet sich Kontakthitze, eine Einwirkung mit Hochfrequenzwechselströmen oder Bestrahlung mit Infrarot; zweckmäßig wird jedoch die Fixierung des Farbstoffes auf dem Fasermaterial in heißem Luftstrom bei 150 bis 230° C, insbesondere bei einer Temperatur von 170 bis etwa 210⁰C, durchgeführt.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man auf dem genannten Fasermaterial gleichmäßige, farbkräftige und, ohne jegliche Nachbehandlung, echte, z. B. trockenreinigungs-, wasch-, schweiß- und reibechte Ausfärbungen.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber vorbekannten Verfahren besteht darin, daß die verwendeten Lösungsmittel zurückgewonnen und dem Färbeprozeß wieder zugeführt werden, so daß das Problem der Abwasserreinigung entfällt, überdies erübrigen sich Spülbäder. Bei Verwendung von Dispersionsfarbstoffen besteht ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens gegenüber den vorbekannten Färbemethoden darin, daß man zur Herstellung der definitionsgemäßen Farbstofflösungen die technisch anfallenden Farbstoffe direkt verwenden kann. Schließlich wird beim erfindungsgemäßen Verfahren das Fasermaterial in der Kälte imprägniert, was gegenüber ähnlichen bekannten Verfahren, in denen die Imprägnierung in der Hitze erfolgt, einen technischen Fortschritt bedeutet.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Darin sind die Temperaturen in Celsiusgraden angegeben.

Beispiel 1

Man löst 5 g Farbstoff der Formel

CH₂CH₉OH

in einem Lösungsmittelgemisch, bestehend aus 900 g Trichloräthylen und 100 g Methanol. Mit dieser klaren roten Farblösung imprägniert man Gewebe aus Polyamid-6,6-Filament bei Raumtemperatur, quetscht das imprägnierte Gewebe auf einen Flottengehalt von etwa 80%, bezogen auf das Trockengewicht der Ware, ab und trocknet es bei 40 bis 80° im Luftstrom. Die getrocknete Färbung wird danach während 90 Sekunden bei 210° thermofixiert.

Man erhält ohne Nachbehandlung eine farbstarke, gleichmäßige und gut entwickelte rote Färbung mit guter Reib-, Wasser- und Trockenreinigungsechtheit. Wenn man an Stelle eines Gewebes aus Polyamid-6,6-Filament ein Gewebe oder Gewirke aus Polyamid 6 verwendet und im übrigen verfährt, wie im Beispiel angegeben, so erhält man ebenfalls eine farbstarke und gut entwickelte rote Färbung mit guter Reibechtheit.

Verwendet man an Stelle des im Beispiel genannten Farbstoffes einen in nachfolgender Tabelle I, Kolonne 2, genannten Farbstoff und verfährt ansonst wie im Beispiel angegeben, so erhält man ebenfalls farbstarke, gleichmäßige und gut entwickelte Färbungen auf den genannten Polyamidgeweben in den in Kolonne 3 angegebenen Farbtönen.

Tabelle I

2 Farbstoff Farbton auf Polyamid 6,6

Cl

0,N

NO,

C₂H₅SO₂-/ V-N = ]

■ NO,

N(CH₂CH₂OH)₂ NH — COCH₃ CH₃

N = N-

SO₂NH

NO,

n-QH, — CO

CH,

(CH₃)₂N

CH = C

,CN

-CN

/H HN

Br

Br

NH

CH,

OH

Violett,

Rotstichiggelb

Rotstichiggelb

Gelb

Grünstichiggelb

Gelb

Grünstichiggelb

Blau

Fortsetzung

Farbstoff

Farbton auf
Polyamid-6,6

O NH

Blau

Grünstichiggelb

Grünstichiggelb

C₁₀H₂₁OOC

Beispiel 13
8 g Farbstoff der Formel

V ν = N-f Vn"

-CH₂CH₂OH

werden in einem Gemisch, bestehend aus 800 g Trichloräthylen und 200 g Benzylalkohol, gelöst. Mit dieser Lösung imprägniert man ein Gewebe aus Polyamid 6,6, wie im Beispiel 1 beschrieben, der Abquetscheffekt beträgt etwa 75% des Trockengewichts des Gewebes, und trocknet dann das imprägnierte Material bei 80° im Luftstrom. Danach erfolgt eine Thermofixierung der Färbung während 5 Minuten bei 170°.

Man erhält ohne Nachbehandlung eine gleichmäßige und gut entwickelte rote Färbung mit guter Reibechtheit.

Verwendet man an Stelle der 800 g Trichloräthylen die gleiche Menge Chlorbenzol oder an Stelle der 200 g Benzylalkohol die gleiche Menge Äthanol oder Methyläthylketon und verfährt im übrigen wie in diesem Beispiel angegeben, so erhält man ebenfalls eine farbstarke, gut entwickelte, echte rote Färbung.

B e i s ρ i e 1 14
6 g Farbstoff der Formel.

45 CH,

O₁N

n(CH₂CH₂OH)₂

Cl

werden in einem Lösungsmittelgemisch von 900 g Trichloräthylen und 100 g Dimethylformamid gelöst. Mit dieser klaren rubinroten Farblösung imprägniert man Gewebe aus Polyamid 6,6, wie im Beispiel 1 beschrieben. Der Abquetscheffekt beträgt etwa 80%, bezogen auf das Trockengewicht des Gewebes. Danach wird die Färbung ohne Zwischentrocknung in einem Heißluftstrom während 3 Minuten bei 180° thermofixiert.

Man erhält ohne Nachbehandlung eine farbstarke, gleichmäßige und gut entwickelte rubinrote Färbung mit guter Reibechtheit.

Verwendet man an Stelle der 900 g Trichloräthylen die gleiche Menge Chloroform, Perchloräthylen, Tetrachlorkohlenstoff oder Toluol und/oder an Stelle der 100 g Dimethylformamid die gleiche Menge Methanol, Äthylenglykolmonomethyl- oder -äthyläther, Aceton,

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Dioxan, Furfurylalkohol oder Tetrahydrofurfurylalkohol und verfährt im übrigen wie in diesem Beispiel angegeben, so erhält man ebenfalls farbstarke echte Färbungen.

B eisp ie I 15
Man löst 5 g Farbstoff der Formel

NH

in einem Lösungsmittelgemisch von 850 g Trichloräthylen und 150 g Methanol. Mit dieser Lösung imprägniert man ein Gewirke aus Polyamid-6-Filament und quetscht es ab, wie im Beispiel 1 beschrieben. Danach wird die Färbung 15 Minuten bei 100° gedämpft und anschließend getrocknet.

Man erhält ohne Nachbehandlung eine farbstarke, gleichmäßige und gut entwickelte blaue Färbung auf vorstehend genanntem Material.

Verwendet man im vorstehenden Beispiel an Stelle des Gewirkes aus Polyamid 6 ein Gewebe aus texturiertem synthetischem Polyamid und verfährt im übrigen wie in diesem Beispiel beschrieben, so erhält man eine sehr ruhige und gut reibechte blaue Färbung.

Beispiel 16
4 g Farbstoff der Formel

spiel 1 beschrieben. Danach thermofixiert man die Färbung 2 Minuten bei 200° im heißen. Luftstrom.

Man erhält ohne Nachbehandlung eine farbstarke, gleichmäßige und gut entwickelte gelbe Färbung auf genanntem Material.

Verwendet man an Stelle von Dimethylacetamid

die gleiche Menge Pyridin, so erhält man, bei im übrigen gleicher Arbeitsweise, wie in diesem Beispiel angegeben, ebenfalls eine farbstarke, gleichmäßige und gut entwickelte gelbe Färbung.

B e i s ρ i e 1 17

5 g 1:2-Chromkomplex der Verbindung
OH

CH,

• er» —jy v> \T—XT

NO

werden in einem Lösungsmittelgemisch von 970 g Trichloräthylen und 30 g Dimethylacetamid gelöst. Mit dieser Lösung imprägniert und trocknet man ein. Gewebe aus Polyamid-6,6-Filament wie im Bei-

werden in einem Gemisch von 900 g Trichloräthylen und 100 g Methanol gelöst. Mit der klaren, dunkelrotgefärbten Lösung imprägniert man Gewebe aus texturiertem synthetischem Polyamid, quetscht das imprägnierte Gewebe ab (Abquetscheffekt 100%, bezogen auf das Trockengewicht der Ware) und trocknet es bei 60 bis 80° im Luftstrom. Die Thermofixierung des Farbstoffes erfolgt während 3 Minuten in einem Heißluftstrom von 200°.

Man erhält auf diese Weise ohne Nachbehandlung eine ruhige, scharlachrote, gut naßechte Ausfärbung.

Eine Färbung ebenbürtiger Qualität erhält man,

wenn man in diesem Beispiel das imprägnierte und getrocknete BANLON-Gewebe während 20 Minuten bei 100° dämpft, anstatt es der Thermofixierung zu unterwerfen.

Verwendet man an Stelle des vorgenannten 1:2-Chromkomplexes einen der in nachstehender Tabelle II angegebenen 1:2-Metallkomplexe, so erhält man, bei ansonst gleicher Arbeitsweise, wie angegeben, Färbungen auf dem genannten Fasermaterial in den in dieser Tabelle angegebenen Farbtönen.

Tabelle II

1 Nr.	2 Farbstoff	Il	■	3 ■ · ' Farbton auf BANLON®
18	1:2-Chromkomplex der Verbindung	N \ /■		Gelb
	COOH 1 ■	N
	TT XJ Pf~» /* ^s X.T X.T	A1	-CH3 .
	Ι12ΓΝ ÜKJ2 \ V IN IN	Ky-		>
	HO J
		Cl

Fortsetzung

2 Farbstoff Farbton auf
BANLON®

1:2-Chromkomplex der Verbindung OH

Orange

/Vn=N

Y HO SO₂CH₃

1:2-Chromkomplex der Verbindung COOH

Gelb

1:2-Chromkomplex der Verbindung

OH OH

Grau

SO₂CH

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Färben und Bedrucken von Fasermaterial aus synthetischem Polyamid, dadurch gekennzeichnet, daß man dieses Material mit einer Lösung mindestens eines Farbstoffes in einem Lösungsmittelgemisch, bestehend

a) aus 50 bis 99 Gewichtsprozent von zwischen 50 und 150⁰C siedendem, unsubstituiertem oder halogeniertem Kohlenwasserstoff und

b) aus 50 bis 1 Gewichtsprozent eines flüssigen, in Wasser löslichen, unterhalb 220⁰C siedenden Organischen Lösungsmittels

sowie nötigenfalls Verdickungsmittel, imprägniert und einen wesentlichen Teil der überschüssigen Färbeflotte aus dem Material entfernt oder bedruckt und die Färbung bzw. 'den Farbdruck durch eine Hitzenachbehandlung des -behandelten Fasermaterials bei Temperaturen unterhalb des Erweichungspunktes des Fasermaterials fixiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als flüssige, in Wasser lösliche, unterhalb 220⁰C siedende organische Lösungsmittel solche verwendet, die mit. Wasser in jedem Verhältnis mischbar sind.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Lösungsmittelgemisch verwendet, das aus 80 bis 99 Gewichtsprozent zwischen 50 und 150⁰C siedeadem chloriertem, niederem aliphatischen! Kohlenwasserstoff und aus 20 bis 1 Gewichtsprozent eines mit Wasser in jedem Verhältnis mischbaren, unterhalb 22O⁰C siedenden organischen Lösungsmittels besteht.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Lösungsmittelgemisch verwendet, das aus 90 Gewichtsprozent Tri- oder Perchloräthylen und 10 Gewichtsprozent eines niederen Alkanols oder N,N-Dialkylamids einer niederen Monocarbonsäure besteht.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Lösungsmittelgemisch verwendet, das aus 90 Gewichtsprozent Tri- oder Perchloräthylen und 10 Gewichtsprozent Methanol oder Dimethylformamid besteht.