DE1919120A1

DE1919120A1 - Verfahren zum gleichmaessigen,streifenfreien Faerben von synthetischem Polyamidfasermaterial

Info

Publication number: DE1919120A1
Application number: DE19691919120
Authority: DE
Inventors: Bindler Dr Jakob; Keller Dr Rudolf
Original assignee: JR Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1969-03-24
Filing date: 1969-04-15
Publication date: 1970-11-26
Also published as: BE747842A; BR7017678D0; FR2044702B1; NL7004125A; CH553286A; GB1299777A; FR2044702A1; CH438169A4; US3684426A

Description

Patentanwälte Mönditn 2, Brauhaussfrab· ^U 1-3015

J.R. OtiSY A.O., Β**·*., 3ohw*i»

Verfahren zum gleichmässigen, streifenfreien Färben von synthetischem Polyamidfasermaterial

Die vorliegende Erfindung'beferiffiT ein Verfahren zum gleichmassigen, streifenfreien Färben von Fasermaterial aus synthetischem Polyamid von unterschiedlicher Farbstoffaffinität, sowie das nach diesent Verfahr en. gefärbte Fasermaterial. ..·"·■

Es wurde gefunden,^dass man Fasermaterial aus synthetischem Polyamid mit unterschiedlicher Farbstoffaffinität, wie texturiertes Polyamidfasermaterial, z.B. Banlon, sehr egal und streifenfrei färben kann, wenn man dieses Fasermaterial bei einem pH-Wert von 2 bis 7 und bei Temperaturen von 30 bis 130⁰C, vorzugsweise 40 bis 95°C, mit der wässrigen Lösung eines Hilfsmittelgemisches, das aus" a) mindestens einer anionaktiven Verbindung der Formel 1,

(SO₃X)_n

in der

R einen AlkyIrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen,

X ein Kation und . .

η eine Zahl von 1 bis 2 bedeuten,

b) mindestens einer kationaktiven, gegebenenfalls quaternisierten Verbindung, die mindestens ein basisches Stickstoffatom aufweist, an welches mindestens eine Polyglykolätherkette und mindestens ein aliphatischer Rest mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen gebunden sind, wobei das Molekül 8 bis 20 Gruppierungen der Formel II

- C - C - 0 - (II)

aufweist, sowie gegebenenfalls

009848/1890

• - ■

c) weiteren in der Färberei üblichen Hilfsmitteln besteht, vorbehandelt, hierauf bei Temperaturen von 30 bis 100⁰C gelösten anionischen Farbstoff zusetzt und die Färbung in der Hitze, vorzugsweise bei Kochtemperatur oder bei Temperaturen Über 100⁰C unter Druck, fertigstellt. ,

Anionaktive Verbindungen der Formel I sind an sich bekannt und können z.B. nach den in den britischen Patentschriften Nr, 912,340 und 1,043,043 beschriebenen Methoden hergestellt werden, indem man entsprechend substituierte Diphenylether zusammen mit einem Sulfonierungsmittel, wie Schwefeltrioxyd oder Chlorsulfonsäure, in der Lösung eines mehrfach chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffs umsetzt oder die Diphenylatherverbindung in einem gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff löst und dann mit dem Sulfonierungsraittel in Kontakt bringt.

Als besonders wertvoll im erfindungsgemässen Verfahren haben sich anionaktive Verbindungen der Formel I erwiesen, in der R einen Alkylrest mit 9 bis 12 Kohlenstoffatomen., X ein Alkalimetallion, wie das Lithium- oder Kaliumion, vorzugsweise aber das Natriumion, oder das Aifmoniumion und η die Zahl 2 bedeuten. Disulfonierte Verbindungen der Formel I, die man durch Sulfonierung des 4-Dodecyldlphenyläthers erhält, sind besonders bevorzugt.

Die im erfindungsgemässsn Verfahren verwendbaren kationaktiven, gegebenenfalls quaternisierten Verbindungen b) sind ebenfalls an sich bekannt und können auf an sich bekannte Weise hergestellt werden, z.B. durch Umsetzung entsprechender aliphat!.schar Amine, besonders langkettiger primärer Alkylamine, deren Alkyl- oder Alkenyl-; rest 10 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist, wie Dodeeyl-, Qctadecyl- oder Octadecenylamin, oder Di- und Triamine, wie Dodecy!propylendiamin, Octadecyläthylendiamin und Octadecyldiäthylentriamin, mit Alkylenoxyden, z.B. Propylenoxyd, vor allem aber Aethylenoxyd, und ^gegebenenfalls anschliessende Umsetzung mit üblichen Quateraisierungsmitteln, wie Methyl-, Aethyl- oder Benzy!halogeniden, Diäthylsulfat und vor allem Dimethylsulfat. Als erfindungsgemäss verwendbare kationaktive Verbindungen b) kommen auch durch Umsetzung der oben erwähnten Alkylamine mit 1 bis 2 Aequivalenten Styroloxyd, 0

009848/1890 ..-"-■

bis 2 Aequivalenten Propylenoxyd und 1 bis 19 Aequivalenten Aethy-^ lenoxyd sowie gegebenenfalls anschliessende Quaternisierung herge-

«teilte Produkte in Betracht.

Bevorzugt werden kationaktive Verbindungen der Formel III,

R-,

R,

Tl h

CH -CH-O

CH-CH-O

I I

(CH₂-CH₂-O)_n - H (CH₂-CH₂-O) - H

in der
R₁

einen Alkyl- oder Alkenylrest mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen, besonders den Octadecenyl- oder den Octadecylrest, R~ einen niederen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, besonders die Methylgruppe,
von Y-. und Y₂ ein Y Wasserstoff und das andere Y Wasserstoff oder

den Phenylrest,

m 0 oder 1, . ' . ,.

η und ρ ganze Zahlen, deren Summe 6 bis 18, besonders 11 bis 18,

beträgt, und

A das Aequivalent eines Anions, besonders das Methosulfation, bedeuten.

Die Summe der Koeffizienten η und ρ bedeutet einen Durchschnittswert, und es liegen Mischungen analoger Verbindungen mit Polyalkylenoxysubstituenten verschiedener Kettenlänge vor.

Für das erfindungsgemässe Verfahren geeignete anionische Farbstoffe können den verschiedensten Farbstoffklassen angehören. Beispielsweise handelt es sich um die technisch wichtigen Farbstoffklassen der Azo-, Anthrachinon-, Phthalocyanin-, Nitro- oder Formazanfarbstoffe, welche gegebenenfalls auch komplexgebundene Metalle, wie Kupfer, Nickel, Chrom oder Kobalt, enthalten können. Als Azofarbstoffe kommen in erster Linie Monoazofarbstoffe in Frage, zum Beispiel solche des Typus Phenylazobenzol, Phenylazo-* naphthalin, Phenylazohydroxy- oder -aminopyrazol, Phenylazoacyloacetylafylamid, oder solche der analogen Naphthylazo-Reihe, wobei

009848/1890

die aromatischen Kerne geeignet substituiert sein können. Ferner kommen auch Dis- und Polyazofarbstoffe in Betracht. Die Azofarbstoffe, zu denen auch die Formazanfarbstoffe zählen, können metallisiert sein, in erster Linie durch Chrom oder Kobalt., dann aber auch durch Kupfer oder Nickel, wobei pro Metallatom 1 oder 2 Moleküle Farbstoff am Komplex beteiligt sind.

Der pH-Wert des Färbebades wird durch Zugabe einer Säure, wie Essigsäure, Ameisensäure oder Schwefelsäure, auf den gewünschten Wert gebracht. Die Vorbehandlung des Fasermaterials in dem die definitionsgemässen Hilfsmittel enthaltenden Färbebad dauert vorzugsweise 5 bis 30 Minuten. Das Gewichtsverhältnis von anionaktiver zu kationaktiver Verbindung beträgt dabei zweckmässigerweise Γ : Γ bis 10 rl.

Nach der Vorbehandlung kann man die Acidität der Flotte durch Zusatz eines säurebindenden Mittels, wie eines Alkalimetallhydroxyds, -carbonate oder -hydragencarbonats, von Ammoniumhydroxyd, Dinatrium- oder DikaliuHiphosphat, Natrium- öder Kaliumacetat» sowie von Hexamethylentetramin reduzieren.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfalitens besteht darin* dass man die Vorbehandlung bei Kochtemperatxir durchführt, dann den vorgelösten Farbstoff zusetzt und die Färbung bei der gleichen Temperatur fertigstellt. Nach dem Färben wird das Färbegut zweckmässigerweise in üblicher Art und Weise gespült, nötigenfalls zur Verbesserung der Nassechtheiten nachhehandelt und getrocknet.

Im allgemeinen verwendet man die anionaktiven Verbindungen in Mengen von 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das zu behandelnde Fasermaterial, vorzugsweise in Mengen von 0,2 bis 2 Gewichtsprozent, die kationaktiven Verbindungen in Mengen von 0,01 bis 2 Gewichtsprozent, bevorzugt in Mengen von 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent .

Als in der Färberei übliche Hilfsmittel kann das Färbebad beispielsweise Harnstoff, Thioharnstoff, Thiodiäthylenglykol oder' hydrophile, in Wasser beschränkt lösliche Verbindungen, wie z.B. Butyl- oder Benzylalkohol, enthalten.

U09848/1890

BAD ORIGINAL

-D-

Als weitere Zusätze kommen auch faseraffine Textilschutzmittel in Frage, die das zu färbende Textilmaterial schlitzen.

Als Fasermaterial aus synthetischem Polyamid, das nach dem erfindungsgemässen Verfahren gefärbt werden kann, kommen z.B. Kondensationsprodukte aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure (Nylon 6.6) oder Sebacinsäure (Nylon 6.10) oder Mischkondensationsprodukte, z.B. aus Hexamethylendiamin, Adipinsäure und £-Caprolactam (Nylon 6.6/6), ferner die Polymerisationsprodukte aus £ -Caprolactam, bekannt unter den Handelsnamen Nylon 6, Perlon, Grilon oder Enkalon, oder aus o-Aminoundecansäure (Nylon 11 bzw. Rilsan) in Betracht. Diese Fasern können in jedem Verarbeitungsstadium eingesetzt werden, also z.B. in Form von Fäden, Garnen, Gewirken und Geweben.

Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass auch auf streifigfärbendem Polyamidfasermaterial mit an sich schlecht egalisierenden Farbstoffen unter weitgehender Erschöpfung des Färbebades egale und streifenfreie Färbungen erhalten werden.

In den nachfolgenden Beispielen sind die Temperaturen in Celsiusgraden angegeben.

ORIGINAL

009848/1890

Beispiel 1

Zu 200 ml enthärtetem Wasser gibt man 0,1 ml 40%ige Essigsäure und 0,1 g eines Gemisches, bestehend aus 0,076 g einer 45zügenwässrigen Lösung des Dinatriumsalzes der Dodecyldiphenylätherdisulfonsäure, 0,0075 g einer Verbindung der Formel

Ί G)

3_{X V}(CH₂CH₂O)_nH

2 2 'p

SO₄CH₃

η + ρ = 10 und 0,0165 g Wasser.

In der erhaltenen Flotte werden 5 g Wirkware aus texturiertem Polyamid 6-Garn während 10 Minuten bei 40° behandelt. Dann setzt man der Flotte eine Lösung von 0,025 g des Farbstoffes der Formel

NaO₃S 0,009 g des Farbstoffes der Formel

SO₃Na

und 0,007 g des Farbstoffes der Formel

V-NH-COCH,

in 10 g Wasser zu.

009848/1890

Unter ständigem Bewegen des Textilmateriales erhöht man die Temperatur des Färbebades innerhalb von 45 Minuten bis zum Siedepunkt und färbt unter leichtem Kochen weitere 45 Minuten. Hierauf wird das gefärbte Material warm und kalt gespUlt und getrocknet.

Auf diese Weise erhält man eine streifenfreie und egale braune Ausfärbung.

Ersetzt man in diesem Beispiel die 0,076 g der 457_cigen wässrigen Lösung des Natriumsalzes der Dodecyldiphenylätherdisulfonsäure durch die gleiche Menge einer der in der zweiten Kolonne der nachfolgenden Tabelle I angeführten anionaktiven Verbindungen und verfährt im übrigen wie im Beispiel 1 beschrieben, so erhält man ähnlich gute Färbungen auf dem genannten Material.

Tabelle I

Beispiel No.	Anionaktive Verbindung
2	Diammoniumsalz der Dodecyldiphenyläther disulf onsäure
3	Natriumsalz der Dodecyldiphenyläthennono- sulfonsäure
4	Natriumsalz der Nonyldiphenylätherdisulfon- säure

BAD ORIGINAL

0098 4 8/1890

Beispiel 5 ,

In 400 ml Wasser von ca. 40° gibt man 0,075 ml 40%ige Essigsäure und 0,2 g eines Gemisches, bestehend aus 0,152 g einer 45%igen wässrigen Lösung des Dinatriumsalzes der Dodecyldiphenylätherdisulfonsäure, 0,015 g einer Verbindung der Formel

CH,

CH₂CHO(CH₂CH₂O) H

SO₄CH₃

η + ρ - 18
und 0,033 g Wasser.

In die erhaltene Flotte gibt man 10 g Wirkware aus texturiertem Polyamid 6.6-Garn, erhöht die Temperatur der Flotte unter ständigem' Bewegen des Textilmaterials rasch bis zum Siedepunkt und kocht 30 Minuten lang. Dann setzt man der Flotte 0,050 g des Farbstoffes der Formel,

Cl

0,018 g des Farbstoffes der Formel

SO₃Na

und 0,014 g des Farbstoffes der Formel

0 NH-CH(CH₃)₂

SO-Na

009 8 48/ 18 STO

vorgeiösät in |<Q g Wasser zu und kocht weitere 60 Minuten, bis der Farbstoff auf das Textilmaterial aufgezogen ist. Danach wird warm und kalt gespült und getrocknet. Die resultierende braune Färbung ist ruhig, egal und materialbedingte Affinitätsunterschiede sind hervorragend aus geglichen, .

Ohne !Zusatz des obigen Hilfsmittelgemisehes erhält man bei sonst gleicher Arbeitsweise eine unegale und stark streifige Färbung.

Ersetzt man im obigen Beispiel die 0,015 g der Verbindung der Formel

CH₉CHO(CH₂CH₂O) H

... η -+ ρ * iß

durch die gleiche Menge einer der in der zweiten Kolonne der nachfolgenden Tabelle II angeführten kationaktiven Verbindungen und yerfahrt im übrigen wie im vorstehenden Beispiel beschrieben» so erhält man auf Wirkware aus texturiertem Polyamid 6.6-Garn ähnlich ruhige und streifenfreie färbungen.

Tabelle II

0eisp}?l No.	- Kationaktive Verbindung	η + p	-10
	^iCHeH₂PiH *C.J,_CH · ■ '■ ■■ ^(CH₉CH₉O)H ² 4 P**		8
Ί	/(CH₉CHJ) H	ηρ	m
8
/(CH₉CH₉O) H *C H -H ^l ⁿ ' "**

009848/1890

ORIGINAL SUSPECTED

13191

Fortsetzung Beispiel No. Ϊ Kationaktive Verbindung

^ciA₅f

'(CH₀CE₅O) H 2 2 ρ

η * ρ + ζ ~ 20

10

2 2η

IDH₇CHJ) H

11

Vi η»βη"Λ

η + ρ-* 10

■α¹

η + ρ= 10

Beispiel 1$ .

Man gibt Muffs aus Polyamid 6->Texturgarn in eine offene Färbevorrichtung (faekapparat). Getrennt wird eine ca. 40° warme Flotte, die, bezogen auf das Textilmaterialgewicht, 2,0% 40%ige Essigsäure und 3,0% des im Beispiel I verwendeten Hilfsmittelgemisches enthält, zubereitet (Flottenverhältnis ca. I : 15). ;

Diese Flotte pumpt man in die Färbevorrichtung. Darauf,, erhöht pan die Temperatur der Flotte schnell auf 96° und behandelt das Färbegut bei dieser Temperatur während 30 Minuten. Hierauf erhöht man den pH'Wert des Färbebades durch Zusatz von wässriger Ammoniaklösung auf β,0. Nachdem die Flotte gut durchgemischt ist, setzt .man, bezogen mi das Textilmaterialgewicht, 0,5% Farbstoff der Formel .-.-.-.--.-_;

ORIGINAL INSPECTED

in der 10-fachen Menge Wasser vorgelöst zu und färbt weitere 60 Minuten bei 96°. Dann wird die rot gefärbte Ware warm und kalt gespült und getrocknet. '

Eine aus dem so gefärbten Garn angefertigte Strickware ist frei von Streifen und gleichmässig.

Beispiel 14

Zu 300 ml 70° warmem Wasser setzt man 0,5 g des im Beispiel 5 verwendeten Hilfsmittelgemisches und 0,2 ml 85%ige Ameisensäure zu. In der erhaltenen Flotte werden 10 g Trikot aus Polyamid 6.6-Texturgarn während 15 Minuten bei 70° vorbehandelt. Hierauf werden der Flotte 0,04 g Farbstoff der Formel

2 Na

(' Vn = ν

in 4 ml Wasser gelöst, zugesetzt und die Flotte innerhalb 20 Minuten zum Kochen erhitzt."Anschliessend wird unter ständigem Bewegen des Färbegutes während einer Stunde bei Köchtemperatur gefärbt, worauf man die erhaltene braune Färbung spult Urid trocknet.

Die resultierende Färbung^ Wt^:\tekiritlieh" ruhiger als eine ohne Zusatz des oben aufgefünVtetf^^lr'smlit^igem^sdhes Verhaltene Ausfär^· bung, .

009848/1890

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum gleichmässigen, streifenfreien Färben von Fasermaterial aus synthetischem Polyamid von unterschiedlicher Farbstoff äff inität, dadurch gekennzeichnet, dass man das Fasermaterial bei einem pH-Wert von 2 bis 7 und bei Temperaturen von 30 bis 130⁰C mit der wässrigen Lösung eines Hilfsmittelgemisches, das aus

a) mindestens einer anionaktiven Verbindung der Formel I,

(So₃X)_n ^(I)

in der .'

R einen Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, X ein Kation und

η eine Zahl von 1 bis 2 bedeuten,

- C - C - 0 - (II)

aufweist, sowie gegebenenfalls .

c) weiteren in der Färberei üblichen Hilfsmitteln besteht, vorbehandelt, hierauf bei Temperaturen von 30 bis 1OO^CC gelösten anionischen Farbstoff zusetzt und die Färbung in der Hitze fertigstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer anionaktiven Verbindung der Formel I, in der R einen Alkylrest mit 9 bis 12 Kohlenstoffatomen, X ein Alkalimetallion oder das Ammoniumion und η die Zahl 2 bedeuten. · - ,

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer .kationaktiven Verbindung der Formel III,

00984 8/1890

r ■*

in der

Y Y Λ
*K®A^ - ™ - ⁰Zm - (CH₂-CH₂-O)_n - H

R,

CH - CH - 0 (CH₂-CH₂-O) - H

1 *2

(IH)

R, einen Alkyl- oder AlkenyIrest mit lO bis 18 Kohlenstoffatomen, R₂ einen niederen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, von Υ, und Y₂ ein Y Wasserstoff und das andere Y Wasserstoff oder

den Phenylrest,
m 0 oder 1,

η und ρ ganze Zahlen, deren Stimme 6 bis 18 beträgt, und A das Aequivalent eines Anions bedeuten.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von anionaktiver und kationaktiver' Verbindung in einem gegenseitigen Gewichtsverhältnis von 1 : 1 bis 10 : 1.

5. Verfahren nach Ansprüchen Ibis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Vorbehandlung bei einer Temperatur zwischen 40 und 95⁰C durchfuhrt.

6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Färbung bei Kochtemperatur durchführt.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Färbung bei Temperaturen Über 100⁰C unter Druck durchführt.

8. Verfahren nach Ansprüchen I bis 5* dadurch gekennzeichnet, dass man die Vorbehandlung bei Kochtemperatür vornimmt, darin den vorge-ItJsten Farbstoff zusetzt und die Färbung bei der gleichen Temperatur fertigstellt.

1S9Ö

- 14 -

9. Zum gleichinässigen, streifenfreien Färben von Fasermaterial aus synthetischem Polyamid von unterschiedlicher Farbstoffäffinität durch Vorbehandlung desselben bei einem pH-Wert von 2 bis 7 und bei Temperaturen von 30 bis 13O⁰C, anschliessendem Zusatz bei Temperaturen von 30 bis 100⁰C von gelöstem anionischem Farbstoff und Fertigstellung der Färbung in der Hitze geeignete wässrige Lösung eines Hilfsmittelgemisches, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie a) mindestens eine anionaktive Verbindung der Formel I,

in der .

R einen Alkylrest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, X ein Kation und

η eine Zahl von 1 bis 2 bedeuten,

b) mindestens eine kationaktive, gegebenenfalls quaternisierte Verbindung, die mindestens ein basisches Stickstoffatom aufweist, an welches mindestens eine Polyglykolätherkette und mindestens ein aliphatischer Rest mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen gebunden sind, wobei das Molekül 8 bis 20 Gruppierungen der Formel II

- C - G - 0■ - (II)

aufweist, sowie gegebenenfalls

c) weitere in der Färberei Übliche Hilfsmittel ' enthält.

ORIGINAL INSPEOTID

£i§S§4§/1i§§