DE2049344C - Verfahren zur Behandlung von cellulosehaltigen Materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Behandeln, insbesondere das Färben von cellulosehaltigen Materialien in flüssigem Ammoniak sowie die Behandlung von cellulosehaltigen Materialien mit optischen Aufhellern.

Das Färben von cellulosehaltigen Materialien wird im allgemeinen in einem wäßrigen Färbebad durchgeführt, entweder mittels eines Substantiven Färbeverfahrens, bei dem der Farbstoff während einer bestimmten Zeit auf die Faser aufgebracht wird, oder mittels eines Foulardierverfahrens, bei dem der Farbstoff mechanisch auf die Faser aufgebracht und anschließend durch eine weitere Behandlung fixiert wird.

Lösungsmittel, die das Färben erleichtern, oder Lösungsmittel zum Färben haben bei der Anwendung bestimmter Farbstoffe auf Textilfasern besonderes Interesse gefunden, wobei bei derartigen Verfahren bestimmte Vorteile vorhanden sind.

Es ist bekannt, Textilmaterialien mit flüssigem Ammoniak zu behandeln, um ihren Glanz zu erhöhen, indem man beispielsweise das Material einige Minuten in flüssiges Ammoniak taucht. In der britischen Patentschrift 1 136 417 ist ein Verfahren zum Behandeln von cellulosehaltigen Textilmaterialien beschrieben, das darin besteht, daß man zunächst das Material mit flüssigem Ammoniak behandelt und das Material anschließend einer Ammonite _r.tfernungsbehandlung unterwirft, wobei während der Behandlung, bei der das Ammoniak entfernt wird, das Material einer Dehnwirkung unterworfen wird, wodurch man eine Dehnune des Materials von iÖ bislÖ% erreicht, berechnet auf die Länge des Materials unmitteftar nach der ßlandliml mit flüssigem Ammoniak Es scheu« dSSlaß flüssiges Ammoniak auf ceüutosehaluges Tonmaterial keinen zerstörenden Emfluß zeigt
rSr^endemeisewurfenungelunde^daß trotz

der niedrigen Temperaturen, die verwendet werden, iüL^Xmoniak auch insofern,gute Ergebnisse Sfwenn man es als Lösungsmittel beim Farben von «IMosehaltigen Materialien mit direkten Färbst oder für die Behandlung yon ceDulosehalügen Materialien mit optischen Aufhellern verwendet Dagegen zeigt es bei der Behandlung von Polyester-, fSyamid-oder Polyaciylnitrflmatenahen keinen,so günstigen Einfluß. Es kann angenommen werden daß ^flüssige Ammoniak ein Aufquellen der CeUulosefasern bewirkt und dadurch den Einbau von Farbstoff und optischen Aufhellern erleichtert; dieses Aufquellen scheint bei Polyester-, Potyamid- WoU- oder Polyacrylnitrilmaterial nicht zu erfolgen. Erfindungsgemäß werden direkte Farbstoffe oder optische Aufheller auf cellulosehaltigen Materialien aufgebracht, indem man dieses Material mit einer Losung des Direktfarbstoffs oder des optischen Aufhellers in flussigem Ammoniak während einer bestimmten Ze.t behandelt und durch geeignete Maßnahmen Zurückbleibens Ammoniak aus dem Material entfernt. Anschließend wird das Material wie üblich gespult und

^SetVon den cellulosehaltigen Materialien sind Baumwolle und Viskose für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet.

Von den vielen Farbstoffklassen sind nur Direktfarbstoffe für die vorliegende Erfindung geeignet. Reaktivfarbstoffe zeigen unter den erfindungsgemaßen Bedingungen keine Affinität Für Cellulosematerial. wahrscheinlich weil die Temperatur so niedrig ist.

Die Konzentration des verwendeten Farbstoffes im flüssigen Ammoniak hängt von seiner Löslichkeit ab, und sofern durch die Löslichkeit keine Grenzen gegeben sind, können Lösungen für das Foulardierverfahren in üblicher Konzentration verwendet werden, d. h. bis ungefähr 150gl.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man das cellulosehaltige Material in eine Lösung des direkten Farbstoffs oder des optischen Aufhellers in flüssigem Ammoniak im Bereich des Siedepunktes, d. h. bei -33° C, während einer bestimmten Zeit, beispielsweise 10 Minuten, eintaucht, das Material anschließend aus der Lösung entfernt und das auf dem Material zurückgebliebene Ammoniak in einem warmen Luftstrom während etwa 5 Minuten verdampft. Andere Verfahren zur Entfernung des Ammoniaks sind beispielsweise Erwärmen des Materials durch Infrarot, Behandeln mit Dampf, Eintauchen in ein wäßriges Bad oder dielektrisches Erwärmen.

Geeignete Eintauchzeiten beim Färben von Cellulosematerial mit Direktfarbstoffen aus flüssigem Ammoniak hängen von der Farbstoffkonzentration und der Farbnuance ab. Die zum Färben am besten geeigneten Eintauchzeiten können leicht bestimmt werden und liegen im allgemeinen zwischen 5 Sekunden und 10 Minuten. In der Praxis ergeben nur die helleren Farbnuancen adäquate Resultate bei Eintauchzeiten von weniger als 60 Sekunden; deshalb wird die Verwendung von Farbstoffen gemäß der vorliegenden Erfindung bei kontinuierlichen Verfahren weitgehend auf helle Farbtöne beschränkt sein.

Gemäß einer anderen Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung kann das cellulosehaltige Material mit einer Lösung des Farbstoffes oder optischen Aufhellers in flüssigem Ammoniak nach einem kontinuierlichen Foulardierverfahren behandelt werden. Das restliche Ammoniak wird dann wie zuvor beschrieben anschließend abgedampft.

Obwohl, wie eingangs erläutert, das flüssige Ammoniak die Cellulosefasern aufzuquellen scheint, scheint das Ammoniak selbst die Fasern in keiner Weise zu strecken. Andererseits kann das erfindungsgemäße Verfahren, sofern erwünscht, jederzeit mit einem Verfahren kombiniert werden, welches das Celluloseanaterial während der Behandlung mit Ammoniak oder während der Entfernung von Ammoniak einer Dehnung unterwirft.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung, ohne sie jedoch zu beschränken.

Beispiel

An Baumwolle und Viskose wurden je Vergleichs-Färbeversuche in jeweils drei Gruppen für jeden der Farbstoffe

CH₃ HO₃S

HO₃S

H₂N-/~~\-N=N

SO₃H

HO₃S,

SO₃H

. Λ

OH

SO₃H

SO₃H

SO₃H

bei Konzentrationen von 3 g/l und 30 g/l durchgeführt.

In diesen Vergleichsversuchen wurde erstens jedes Material in eine wäßrige Lösung des Farbstoffs bei Zimmertemperatur (20⁰C) während 10 Minuten eingetaucht, dann entfernt, gespült und getrocknet. Zweitens wurde jedes Material in eine Lösung des Farbstoffes in flüssigem Ammoniak während 10 Minuten eingetaucht, das Material entfernt und das zurückbleibende Ammoniak auf dem Material in warmer Luft während 5 Minuten abgedampft und das Material anschließend gespült und getrocknet. Drittens wurde mittels des üblichen Färbeverfahrens während 90 Minuten bei 95° C in Gegenwart von 20 g/l Glaubersalz gefärbt.

Nach dem Färben wurden die Materialien je bei 50⁰C während 30 Minuten mit Seife gewaschen.

Sowohl bei 3 g/l Farbstoff als auch bei 30 g/l waren der Wechsel des Farbtons und die Färbung, die man nach dem Seifen der Materialien erhielt, unter Verwendung von flüssigem Ammoniak den Färbungen nach bekannten Verfahren gleich oder nicht viel schlechter.

Diese Versuche zeigen, daß man beim Färben von cellulosehaltigen Materialien mit Direktfarbstoffen aus flüssigem Ammoniak Ergebnisse erreichen kann, die mindestens genausogut sind wie solche, die man nach bekannten Färbeverfahren erhält. Zudem erreicht man eine bis 6fache Zunahme der Färbegeschwindigkeit, und es bietet sich die Möglichkeit, ohne Erwärmen des Färbebades auszukommen. "

Beispiel 2 Weitere Tests wurden mit optischen .\ufhellem der Formeln

NH>

SO₃H

SO₃H

SO₃H

N(CH₂CH₂OH)₂

SO₃H

NH

SO₃H

'' y-NH —\~y~~ ^{cH =cH}

N-CH,
I
CH₂CH₂OH

SO₃H

N(CH₂CH₂OH)₂

NH

N-CH₃

CH₂CH,OH

ausgeführt.

In Vergleichsversuchen wurden auch hier erstens Baumwoll- und Viskoseproben in wäßrige Lösungen der optischen Aufheller bei Zimmertemperatur (20° C) während 10 Minuten bei einem Flüssigkeitsverhältnis von 10:1 eingetaucht. Zweitens wurden Proben von jedem Material in eine Lösung der optischen Aufheller beim Siedepunkt des flüssigen Ammoniaks während 10 Minuten bei einem Flüssigkeitsverhältnis von 10:1 eingetaucht, und drittens wurden Proben von jedem Material nach üblichen Verfahren behandelt, indem man sie 20 Minuten in eine Lösung von 40° C. die 20 g/l Glaubersalz und optischen Aufheller enthält, bei einem Flüssigkeitsverhältnis von 50:1 eintaucht. Die jeweiligen Ergebnisse wurden visuell ausgewertet. Dabei ist festzustellen, daß die Ergebnisse bei den Zimmertemperatur-Vergleichsversuchen nicht brauchbar waren, im Gegensatz zu solchen, die man durch Behandlung mit flüssigem Ammoniak erreicht hatte, welche ebenbürtig oder nicht viel schlechter sind als diejenigen, die man durch bekannte Behandlung erhielt. Aus den Versuchen ist ferner zudem ersichtlich, daß die Behandlungsgeschwindigkeit mit optischen Aufhellern in flüssigem Ammoniak doppelt so hoch ist, verglichen mit bekannten Verfahren, und daß man ohne Erwärmen des Behandlungsbades auskommt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Farben von CellulosemateriaL dadurch gekennzeichnet,daßeinDirekt- S farbstoff oder ein optischer Aufheller auf Cellulosematerial durch Behändem dieses Materials mit einer Lösung eines direkten Farbstoffes oder eines optischen Aufhellers in flüssigem Ammoniak aufgebracht wird, wonach anschließend jeg- licher Ammoniak vom Material entfernt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Cellulosematerial in einer Lösung des direkten Farbstoffes oder des optischen Aufhellers beim Siedepunkt des flüssigen Ammo- is niaks behandelt wird.

3. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintauchzeit des Cellulosematerials im flüssigen Ammoniak zwischen 3 Sekunden und 10 Minuten liegt zo

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Cellulosematerial mit einer Lösung des Direktfarbstoifes oder des optischen Aufhellers in flüssigem Ammoniak mittels eines kontinuierlichen Foulardierverfahrens behandelt wird, unter anschließendem Entfernen von zurückbleibendem Ammoniak auf dem Material.

5. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Material während der Behandlung mit Ammoniak oder während des Entfernens des Ammoniaks einer Dehnung unterworfen wird.