DE2057176C3 - Verfahren zum unregelmäßigen Färben von Cellulosefasern - Google Patents

Description

Aus der deutschen Patentschrift 1 244 104 ist es bekannt, cellulosehaitiges Garn mit Reaktivfarbstoffen unregelmäßig ir. der Weise zu farben, daß nach dem Verweben oder Verwirken der gefärbten Ware kein Farbrapport auf den daraus gefertigten Textilien erscheint. Gemäß dieser Färbetechnik, welche die Praxis als »Space-Dyeing« bezeichnet, wird in das aufgespulte Fasermaterial an verschiedenen Stellen eine alkalische Reaktivfarbstofflösung eingespritzt, und danach wild der Garnwickel sich selbst so lange überlassen, bis der Farbstoff chemisch mit der Cellulose reagiert hat. Je nach der Anzahl der Injektionsstellen läßt sich beim Einsatz mehrerer Reaktivfarbstoffe von unterschiedlichem Farbton ein entsprechender Vielfarbeneffekt auf dem Wickelkörper erzielen, wobei für jede Nuance eine gesonderte Injektionsstelle benötigt wird.

Dieses bekannte Verfahren besitzt jedoch den Nachteil, daß sehr lange Verweilzeiten zur Fixierung der Farbstoffe auf der Faser erforderlich sind, was auf Kosten der Produktionsgeschwindigkeit geht. Ferner genügen Färbungen mit Reaktivfarbstoffen in vielen Fällen nicht den Echtheitsbedingungen einer schweren Kochwäsche, z.B. einer Wäsche bei 95°C mit Seife und Alkali. Schließlich ist die Anwendung von Reaktivfarbstoffen im allgemeinen mit relativ hohen Farbstoffkosten verbunden.

Es wurde nun gefunden, daß sich auf cellulosehaltigern Garn oder Kardenband durch Injektion von Färbeflüssigkeit an mindestens einer ausgewählten Stelle in das aufgewickelte Fasermaterial sehr gut kochechte, bezüglich Produktionsgeschwindigkeit günstigere sowie im Hinblick auf die Farbstoffkosten — besonders in tiefen Tönen — preiswerte, vielfarbige, d. h. mehr Nuancen als Injektionsstellen aufweisende, unregelmäßige Färbungen erzielen lassen, wenn man in die Wickelkörper aus dem Textilgut zuerst eine oder mehrere wäßrige Lösungen einspritzt, die alkalisch wirkend? Substanzen und Mischungen aus mindestens zwei zur Azokupplung befähigten Komponenten von unterschiedlichem Diffusionsvermögen enthalten, und durch Kuppeln⁸ einer einzelnen
Zg auf Mischungen von mehreren Kupplungskon, poJnten wird seit langer Zeit praktmert. Es war daher besonders überraschend, als es ?«* im Verlauf de« erfindungsgemäßen Verfahrens zeigte, daß Kupplungs-Smponinlen auf Cellulosemateriahen zua! Teil derart unterschiedlich diffundieren, so daß man dadurch in die Lage versetzt ist, beim Injizieren einer Mischung von Kupplungskomponenten mit solcnem Verhalte·.! in eine Spule sowie nachfolgender Imprägnierung demselben mit einer Diazoniumverbindung im Bereu-r. der Einspritzstelle einen aus der Mischfarbe bestehenden inneren Kern und eine in der Nuance davon abweichende Randzone zu erhalten. Vom Farben aus langer Flotte im Färbeapparat, welches der Injektionsmethode im Prinzip entspricht, sind vergleich bare Effekte bisher nicht gelaufig.

Zur Injektion in'die aufgespulten Garne kommen verfahrensgemäß Kupplungskomponenten mit oevorzugt substanti vem Charakter gegenüber demFasermateriai in Beirachi Hicibci handelt es sie. u.«. τ erbindungen, die in Nachbarstellung zu einer Hydroxvgruppe kuppeln und keine löslich machenden Gruppen aufweisen, insbesondere Arylamide von aromatischen oder heterocyclischen o-Hydroxycarbonsauren oder von Acylessigsäuren sowie andere aromatische oder heterocyclische Hydroxyverbindungen und Verbindungen, die eine enolisierbare oder enolisierte Ketomethylengruppe enthalten, welche sich in einem heterocyclischen Ring befindet. Derartige Substanzen sind beispielsweise Arylamide der 2,3-Hydroxynaphthoesäure, der 2-Hydroxyanthracen-3-carbonsäure, der 4-Hydroxydiphenyl-3-carbonsäure, der 2-Hydroxycarbazol-3-carbonsäure, der 3-Hydroxydiphenylenoxyd-2-carbonsäure, der 3-Hydroxydiphenylensulfid-2-carbonsäure, der Acetessigsäure oder der Benzoylessigsäure. Weiterhin haben sich unter anderem Hydroxybenzole, Polyhydroxybenzole, Hydroxynaphthaline und Pyrazolone als geeignet erwiesen, die gegebenenfalls durch nichtionogene Reste substituiert sind.

Die Feststellung der für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Mischungen von Kupplungskomponenten gestaltet sich für den Fachmann sehr einfach und relativ schnell. Für die Auswahl von im Farbton interessierenden Produkten steht eine große Anzahl von Musterkarten der Farbstoffhersteller zur Verfügung. Zur Prüfung der Kupplungskomponenten im Hinblick auf ihr Diffusionsvermögen werden von den ins Auge gefaßten Substanzen wäßrige Lösungen hergestellt, aus mindestens zwei solcher Lösungen eine Mischung zusammengesetzt und davon jeweils eine kleine Menge, z. B. ein Tropfen oder 3 ecm, auf ein Filterpapier aufgebracht, das so imprägnierte Filtrierpapier anschließend getrocknet und danach in die wäßrige Lösung einer Diazokomponente getaucht. Bei Mischungen von unterschiedlich diffundierenden Einzelbestandteilen der Kombination erhält man auf der Unterlage im Kern der Auftragsstelle einen Farbton, der sich aus der Mischfarbe der entstandenen

Azofarbstoffe zusammensetzt, während der Auslauf in der Randzone nach und nach in den reinen Farbion des Azofarbstoffe aus der rascher bzw. weiter diffundierenden Kupplungskomponente übergeht. Durch Mischungen von mehr als zwei unterschiedlich diffundierenden Kupplungskomponenten kann die Vielfalt der entstehenden Nuancen noch wesentlich erhöht werden.

Als Alkali läßt sich in den Injektionslösungen jede beliebige anorganische, alkalisch wirkende Substanz verwenden; vorzugsweise wird jedoch Natronlauge eingesetzt. Diesen Injektionsflotten können zur besseren Durchdringung des Garns noch handelsübliche, nichtionogene oder anionische Netzmittel, z. B. auf Basis der Umsetzungsprodukte von Alkyienoxyden mit Alkylphenolen, von Gemischen aus höheren Oxälkylaten von Alkanolen bzw. Alkylphenole!!- und Alkylschwefelsäureestern von Alkan- bzw. Alkylaryisuifonsäuren oder von Naphthaiinsulfonsäurederivaten, zugefügt werden. In den meisten Fällen werden Injektionsflüssigkeiten von etwa Raumtemperatur angewendet.

Entsprechend den Maßnahmen zur Durchführung der Erfindung wird die alkalische Lösung der Kupplungskomponenten unter Druck an mindestens einer Stelle in den Wickelkörper gespritzt. Hierbei breitet sich die Injektionsflüssigkeit längs der Einspritzzone begrenzt aus, so daß in dem aufgespulten Material gefärbte und ungefärbte Re.reiche verschiedener Länge und völlig unregelmäßiger Anordnung erzeugt werden. Selbstverständlich kann die Menge der eingespritzten Kupplungskomponenten variiert werden. Sie hängt von dem gewünschten Verhältnis von gefärbtem zu ungefärbtem Garn ab. Das Einspritzen der Flotte kann einzeln oder an mehreren getrennten Stellen zugleich erfolgen, wobei zur Erzielung eines bestimmten Musters die Einspritzstellen natürlich in bestimmter Weise gewählt werden müssen. Ebenso können erfindungsgemäß zur Herstellung eines mehrfarbig gefleckten Fadens nebeneinander Kupplungskomponenten, die bei der Entwicklung mit der Diazokomponente verschiedenfarbige Musterungseffekte ergeben, separat oder gleichzeitig in die Wicklung gepreßt werden.

Der Injektionsmechanismus enthält als hauptsächlichsten Bestandteil eine hohle Einstechnadel, deren Schaft perforiert ist (weitere Einzelheiten s. Firmenschrift »Astrodyed Technical Manual«, Astro Dye Works, Inc., Calhoun, Georgia 30 701/USA, S. 12, F i g. 14). Die Länge dieser Nadel entspricht etwa der Dicke der zu behandelnden Spulenwicklung. Der Injektionsnadelträger läßt sich in seiner Stellung derart verändern, daß die Einstechnadel mit ihrer Spitze den Wickelkörper von der äußeren Garnlage her bis zur gewünschten Position im Inneren der Wicklung hin durchdringt und der Durchfluß der Flotte einsetzt. Durch rückläufige Bewegung des Nadelträgers wird der Flüssigkeitszufluß wieder unterbunden.

Nach der Injektion mit der alkalischen Lösung von mindestens zwei verschieden stark diffundierenden Kupplungskomponenten werden die Garnwickel entweder getrocknet oder naß weiterverarbeitet. Durch eine Zwischentrocknung der Spulen kann man zwar eine etwas bessere Farbausbeute erhalten, jedoch wird diese bei der Verfahrensvariante ohne Zwischentrocknungsoperation durch die höhere Produktionsgeschwindigkeit bezüglich der Wirtschaftlichkeit einer solchen zusätzlichen Maßnahme überkompensiert.

Es wurde nämlich überraschenderweise gefunden, daß sich nach einer kurzen Verweilzeit der feuchten Wickelkörper nach der Injektion von nur etwa 5 bis 10 Minuten bei Raumtemperatur bereits eine sehr gute Farbausbeute erreichen läßt, die durch längere Verweilzeiten oder Temperaturerhöhung praktisch nicht mehr verbessert wird.

Im Anschluß an das Verweilen bzw. die Trocknung dar Garnwickel wird durch Imprägnierung der Ware

ίο mittels der Diazokomponente die Kupplung zum Azofarbstoff vollzogen.

Als Diazoniumverbindungen für die Entwicklung der Azofarbstoffe können verfahrensgemäß alle primären aromatischen Amine eingesetzt werden, die mit den vorstehend genannten Kupplungskomponenten wassen-nlösliche Mono-, Dis- oder Polyazofarbstoffe ergeben, also auch Tetrazoniumverbindungen von aromatischen Diaminen, ebenso die durch Stabilisierung aus den entsprechenden Aminen erhäitliehen Echtfärbesalze. Die hier geeigneten Amine, zu denen auch Aminoazofarbstofle zählen, besitzen keine ionogcnen Substituenten.

Im allgemeinen werden zur Kupplung nach dem neuen Verfahren schwach saure Entwicklungsbäder eingesetzt. Der pH-Wert dieser wäßrigen Lösungen der Diazokomponente wird dabei mittels dafür bekannter Puffergemische oder schwacher Säuren, vorwiegend Essigsäure, auf den Bereich zwischen 4,5 und 6,9 eingestellt. Mitunter ist es vorteilhaft, diesen Imprägnierungsbädern noch handelsübliche, nichtionogene Dispergiermittel, z. B. auf Basis der Umsetzungsprodukte von Alkylenoxyden mit Kresol-Campher-Harzen, oder von Gemischen aus oxalkylierten Fettalkoholen und höhermolekularen Polyglykoläthern, zuzufügen. Die verfahrensgemäßen Maßnahmen zur Kupplung erfolgen im Hinblick auf die Produktionsgeschwindigkeit vorteilhafterweise in einem Garnfärbeapparat während 10 bis 45 Minuten, vorzugsweise 20 Minuten, bei Temperaturen zwischen 20 und 50° C, vorzugsweise bei Raumtemperatur.

Abschließend werden die Spulen wis üblich nachbehandelt und getrocknet. Die erfindungsgemäß erzeugten Färbungen weisen die für Eisfarben typisch guten Echtheitseigenschaften auf.

In den nach dem beanspruchten Verfahren gefärbten textlien Artikeln können die Cellulosefasern in nativer oder regenerierter Form vorliegen. Die für das Färben von Garn gemachten Aussagen treffen gleichermaßen auch für Kardenband zu.

Die nachstehend beschriebenen Beispiele sollen die Durchführung des beanspruchten Verfahrens näher erläutern, ohne es jedoch in irgendeiner Hinsicht auf die dort gezeigten Bedingungen zu beschränken.

Beispiel 1

In eine Kreuzspule aus 650 g aufgewickeltem Baumwollgarn wird an verschiedenen Stellen der Spulenwicklung eine Injektionslösung der nachstehend angegebenen Zusammensetzung eingespritzt, wobei die Flottenaufnahme durch das Fasermaterial 150%, bezogen auf das Gewicht der trockenen Ware, beträgt. Nach lOminütigem Verweilen des Wickelkörpers bei Raumtemperatur wird dieser — ohne Zwischenspülung— in einem Färbeapparat im Flotten verhältnis von 1 :10 sowie bei 30° C für 20 Minuten mit dem unten beschriebenen Entwicklungsbad behandelt. Abschließend wird das Textilgut wie üblich nachbehandelt und getrocknet.

Injektionslösung setzt sich aus einer Zweiermischung von etwa gleichen Gewichtsmengen der folgenden Lösungen I a) und 3 b) zusammen.

Lösung 1 a)
7 g der Verbindung der Formel

OH

CO-NH

OCH₃

NH-CO-CH₂-CO-CH₃

Entwicklungsbad
Ein Littr Wasser enthält S g des Amins der Formel

OCH₃

-NH₂

γ _/qh₅

SO₂-N

QH₅

das mittels Natriumnitrit und Salzsäure diazotiert wurde und wobei man die erhaltene Diazoniumsalzlösung durch Zugabe von Natriumacetat abstumpft, 3,5 ecm Essigsäure (50%ig) sowie 1 g eines Dispergiermittels auf Basis von Gemischen aus oxalkylierten Fettalkoholen und höhermolekularen Polyglykoläthern.

Man erhält eine Spule, deren Garn im Kern der Injektionsstelle einen tiefen Rotton besitzt, der in der zugehörigen Randzone zu einem Gelb ausläuft.

Bei spie! 2

Eine Kreuzspule aus Baumwollgarn wird entsprechend der Vorschrift im Beispiel 1 behandelt, als Injektionslösung sowie Entwicklungsbad werden hier verwendet:

Injektionslösung setzt sich aus einer Zweierrnischung von etwa gleichen Gewichtsteilen der folgenden Lösungen 2 a) und 2 b) zusammen.

werden in 7 ecm denaturiertem Äthylalkohol, 3,5 ecm Natronlauge von 38° Be und 14 ecm Wasser von 40⁰C gelöst. Die so erhaltene Lösung wird mit 2,5 g eines Netzmittels auf Basis von Gemischen aus höheren Oxalkylaten von Alkanolen bzw. Alkylphenolen und Alkylschwefelsäureestern von Alkan- bzw. Alkylarylsulfonsäuren sowie 4 ecm Natronlauge von 38° Be versetzt und durch Auffüllen mit Wasser von 25⁰C auf 0,5 leingestellt.

Lösung Ib)
7 g der Verbindung der Formel

CH₃-CO-CH₂-CO-NH —

CH₃

werden in 7 ecm denaturiertem Alkohol und 7 ecm Natronlauge von 38° Be gelöst. Die so erhaltene Lösung wird mit 2,5 g eines Netzmittels entsprechend Lösung la) und 4ecm Naironlauge von 38⁰Be versetzt und durch Auffüllen mit kaltem Wasser auf 0,51 eingestellt.

45 Lösung 2 a)
Wie unter Beispiel 1, Lösung la).

Lösung 2 b)
7 g der Verbindung der Formel

CO-NH

OCH₃

werden mit einer Mischung aus 7 ecm denaturiertem Äthylalkohol, 7 ecm Wasser von 40 C, 2 ecm Natronlauge von 38° Be und 3,5 ecm Formaldehyd (33%ig) gelöst. Die so erhaltene Lösung wird mit 2,5 g eines Netzmittels entsprechend Lösung 1 a) vom Beispiel 1 und 6 ecm Natronlauge von 38° Be versetzt und durch Auffüllen mit Wasser von 25°C auf 0,5 I eingestellt.

Entwicklungsbad

Wie unter Beispiel 1.

Man erhält eine Spule, deren Garn im Kern der Injektionsstelle einen tiefen Violett-Ton besitzt, der in der zugehörigen Randzone über ein Rotviolett nach einem kräftigen Braunrot ausläuft.

Beispiel 3

In analoger Weise wie im Beispiel 1 wird eine Kreuzspule aus Baumwollgarn mit nachstehend beschriebener Injektionslösung sowie Entwicklungsbad behandelt.

Injektionslösung setzt sich aus einer Zweiermischung von etwa gleichen Gewichtsteilen der folgenden Lösungen 3 a) und 3 b) zusammen.

Lösung 3 a)
7 g der Verbindung der Formel

55

60

OH CH₃O

CO

-NH

werden mit 14 ecm denaturiertem Äthylalkohol, 7 ecm heißem Wasser und 3,5 ecm Natronlauge von 38° Be gelöst. Die so erhaltene Lösung wird mit 2,5 g eines Nelzmittels entsprechend Lösung 1 a) vom Beispiel 1 und 4 ecm Natronlauge von 38° Be versetzt und durch Auffüllen mit Wasser auf 0.5 1 eineestellt.

Lösung 3 b) Wie unter Beispiel 2, Lösung 2b).

Entwicklungsbad Wie unter Beispiel 1.

Man erhält eine Spule, deren <"iarn im Kern der Injektionsstelle einen tiefen Schwarzviolelt-Ton besitzt, der in der zugehörigen Randzone über ein Violett nach einem Dunkcloliv ausläuft

Entsprechende Ergebnisse wie in den vorhergehenden Beispielen lassen sich erzielen, wenn man an Stelle von Garn bei den Färbungen cellulosehaltigen Kardenband einsetzt.

309 AS2 V

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum unregelmäßigen Färben von cellulosehaltigen! Garn oder Kardenband durch Injektion von Färbeflüssigkeit an mindestens einer ausgewählten Stelle in das aufgewickelte Fasermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Wickelkörper aus dem Textilgut zuerst eine oder mehrere wäßrige Lösungen einspritzt, die alkalisch wirkende Substanzen und Mischungen aus mindestens zwei zur Azokupplung befähigten Komponenten von unterschiedlichem Diffusionsvermögen enthalten, und anschließend zur Entwicklung der Azofarbstoffe die so behandelte Ware mit einer schwach sauren wäßrigen Flotte von Diazoniumverbindungen aus aromatischen Aminen imprägniert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die feuchten Wickelkörper vor der Behandlung mit der Diazokomponente kurze Zeit bei Raumtemperatur verweilen läßt.

anschließend zur Entwicklung der Azofarbstoffe die ^behandeUe Ware mit einer schwach sauren wäßrigen HoS von Diazoniumverbindungen aus aromatischen

^& des zuvor beschriebene.