DE2527962A1

DE2527962A1 - Verfahren zur behandlung von cellulose-fasern

Info

Publication number: DE2527962A1
Application number: DE19752527962
Authority: DE
Inventors: Otto Berenstecher; Klaus Dr Langheinrich; Horst Renziehausen
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1975-06-24
Filing date: 1975-06-24
Publication date: 1977-01-13
Also published as: CH614825B; GB1517824A; JPS525395A; FR2317412A1; CH614825GA3; FR2317412B1; US4106903A

Description

Bayer Aktiengesellschaft

2 5 2 7 9 R ? Zentralbereich

^ ü ^ / 3 D ^ Patente, Marken

und Lizenzen

509 Leverkusen. Bayerwerk Mi/kn

7 ?. Juni 1975

Verfahren zur Behandlung von Cellulose-Fasern

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung von Cellulose-Fasern vor der Garnherstellung mit FixiermitteIn₀ Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß Cellulose-Fasern oder deren Mischungen mit Synthesefasern in Form eines dublierten, vorverstreckten Faserbandes mit Fixiermitteln der allgemeinen Formel

R₁ R/,

I¹C+) Γ

R₂-N - CH₂ - C CH₂ i X¹H-' (I)

R3 ^0'

in der

R₁, R₂ und R₅ für eine C^-C^-Alkylgruppe oder eine durch

Hydroxyl substituierte C₂-C^-Alkylgruppe

stehen oder

R^ und R₂ zusammen mit N ringgeschlossen sein können, R4 für Wasserstoff oder eine Methylgruppe,

X ⁿ(~) für ein Anion und
η für 1, 2 oder 3 stehen,

und mit Klebemitteln imprägniert und anschließend einem Fixierprozeß unterworfen werden.

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ORIGINAL INSPECTED

Dabei können entweder gleichzeitig anionische Farbstoffe, vorzugsweise vom Typ der Direkt-Farbstoffe, aufgebracht werden, oder das Färben kann im Anschluß an die Imprägnierung und Fixierung und gegebenenfalls nach der Weiterverarbeitung der Cellulose zu Garnen, Geweben, Gewirken und Vliesen erfolgen.

Als Anionen Χ^η^·~'' kommen sowohl Anionen anorganischer Säuren, ZoBo das Chlorid-, Bromid-, Sulfat- oder Phosphat-Ion, wie auch organischer Säuren, z.B_o aromatischer oder niederer aliphatischer Sulfonsäuren, wie das Benzolsulfonat-, p-Toluolsulfonat-,. Methansulf onat- oder Äthansulfonat-Ion, ferner die Anionen saurer Alkylester anorganischer Säuren, wie das Methosulf at- und das Äthosulfat-Ion in Betracht.

R. und Rp bilden zusammen mit N vorzugsweise einen 5- oder 6-gliedrigen Ring, beispielsweise einen Pyrrolidin-, Piperidin-, Morpholin- oder Thiamorpholinring.

Als Vertreter der Verbindungen der Formel (I) seien beispielsweise genannt:

N-Trime thyl-N- (2,3-ep oxypr opyl) -ammonium-chlorid, N-Triäthyl-N-(2,3-epoxypropyl) -ammonium-chlorid, N-Tributyi-N- (2,3-epoxypropyl) -ammonium-bromid, N-Pr opyl-N-dime thyl-N- (2,3-epoxypropyl) -ammonium-chlorid, N-Tr ime thyl-N- (2,3-ep oxy-2-me thyl-propyl) -ammonium-me thosulf at, N-Me thyl-N- (2,3-epoxypropyl) -morpholinium-chlorid, N-Äthyl-N- (2,3-ep oxy-2-me thyl-propyl) -thiamorpholinium-chlorid, N-Butyl-N- ( 2,3-epoxypropyl) -piper idinium-b r omid, N-Me thyl-N- (2,3-epoxypropyl) -pyrrolidinium-chlorid, N-Me thyl-n- (2,3-epoxypropyl) -morpholinium-p-toluolsulf onat, N-2-Hydroxyä thyl-N- (2,3-epoxypropyl) -morpholinium-chlorid N-Me thyl-N- (2,3-epoxypropyl) -morpholinium-me thosulf at, N-Äthyl-N- ( 2,3-ep oxy-2-me thyl-propyl) -morpholinium-ä thosulf at.

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Die Herstellung der Verbindungen der Formel (I) kann nach ver schiedenen an sich bekannten Verfahren erfolgen (siehe z.B. Houben-Weyl, "Methoden der Organischen Chemie", Band Xl/2, Seite 611, 4. Auflage 1968; FR-PS 1 450 083, DOS 2 056 002, US-PS 3 737 406).

Die Herstellung erfolgt bevorzugt durch Quaternierung von Aminen der Formel

R₂—N (II)

^R3

in der

R₁ bis R-z die unter Formel (I) angegebene Bedeutung haben,

mit Epoxyverbindungen der Formel

Hai - CH₂ - C CH₂ (ill)

in der

R. die unter Formel (I) angegebene Bedeutung hat und Hai für ein Halogenatom, vorzugsweise ein Chlor- oder Bromatom steht.

Als Klebemittel kommen solche wasserlöslichen, hydroxygruppen freien Verbindungen infrage, die in der Textilchemie auch als Schlichtemittel bekannt sind. Vorzugsweise anwendbar sind Alginate, insbesondere Natrium- oder Ammoniumalginate, Polyacry late oder Polymethacrylate und deren Copolymerisate und

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Polyvinylacetate, die beispielsweise in K. Lindner "Tenside Textilhilfsmittel - Waschrohstoffe", Band II (1964), Seiten 1726 und 1727, beschrieben sind,,

Bei den Cellulose-Fasermaterialien handelt es sich sowohl um Materialien aus natürlicher Cellulose, wie Baumwolle und Leinen, oder regenerierter Cellulose, wie Zellwolle. Als synthetische Fasermaterialien können der Cellulose Polyester-, Polyamid-, Polyacrylnitril-, Modacryl- oder Acetat-Fasern beigemischt werden.

Beispiele für Direkt-Farbstoffe werden in Colour Index, 3. Auflage (I97I) Band 2, Seiten 2005 bis 2478, beschrieben»

Die mit den Fixiermitteln der Formel (I) und Klebemitteln behandelten Cellulose-Materialien können nach der Verarbeitung zu Garnen oder textlien Flächengebilden aus langer oder kurzer Flotte gefärbt werden.

Sowohl die Vorbehandlung als auch die gleichzeitige Behandlung mit den Direkt-Farbstoffen werden so durchgeführt, daß man die Cellulose-Fasermaterialien mit wäßrigen Flotten imprägniert, die die Verbindungen der Formel (I), vorteilhaft in einer Menge von 10 bis 100 g, vorzugsweise 20 bis 60 g, und die Klebemittel, vorteilhaft in einer Menge von 5 bis 50 g, vorzugsweise 10 bis 20 g, je Liter Klotzflotte, das zur Fixierung auf den Fasern erforderliche Alkali, z.B. Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat oder vorzugsweise Natronlauge, und gegebenenfalls den Direkt-Farbstoff enthalten, und nach dem Abquetschen auf eine bestimmte Flottenaufnahme, ZoB. 100 %, einem Fixierprozeß unterwirft.

Die Imprägnierung erfolgt bei 20 bis 80° C, vorzugsweise jedoch bei 25 bis 30° C.

Der Fixierprozeß kann durch 3- bis 10-minütiges Dämpfen bei 100 bis I5Ö⁰ C, vorzugsweise 8-minütiges Dampen bei 103° C,

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durch 1- bis 5-minütiges Dämpfen bei 130 bis 170° C, oder durch 1- bis 5-minütige Trockenbehandlung bei 100 bis 220° C, vorzugsweise 3-minütige Trockenbehandlung bei 150° C, erfolgen.

Die Fixierung kann auch nach dem Kaltverweil-Verfahren vorgenommen werden, indem das geklotzte Material 8 bis 48 Stunden, vorzugsweise 12-24 Stunden, bei Raumtemperatur aufbewahrt wird.

Imprägnierung, Fixierung und Weiterverarbeitung des Faserbandes werden vorzugsweise in der Weise durchgeführt, wie sie in der Schweizerischen Patentschrift 428 514 und in "Textile Month", Januar 1973, Seite 30 ff. beschrieben wird.

In diesen Veröffentlichungen wird ein dubliertes, vorverstrecktes Faserband aus Cellulose-Fasern oder deren Mischungen mit Synthesefasern in einem speziellen Imprägniergerät mit Verklebungsmitteln behandelt und man erhält nach einem anschließenden Trocken-, Thermofixier- oder Dämpfprozess ein Fixband. Dieses Fixband kann unter Umgehung des Flyers direkt der Ringspinnmaschine zugeführt werden oder ergibt nach erneutem Durchlaufen eines zweiten Aggregates ein verarbeitungsfähiges Garn.

Bisher konnte man jedoch mit diesen Verfahren eine befriedigende Fixierung und damit ausreichende Echtheiten der Direkt-Farbstoffe auf der Cellulose-Faser nicht erreichen,.

Mit Hilfe des neuen Verfahrens ist es nun gelungen, eine ausgezeichnete Fixierung zu erzielen. Die Echtheitseigenschaften, insbesondere die Naßechtheiten der erzielten Färbungen, konnten erheblich verbessert werden»

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Darüber hinaus konnte gleichzeitig eine wesentliche Farbvertiefung erzielt werden.

Wegen der ausgezeichneten Fixierwirkung ist es auch möglich, auf das zur Erzielung guter Echtheiten bei diesem Verfahren übliche kochende Seifen der gefärbten Cellulose-Materialien zu verzichten. Es werden bereits durch einfaches heißes Spülen sehr gute Echtheiten erzielt.

Bei Mischungen aus Synthesefasern mit Cellulosefasern, wie z.B. Polyester / Cellulose, kann man neben dem Direkt-Farbstoff für den Cellulosefaser-Anteil auch Dispersionsfarbstoff zum Färben des Polyesterfaser-Anteils den Imprägnierflotten zusetzen,

Die in den folgenden Beispielen angegebenen fünfstelligen C öl our-Index-Nummern beziehen sich auf die Angaben in Colour Index, 3. Auflage (1971), Band 4; die anderen verwendeten Farbstoffe sind in Colour Index, 3. Auflage (1971), Band 2, beschrieben.

Beispiel 1

Ein dubliertes, vorverstrecktes Faserband aus Baumwolle wird in einem Imprägnier ge rät, wie es in der Schweizer Patentschrift 428 514 beschrieben ist, mit einer Flotte getränkt, die die folgenden Verbindungen enthält:

60 g/l N-Methyl-N-(2,3-epoxypropyl)-morpholinium-chlorid 20 g/l Direkt-Farbstoff (C.I. Direct Blue 225)

10 ml/1 Natronlauge 38° Βέ

2 g/l Di-(2-äthyl-hexyl)-mononatrium-phosphat 2 g/l Äthylenglykol
15 g/l Na-alginat (neutrale Alginatverdickung)

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Die Temperatur des Behandlungsbades beträgt 25 C. Nach dem Tränken wird auf eine Flottenaufnahme von 100 % abgequetscht und das Material während 3 Minuten bei 150 hitzebehandlung unterworfen.

C einer TrockenNach der Herstellung eines Garnes, Gespinstes, Gewebes, Gewirkes oder eines anderen textlien Flächengebildes wird in kaltem und heißem Wasser gespült und während weniger Minuten kochend geseift»

Es resultiert eine brillante und echte Blaufärbung mit den folgenden hervorragenden Naßechtheitseigenschaften,

DIN 54-006 Wasserechtheit schwer DIN 54020 Schweißechtheit alk.

DIN 54020 Schweißechtheit sauer DIN 54010 Wäsche 60° C DIN 54011 Wäsche 95° C

5 5

4-5

Es bedeuten: Die obere Zahl = Anbluten von Baumwolle

die untere Zahl = Anbluten von Zellwolle bzw. Wolle,

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Gleich gute Ergebnisse konnten erzielt werden, wenn die Farbstoffe

CIo 35860, 23160,

CIo Direct Green 68,

CI. Direct Blue 243, 244,

C.I. Direct Yellow 58 und 129

verwendet wurden.

Beispiel 2

Ein dubliertes, vorverstrecktes Faserband aus Baumwolle wird in einem Imprägniergerät, wie es in der Schweizer Patentschrift 428 514 beschrieben ist, mit einer Flotte getränkt, die die folgenden Verbindungen enthält:

60 g/l N- Trimethyl-N-( 2,3-ep oxypr opyl )-ammonium-chlorid 10 ml/1 Natronlauge 38° Βέ

1,5 g/l Di-(2-äthyl-hexyl)-mononatrium-phosphat

1,5 g/l Äthylenglykol
10 g/l Na-alginat (neutrale Alginatverdickung)

Die Temperatur des Behandlungsbades beträgt 25° C. Nach dem Tränken wird auf eine Flottenaufnahme von 100 % abgequetscht und das Material einem Dämpfprozeß während 8 Minuten bei einer Temperatur von 103° C unterworfen.

Nach der Herstellung eines Gewebes, das aus Garnen so behandelten Faserbandes gefertigt wurde, wird gefärbt im Flottenverhältnis 1 : 20 mit 2 % vom Warengewicht des Direkt-Farbstoffes

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C.I. 35860 ohne Zusatz eines Elektrolyten bei Temperaturen von 30 bis 90° C während 45 Minuten.

Anschließend wird gespült und kochend geseift.

Es wurde eine tiefe, echte Grau-Färbung erzielt, ohne den sonst notwendigen Zusatz von Elektrolyten.

Beispiel 3

Ein dubliertes, vorverstrecktes Faserband aus Polyester und Baumwolle im Mischungsverhältnis von 67 : 33 wird in einem Imprägniergerät entsprechend Beispiel 1 mit einer Flotte getränkt, die die folgenden Verbindungen enthält:

40 g/l N-Methyl-N-(2,3-epoxy-propyl)-morpholinium-chlorid

10 g/l Direct-Farbstoff (CI. Direct Blue 225)

12 g/l Dispersions-Farbstoff (CI. Disperse Blue 165)

2 g/l Di-(2-äthyl-hexyl)-mononatrium-phosphat

2 g/l Äthylenglykol

3 g/l Natriumbicarbonat
12 g/l Na-alginat

50 g/l Harnstoff

Die Temperatur des Behandlungsbades beträgt 25° C. Nach dem Tränken wird auf eine Flottenaufnahme von 80 % abgequetscht und das Material während 2 Minuten bei 200° C einer Trockenhitzebehandlung ausgesetzt.

Nach der Herstellung eines Garnes oder eines textlien Flächengebildes wird kalt und warm gespült und während 5 Minuten bei Kochtemperatur geseift.

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Die Färbung zeichnet sich durch hervorragende Naßechtheitseigenschaften aus.

Man erhält gleich gute Ergebnisse, wenn anstelle der Alginatverdickung als Klebemittel eine andere Verdickung, z.B. auf der Basis von Polyacrylaten, verwendet wird.

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Behandlung von Cellulose-Fasern vor der Garnherstellung mit Fixiermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß Cellulose- Fasern oder deren Mischungen mit Synthesefasern in Form eines dublierten, vorverstreckteη Faserbandes mit Fixiermitteln der allgemeinen Formel

R^

M-)

R₀-N - CH₀-C ^{2 2}

1 v-¹ η

in der

R>l, R₂ und R, für eine C^-C^-Alkylgruppe oder eine durch Hydroxyl substituierte C₂-C^-Alkylgruppe stehen, oder

Ry] und Rp zusammen mit N ringgeschlossen sein können, R^ für Wasserstoff oder eine Methylgruppe,

X ⁿ(~) für ein Anion und η für 1, 2 oder 3 stehen,

und mit Klebemitteln imprägniert und anschließend fixiert werden.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserband gleichzeitig mit der Imprägnierung gefärbt wird.

3o) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserband nach der Imprägnierung zu einem Garn oder textilen Flächengebilde verarbeitet und anschließend gefärbt wird.

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4.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Fixiermitteln, in denen R^ und Rp zusammen mit N ringgeschlossen sind, imprägniert wird.

5.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit hydroxylgruppenfreien Klebemitteln imprägniert wird.

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