DE2660009C2

DE2660009C2 - Kurzflottenfärbeverfahren für Stückwaren aus Cellulosefasern in Strangform

Info

Publication number: DE2660009C2
Application number: DE19762660009
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Von Der Dipl.- Chem. Dr. 6000 Frankfurt Eltz; Joachim W. 6233 Kelkheim Lehmann
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1976-11-27
Filing date: 1976-11-27
Publication date: 1979-02-22
Also published as: DE2660009B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kurzflottenfärbeverfnhren für Stückwaren aus Cellulosefasern in Strangform.

Das Färben von Gewirken aus Cellulosefasern in Strangform erfolgt vornehmlich auf Haspelkufen, teilweise auf solchen von besonderer Bauart, in Flottenverhältnissen über I : 10, meistens zwischen : 20 und 1 :30, nach Ausziehfärbeverfahren. Diese hohen Flottenverhältnisse sind bisher durch die hohe Empfindlichkeit vor Maschenware gegen die mechanische Heanspruchung beim Laufen auf der Haspelkufe und die Forderung, egale Färbungen zu erzeugen, erforderlich gewesen. Aufgrund langjähriger Erfahrungen und Versuche in der Praxis glaubte man, daß nur bei in der Flotte schwimmender Ware Lauffalten und vor allem die gefürchteten Scheuerstellen vermieden werden könnten. Hierzu ist behauptet worden, nur die schwimmende Ware sei genügend vom Gewicht der übereinanderliegenden Schlingen und Schlaufen der Warenstränge entlastet und lasse sich von der Haspel einwandfrei und ohne Maschenverzug transportieren. Ferner war man der Meinung, daß nur in langen Flottenverhälinissen eine ausreichende Verlegung der Falten in den Strängen garantiert sei, welche Voraussetzung für das Vermeiden von Lauffalten ist.

Versuche mit dem Ziel, beim Färben von strangförmiger Stückware aus Celiulosefasern auf der Haspelkufe das Flottenverhältnis auf Zahlenwerte unter 1 : 15 herabzusetzen, sind vielerorts unternommen worden; sie sind jedoch daran gescheitert, daß es nicht möglich gewesen ist, die oben geschilderten Laufschwierigkeiten zu beheben. Auch auf besonders konstruierten Haspelkufen war man nicht in der Lage, das Flottenverhältnis im gewünschten Maße zu verkleinern.

Von seiten der Färbeverfahren scheinen einer Verkürzung des Flottenverhältnisses keine Schwierigkeiten entgegenzustehen, denn seit langem sind Färbeverfahren im Flottenverhältnis 1 : 3 bis 1 :5, z. B. auf dem Jigger, bekannt. Jedoch ist der Jigger für das Färben von strangförmiger Maschenware nicht geeignet (Internationales Lexikon Textilveredelung und Grenzgebiete, Fischer-Bobsien, 4. Auflage, 1975, Seiten 745, 1566, 1562). Bei dünnen Geweben dauert eine Passage auf dem Jigger viel zu lange. Es ist dann aus diesem Grunde bei voller Beladung des Jiggers keine endengleiche Färbung mehr zu erhalten. Solche Textilien werden daher gerne auf Haspelkufen gefärbt. Aus den geschilderten Gründen wird die herkömmliche Haspelkufe überall dort angetroffen, wo Maschenwaren und leichtere Gewebe zu färben sind.

Man war also allein infolge der obengenannten Laufschwierigkeiten gezwungen, für das Färben von Trikotagen und Geweben in Strangform das große Flottenverhältnis mit all seinen Nachteilen wie hoher Wasserverbrauch, hoher Energieaufwand zum Aufheizen dieser Wassermengen, hoher Hilfsmittelbedarf, verringerte Farbausbeute usw. in Kauf zu nehmen.

Auch die hohen, beim Färben mit Reaktivfarbstoffen benötigten Elektrolytmengen werden in kurzen Flcttenverhältnissen entsprechend reduziert, da es bei ihnen nur auf ihre Konzentration ankommt. Damit brauchen aber wiederum die in g/l angegebenen großen Mengen solcher Substanzen, wie sie in Flottenverhältnissen über 1:15 anfallen, nicht mehr gelöst zu werden.

Es wurde nun gefunden, daß sich strangförmige Stückware aus Cellulosefasern auf herkömmlichen Maspelkufcn unter Anwendung eines kurzen Flotten- \ jrhältnisses gemäß dem Auszichprozeß färben läßt, wenn man dem Färbebad neben den Farbstoffen einen anionaktiven aliphatischen Weichmacher oder ein Gemisch davon zusetzt, welcher die Fasern geschmeidig macht und mit einem glättenden Film umgibt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nunmehr ein Verfahren zum Färben von Maschenwaren und Geweben aus Cellulosefasern in .Strangform auf der Haspelkufe nach der Ausziehmethode in kurzem Flottenverhältnis in Gegenwart von mindestens einem Hilfsmittel, mit einer wäßrigen Flotte, enthaltend für den Fasertyp geeignete Farbstoffe oder Ferbstoffvorprodukte und gegebenenfalls Fixierchemikalien. dadurch gekennzeichnet, daß ian bei einem Floitenverhältnis von 1 : J bis 1 :8 (vuiii Gewicht der trockenen Warel färbt und daß man als Hilfsmittel 2 —8 k/I von

40—50gewichtsprozentigen Gemischen aus sulfoniertem Ölsäurebutylamid und Ölsäuresulfonat im Verhältnis 2 :1 bis 1 : 1 verwendet.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Produkt kann auch in Mischung mit mindestens einer der folgenden Verbindungen verwendet werden:

a) Polyäthylenglykole mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht zwischen 400 und 800,

b) 80—lOOgewichtsprozentige Einstellungen aus dem Monostearinsäure-1,4-butandiolester, veräthert mit 7 Mol Äthylenoxid,

c) 20—50gewichtsprozentige Einstellungen des Kondensationsproduktes aus Stearinsäure und mit 5 Mol Äthylenoxid oxäthyliertem Ammoniak und

d) sulfonierte und oxäthylierte Fettsäurekondensationsprodukte mit einem Anteil von 3—60 Gewichtsprozent an nicht umgesetzter oder nur sulfonierter Fettsäure.

Besondere Beachtung für dieses neue Verfahren verdient die Vorbehandlung des Textilgutes, da nur gut saugfähige Ware eine gleichmäßige und rasche Verteilung der verminderten Flottenmenge im Farbgut sicherstellt. Durch eine effektive Vorbehandlung, welche meist in einer alkalischen Abkochung besteht, wird aber gerade das Laufverhalten der Gewirke und Gestricke beeinträchtigt. Es werden dadurch nämlich die natürlichen, glättenden Baumwollbestandteile und eventuelle Präparalionen vom Farbgut entfernt. Dieses durch die Vorbehandlung verursachte schlechtere Laufverhalten und die höhere Farbstoffkonzentration in der kurzen Färbeflotte erhöhen somit die Gefahr, unegale Färbungen zu erhalten. Beim Färben mit Reaktiv- und Direkt-Farbstoffen kommt noch dazu, daß die hohen, für das Färben notwendigen Elektrolytkonzentrationen eine weitere Verminderung der Glätte des Materials bewirken und damit keinesfalls eine Verbesserung der Ausgangsbasis bringen.

Im allgemeinen wird daher das Farbgut vor dem Färben alkalisch abgekocht und dann, am besten gleich naß oder feucht, zum Färben gebracht. Man erspart auf diese Weise die hohen Kosten für das Zwischentrocknen. Die in den Strängen enthaltene Feuchtigkeit wird dann von der Flottenmenge des Färbebades abgezogen, d. h. sie wird im Flotterverhältnis 1:3 bis 1:8 mit berücksichtigt.

Die alkalische Abkochung kann durch Anwendung eines aus der DE-OS 23 60 985 bekannten Netzmittelgemisches umgangen werden. Man netzi danach die Rohware auf der Haspelkufe vor, spült die Netzmittel aus und rechnet beim Färben die in der Ware enlhaltene Feuchtigkeit auf das Flottenverhältnis 1 : 3 bis 1 :8an.

Aus der DE-OS 22 54 498 sowie der DE-AS 22 54 497 sind bereits Kurzflouenfärbeverfahren bekannt, bei denen die Flotten 0,2 bis 10 g/l (bzw. 0,2 bis 6 g/l) eines anionakliveii, aliphatischen Tensides enthalten können. Praktische Beispiele, welche entsprechend dieser Arbeitsweise das Färben von Cellulosesträngen auf der Haspelkufe belegen, sind in den erwähnten Literatursteilen jedoch nicht offenbart. Das erfir.dungsgemäiie Verfahren konnte demzufolge durch diesen Stand der Technik nicht nahegelegt werden, um so mehr als die hier verwendeten Hilfsmittel in den obengenannten Druckschriften weder einzeln noch dem näheren Typ nach genannt sind und somit jeglicher Hinweis auf das Verhalten dieser Mittel fehlt.

Fs ist für den Fachmann überraschend, daß ohne eine tiefgreifende Änderung der normalen Färbeverfahren, lediglich durch den Zusatz der obengenannten I lilfsmittel, das Laufverhalten der Warenstränge so beeinflußt werden Kostenersparnis daß eine Verkürzung des Flottenverhältnisses auf Werte von Colour : 3 b;s 1 :8 möglich ist, und daß — obwohl in der Praxis bisher negative Erfahrungen Colour wurden — egale und farbstarke Färbungen erhalten werden.

Die Durchführung des beanspruchten Verfahrens weicht nicht von den bekannten Färbeverfahren auf herkömmlichen Haspelkufen ab, ist jedoch durch die einschneidende Verkürzung des Fiottenverhältnisses auf Werte von 1 : 3 bis 1 :8, vorzugsweise 1 : 5 bis 1 : 8, und den Zusatz der obengenannten Hilfsmittel in Mengen von 2 —8 g/l zu den Färbeflotten gekennzeichnet. Die einzusetzenden Weichmacher werden auf das angewendete Flottenverhältnis (also 1:3 bis 1:8) bezogen. Zeit- und Temperaturparameter werden verfahrensgemäß nicht geändert.

Überraschenderweist spielt beim Färben mit Reaktivfarbstoffen entsprechend dem neuen Verfahren die Färbetemperatur, welche noch beim Färben auf dem ligger einen großen Einfluß auf die Farbausbeute hat, keine so große Rolle mehr. Färbungen, welche bei gleicher Färbezeit einmal bei erhöhter Temperatur (60⁰C) und einmal bei 40⁰C durchgeführt werden, weisen nicht die starken Farbtiefenunterschiede auf, wie das bei gleichen Färbungen auf dem Jigger der Fall ist.

Bei der Durchführung des neuen Kurzflot'enfärbeverfahrens ist es günstig, die Flotte zunächst zum Vornetzen der Ware, zum Lösen von Farbstoff und zum Lösen von Hilfsmitteln und Chemikalien aufzuteilen und diese Flottenanteile erst in der Haspelkufe wieder zur Gesamtfärbeflotte, welche dann alle ihre Bestandteile und Zusätze enthält, zum Färben zu vereinigen.

Es hat sich als günstig herausgestellt, wenn für das erfindungsgemäße Verfahren flach gebaute Haspelkufen eingesetzt werden und wenn nach Möglichkeit Stränge mit gleicher Länge in einer Färbepartie gefärbt werden.

Ein weiterer Vorteil des hierin beschriebenen Kurzflottenfa'rbeverfahrens ist die deutlich verringerte Abwasserbelastung durch die Färbebadzusätze, welche im allgemeinen nach g/l berechnet sind und daher bei herabgesetztem Flottenverhältnis in deutlich reduzierter Quantität anfallen. Mit den verringerten Einsatzniengen ist auch eine Kostenersparnis verbunden.

Als Farbstoffe für das vorliegende Verfahren kommen vorzugsweise die im Colour Index, 3. Ausgabe (1971) als Direct Dyes bezeichneten Substantiven Farbstoffe, ferner Leukoküpenesterfarbstoffe, im Colour Index als Solubilised Vat Dyes bezeichnet, und Kombinationen von Azoic Coupling Components und Azoic Diazo Components, auch als Entwicklungsfarbstoffe bekannt, in Betracht.

Als Reaktivfarbstoffe kommen für das vorliegende Verfahren die unter diesem Begriff bekannten organischen Farbstoffe zum Einsatz. Es handelt sich hierbei vorwiegend um solche Farbstoffe, die mindestens eine mit Polyhydroxylfasern reaktionsfähige Gruppe, eine Vorstufe hierfür oder einen mit der Polyhydroxylfaser reaktionsfähigen Substituentcn enthalten. Als Grundkörper derartiger organischer Farbstoffe eignen sich besonders solche aus der Reihe der Azo-, Anthrachinontind Phthalocyaninfarbstoffe, wobei die Azo- und Phthaloeyanin-Farhsioffe sowohl metallfrei als auch metallhaltig sein können. Als reaktionsfähige Gruppen und Vorstufen, die im alkalischen Medium solche reaktionsfähige Gruppen bilden, seien beispielsweise Epoxygruppen. die Äthylenimidgruppe. die Vinylgrup-

pierung im Vinylsulfon- oder im Acrylsäurerest, ferner die jS-Sulfatoäthylsulfongruppe oder die /f-Chloräthylsulfongruppe genannt. Außerdem kommen für diese Verfahren Derivate der Tetrafluorcynlobuiyl-Reihe. z. B. der Tetrafluorcyciobutylacrylsaure in Frage. Ali reaktionsfähige Substituenten in Reaktivfarbstoffen kommen solche in Betracht, die leicht abspaltbar sind und einen elektrophilen Rest hinterlassen. Als Beispiele derartiger Substituenten seien genannt Halogenaiome an folgenden Ringsystemen:Chinoxalin,Triazin, Pyrimi- ~*^:n, Phtr.alazin und Pyridazon. Es können auch Farbstoffe mit mehreren Reaktivgruppen unterschiedlicher Art verwendet werden.

Als sonstige Zusätze zu den Färbeflotten kommen die für das Färben bekannten Hilfsmittel und Chemikalien in Betracht, z. B. die Fixieralkalien Natronlauge, Soda. Trinatriumphosphat u. a.

Netzmittel sind verfahrensgemäß im allgemeinen nicht erforderlich, da gute Benetzbarkeit der Ware für die Durchführung des Verfahrens vorausgesetzt wird. In den Fällen, in denen die Ware nach der Vorbehandlung vor dem Färben zwischengetrocknet worden ist, können sie sich jedoch für die rasche Wiederbenetzung als günstig erweisen.

Färbt man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, also bei Flottenverhältnissen von 1 :3 bis 1:8, dann ergibt sich als weiterer Vorteil, daß z. B. die Verkürzung des Flottenverhältnisses nicht dadurch erreicht wird, daß man bei normaler, also in unveränderter Beschikkung der Haspelkufe mit Ware weniger Flotte verwendet, sondern dadurch, daß man bei gleicher Flottenmenge die Haspelkufe mit einer größeren Warenmenge beladen kann.

Man färbt also während eines Färbezyklus eine größere Menge an Textilmaterial.

Dabei wird einfach eine größere Anzahl von Strängen mit normaler Länge gefärbt und es ist für den Fachmann überraschend, daß entgegen seinen Erwartungen keine Verschlingungen bzw. Verknotungen der Stränge auftraten.

Bei einer Verbesserung der Haspelkufe durch Anbringen perforierter Trcinhleche zwischen den einzelnen Strängen ist es mit dem neuen Verfahren sogar möglich, in noch kürzeren Flottenverhältnissen. z. B. 1 : 4 bis 1 : 3, zu färben.

Das folgende Beispiel soll das Verfahren in verschiedenen Ausführungsformen demonstrieren, es jedoch in keiner Weise auf bestimmte Ausführungsformen einengen, da hierfür oft betriebliche, maschinelL¹ "; Voi aussetzungen den Ausschlag geben.

Beispiel

In einer Haspelkufe werden 20 kg einer färbefertigen Baumwoll-lnterlokware in Strangform mit einer 160 I betragenden, wäßrigen Färbeflotte gefärbt, welche wie folgt hergestellt worden ist:
600 g des Reaktivfarbstoffes der Formel

/^1N /'
SO,H OH NH- CO '- .,>

S0,H

SOJl

HO,S

in handelsüblicher Form und Beschaffenheit werden in r> 20 I kochendem Wasser gelöst.

In den -estlichen 140 1 Wasser von 60 C werden gelöst

7,5 kg Glaubersalz kalz. und
8 g/l eines Weichmachers bestehend aus
ⁱⁿ 28 Gew.-% Natriumsalz von sulfonierten!

Ölsäurebutylamid.
16Gew.-% ölsäuresulfonat uno
56Gew.-°/o Wasser und Salze.

η Farbstofflösung und Salz- bzw. Hilfsmittellösung werden nun zur Färbeflotte vereinigt und darin wird das Textilgut zunächst 30 Minuten bei 40"C gefärbt. Dann werden 3.5 kg Soda, gelöst in Wasser, bei laufender Haspel zugegeben und die Ware wird WL-itere 60

4(i Minuten bei 40" C zu Ende gefärbt. Danach wird das gefärbte Strangmaterial mit Wasser gespült, geseift und getrocknet.

Trotz der auf das Verhältnis 1 : S reduzierten Flottenmenge wird eine egale, lauffaltenfreie rote

,, Färbung erhalten.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Färben von Maschenwaren und Geweben aus Cellulosffasern in Strangform auf der Haspelkufe nach der Ausziehmethode in kurzem Flottenverhältnis in Gegenwart von mindestens einem Hilfsmittel, mit einer wäßrigen Flotte, enthaltend für den Fasertyp geeignete Farbstoffe oder Farbstoffvorprodukte und gegebenenfalls Fixierchemikalien, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einem Flottenverhältnis von 1 :3 bis 1 :8 (vom Gewicht der trockenen Ware) färbt und daß man als Hilfsmittel 2 —8 g/l von 40 —50gewichtsprozentigen Gemischen aus sulfonierten! Ölsäurebutylamid und Ölsäuresulfonat im Verhältnis 2 : 1 bis 1 : 1 verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hilfsmittel die Gemische aus sulfoniertem Ölsäurebutylamid und Ölsäuresulfonat in Mischung mit mindestens einer der folgenden Verbindungen verwendet:

b) 80—lOOgewichtsprozentige Einstellungen aus dem Monostearinsäure- 1,4-butandiolester, veräthert mit 7 Mol Äthylenoxid,

d) sulfonierte und oxäthylierte Fettsäurckondensationsprodukte mit einem Anteil von 3-60 Gewichtsprozent an nicht umgesetzter oder nur sulfonierter Fettsäure.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man von der Vorbehandlung her nasse Warenstränge — unter Anrechnung ihres Feuchtigkeitsgehaltes auf das Flottenverhältnis 1 : 3 bis 1 :8 - färbt.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Vornelzen der Warenstränge einen Teil der zum Färben verwendeten Flottenmenge verwendet und daß man die Gesamtfärbeflotte aus diesem Teil, einem zum Lösen des Farbstoffes verwendeten Teil und einem zum Lösen der Färbechemikalien und Hilfsmittel verwendeten Teil erst in der Haspelkufe bildet.