DE3834966A1 - Verfahren zum klotzfaerben von cellulose-textilmaterialien - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Klotzfärben von Textilmaterialien, die ganz oder teilweise aus Cellulosefasern bestehen, mit substantiven Farbstoffen oder vorzugsweise mit Reaktivfarbstoffen.

Das Verfahren zum Klotzfärben von Textilmaterialien, die aus Cellulose bestehen oder solche enthalten, mit substantiven Farbstoffen oder Reaktivfarbstoffen, ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Cellulosematerialien auf dem Foulard mit einer wäßrigen Färbeflotte, die außer den Farbstoffen ein Polyalkylenglykol mit einem Molekulargewicht von 1.10⁵ bis 1.10⁸ in einer Menge von 0,01 bis 1 g/l enthält, klotzt und anschließend die Fixierung der Farbstoffe nach einem Kaltverweilprozeß oder durch Hitzeeinwirkung durchführt.

Als Polyalkylenglykole kommen Verbindungen der Formel

mit einem Molekulargewicht von 1.10⁵ bis 1.10⁸ in Betracht. R bedeutet in dieser Formel C₁-C₄-Alkylen. Als Polyalkylenglykole sind auch die durch Polykondensation von Ethylenoxid an Polypropylenglykolen erhaltenen Blockpolymere, wie z. B. die ®Pluronic zu erwähnen.

Bei Polyalkylenglykol werden sowohl einzelne als auch Mischungen verschiedener Polyalkylenglykole verstanden.

Bevorzugt werden Polyethylenglykole mit einem Molekulargewicht von 1.10⁶ bis 1.10⁷ eingesetzt.

Das Polyalkylenglykol wird vorzugsweise in Mengen von 0,05 bis 0,5 g/l Färbeflotte eingesetzt.

Die zur Anwendung gelangenden Polyalkylenglykole sind bekannt und werden in an sich bekannter Weise hergestellt, so wird z. B. das Polyethylenglykol dadurch hergestellt, daß man Ethylenoxid in Gegenwart eines Katalysators polymerisiert, wobei man als Katalysatoren je nach gewünschtem Molekulargewicht Alkalimetallalkoholate, Alkalimetallhydroxide, Erdalkalioxide oder Erdalkalicarbonate verwendet.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für das Färben von Textilien, die aus Cellulose bestehen oder diese enthalten, wobei die Textilmaterialien nach der Klotzstufe zur Fixierung der Farbstoffe einem Kaltverweilprozeß oder einem Hitzebehandlungsprozeß unterworfen werden.

Die Fixierung der Farbstoffe erfolgt gemäß dem Kaltverweilverfahren durch Lagerung der geklotzten und vorzugsweise aufgerollten Ware bei Raumtemperatur (15 bis 30°C) z. B. während 3 bis 24 Stunden, wobei die Kaltverweilzeit bekanntlich Farbstoff abhängig ist. Gegebenenfalls kann auch bei leicht erhöhter Temperatur (30 bis 80°C) gelagert werden.

Die Thermofixierstufe kann durch ein Dämpfverfahren, ein Warmverweilverfahren oder vorzugsweise durch eine Mikrowellenbehandlung durchgeführt werden.

Beim Dämpfverfahren werden die mit der Färbeflotte geklotzten Textilmaterialien zur Fixierung der Farbstoffe einer Behandlung in einem Dämpfer mit gegebenenfalls überhitztem Dampf, zweckmäßigerweise bei einer Temperatur von 98 bis 130°C, vorzugsweise 102-110°C unterzogen.

Beim Warmverweilverfahren läßt man die geklotzte Ware im feuchten Zustand z. B. 15 bis 120 Minuten lang, vorteilhafterweise bei Temperaturen von 85 bis 102°C verweilen. Hierbei kann die geklotzte Ware durch eine Infrarot-Behandlung auf 85 bis 102°C vorgeheizt werden. Bevorzugt beträgt die Verweiltemperatur 95 bis 100°C.

Bei der Thermofixierung der Farbstoffe mittels Mikrowellen wird die Ware nach Imprägnierung mit der Färbeflotte und Abquetschen des Feuchtigkeitsüberschusses, zweckmäßigerweise aufgerollt, und in einer Kammer mittels Mikrowellen behandelt.

Die Mikrowellenbehandlung kann 0,5 bis 120 Minuten dauern. Vorzugsweise reichen 2 bis 15 Minuten aus. Als Mikrowellen bezeichnet man elektromagnetische Wellen (Radiowellen) im Frequenzbereich von 300 bis 100 000 MHz, vorzugsweise 1000 bis 30 000 MHz.

Als Cellulosematerial kommt solches aus regenerierter oder insbesondere natürlicher Cellulose in Betracht, wie z. B. Zellwolle, Viskoseseide, Hanf, Leinen, Jute oder vorzugsweise Baumwolle, sowie Fasermischungen z. B. solche aus Polyamid/Baumwolle oder insbesondere aus Polyester/Baumwolle, wobei der Synthesefaseranteil vor-, gleichzeitig oder nachgefärbt werden kann.

Das Cellulosematerial kann dabei in den verschiedensten Verarbeitungsstadien vorliegen, insbesondere jedoch als Gewebe oder vorzugsweise Gewirke, wie z. B. Schlauchgewirke. Es kann sowohl rohe als auch vorbehandelte Ware verwendet werden.

Bei den im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Farbstoffen handelt es sich um die üblicherweise zum Färben von Cellulose-Textilmaterialien verwendeten substantiven Farbstoffen oder vorzugsweise Reaktivfarbstoffen.

Als Substantivfarbstoffe sind die üblichen Direktfarbstoffe geeignet, beispielsweise die in Colour Index, 3. Auflage (1971) Band 2 auf den Seiten 2005-2478 genannten "Direct Dyes".

Unter Reaktivfarbstoffen werden die üblichen Farbstoffe verstanden, welche mit der Cellulose eine chemische Bindung eingehen, z. B. die in Colour Index, in Band 3 (3. Auflage, 1971) auf den Seiten 3391-3560 und in Band 6 (revidierte 3. Auflage, 1975) auf den Seiten 6268-6345 aufgeführten "Reactive Dyes".

Die Menge der Farbstoffe richtet sich in der Regel nach der gewünschten Farbstärke und beträgt zweckmäßig 0,1 bis 100 g/l Flotte, vorzugsweise 5 bis 60 g/l Flotte.

Als alkalisch reagierende Verbindungen zur Fixierung der Reaktivfarbstoffe werden beispielsweise Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Natriumhydroxid, Dinatriumphosphat, Trinatriumphosphat, Borax, wässeriges Ammoniak oder Alkalispender, wie z. B. Natriumtrichloracetat eingesetzt. Als Alkali hat sich insbesondere eine Mischung aus Wasserglas und einer 30%igen wässerigen Natriumhydroxidlösung sehr gut bewährt. Der pH-Wert der Alkali enthaltenden Färbeflotten beträgt in der Regel 7,5 bis 13,2, vorzugsweise 8,5 bis 11,5.

Die Klotzflotten werden zweckmäßigerweise durch Lösen des Farbstoffes und durch Zusatz des Polyalkylenglykols und von Alkali vorbereitet. Je nach dem verwendeten Farbstoff können die Färbeflotten weitere übliche Zusätze enthalten, z. B. Elektrolyte, wie z. B. Natriumchlorid oder Natriumsulfat sowie auch Harnstoff, Glycerin und/oder Natriumformiat. Gegebenenfalls können auch Verdickungsmittel, wie z. B. Alginate Stärkeether oder Johannisbrotkernmehlether darin enthalten sein.

Es hat sich vielfach als vorteilhaft erwiesen den Klotzflotten zusätzlich zu den Polyalkylenglykolen noch handelsübliche alkalibeständige Netzmittel, z. B. Sulfonate von Polycarbonsäureestern wie Dihexylsulfosuccinate oder Dioctylsulfosuccinate; Alkylarylsulfonate mit geradkettiger oder verzweigter Alkylkette mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen, wie z. B. Dodecylbenzolsulfonate oder vorzugsweise Alkylsulfonate, deren Alkylkette 8 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, wie z. B. Dodecylsulfonate oder Pentadecylsulfonate, zuzusetzen. Die als Netzmittel genannten Sulfonate liegen in der Regel als Alkalimetallsalze, insbesondere jedoch als Natriumsalze oder Ammoniumsalze vor.

Die Einsatzmengen, in denen die Netzmittel der Klotzflotte zugesetzt werden, bewegen sich zweckmäßigerweise zwischen 1 bis 10 g, vorzugsweise 1,5 bis 5 g, pro Liter Flotte.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man das Cellulosematerial mit einer Färbeflotte klotzt, welche das definitionsgemäße Polyalkylenglykol in Kombination mit einem Netzmittel enthält, welches aus (A) einem Alkylsulfonat, dessen Alkylrest 8 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist, und (B) einem Anlagerungsprodukt von 2 bis 40 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Fettalkohol oder Fettsäure mit jeweils 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder an 1 Mol Alkylphenol mit insgesamt 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylteil besteht, kantengerade aufdockt oder abtafelt und mit Folie abdeckt. Nach Ablauf der entsprechenden Kaltverweilzeit, welche farbstoffabhängig ist, erfolgt die Nachbehandlung in üblicher Weise durch gutes Spülen Seifen und Spülen. Die Komponenten (A) und (B) liegen in der Regel in einem Gewichtsverhältnis von 5 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise 5 : 1 bis 2 : 1 und insbesondere 4 : 1 bis 3 : 1 vor.

Bevorzugte Ethylenoxidaddukte (B) sind diejenigen, die durch Anlagerung von 2 bis 10 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Fettalkohol mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen erhalten werden.

Die genannte Kombination kann auch in Form einer wässerigen Zubereitung verwendet werden. Diese Zubereitung kann durch einfaches Verrühren einer wässerigen Lösung des Polyalkylenglykols mit den Komponenten (A) und (B) erhalten werden. Unter Zugabe von Wasser und gegebenenfalls einer Natriumchlorid-Lösung und eines Silikonöls und/oder eines Silikontensides werden sie als homogene Mischungen erhalten.

Diese wässerigen Zubereitungen enthalten mit Vorteil, jeweils bezogen auf die wässerige Zubereitung, mindestens

 1 bis 10 Gew.-% des definitionsgemäßen Polyalkylenglykols
 8 bis 25 Gew.-% des Alkylsulfonates (A)
 3 bis 10 Gew.-% des Ethylenoxidadduktes (B)
65 bis 88 Gew.-% Wasser und
 0 bis  3 Gew.-% weitere Hilfsstoffe.

Die Einsatzmengen, in denen diese Hilfsmittelzubereitungen der Klotzflotte zugesetzt werden können, bewegen sich vorteilhafterweise zwischen 2 bis 30 g pro Liter Flotte.

Man erreicht mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Steigerung der Farbflottenaufnahme von über 100% und infolgedessen auch eine Erhöhung der Farbausbeuten. Schon bei Zusatz geringer Mengen der definitionsgemäßen Polyalkylenglykole werden deutlich bessere Farbausbeuten erzielt.

Man erhält zudem egale und farbkräftige Ausfärbungen, die sich durch ein ruhiges Warenbild auszeichnen. Desweiteren werden die Echtheiten der Färbungen, wie z. B. Lichtechtheit, Reibechtheit und Naßechtheiten durch den Einsatz des definierten Polyalkylenglykols nicht negativ beeinflußt.

In den folgenden Beispielen beziehen sich die Prozentsätze, wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht. Die Mengen beziehen sich bei den Farbstoffen auf handelsübliche, d. h. coupierte Ware und bei den Hilfsmitteln auf Reinsubstanz.

Beispiel 1

Ein rohes Baumwollgewirke mit einem Flächengewicht von 165 g/m² wird auf einem Foulard bei 25°C mit einer Flotte, die im Liter
50 g des Farbstoffes der Formel

3,0 g eines Netzmittels bestehend aus Pentadekan-1-sulfonsäure-Natriumsalz, dem Anlagerungsprodukt von 4 Mol Ethylenoxid an 1 Mol eines C₉-C₁₁-primären Alkohols im Gewichtsverhältnis 3 : 1 und Tributylphosphat,
0,4 g eines Polyethylenglykols mit einem Mol-Gew. von ca. 4.10⁶,
15 ml Natriumhydroxidlösung (30%) und
70 ml Natronwasserglaslösung mit 26,3-27,7% Silikatgehalt,
enthält, imprägniert, worauf bei einer Tauchzeit von 0,9 Sekunden und einem Walzendruck von 1,5 bar/cm² eine Flottenaufnahme von 190% (berechnet auf das Trockengewicht des Substrates) erzielt wird. Hiernach wird das Gewirke aufgerollt und 6 Stunden bei 25°C gelagert. Alsdann wird das Gewirke gespült und 20 Minuten bei Kochtemperatur mit einem nichtionogenen Waschmittel (0,5 g/l des Additionsproduktes von 9 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Nonylphenol) in einem Flottenverhältnis von 1 : 40 nachgewaschen. Anschließend wird das Substrat nochmals gespült und getrocknet.

Man erhält eine farbstarke und brillante rote Färbung, die sich besonders durch ein ruhiges Warenbild auszeichnet.

Beispiel 2

Ein rohres Baumwollgewirke mit einem Flächengewicht von 165 g/m² wird auf einem Foulard bei 25°C mit einer Flotte, die im Liter
50 g des Farbstoffes der Formel (101)
3 g des Netzmittels gemäß Beispiel 1,
0,3 g eines Polyethylenglykols mit einem Mol-Gew. von ca. 5.10⁶,
15 ml Natriumhydroxidlösung (30%) und
70 ml Natronwasserglaslösung mit 26,3-27,7% Silikatgehalt
enthält, imprägniert, worauf man nach dem Klotzen eine Flottenaufnahme von 139% erhält (berechnet auf das Trockengewicht des Substrates). Das imprägnierte Gewirke wird aufgerollt und 6 Stunden bei 25°C gelagert. Hiernach erfolgt die Fertigstellung der Färbung wie in Beispiel 1.

Man erhält eine farbstarke und brillante rote Färbung, die sich durch ein sehr ruhiges Warenbild auszeichnet.

Beispiel 3

Ein gebleichtes Baumwoll-Cordsamt-Gewebe (350 g/m²) wird auf einem Foulard bei 40°C mit einer Flotte, die im Liter
20 g des Farbstoffes der Formel

1 g des Netzmittels gemäß Beispiel 1,
100 g Harnstoff,
0,3 g eines Polyethylenglykols mit einem Mol-Gew. von ca. 5.10⁶
enthält, imprägniert, wobei bei einer Durchlaufgeschwindigkeit von 2 m/Min. und einem Walzendruck von 2 bar/cm² eine Flottenaufnahme von 120% (bezogen auf das Trockengewicht des Substrates) erzielt wird. Hiernach wird das Gewebe 3 Minuten bei 102°C gedämpft. Anschließend wird das Gewebe warm (40°C) und kalt gespült und zur Verbesserung der Naßechtheit mit einem kationischen Fixiermittel nachbehandelt. Man erhält eine dunkelbraune Färbung mit guten Echtheiten und einem ruhigen Warenbild.

Beispiel 4

Ein rohes Baumwollgewirke (160 g/m²) wird auf einem Foulard bei 25°C mit einer Flotte, die im Liter
25 g des Farbstoffes der Formel (101),
3 g des Netzmittels gemäß Beispiel 1,
0,4 g eines Polyethylenglykols mit einem Mol-Gewicht von ca. 5.10⁶,
15 ml Natriumhydroxidlösung (30%) und
70 ml Natronwasserglaslösung mit 26,3-27,7% Silikatgehalt
enthält, imprägniert, wobei bei einer Tauchzeit von 1 Sekunde und einem Walzendruck von 1,5 bar/cm² eine Flottenaufnahme von 146% (bezogen auf das Trockengewicht des Substrates) erzielt wird. Hiernach wird das Gewirke aufgerollt und 3 Minuten lang mit Mikrowellen von einer Frequenz von 2450 MHz behandelt. Alsdann wird das Gewirke gespült und 20 Minuten lang bei Kochtemperatur mit 0,5 g/l des Additionsproduktes von 9 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Nonylphenol in einem Flottenverhältnis von 1 : 30 nachgewaschen. Anschließend wird das Substrat gespült und getrocknet.

Man erhält eine brillante rote Färbung, die sich besonders durch eine gute Egalität und ein ruhiges Warenbild auszeichnet.

Claims (5)

1. Verfahren zum Klotzfärben von Textilmaterialien, die aus Cellulose bestehen oder solche enthalten, mit substantiven Farbstoffen oder Reaktivfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Cellulosematerialien auf dem Foulard mit einer wäßrigen Färbeflotte, die außer den Farbstoffen ein Polyalkylenglykol mit einem Molekulargewicht von 1.10⁵ bis 1.10⁸ in einer Menge von 0,01 bis 1 g/l enthält, klotzt und anschließend die Fixierung der Farbstoffe nach einem Kaltverweilprozeß oder durch Hitzeeinwirkung durchführt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyalkylenglykol eine Verbindung mit einem Molekulargewicht von 1.10⁵ bis 1.10⁸ der Formel worin R C₁-C₄-Alkylen ist, verwendet wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyalkylenglykol ein Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von 1.10⁶ bis 1.10⁷ verwendet wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyalkylenglykol in einer Menge von 0,05 bis 0,5 g/l verwendet wird.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, worin als Textilmaterial Schlauchgewirke, die aus Cellulosefasern bestehen oder solche enthalten, verwendet wird.