EP0204656A1 - Verfahren zum Färben von hydrophobem Fasermaterial - Google Patents

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EP0204656A1
EP0204656A1 EP86810208A EP86810208A EP0204656A1 EP 0204656 A1 EP0204656 A1 EP 0204656A1 EP 86810208 A EP86810208 A EP 86810208A EP 86810208 A EP86810208 A EP 86810208A EP 0204656 A1 EP0204656 A1 EP 0204656A1
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EP
European Patent Office
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surfactant
dyeing
mol
dye
ethylene oxide
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP86810208A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Dr. Navratil
Heinz Abel
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Novartis AG
Original Assignee
Ciba Geigy AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Ciba Geigy AG filed Critical Ciba Geigy AG
Publication of EP0204656A1 publication Critical patent/EP0204656A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y10S8/924—Polyamide fiber

Definitions

  • the present invention relates to a method for dyeing hydrophobic fiber material with unformed disperse dyes, and to the fiber material dyed by the method.
  • Hydrophobic fiber material primarily polyester yarns or fabrics or knits made of polyester fibers, are dyed with disperse dyes either under normal pressure, at temperatures up to 100 ° C in the presence of a carrier or in a closed dyeing machine at temperatures from 120 to 150 ° C under pressure.
  • disperse dyes are required to carry them out, which are in a finely divided, stable dispersed form. Accordingly, the dyes have to be subjected to lengthy grinding operations after synthesis, for example in agitator ball mills or sand mills, together with suitable dispersants.
  • ground-down disperse dye must be transferred to a stable, storable liquid formulation which does not tend to reagglomeration or be subjected to a gentle drying process in order to obtain a dye powder which can be dispersed rapidly in the dye liquor without lump formation.
  • hydrophobic fiber material in particular polyester and polyamide fiber material
  • the method according to the invention offers considerable advantages.
  • unformed dyes i.e. Dyes which are free of dispersants can be dispensed with the dispersants and the complex grinding, thermal stabilization and drying of the dyes.
  • the amount of waste water is greatly reduced because the dye baths are used several times. In addition to saving water, this also entails a considerable reduction in energy costs, since the dyed baths that are pulled out do not have to be re-heated from room temperature to the dyeing temperature if they are used again. Only the cooling, which may be necessary without a device for the hot extension of the goods and which occurs during the change of the goods, has to be compensated. Since the undrawn part of the dye is available again for the next dyeing, overall there is less dye and chemical consumption.
  • the invention thus relates to a process for dyeing hydrophobic fiber material with unformed disperse dyes from an aqueous liquor, which is characterized in that one or more of these dyes is hydrotroped or stabilized by a surfactant or surfactant mixture on disperse dyes at a temperature of 50 ° to 150 ° C, in particular 70-100 ° C and preferably 90-99 ° C at normal or positive pressure, in water, the dye solution in a dyeing machine with substrate, then the dyeing liquor heated to dyeing temperature and the dyeing (for example HT or carrier) completed at this temperature, and that you then remove the substrate and the extracted dye liquor by adding water, surfactant and dye, the dye being either the same or optionally restores the original composition together with another or only with another and used again for dyeing.
  • a surfactant or surfactant mixture on disperse dyes at a temperature of 50 ° to 150 ° C, in particular 70-100 ° C and preferably 90-99 ° C at normal or positive pressure
  • the dye liquor is preferably used 5 to 100 times, in particular 5 to 15 times.
  • the disperse dyes which can be used according to the invention can belong to a wide variety of dye classes.
  • it is azo, anthraquinone, nitro, methine, styryl, azostyryl; Naphthoperinone, quinophthalone, acridone or naphthoquinoneimine dyes that are free from water-solubilizing groups.
  • Preferred dispersion dyes are metal-free mono- or disazo dyes, nitro dyes, acridone dyes, anthraquinone dyes or quinophthalone dyes. Dyes which have sufficient water solubility in the presence of hydrotroping or solubilizing surfactants for use in the present process can easily be selected by appropriate preliminary tests.
  • the dyes can in principle be used without any aftertreatment, i.e. directly from the synthesis, e.g. in the form of a moist press cake or as an aqueous suspension.
  • the disperse dye or dyes are introduced into the dyeing apparatus in the form of a hot aqueous solution or dissolved in the dyeing apparatus before the introduction of the fiber material.
  • solution is understood to mean a true monomolecular solution, a colloidal solution and a microdispersion.
  • the dye is thus fed to the dye liquor in dissolved, solubilized, hydrotroped or microdispersed form.
  • the dye solution can, for example, be fed into the liquor circulating in the dyeing apparatus either by adding all of it, for example in one, connected to the dyeing apparatus Batch container, prepared solution or by metering in portions.
  • the latter can be done by appropriate control, for example in relation to the number of pumping cycles, or also as a function of the heating rate, if the dye solution is added to the dye liquor little by little during heating to the dyeing temperature.
  • the dye solution has the same temperature as the circulating liquor when it is metered into the dyeing apparatus.
  • the method according to the invention can also be carried out using the sluice method or by changing the direction of the fleet.
  • a surfactant or surfactant mixture having a hydrotroping or solubilizing effect is used according to the invention.
  • they are anionic, nonionic and cationic surfactants.
  • amphoteric surfactants can also be used.
  • mixtures of a nonionic and an anionic surfactant have proven to be particularly favorable. Mixtures of a nonionic and a cationic surfactant are also suitable.
  • the hydrotroping or solubilizing anionic surfactants used are preferably reaction products of ethylene oxide and / or propylene oxide with saturated or unsaturated fatty acids, fatty alcohols, fatty amines, alicyclic alcohols or aliphatic-aromatic hydrocarbons which are terminally esterified by an inorganic oxygen-containing acid or a polybasic carboxylic acid. These are compounds of the formula I.
  • R is an aliphatic hydrocarbon radical with 8 to 22 carbon atoms or a cycloaliphatic or aliphatic-aromatic hydrocarbon radical with 10 to 22 carbon atoms
  • R 1 is hydrogen or methyl
  • a -0 -, - NH- or X the acid residue an inorganic, oxygen-containing acid or the rest of a polybasic carboxylic acid
  • m is a number from 1 to 20, in particular 1 to 5.
  • the rest RA- is derived, for example, from higher alcohols such as decyl, lauryl, tridecyl, myristyl, cetyl, stearyl, oleyl, arachidyl, hydroabietyl alcohol or behenyl alcohol; also of fatty amines such as stearylamine, palmitylamine or oleylamine; of fatty acids, such as caprylic, capric, lauric, myristic, palmitic, stearic, arachine, behen, coconut fat (C 8 -C 18 ), decene, dodecene, tetradecene, hexadecene, Oleic, linoleic, linolenic, eicotonic, docosonic or clupanodonic acid; of alkylphenols such as butyl, hexyl, n-octyl, n-nonyl, p-tert-
  • the acid residue X is usually derived from low molecular weight dicarboxylic acids, such as maleic acid, malonic acid, succinic acid or sulfosuccinic acid, and is connected to the residue RA- (CH 2 CHR i O) - via an ester bridge.
  • X is derived from inorganic polybasic acids such as orthophosphoric acid and sulfuric acid.
  • the acid residue X is preferably in salt form, ie, for example, as an alkali metal, ammonium or amine salt. Examples of such salts are sodium, potassium, ammonium, trimethylamine, ethanolamine, diethanolamine or triethanolamine salts.
  • These compounds are prepared by known methods by adding to the alcohols, fatty amines, acids and alkylphenols mentioned, ethylene oxide and / or propylene oxide and then esterifying the alkoxylates thus obtained and optionally converting the esters into their salts.
  • Such surfactants are e.g. known from U.S. Patent 3,211,514.
  • the acidic sulfuric acid esters of alkylphenol ethoxylates are in turn preferably used, that is to say those compounds of the formula given in which RA- is an alkylphenol radical, R 1 is hydrogen, m has the meaning given and X represents a sulfuric acid radical.
  • the sulfuric acid half-esters of the alkoxylates mentioned are preferably in the form of the ammonium salt. If appropriate, mixtures of the anionic surfactants can also be used.
  • Such compounds are known or can be obtained by known processes, for example by reacting a fatty amine or a mixture of fatty amines, such as, for example, coconut fatty amine with ethylene oxide and / or propylene oxide and then quaternizing the alkoxylate thus obtained, e.g. with dimethyl sulfate (see e.g. H. Stache, Tensid-Taschenbuch; Carl Hanser Verlag 1981).
  • those cationic surfactants of the formula II have proven particularly useful which, in addition to the higher alkyl radical R 1 as substituents R 2, have a methyl or ethyl radical and in which R 3 is 1 to 4 for an alkyl radical substituted by the phenyl group Carbon atoms; X has the meaning already given. Mixtures of such compounds are also suitable, which are obtained, for example, when starting from fatty amine mixtures, such as coconut fatty amine, for the production of these surfactants.
  • N-dodecyl-N N-dimethylamine oxide N-myristyl-N, N-dimethylamine oxide N-dodecyl-N, N-di-2-hydroxyethylamine oxide N-hexadecyl-N, N-di-2-hydroxyethylamine oxide N- Hexadecyl-N, N-dimethylamine oxide N-oleyl-N, N-di-2-hydroxyethylamine oxide N-stearyl-N, N-di-2-hydroxyethylamine oxide N-coconut fatty acid amidopropyl-N, N-dimethylamine oxide N-tallow fatty acid amidopropyl-N, N- dimethylamine oxide.
  • Mixtures of the reaction products according to a) to g) can also be used. These mixtures are obtained by mixing individual reaction products or directly by alkoxylating a mixture of the compounds on which the reaction products are based.
  • Suitable saturated and / or unsaturated fatty alcohols for b) are dodecanol, hexadecyl alcohol, palmityl alcohol, stearyl alcohol, oleyl alcohol or tallow fatty alcohols, hexanol, 2-ethylhexanol and decanol.
  • alkylphenols for c) n-butylphenol, tert-butylphenol, tributylphenol, octylphenol, p-amylphenol, hexalphenol, isooctylphenol, nonylphenol and dodecylphenol are mentioned.
  • fatty amine for e come e.g. in addition to stearylamine, palmitylamine and especially oleylamine.
  • saturated and / or unsaturated fatty acids are e.g. Palmitic acid, especially stearic acid and oleic acid.
  • Reaction products of groups c) and d) have proven to be particularly effective, and especially hydroxybiphenyl ethoxylates, such as reaction products of 6 or 8 moles of ethylene oxide with one mole of o-phenylphenol or C 4 to c 9 alkylphenol ethoxylates, for example Reaction products of 6 to 8 moles of ethylene oxide with one mole of butylphenol.
  • ethylene / propylene oxide reaction products are known or can be prepared by processes known per se (see, for example: N. Schönfeldt, interfacially active ethylene oxide adducts;ticianliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart; 1976).
  • the mixing ratio of nonionic to anionic surfactant is advantageously between 1: 4 and 4: 1. Those surfactant mixtures which contain about twice as much nonionic as anionic surfactant are preferably used.
  • a particularly pronounced solubilizing effect has a mixture which contains, as a nonionic component, a reaction product of 1 mol of o-phenylphenol or 1 mol of tert-butylphenol and 6 mol of ethylene oxide and a nonylphenol diglycol ether sulfate as the anionic component; also a mixture of a cationic and a nonionic surfactant, for example a reaction product of 1 mol of o-phenylphenol + 6 mol of ethylene oxide and a product of the formula
  • surfactant or surfactant mixture 5 to 100, preferably 10 to 80 and in particular 25 to 45 parts of surfactant or surfactant mixture are used, based on 1 part of disperse dye.
  • the amounts in which the disperse dyes are used can vary within wide limits depending on the desired depth of color; in general, amounts of 0.01 to 10 percent by weight of one or more of the stated disperse dyes, based on the material to be dyed, are used.
  • the hydrophobic fiber materials that can be dyed by the present process are primarily those made from linear, high molecular weight esters of aromatic polycarboxylic acids with polyfunctional alcohols, for example from terephthalic acid and ethylene glycol or dimethylolcyclohexane and mixed polymers from terephthalic acid and isophthalic acid and ethylene glycol.
  • these materials can be used at any stage of processing, e.g. in the form of flakes, sliver, yarn, textured threads, woven or knitted fabrics, as well as a mixed fabric among themselves or with other fibers, for example as a mixed fabric made of polyester / polyamide or polyester / cotton.
  • the dyeing temperature for these materials is preferably 120 to 150 ° C for the HT process and up to 100 ° C for the carrier process.
  • polyamide material can be dyed by the process according to the invention, e.g. Polyamide-6, polyamide-6,6 or also polyamide 12.
  • the dyeing temperature for these materials is preferably 98 to 100 ° C.
  • the aqueous liquor can contain customary coloring auxiliaries, advantageously in small amounts, such as acids, in particular an organic lower monocarboxylic acid, e.g. Formic acid or acetic acid, buffer salts such as ammonium sulfate or sodium acetate, wetting agents, emulsifiers or anti-foaming agents.
  • acids in particular an organic lower monocarboxylic acid, e.g. Formic acid or acetic acid, buffer salts such as ammonium sulfate or sodium acetate, wetting agents, emulsifiers or anti-foaming agents.
  • the liquor ratio is usually 1: 5 to 1:50; the dyeing time is 5 to 60 minutes.
  • the process according to the invention is preferably carried out in circulation apparatus as follows: the unformed dyestuff or dyes are in the form of an aqueous suspension, a press cake or also in solid form, for example powder, in a batch vessel connected to the dyeing apparatus in about 50 ° to 150 ° C. hot water, for example dissolved or solubilized by means of a mixture of nonionic and anionic surfactant.
  • the pH of the dye solution is adjusted to a value of 4 to 5.5.
  • the dye solution if necessary after passing through a filter, is let into the dyeing apparatus, where the polyester material to be colored is present, for example in the form of a bobbin, such as muff, cheese, dyeing tree, or as an endless web.
  • the substrate is preheated with steam.
  • the dyebath is at a rate of approx. 1 ° C / minute to a temperature of 120 ° to 150 ° C, advantageously 125 ° to 135 ° C, heated. After the desired depth of color has been achieved or when the dye bath is completely exhausted - dyeing time approx.
  • the hot liquor is cooled to such an extent that the goods can be removed from the liquor and the entrained liquor portion is reduced to less than 1% (e.g. by suction or centrifuging) the entire fleet can be reduced).
  • Weighing the wet goods determines how much of the used dye liquor is removed and adds the corresponding amount of water and surfactant to the liquor remaining in the dye bath.
  • the dye content of the remaining liquor is determined in the usual way, preferably photometrically, and the remaining liquor is then mixed with sufficient dye to achieve the liquor composition required for the next dyeing.
  • the dyeing cycle described above can then be repeated.
  • Example 1 In the metal container of a laboratory dyeing machine (Callebaut de Blicquy) 28.44 mg of the unformed dye of the formula
  • a surfactant solution consisting of 42.7% reaction product of 1 mol of o-phenylphenol + 6 mol of ethylene oxide, 42.7% nonylphenol diglycol ether sulfate as a 40% aqueous solution , 14.2% water and 0.4% anti-foaming agent, dissolved at 98 ° C.
  • the pH of the dye solution is adjusted to 4.6 to 5 by adding ammonium sulfate and formic acid, and then 10 g of polyester fabric (Crimplene®) are added to the liquor and the metal container is closed.
  • the mixture is heated to 130 ° C. in the course of 6 minutes and this temperature is maintained for 30 minutes. Then it is cooled to a temperature below 100 ° and the substrate is removed from the liquor.
  • the amount of entrained dye liquor (28.44 g) is determined by weighing the moist substrate; the residual dye content in the extracted dye liquor is determined photometrically (2.46 mg).
  • polyester fabric Another 10 g of polyester fabric are added to this dyeing liquor and the dyeing process described above is repeated. This is done a total of 10 times.
  • the colorations obtained are irrelevant and practically identical in color strength.
  • the total degree of dye exhaustion after 10 dyeings was over 96%.
  • Table 1 shows the amounts of water, dye and surfactant used or replaced and the photometrically determined relative color strength of the dyeings obtained, based on the first dyeing.
  • Example 2 22.29 mg of the dried press cake of the dye of the formula are in the metal container of a laboratory dyeing machine (Callebaut de Blicquy)
  • a surfactant solution (60% active substance), consisting of 42.7% reaction product of 1 mol of o-phenylphenol + 6 mol of ethylene oxide, 42.7% of nonylphenol diglycol ether sulfate as 40% aqueous solution, 14.2% water and 0.4% anti-foaming agent, dissolved at 98 ° C.
  • the pH of the dye solution is adjusted to 4.6 to 5 by adding ammonium sulfate and formic acid, and 10 g of polyester fabric (Crimplene m )) are then added to the liquor and the metal container is closed.
  • the mixture is heated to 130 ° C. in the course of 6 minutes and this temperature is maintained for 30 minutes. Then it is cooled to a temperature below 100 ° and the substrate is removed from the liquor.
  • the amount of entrained dye liquor is determined by weighing the moist substrate; the residual dye content in the extracted dye liquor is determined photometrically (see Table 2).
  • polyester fabric Another 10 g of polyester fabric are added to this dyeing liquor and the dyeing process described above is repeated. This is done a total of 10 times.
  • Table 2 shows the amounts of water, dye and surfactant used or replaced, as well as the photometrically determined relative color strength of the dyeings obtained, based on the first dyeing.
  • Examples 3-7 In Examples 3-7, polyester material (PES) was dyed using the same method and under the same conditions as in Example 2. Dye (dried press cake), amount of dye used, surfactant, surfactant concentration and number of colors can be found in Table 3.
  • Example 8 The procedure of Example 2 is followed. 22.29 mg of the dye of the formula
  • aqueous liquor containing 5 g / 1 of a carrier obtained by mixing in dodecylbenzenesulfonic acid, triethanolamine, diphenyl, uniperol EL, xylene, n-hexanol and ethylene glycol at 60 ° C, in 1.2.4-trichlorobenzene at 78 ° C .
  • the pH had been adjusted (see Example 2), the temperature of the liquor was brought to 100 ° C. in about 1 minute.
  • the polyester substrate was colored at 100 ° C for 60 minutes. You get a no matter red colored polyester material.
  • Example 9 The procedure of Example 2 is repeated. 10 mg of the dye of the formula

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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zum Färben von hydrophobem Fasermaterial mit unformierten Dispersionsfarbstoffen aus wässriger Flotte, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man einen oder mehrere solcher Farbstoffe mittels eines auf Dispersionsfarbstoffe hydrotropierend oder solubilisierend wirkenden Tensids oder Tensidgemisches bei einer Temperatur von 50° bis 150°C in Wasser löst, die Farbstofflösung in einem Färbeapparat mit dem Substrat zusammenbringt, anschliessend die Färbeflotte auf Färbetemperatur erhitzt und die Färbung bei dieser Temperatur fertigstellt und dass man danach das Substrat entnimmt und die ausgezogene Färbeflotte durch Zusatz von /Wasser, Tensid und Farbstoff wieder auf die ursprüngliche Zusammensetzung einstellt und erneut zum Färben verwendet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von hydrophobem Fasermaterial mit unformierten Dispersionsfarbstoffen, sowie das nach dem Verfahren gefärbte Fasermaterial.
  • Hydrophobes Fasermaterial, in erster Linie Polyestergarne oder auch Gewebe oder Gewirke aus Polyesterfasern, werden mit Dispersionsfarbstoffen entweder unter Normaldruck, bei Temperaturen bis zu 100°C in Gegenwart eines Carriers oder in einem geschlossenen Färbeapparat bei Temperaturen von 120 bis 150°C unter Druck gefärbt. Beide Verfahren haben den Nachteil, dass zu ihrer Durchführung Dispersionsfarbstoffe benötigt werden, die in einer möglichst feinteiligen, stabil dispergierten Form vorliegen. Demzufolge müssen die Farbstoffe nach der Synthese langwierigen Mahloperationen unterworfen werden, beispielsweise in Rührwerks-Kugelmühlen oder Sandmühlen, zusammen mit geeigneten Dispergiermitteln. Schliesslich muss der heruntergemahlene Dispersionsfarbstoff in eine stabile, nicht zur Reagglomeration neigende, lagerfähige Flüssigformulierung überführt oder einem schonenden Trocknungsverfahren unterworfen werden, damit ein Farbstoffpulver erhalten wird, das in der Färbeflotte ohne Klumpenbildung rasch dispergierbar ist.
  • Um diesen aufwendigen Mahl- und Formulierungsprozess zu umgehen, wird in der europäischen Patentanmeldung 0060433 bereits ein HT-Färbeverfahren für Polyester-Stückware vorgeschlagen, das mit Dispersionsfarbstoffen durchgeführt wird, die unformiert sind, d.h. im Anschluss an die Synthese keiner Nachbehandlung, vor allem keiner Nasamahlung, unterworfen werden. Wesentlich an diesem bekannten Verfahren ist, dass der Farbstoff während des Färbens zum grössten Teil als ungelöster Feststoff in der Flotte vorliegt. Damit ist dieses Verfahren praktisch auf die Stückgutfärberei in Jet-Apparaten beschränkt. Beim Färben von Spulen oder Wickelkörpern in Zirkulationsapparaten kommt es unweigerlich zur Abfiltration des ungelösten Farbstoffs auf dem Garn oder Gewebe.
  • Es wurde nun gefunden, dass überraschenderweise hydrophobes Fasermaterial, insbesondere Polyester- und Polyamidfasermaterial, unabhängig von Aufmachungsform und Färbeapparatur mit unformierten Dispersionsfarbstoffen gefärbt werden kann, wenn diese mit Hilfe eines auf Dispersionsfarbstoffe hydrotropierend oder solubilisierend wirkenden Tensids oder Tensidgemisches in Wasser gelöst werden und dass man die ausgezogene Färbeflotte nach Zugabe der verbrauchten Mengen an Wasser, Tensid und Farbstoff erneut zum Färben verwenden kann.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren bietet erhebliche Vorteile. Durch die Verwendung unformierter Farbstoffe, d.h. Farbstoffe welche frei von Dispergatoren sind, kann auf die Dispergatoren und das aufwendige Mahlen, Thermostabilisation und Trocknen der Farbstoffe verzichtet werden. Die Abwassermenge wird stark reduziert, da die Färbebäder mehrmals verwendet werden. Dies bringt neben der Einsparung an Wasser auch eine erhebliche Reduzierung der Energiekosten mit sich, da die ausgezogenen Färbebäder bei nochmaliger Verwendung nicht jeweils erneut von Raumtemperatur auf die Färbetemperatur erhitzt werden müssen. Lediglich die Abkühlung, die ohne Vorrichtung zum heissen Ausfahren der Ware eventuell notwendig ist und die während des Wechsels der Ware eintritt, muss ausgeglichen werden. Da der nicht ausgezogene Teil des Farbstoffes für die nächste Färbung erneut zur Verfügung steht, ergibt sich insgesamt gesehen ein kleinerer Farbstoff- und Chemikalienverbrauch.
  • Weitere Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens liegen darin, dass es keine Probleme mehr mit der Dispersionsstabilität gibt, dass die Aufziehkurven sehr wenig abhängig oder unabhängig von der Farbstoffkonzentration sind, je nach der eingesetzten Tensidmenge, und dass die Aufziehgeschwindigkeit der Farbstoffe gleichmässiger ist und im kritischen Temperaturbereich kleinere Werte aufweist als beim Färben mit herkömmlichen Dispersionsfarbstoffen. Dadurch ist es möglich, eine aus Einzelkomponenten deren Ausziehkurven sich überlappen anstatt aus Primärmischungen bestehende Trichromie mit gutem Ton-in-Ton-Aufbau für beliebige Nuancen und Farbstärken zusammenzustellen. Dabei erreicht man egale Färbungen im kritischen Temperaturbereich auch bei grösseren Aufheizgeschwindigkeiten und/oder kleineren Umwälzraten ohne spezielle Zeit-Temperatur Programme zu berechnen.
  • Weitere Vorteile gegenüber dem Recyclieren der Flotte beim Färben mit herkömmlichen Dispersfarbstoffen:
    • Da sich keine Dispergatoren im System anreichern, kann die Farbstoffkonzentration-in der Restflotte genauer bestimmt werden, die Reproduzierbarkeit der Färbungen sind nicht gefährdet und die Herabsetzung des Energie-, Wasser-, Farbstoff- und Chemikalienverbrauchs kann mehr herabgesetzt werden.
  • Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Färben von hydrophobem Fasermaterial mit unformierten Dispersionsfarbstoffen aus wässriger Flotte, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man einen oder mehrere solcher Farbstoffe mittels eines auf Dispersionsfarbstoffe hydrotropierend oder stabilisierend wirken Tensids oder Tensidgemisches bei einer Temperatur von 50° bis 150°C, insbesondere 70-100°C und vorzugsweise 90-99°C bei Normal- oder Ueberdruck, in Wasser löst, die Farbstofflösung in einem Färbeapparat mit Substrat zusammenbringt, anschliessend die Färbeflotte auf Färbetemperatur erhitzt und die Färbung (z.B. HT oder Carrier) bei dieser Temperatur fertigstellt, und dass man danach das Substrat entnimmt und die ausgezogene Färbeflotte durch Zusatz von Wasser, Tensid und Farbstoff, wobei als Farbstoff entweder derselbe oder gegebenenfalls zusammen mit einem anderen oder nur mit einem anderen wieder auf die ursprüngliche Zusammensetzung einstellt und erneut zum Färben verwendet.
  • Vorzugsweise wird die Färbeflotte 5 bis 100 mal, insbesondere 5 bis 15 mal verwendet.
  • Die erfindungsgemäss verwendbaren Dispersionsfarbstoffe können den verschiedensten Farbstoffklassen angehören. Insbesondere handelt es sich um Azo-, Anthrachinon-, Nitro-, Methin-, Styryl-, Azostyryl-; Naphthoperinon-, Chinophthalon-, Acridon- oder Naphthochinonimin-Farbstoffe, die frei von wasserlöslichmachenden Gruppen sind. Bevorzugte Dispersionsfarbstoffe sind metallfreie Mono- oder Disazofarbstoffe, Nitrofarbstoffe, Acridonfarbstoffe, Anthrachinonfarbstoffe oder Chinophthalonfarbstoffe. Farbstoffe die in Gegenwart von hydrotropierend oder solubilisierend wirkenden Tensiden eine zur Verwendung in vorliegendem Verfahren ausreichende Wasserlöslichkeit aufweisen, lassen sich leicht durch entsprechende Vorversuche auswählen.
  • Die Farbstoffe können grundsätzlich ohne jede Nachbehandlung, d.h. direkt von der Synthese her, z.B. in Form des feuchten Presskuchens oder auch als wässrige Suspension, eingesetzt werden.
  • Der oder die Dispersionsfarbstoffe werden in Form einer heissen wässrigen Lösung in den Färbeapparat eingebracht oder vor dem Einbringen des Fasermaterials im Färbeapparat gelöst, dabei soll im folgenden unter dem Begriff Lösung eine echte monomolekulare Lösung, eine kolloidale Lösung, sowie eine Mikrodispersion verstanden werden. Der Farbstoff wird der Färbeflotte somit in gelöster, solubilisierter, hydrotropierter oder mikrodispergierter Form zugeführt.
  • Die Einspeisung der Farbstofflösung kann z.B. in die im Färbeapparat zirkulierende Flotte erfolgen entweder durch einmalige Zugabe der gesamten, beispielsweise in einem, mit dem Färbeapparat verbundenen Ansatzbehälter, vorbereiteten Lösung oder durch portionsweises Zudosieren. Letzteres kann durch entsprechende Steuerung, z.B. in Relation zur Anzahl der Umpumpzyklen, geschehen oder auch in Abhängigkeit von der Aufheizgeschwindigkeit erfolgen, wenn die Farbstofflösung der Färbeflotte nach und nach, während dem Aufheizen auf Färbetemperatur zugesetzt wird. Im übrigen ist es vorteilhaft, wenn die Farbstofflösung beim Eindosieren in den Färbeapparat die gleiche Temperatur aufweist, wie die zirkulierende Flotte. Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch nach der Einschleusmethode oder mittels Flottenrichtungswechsel durchgeführt werden.
  • Um den Dispersionsfarbstoff (man kann prinzipiell auch dispergierte Farbstoffe lösen) bei Temperaturen von 50° bis 150°C in Wasser zu lösen, wird erfindungsgemäss ein auf diesen hydrotropierend oder solubilisierend wirkendes Tensid oder Tensidgemisch verwendet. In erster Linie handelt es sich um anionische, nichtionogene, wie auch kationische Tenside. Daneben kommen auch Amphotenside in Frage. Als besonders günstig haben sich jedoch Gemische aus einem nichtionischen und einem anionischen Tensid erwiesen. Auch Gemische aus einem nichtionogenen und einem kationischen Tensid kommen in Frage.
  • Als hydrotropierend oder solubilisierend wirkende anionische Tenside gelangen bevorzugt Umsetzungsprodukte von Aethylenoxid und/oder Propylenoxid mit gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren, Fettalkoholen, Fettaminen, alicyclischen Alkoholen oder aliphatischaromatischen Kohlenwasserstoffen zur Anwendung, die endständig durch eine anorganische sauerstoffhaltige Säure oder eine mehrbasische Carbonsäure verestert sind. Und zwar handelt es sich um Verbindungen der Formel I
    Figure imgb0001
    worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder ein cycloaliphatischer oder aliphatisch-aromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, R1 Wasserstoff oder Methyl, A -0-,-NH- oder
    Figure imgb0002
    X der Säurerest einer anorganischen, Sauerstoff enthaltenden Säure oder der Rest einer mehrbasischen Carbonsäure und m eine Zahl von 1 bis 20, insbesondere 1 bis 5, ist. Der Rest R-A- leitet sich z.B. ab von höheren Alkoholen wie Decyl-, Lauryl-, Tridecyl-, Myristyl-, Cetyl-, Stearyl-, Oleyl-, Arachidyl-, Hydroabietylalkohol oder Behenylalkohol; ferner von Fettaminen wie Stearylamin, Palmitylamin oder Oleylamin; von Fettsäuren, wie Capryl-, Caprin-, Laurin-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Arachin-, Behen-, Kokosfett-(C8-C18), Decen-, Dodecen-, Tetradecen-, Hexadecen-, Oel-, Linol-, Linolen-, Eikosen-, Dokosen- oder Clupanodonsäure; von Alkylphenolen, wie Butyl-, Hexyl-, n-Octyl-, n-Nonyl-, p-tert.Qctyl, p-tert.Nonyl-, Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl- oder Hexadecylphenol. Bevorzugt sind Reste mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere solche, die sich von den Alkylphenolen ableiten.
  • Der Säurerest X leitet sich in der Regel von niedermolekularen Dicarbonsäuren ab, wie z.B. Maleinsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure oder Sulfobernsteinsäure, und ist über eine Esterbrücke mit dem Rest R-A-(CH2CHRiO) - verbunden. Insbesondere leitet sich X jedoch von anorganischen mehrbasischen Säuren, wie Orthophosphorsäure und Schwefelsäure ab. Der Säurerest X liegt vorzugsweise in Salzform, d.h. z.B. als Alkalimetall-, Ammonium- oder Aminsalz, vor. Beispiele für solche Salze sind Natrium-, Kalium-, Ammonium-, Trimethylamin-, Aethanolamin-, Diäthanolamin- oder Triäthanolaminsalze.
  • Die Herstellung dieser Verbindungen erfolgt nach bekannten Methoden, indem man an die genannten Alkohole, Fettamine, Säuren und Alkylphenole, Aethylenoxid und/oder Propylenoxid anlagert und die so erhaltenen Alkoxylate anschliessend verestert und die Ester gegebenenfalls in ihre Salze überführt. Derartige Tenside sind z.B. aus der US-Patentschrift 3 211 514 bekannt.
  • Von dieser Gruppe anionischer Tenside werden wiederum bevorzugt die sauren Schwefelsäureester von Alkylphenoläthoxylaten verwendet, also solche Verbindungen der angegebenen Formel, worin R-A- ein Alkylphenolrest ist, R1 Wasserstoff bedeutet, m die angegebene Bedeutung hat und X für einen Schwefelsäurerest steht.
  • Im einzelnen genannt sind die mit Schwefelsäure veresterten Umsetzungsprodukte von 1 Mol Butylphenol und 3 Mol Aethylenoxid, 1 Mol Tributylphenol und 5 Mol Aethylenoxid, 1 Mol Nonylphenol und 2 Mol Aethylenoxid, 1 Mol Nonylphenol und 10 Mol Propylen- bzw. Aethylenoxid, 1 Mol Nonylphenol und 20 Mol Aethylenoxid, 1 Mol Dodecylphenol und 4 Mol Aethylenoxid oder 1 Mol Pentadecylphenol und 5 Mol Aethylenoxid. Die Schwefelsäurehalbester der genannten Alkoxylate liegen bevorzugt als Ammoniumsalz vor. Gegebenenfalls können auch Mischungen der anionischen Tenside eingesetzt werden.
  • Als hydrotropierend oder solubilisierend wirkende kationische Tenside kommen in erster Linie einen höheren Alkylrest aufweisende quaternäre Ammoniumverbindungen der Formel II
    Figure imgb0003
    in Frage, wobei die Substituenten R1 bis R3 und das Symbol X⊖ die folgende Bedeutung haben:
    • R1 ein gesättigter und/oder ungesättigter Alkylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen;
    • Rz unabhängig voneinander jeweils ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Polyalkylenoxidkette mit 3 bis 30 Aethylenoxid- und/oder Propylenoxideinheiten oder Aethylenoxid-und Styroloxideinheiten;
    • R3 ein gegebenenfalls durch eine Hydroxy-, Methoxy- oder Aethoxygruppe oder durch einen Carbamoyl- oder Phenylrest substituierter Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen;
    • X das Anion einer organischen oder anorganischen Säure, wie z.B. Chlorid, Bromid, Sulfat oder Methosulfat.
  • Derartige Verbindungen sind bekannt oder nach bekannten Verfahren zugänglich, beispielsweise durch Umsetzen eines Fettamins oder einer Mischung von Fettaminen, wie beispielsweise Kokosfettamin mit Aethylenoxid und/oder Propylenoxid und anschliessendes Quaternieren des so erhaltenen Alkoxylats z.B. mit Dimethylsulfat (siehe z.B. H. Stache, Tensid-Taschenbuch; Carl Hanser Verlag 1981).
  • Als quaternäre Fettaminalkoxylate sind beispielsweise die folgenden genannt:
    • Mit Chloracetamid quaterniertes Anlagerungsprodukt von 8 Mol Aethylenoxid an 1 Mol Talgfettamin;
    • mit Dimethylsulfat quaterniertes Anlagerungsprodukt von 30 Mol Aethylenoxid an 1 Mol eines CIB-C22-Fettamins;
    • mit Dimethylsulfat quaterniertes Anlagerungsprodukt von 30 Mol Aethylenoxid an 1 Mol Laurylamin;
    • mit Dimethylsulfat quaterniertes Anlagerungsprodukt von 15 Mol Aethylenoxid an 1 Mol Laurylamin;
    • mit Dimethylsulfat quaterniertes Anlagerungsprodukt von 15 Mol Aethylenoxid an 1 Mol Stearylamin;
    • mit Dimethylsulfat quaterniertes Anlagerungsprodukt von 1 Mol Styroloxid und 30 Mol Aethylenoxid an 1 Mol Stearylamin;
    • mit Dimethylsulfat quaterniertes Anlagerungsprodukt von 6 Mol Propylenoxid und 30 Mol Aethylenoxid an 1 Mol Caprylamin;
    • mit Dimethylsulfat quaterniertes Anlagerungsprodukt von 1 Mol Styroloxid und 20 Mol Aethylenoxid an 1 Mol Stearylamin;
  • Aufgrund ihrer guten solubilisierenden Wirkung haben sich jedoch insbesondere solche kationischen Tenside der Formel II bewährt, die neben dem höheren Alkylrest R1 als Substituenten R2 einen Methyl-oder Aethylrest aufweisen und bei denen R3 für einen durch die Phenylgruppe substituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht; X hat die bereits angegebene Bedeutung. Auch Mischungen derartiger Verbindungen kommen in Frage, die beispielsweise erhalten werden, wenn man bei der Herstellung dieser Tenside von Fettamingemischen, wie z.B. Kokosfettamin, ausgeht.
  • Neben den rein anionischen bzw. kationischen Tensiden kommen als Solubilisierungsmittel auch Amphotenside in Betracht. Beispielhaft genannt sind die folgenden Verbindungen:
    • Ammoniumsalz des sauren Monoschwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 2,5 Mol Aethylenoxid an 1 Mol Talgfettamin;
    • Ammoniumsalz des sauren Monoschwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 4 Mol Aethylenoxid an 1 Mol Talgfettamin;
    • Ammoniumsalz des sauren Monoschwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 6 Mol Aethylenoxid an 1 Mol Talgfettamin,
    • Ammoniumsalz des sauren Monoschwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 8 Mol Aethylenoxid an 1 Mol Talgfettamin;
    • mit Chloracetamid quaterniertes Ammoniumsalz des amphoteren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 8 Mol Aethylenoxid an 1 Mol Talgfettamin;
    • mit Dimethylsulfat quaternisiertes Ammoniumsalz des amphoteren Schwefelsäureesters des Anlagerungsproduktes von 30 Mol Aethylenoxid an 1 Mol eines C18-C22 Fettamins.
  • Als wirksam erweisen sich ferner Tenside aus der Gruppe der Aminoxide. Derartige Verbindungen zeigen je nach pH des Färbebades nichtionischen (neutrale bis basische Flotte) bzw. kationischen (saure Flotte) Charakter. In Frage kommen beispielsweise N-Dodecyl-N,N-dimethylaminoxid N-Myristyl-N,N-dimethylaminoxid N-Dodecyl-N,N-di-2-hydroxyethylaminoxid N-Hexadecyl-N,N-di-2-hydroxyethylaminoxid N-Hexadecyl-N,N-dimethylaminoxid N-Oleyl-N,N-di-2-hydroxyethylaminoxid N-Stearyl-N,N-di-2-hydroxyethylaminoxid N-Kokosfettsäureamidopropyl-N,N-dimethylaminoxid N-Talgfettsäureamidopropyl-N,N-dimethylaminoxid.
  • Als hydrotropierend oder solubilisierend wirkende nichtionische Tenside, die, wie erwähnt, im Gemisch mit anionischen Tensiden verwendet werden, kommen bevorzugt Umsetzungsprodukte von Aethylenoxid und/oder Propylenoxid mit
    • a) einem niedermolekularen, aliphatischen Polyol, oder
    • b) einem gesättigten und/oder ungesättigten Fettalkohol mit 6 bis 20 C-Atomen, oder
    • c) einem Alkylphenol mit 4 bis 12 C-Atomen im Alkylrest, oder
    • d) einem Hydroxybiphenyl, oder
    • e) einem gesättigten und/oder ungesättigten Fettamin mit 14 bis 20 C-Atomen, oder
    • f) einer gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäure mit 14 bis 20 C-Atomen, oder
    • g) einem gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäure-(N,N-bis- hydroxyalkyl)amid

    in Frage, wobei auf 1 Mol der unter a) bis g) genannten Verbindungen 2 bis 10 Mol, insbesondere 4 bis 8 Mol, Aethylenoxid und/oder Propylenoxid kommen.
  • Als derartige Alkoxylierungsprodukte seien im einzelnen genannt:
    • a) Umsetzungsprodukte von Aethylenglykol, Propylenglykol, Glycerin oder Pentaerythrit mit 5 bis 10 Mol an Aethylenoxid und/oder Propylenoxid pro Mol an Polyol;
    • b) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettalkoholen mit 6 bis 20 C-Atomen mit 2 bis 10 Mol Aethylenoxid und/oder 2 bis 10 Mol Propylenoxid je Mol Fettalkohol, vorzugsweise von gesättigten Fettalkoholen mit 6 bis 10 C-Atomen, mit 2 bis 10 Mol Aethylenoxid pro Mol Fettalkohol;
    • c) Umsetzungsprodukte von Alkylphenolen mit 4 bis 12 C-Atomen im Alkylrest, mit 2 bis 10 Mol Aethylenoxid und/oder 2 bis 10 Mol Propylenoxid je Mol phenolische Hydroxylgruppe;
    • d) Umsetzungsprodukte von o-, m- oder p-Phenylphenol mit 2 bis 10 Mol Aethylenoxid und/oder Propylenoxid pro Mol Hydroxybiphenyl;
    • e) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettaminen mit 14 bis 20 C-Atomen mit 2 bis 10 Mol Aethylenoxid und/oder 2 bis 10 Mol Propylenoxid je Mol Fettamin;
    • f) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäuren mit 14 bis 20 C-Atomen, mit 2 bis 10 Mol Aethylenoxid und/oder 2 bis 10 Mol Propylenoxid je Mol Fettsäure;
    • g) Umsetzungsprodukte von gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäure-(N,N-bis-hydroxyalkyl)amiden, wie z.B. Kokosölfettsäure-(N,N-bis-ß-hydroxyäthyl)amid mit 2 bis 10 Mol Aethylenoxid und/oder Propylenoxid pro Mol Fettsäurehydoxyalkylamid.
  • Auch Gemische der Umsetzungsprodukte nach a) bis g) untereinander sind verwendbar. Diese Gemische erhält man durch Mischen einzelner Umsetzungsprodukte oder direkt durch Alkoxylierung eines Gemsiches der den Umsetzungsprodukten zugrunde liegenden Verbindungen.
  • Als gesättigte und/oder ungesättigte Fettalkohole kommen für b) Dodecanol, Hexadecylalkohol, Palmitylalkohol, Stearylalkohol, Oleylalkohol oder Talgfettalkohole, Hexanol, 2-Aethylhexanol und Decanol in Betracht.
  • Als Alkylphenole für c) sind n-Butylphenol, tert.-Butylphenol, Tributylphenol, Octylphenol, p-Amylphenol, Hexalphenol, Isooctylphenol, Nonylphenol und Dodecylphenol zu nennen.
  • Als Fettamin für e) kommen z.B. neben Stearylamin, Palmitylamin vor allem Oleylamin in Betracht.
  • Für f) sind als gesättigte und/oder ungesättigte Fettsäuren z.B. Palmitinsäure, vor allem Stearinsäure und Oelsäure zu nennen.
  • Als besonders wirksam haben sich Umsetzungsprodukte der Gruppen c) und d) erwiesen und hier vor allem Hydroxybiphenyl-äthoxylate, wie z.B. Umsetzungsprodukte von 6 oder 8 Mol Aethylenoxid mit einem Mol o-Phenyl-phenol bzw. C4 bis c9 Alkylphenoläthoxylate, wie z.B. Umsetzungsprodukte von 6 bis 8 Mol Aethylenoxid mit einem Mol Butylphenol.
  • Die Aethylen/Propylenoxid-Umsetzungsprodukte sind bekannt oder können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden (siehe z.B.: N. Schönfeldt, Grenzflächenaktive Aethylenoxid-Addukte; Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart; 1976).
  • Das Mischungsverhältnis von nichtionischem zu anionischem Tensid bewegt sich vorteilhaft zwischen 1:4 und 4:1. Dabei gelangen bevorzugt solche Tensidgemische zur Anwendung, die etwa doppelt so viel nichtionisches wie anionisches Tensid enthalten.
  • Eine besonders stark ausgeprägte solubilisierende Wirkung hat ein Gemisch, das als nichtionische Komponente ein Umsetzungsprodukt aus 1 Mol o-Phenyl-phenol oder 1 Mol tert.-Butylphenol und 6 Mol Aethylenoxid und als anionische Komponente ein Nonylphenol-diglykoläthersulfat enthält; ferner ein Gemisch aus einem kationischen und einem nichtionischen Tensid, beispielsweise ein Umsetzungsprodukt von 1 Mol o-phenylphenol + 6 Mol Aethylenoxid und ein Produkt der Formel
    Figure imgb0004
  • Was die Menge an Tensid bzw. Tensidgemisch betrifft, so werden, bezogen auf 1 Teil Dispersionsfarbstoff 5 bis 100, vorzugsweise 10 bis 80 und insbesondere 25 bis 45 Teile Tensid bzw. Tensidgemisch verwendet.
  • Die Mengen, in denen die Dispersionsfarbstoffe eingesetzt werden, können je nach der gewünschten Farbtiefe in weiten Grenzen schwanken, im allgemeinen werden Mengen von 0,01 bis 10 Gewichtsprozent eines oder mehrerer der genannten Dispersionsfarbstoffe, bezogen auf das Färbegut, verwendet.
  • Bei den nach vorliegendem Verfahren färbbaren hydrophoben Fasermaterialien handelt es sich in erster Linie um solche aus linearen hochmolekularen Estern aromatischer Polycarbonsäuren mit polyfunktionellen Alkoholen, beispielsweise aus Terephthalsäure und Aethylenglykol oder Dimethylolcyclohexan und Mischpolymere aus Terephthalsäure und Isophthalsäure und Aethylenglykol. Diese Materialien können, sofern die hierfür geeigneten Apparaturen vorhanden sind, in beliebigen Verarbeitungsstadien, z.B. in Form von Flocken, Kammzug, Garn, texturierten Fäden, Gewebe oder Gewirke, wie auch als Mischgewebe unter sich oder mit anderen Fasern vorliegen, beispielsweise als Mischgewebe aus Polyester/Polyamid oder Polyester/Baumwolle. Die Färbetemperatur für diese Materialien liegt vorzugseise bei 120 bis 150°C für das HT-Verfahren und bis zu 100°C für das Carrier-Verfahren.
  • Ferner kann nach dem erfindungsgemässen Verfahren Polyamidmaterial gefärbt werden, z.B. Polyamid-6, Polyamid-6,6 oder auch Polyamid 12. Die Färbetemperatur beträgt für diese Materialien vorzugsweise 98 bis 100°C.
  • Falls erforderlich, kann die wässrige Flotte übliche Färbehilfsmittel, vorteilhaft in kleinen Mengen, enthalten, wie Säuren, insbesondere eine organische niedere Monocarbonsäure, z.B. Ameisensäure oder Essigsäure, Puffersalze, wie Ammonsulfat oder Natriumacetat, Netzmittel, Emulgiermittel oder Antischaummittel.
  • Das Flottenverhältnis liegt üblicherweise bei 1:5 bis 1:50; die Färbezeit beträgt 5 bis 60 Minuten.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren wird vorzugsweise in Zirkulationsapparaten folgendermassen durchgeführt: Der oder die unformierten Farbstoffe werden als wässrige Suspension, als Presskuchen oder auch in fester Form, beispielsweise Pulver, in einem mit der Färbeapparatur verbundenen Ansatzgefäss in ca. 50° bis 150°C heissem Wasser z.B. mittels eines Gemisches aus nichtionischem und anionischem Tensid gelöst bzw. solubilisiert. Durch Zugabe von Essigsäure und Natriumacetat stellt man den pH der Farbstofflösung auf einen Wert von 4 bis 5,5 ein. Hierauf wird durch Oeffnen eines Ventils die Farbstofflösung, gegebenenfalls nach Passieren eines Filters, in den Färbeapparat eingelassen, wo das zu färbende Polyestermaterial, das z.B. in Form eines Wickelkörpers, wie z.B. Muff, Kreuzspule, Färbebaum, oder als endlose Warenbahn vorliegt. Wenn nötig, wird das Substrat mit Dampf vorgewärmt. Unter weiterer stetiger Flottenzirkulation, vorteilhaft von innen nach aussen oder auch wechselseitig, z.B. mit 5-minütigen Perioden, wird das Färbebad mit einer Geschwindigkeit von ca. 1°C/Minute auf eine Temperatur von 120° bis 150°C, vorteilhaft 125° bis 135°C, aufgeheizt. Nach Erzielung der gewünschten Farbtiefe oder bei vollständiger Erschöpfung des Färbebades - Färbezeit ca. 1 Stunde - wird die heisse Flotte so weit abgekühlt, dass die Ware der Flotte entnommen werden kann und der mitgerissene Flottenanteil z.B. durch Absaugen oder Abschleudern auf weniger als 1 % (auf die ganze Flotte bezogen) herabgesetzt werden kann. Durch Wiegen der nassen Ware bestimmt man, wieviel der verbrauchten Färbeflotte herausgenommen wird und setzt der im Färbebad verbliebenene Flotte die entsprechende Menge an Wasser und Tensid wieder zu.
  • Der Farbstoffgehalt der Restflotte wird auf übliche Weise, vorzugsweise fotometrisch, ermittelt und die Restflotte anschliessend mit soviel Farbstoff versetzt, dass die für die nächste Färbung erforderliche Flottenzusammensetzung erreicht ist. Anschliessend kann der oben beschriebene Färbecyclus wiederholt werden.
  • Die folgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der Erfindung; Teile bedeuten Gewichtsteile und Prozente Gewichtsprozente. Die Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben.
    • Beispiel 1: Im Metallbehälter eines Laborfärbeapparates (Callebaut de Blicquy) werden 28,44 mg des unformierten Farbstoffes der Formel
  • Figure imgb0005
    in 100 ml einer wässrigen Flotte, enthaltend 1 ml (1,08 g) einer Tensidlösung, bestehend aus 42,7 % Umsetzungsprodukt von 1 Mol o-Phenylphenol + 6 Mol Aethylenoxid, 42,7 % Nonylphenol-diglykoläthersulfat als 40%ige wässrige Lösung, 14,2 % Wasser und 0,4 % Antischaummittel, bei 98°C gelöst. Der pH-Wert der Farbstofflösung wird durch Zusatz von Ammoniumsulfat und Ameisensäure auf 4,6 bis 5 eingestellt und anschliessend werden 10 g Polyestergewebe (Crimplene®)) in die Flotte gegeben und der Metallbehälter verschlossen. Man heizt innerhalb von 6 Minuten auf 130°C auf und hält diese Temperatur 30 Minuten aufrecht. Dann wird auf eine Temperatur unter 100° abgekühlt und das Substrat aus der Flotte herausgenommen.
  • Durch Wiegen des feuchten Substrates bestimmt man die Menge an mitgerissener Färbflotte (28,44 g); der Restgehalt an Farbstoff in der ausgezogenen Färbeflotte wird photometrisch bestimmt (2,46 mg).
  • In die ausgezogene Färbflotte gibt man anschliessend wieder so viel Wasser (28,25 g) und Tensid (0,184 g) wie durch die mitgerissene Restflotte entfernt wurden. Ausserdem wird so viel Farbstoff wieder zugesetzt, dass der ursprüngliche Gehalt von 28,44 mg wieder erreicht ist.
  • In diese Färbflotte gibt man erneut 10 g Polyestergewebe und wiederholt den oben beschriebenen Färbeprozess. Dies wird insgesamt 10 mal durchgeführt.
  • Die erhaltenen Färbungen sind egal und in der Farbstärke praktisch identisch. Der Gesamtausziehgrad an Farbstoff nach 10 Färbungen betrug über 96 %.
  • Die folgende Tabelle 1 zeigt die jeweils eingesetzten bzw. ersetzten Mengen an Wasser, Farbstoff und Tensid sowie die fotometrisch bestimmte relative Farbstärke der erhaltenen Färbungen, bezogen auf die erste Färbung.
    Figure imgb0006
    • Beispiel 2: Im Metallbehälter eines Laborfärbeapparates (Callebaut de Blicquy) werden 22,29 mg des ausgetrockneten Presskuchen des Farbstoffes der Formel
  • Figure imgb0007
    in 100 ml einer wässrigen Flotte, enthaltend 1,2 ml (1,3 g) einer Tensidlösung (60 % Wirksubstanz), bestehend aus 42,7 % Umsetzungsprodukt von 1 Mol o-Phenylphenol + 6 Mol Aethylenoxid, 42,7 % Nonylphenol-diglykoläthersulfat als 40%ige wässrige Lösung, 14,2 % Wasser und 0,4 % Antischaummittel, bei 98°C gelöst. Der pH-Wert der Farbstofflösung wird durch Zusatz von Ammoniumsulfat und Ameisensäure auf 4,6 bis 5 eingestellt und anschliessend werden 10 g Polyestergewebe (Crimplenem)) in die Flotte gegeben und der Metallbehälter verschlossen. Man heizt innerhalb von 6 Minuten auf 130°C auf und hält diese Temperatur 30 Minuten aufrecht. Dann wird auf eine Temperatur unter 100° abgekühlt und das Substrat aus der Flotte herausgenommen.
  • Durch Wiegen des feuchten Substrates bestimmt man die Menge an mitgerissener Färbflotte; der Restgehalt an Farbstoff in der ausgezogenen Färbeflotte wird photometrisch bestimmt (siehe Tabelle 2).
  • In die ausgezogene Färbflotte gibt man anschliessend wieder so viel Wasser und Tensid wie durch die mitgerissene Restflotte entfernt wurden. Ausserdem wird so viel Farbstoff wieder zugesetzt, dass der ursprüngliche Gehalt wieder erreicht ist (siehe Tabelle 2).
  • In diese Färbflotte gibt man erneut 10 g Polyestergewebe und wiederholt den oben beschriebenen Färbeprozess. Dies wird insgesamt 10 mal durchgeführt.
  • Die erhaltenen Färbungen sind egal und in der Farbstärke praktisch identisch.
  • Tabelle 2 zeigt die jeweils eingesetzten bzw. ersetzten Mengen an Wasser, Farbstoff und Tensid sowie die fotometrisch bestimmte relative Farbstärke der erhaltenen Färbungen, bezogen auf die erste Färbung.
    Figure imgb0008
    • Beispiele 3-7: In den Beispielen 3-7 wurde Polyestermaterial (PES) nach gleicher Methode und bei gleichen Bedingungen wie im Beispiel 2 gefärbt. Farbstoff (ausgetrocknete Presskuchen), eingesetzte Farbstoffmenge, Tensid, Tensidkonzentration und Anzahl Färbungen können Tabelle 3 entnommen werden.
  • Die erhaltenen Färbungen sind egal und die jeweiligen Wiederholungen in der Farbstärke praktisch identisch.
    Figure imgb0009
    Figure imgb0010
    • Beispiel 8: Man verfährt analog Beispiel 2. 22,29 mg des Farbstoffes der Formel
  • Figure imgb0011
  • werden in 100 ml einer wässrigen Flotte enthaltend 5 g/1 eines Carriers erhalten aus Einmischen von Dodecylbenzolsulfonsäure, Triäthanolamin, Diphenyl, Uniperol EL, Xylol, n-Hexanol und Aethylenglykol bei 60°C, in 1.2.4-Trichlorbenzol bei 78°C gelöst. Nach der Einstellung des pH-Wertes (siehe Beispiel 2) wurde die Temperatur der Flotte ca. in 1 Minute auf 100°C gebracht. Das Polyestersubstrat wurde 60 Minuten bei 100°C gefärbt. Man erhält ein egal rot gefärbtes Polyestermaterial.
    • Beispiel 9: Man verfährt analog Beispiel 2. 10 mg des Farbstoffes der Formel
  • Figure imgb0012
    werden in 100 ml einer wässrigen Flotte enthaltend 10 ml/1 Tensides 42,7 % Umsetzungsprodukt von 1 Mol o-Phenylphenol + 6 Mol Aethylenoxid, 42,7 % Nonylphenol-diglykoläthersulfat als 40%ige wässrige Lösung, 14,2 % Wasser und 0,4 % Antischaummittel bei 98°C gelöst. Nach der Einstellung des pH-Wertes (s. Beispiel 2) wurde die Temperatur der Flotte ca. in einer Minute auf 100°C gebracht. Das Polyamid 6.6 Substrat wurde 45 Minuten bei 100°C gefärbt. Man erhält ein egal scharlach gefärbtes Polyamidmaterial.

Claims (22)

1. Verfahren zum Färben von hydrophobem Fasermaterial mit unformierten Dispersionsfarbstoffen aus wässriger Flotte, dadurch gekennzeichnet, dass man einen oder mehrere solcher Farbstoffe mittels eines auf Dispersionsfarbstoffe hydrotropierend oder solubilisierend wirkenden Tensids oder Tensidgemisches bei einer Temperatur von 50° bis 150°C in Wasser löst, die Farbstofflösung in einem Färbeapparat mit dem Substrat zusammenbringt, anschliessend die Färbeflotte auf Färbetemperatur erhitzt und die Färbung bei dieser Temperatur fertigstellt und dass man danach das Substrat entnimmt und die ausgezogene Färbeflotte durch Zusatz von Wasser, Tensid, Farbstoff auf die für die nächste Färbung erforderliche Zusammensetzung einstellt und erneut zum Färben verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Farbstofflösung in den Färbeapparat einschleust oder portionenweise zudosiert.
3. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als ein auf Dispersionsfarbstoffe hydrotropierend oder solubilisierend wirkendes Tensid ein nichtionisches, anionisches oder ein kationisches Tensid oder ein Gemisch aus einem nichtionischen und einem anionischen Tensid oder einem nichtionischen und einem kationischen Tensid verwendet.
4. Verfahren gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gemisch aus einem nichtionischen und einem anionischen Tensid verwendet.
5. Verfahren gemäss den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekenzeichnet, dass man als anionisches Tensid ein solches der Formel 1
Figure imgb0013
 verwendet, worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder ein cycloaliphatischer oder aliphatischaromatischer Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, R1 Wasserstoff oder Methyl, A -O-, -NH- oder
Figure imgb0014
X der Säurerest einer anorganischen, Sauerstoff enthaltenden Säure oder der Rest einer mehrbasischen Carbonsäure und m eine Zahl von 1 bis 20, . insbesondere 1 bis 5, ist.
6. Verfahren gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man den sauren Schwefelsäureester eines Alkylphenoläthoxylats verwendet.
7. Verfahren gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als kationisches Tensid quaternäre Ammoniumverbindungen der Formel II
Figure imgb0015
verwendet, worin
R1 ein gesättigter und/oder ungesättigter Alkylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen;
Rz unabhängig voneinander jeweils ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Polyalkylenoxidkette mit 3 bis 30 Aethylenoxid- und/oder Propylenoxideinheiten oder Aethylenoxid-und Styroloxideinheiten;
R3 ein gegebenenfalls durch eine Hydroxy-, Methoxy- oder Aethoxygruppe oder durch einen Carbamoyl- oder Phenylrest substituierter Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; X das Anion einer organischen oder anorganischen Säure bedeutet.
8. Verfahren gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man als kationisches Tensid der Formel II ein solches verwendet, worin R2 Methyl oder Aethyl und R3 durch Phenyl substituiertes Alkyl C1 bis G4 bedeutet und R1 bzw. X⊖ die im Anspruch 6 angegebene Bedeutung haben.
9. Verfahren gemäss den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, das man als nichtionisches Tensid ein Umsetzungsprodukt von Aethylenoxid und/oder Propylenoxid mit
a) einem niedermolekularen, aliphatischen Polyol, oder
b) einem gesättigten und/oder ungesättigten Fettalkohol mit 6 bis 20 C-Atomen, oder
c) einem Alkylphenol mit 4 bis 12 C-Atomen im Alkylrest, oder
d) einem Hydroxybiphenyl, oder
e) einem gesättigten und/oder ungesättigten Fettamin mit 14 bis 20 C-Atomen, oder
f) einer gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäure mit 14 bis 20 C-Atomen, oder
g) einem gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäure-(N,N-bis- hydroxyalkyl)amid

verwendet, wobei auf 1 Mol der unter a) bis g) genannten Verbindungen 2 bis 10 Mol, insbesondere 4 bis 8 Mol Aethylenoxid und/oder Propylenoxid kommen.
10. Verfahren gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Umsetzungsprodukt von Aethylenoxid mit einem Hydroxybiphenyl oder einem C4 bis C9 Alkylphenol verwendet.
11. Verfahren gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als nichtionisches Tensid ein Umsetzungsprodukt von 1 Mol o-Phenyl- phenol oder 1 Mol tert.-Butylphenol jeweils mit 6 Mol Aethylenoxid und als anionisches Tensid ein Nonylphenol-diglykoläthersulfat verwendet.
12. Verfahren gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als nichtionisches Tensid ein Umsetzungsprodukt von 1 Mol o-phenyl- phenol + 6 Mol Aethylenoxid und als kationisches Tensid ein solches der Formel
Figure imgb0016
verwendet.
13. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das man auf 1 Teil Farbstoff 10 bis 80 Teile Tensid bzw. Tensidgemisch verwendet.
14. Verfahren gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass man auf 1 Teil Farbstoff 25 bis 45 Teile Tensid bzw. Tensidgemisch verwendet.
15. Verfahren gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man nichtionisches und anionisches Tensid in einem Verhältnis von 1:4 bis 4:1, insbesondere von 2:1, verwendet.
16. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Dispersionsfarbstoff metallfreie Mono- oder Disazofarbstoffe, Nitrofarbstoffe, Acridonfarbstoffe, Anthrachinonfarbstoffe oder Chinophthalonfarbstoffe verwendet.
17. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als hydrophobes Fasermaterial Polyestermaterial, insbesondere solches aus Polyäthylenglykolterephthalatfasern, verwendet.
18. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch _ gekennzeichnet, dass man die ausgezogene Färbeflotte nach jeweiliger Zugabe von Wasser, Tensid, Farbstoff und Chemikalien zur Einstellung der für die nächste Färbung erforderliche Zusammensetzung 5 bis 100 mal, vorzugsweise 5 bis 15 mal verwendet.
19. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass man den Farbstoffgehalt in der Restflotte fotometrisch ermittelt.
20. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass man Polyestermaterial bei 100 bis 150°C färbt.
21. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass man Material aus synthetischem Polyamid bei 98 bis 100°C färbt.
22. Das gemäss dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21 gefärbte Fasermaterial.
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