[0001] Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Färbung von Textilien mit Schwefelfarbstoffen.
Die herkömmliche Färbung von Zellulosefasern mit Schwefelfarbstoffen geschieht in
stark alkalischem Medium im pH-Bereich zwischen pH 11 und 13 und in Anwesenheit eines
Reduktionsmittels, wobei Alkali und Reduktionsmittel entweder durch die handelsübliche
Präparation des Schwefelfarbstoffs mitgebracht oder durch den Färber zugesetzt werden.
Als Alkali werden üblicherweise Natriumhydroxid oder Natriumcarbonat oder beides als
Mischung eingesetzt. Als Reduktionsmittel werden beispielsweise Natriumsulfid, Natriumhydrogensulfid,
Natriumpolysulfid, Natriumdithionit, Hydroxyaceton, Formamidinsulfinsäure, Glukose
oder Mischungen der genannten Reduktionsmittel eingesetzt, wie in C. Heid, Färben
mit Schwefelfarbstoffen, Ullmanns Encyklopädie 1982, Band 22 und M. Hähnke, Die Schwefelfärbung
in ökologisch anspruchsvoller Umwelt, Deutscher Färbekalender 1992, und in der US-PS
4801 303 beschrieben.
[0002] Man erhält damit im Auszieh-Färbeverfahren bei mittleren Farbtiefen je nach vorliegendem
Flottenverhältnis Farbstoff-Fixierausbeuten zwischen 70 und 85 % und bei hohen Farbtiefen
sowie bei Schwarz je nach vorliegendem Flottenverhältnis Farbstoff-Fixierausbeuten
zwischen 60 und 80 %. Je länger das Flottenverhältnis ist, desto niedriger wird die
Farbstoff-Fixierausbeute. Dies gilt besonders auf Haspelkufen, auf Kettgarn-Kontinue-Färbeanlagen
und besonders bei Fasermischungen mit niedrigem Zellulosefaseranteil.
[0003] Eine niedrige Farbstoffausbeute ist wegen hoher Farbstoffkosten wirtschaftlich nachteilig,
führt zu ungenügenden Farbtiefen, beispielsweise wird kein Tiefschwarz erreicht, sowie
zur Belastung des Abwassers durch überschüssigen Farbstoff und erhöhten chemischen
Sauerstoffbedarf (CSB). Das Gesagte gilt sowohl für herkömmliche sulfidische, als
auch für moderne, ökologisch vorteilhafte Reduktionsmittel. Außerdem besteht ein Bedarf
an verbesserter Egalität von Ausziehfärbungen sowie an verbessertem Längsablauf, das
heißt möglichst gleicher Farbton und gleiche Farbtiefe von Anfang bis Ende der Warenbahn,
von Einbad-Kontinue-Färbungen.
[0004] Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum kontinuierlichen
oder diskontinuierlichen Färben von Zellulosefasern mit Schwefelfarbstoffen zur Verfügung
zu stellen, welches die vorstehend genannten Nachteile vermeidet und ökologisch vorteilhaft
ist.
[0005] Es wurde gefunden, daß man durch eine sulfidfreie Arbeitsweise im gepufferten pH-Bereich
zwischen pH 8 und 10 überraschenderweise sowohl die Farbstoff-Fixierausbeute als auch
die Farbtiefe verbessern sowie die Farbigkeit und den CSB-Wert des Abwassers verringern
kann.
[0006] Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum kontinuierlichen oder diskontinuierlichen
Färben von Zellulosefasern mit Schwefelfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das
Färben in einem gepufferten wäßrig-alkalischen Medium in einem pH-Bereich zwischen
pH 8 und 10, vorzugsweise zwischen 8,5 und 9,5, und unter Verwendung eines sulfidfreien
Reduktionsmittels durchgeführt wird.
[0007] Als Zellulosefasern kommen für das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise in Betracht:
Baumwolle, mercerisierte oder laugierte Baumwolle, Regenerat-Zellulosefasern wie Viskose,
Bast- oder Blattfasern, vorzugsweise aus Leinen, Kokos, Sisal, Jute, Hanf, sowie Mischungen
der genannten Fasern untereinander oder Mischungen mit Synthesefasern wie Polyester-,
Polyamid-, Polyacrylnitril-, Elastomer- und Polypropylen-Fasern. Die genannten Fasermaterialien
können als loses Material, beispielsweise als Flocke, als Kammzug, Garn, Web- oder
als Wirkware vorliegen.
[0008] Für das erfindungsgemäße Farbeverfahren kommen vor allem die Ausziehfärbung in üblichen
Flottenverhältnissen zwischen 1:2 und 1:40 auf Apparaten für loses Material, Kammzug,
Kreuzspulen, Kettbäume unter atmosphärischen oder Hochtemperatur (HT)-Bedingungen,
auf Haspelkufen, auf Jets und auf Jiggern, daneben aber auch die Kontinue-Färbung
auf Pad-Steam-, Pad-Jig-, Pad-Dry- und Kettgarn-Anlagen in Betracht.
[0009] Der erfindungsgemäße, gepufferte pH-Bereich der Farbeflotte kann vorzugsweise durch
den Einsatz von Alkalicarbonat und Alkalihydrogencarbonat, aber auch unter Verwendung
von Alkaliphosphaten, Alkalipolyphosphaten, Alkaliboraten, NH₃ oder von anderen geeigneten
Puffersystemen eingestellt werden. Unter "Alkali'' wird bevorzugt Natrium oder Kaum,
insbesondere Natrium, verstanden. Auch die Ammoniumsalze der genannten Anionen sind
für den erfindungsgemäßen Zusatz geeignet. Bevorzugt sind weiterhin Gemische der vorstehend
genannten Verbindungen, die geeignet sind, den erfindungsgemäßen Pufferbereich einzustellen.
Insbesondere werden erfindungsgemäß Natriumcarbonat und Natriumhydrogencarbonat im
gewichtsmäßigen Verhältnis zwischen 2:1 und 1:2 eingesetzt.
[0010] Für das erfindungsgemäße Färbeverfahren werden die Mengen der Alkalisalze und gegebenenfalls
der anderen puffernden Verbindungen stets so dimensioniert, daß sie durch das Reduktionsmittel
und den Farbstoff nicht völlig verbraucht werden, so daß der pH-Wert der Färbeflotte
am Ende des Färbeverfahrens noch im erfindungsgemäßen Bereich bleibt.
[0011] Als sulfidfreie Reduktionsmittel sind für das erfindungsgemäße Verfahren von Interesse:
Formamidinsulfinsäure oder ein Salz der Formamidinsulfinsäure, vorzugsweise das Natriumsalz,
Alkalidithionit, Alkalihydroxymethansulfinat, Alkalihydroxyethansulfinat, wobei Alkali
vorzugsweise Natrium bedeutet, Hydroxyaceton, ein Gemisch der genannten Reduktionsmittel
untereinander sowie ein Gemisch oder Umsetzungsprodukt der genannten Reduktionsmittel
mit Glukose. Besonders bevorzugt ist Formamidinsulfinsäure oder das Natriumsalz dieser
Säure.
[0012] Die Menge des erfindungsgemäßen Reduktionsmittels wird so bemessen, daß es durch
Lufteinwirkung während des Färbeprozesses oder durch den Farbstoff nicht völlig verbraucht
wird und ein gewisser Überschuß an Reduktionsmittel in der Färbeflotte verbleibt.
Die Festlegung dieser Menge entspricht praxisüblicher Rezeptierweise.
[0013] Die für die erfindungsgemäße pH-Einstellung erforderlichen Puffer-Verbindungen und/oder
das erfindungsgemäße Reduktionsmittel können vollständig oder teilweise auch bereits
mit dem Schwefelfarbstoff vermischt vorliegen. Vorzugsweise fallen unter diese Variante
Mischungen eines Schwefelfarbstoffs mit Na-Hydrogencarbonat.
[0014] Eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Färbeverfahrens besteht im Einsatz
einer fertigen Mischung aus den Puffer-Verbindungen für die pH-Einstellung und dem
Reduktionsmittel, vorzugsweise einer Mischung aus Na-Hydrogencarbonat und Na-Carbonat
im gewichtsmäßigen Verhältnis von 2:1 bis 1:2 mit Formamidinsulfinsäure oder deren
Na-Salz im gewichtsmäßigen Verhältnis von 1 Teil Natriumhydrogencarbonat/Natriumcarbonat-Mischung
mit 0,5 bis 3 Gewichtsteilen Formamidinsulfinsäure oder deren Na-Salz. Besonders vorteilhaft
ist eine Mischung aus gleichen Teilen Natriumhydrogencarbonat/Natriumcarbonat (1:1)
und Formamidinsulfinsäure oder deren Na-Salz.
[0015] Als Schwefelfarbstoffe kommen für das erfindungsgemäße Verfahren sulfidarme oder
sulfidfreie Schwarz-, aber auch entsprechende Buntfarbstoffe aus der Reihe der sulfidfreien
Farbstoff-Thioschwefelsäureester (C.I. Solubilized Sulphur), der sulfidarmen, vorreduzierten
Schwefelfarbstoffe (C.I. Leuko Sulphur) und der sulfidfreien, feinstdispergierten
Schwefelfarbstoffe (C.I. Sulphur) sowie die im Colour Index als C.I. Vat Blue 7 (C.I.
No. 70 305) und Vat Blue 43 (C.I. No. 53 630) geführten Schwefelfarbstoffe oder eine
Mischung von 2 bis 4, vorzugsweise 2, der besagten Schwefelfarbstoffe in Betracht.
[0016] Die genannten Farbstoffe liegen pulverförmig oder als wäßrige Zubereitung vor. Unter
"sulfidarm" ist hierbei ein Gehalt von weniger als 2 % Sulfid (S²⁻) im Farbstoff zu
verstehen.
[0017] Von besonderem Interesse sind die Schwarzfarbstoffe C.I. Solubilized Sulphur Black
1 (C.I. No. 53 186) und C.I. Leuko Sulphur Black 1 (C.I. No. 53 185) allein oder in
Mischung mit 1 bis 3, vorzugsweise 1, anderen Farbstoff(en) oder gegebenenfalls in
Mischung mit Natriumhydrogencarbonat/Natriumcarbonat und/oder Formamidinsulfinsäure
oder deren Na-Salz.
[0018] Die Färbetemperaturen des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen im Bereich zwischen
60 und 135°C, vorzugsweise zwischen 80 und 120°C, insbesondere zwischen 85 und 100°C,
wobei alle praxisüblichen Färbeverfahren, vorzugsweise aber die Ausziehfärbung, in
Betracht kommen. Eine Färbetemperatur bis 135°C wird vorzugsweise bei einer Färbung
nach dem Pad-Dry-Verfahren angewendet.
[0019] Beim Auszieh-Färbeverfahren beträgt die Färbetemperatur vorzugsweise 95 bis 100°C,
es kann aber auch unter Hochtemperatur (HT)-Bedingungen bis 120°C oder, beispielsweise
bei Viskose oder Polyacrylnitril-ZelluIose-Mischungen, bei Temperaturen zwischen 80
und 90°C gefärbt werden. Beim Kontinue-Färbeverfahren auf Stückware nach. Pad-Steam
liegt die Färbetemperatur im Bereich zwischen 100 und 105°C, nach Pad-Dry zunächst
im gleichen Bereich, mit abnehmender Restfeuchtigkeit auch darüber, nach Pad-Roll
zwischen 90 und 105°C, wobei die jeweilige Klotzflottentemperatur zwischen Raum- und
Kochtemperatur liegt.
[0020] Eine besondere Gestaltung der erfindungsgemäßen Färbeweise nach Kontinue-Färbeverfahren
unter Einsatz von Schwefelfarbstoff-Thioschwefelsäureestern besteht darin, kalt zu
klotzen und erst im Vorheizschacht, Dämpfer oder Trockenaggregat eine Färbetemperatur
zwischen 100 und 105°C einzustellen. Für Kettgarn, das nach dem Kontinue-Färbeverfahren
ohne Dämpfer gefärbt wird, liegt die Färbetemperatur vorzugsweise im Bereich zwischen
60 und 95°C.
[0021] Eine besondere Gestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, im Auszieh-Färbeverfahren
bei einem pH-Wert der Färbeflotte von über pH 10, eingestellt beispielsweise mit Natriumhydroxid
oder Natriumcarbonat, zu beginnen und anschließend durch Zugabe oder Zudosierung,
die linear, progressiv oder degressiv sein kann, beispielsweise von Natriumhydrogencarbonat,
auf den erfindungsgemäßen pH-Bereich umzustellen und die Färbung zu komplettieren.
[0022] Die erfindungsgemäße Färbung nach dem Auszieh-Färbeverfahren kann konventionell unter
Zusatz von Natriumchlorid oder Natriumsulfat, aber auch ohne deren Zusatz durchgeführt
werden.
[0023] Nach dem erfindungsgemäßen Färbeverfahren erzielt man eine außerordentlich gute Farbstoff-Fixierung,
das heißt, es gelangt nur wenig unfixierter Restfarbstoff in das Abwasser. Dadurch
resultiert eine niedrigere Farbigkeit des Abwassers, als wenn herkömmlich gefärbt
wird. Darüber hinaus resultiert ein niedrigerer CSB-Wert und eine niedrigere Salzfracht
im Abwasser.
[0024] Aus wirtschaftlicher Sicht ist von großer Bedeutung, daß man im Vergleich zur herkömmlichen
Färbeweise eine vorgegebene Farbtiefe mit weniger Farbstoffeinsatz erzielen kann.
Beispielsweise beträgt die Einsparung an Farbstoff beim Auszieh-Färbeverfahren je
nach Flottenverhältnis zwischen 10 und 25 %; dies gilt für Schwarz und für Bunttöne.
[0025] Coloristisch gesehen, führt das erfindungsgemäße Färbeverfahren zu mehreren Vorteilen:
Man erzielt mit Schwefelschwarz-Farbstoffen, besonders bei C.I. Solubilized Sulphur
Black 1, C.I. Leuko Sulphur Black 1 und C.I. Sulphur Black 1, im Vergleich zur herkömmlichen
Färbeweise ein Tiefschwarz, das bisher nicht erreichbar war. Der erfindungsgemäße,
niedrigere pH-Wert führt zu einer geringeren Quellung der Zellulosefaser, so daß man
bei der Kreuzspul- oder Baumfärbung eine bessere Färbeflotten-Zirkulation erzielt,
als wenn konventionell gefärbt wird. Insbesondere bei stark quellenden Fasern wie
Viskose oder Leinen erzielt man daher eine bessere Farbegalität. Die vorstehend beschriebene
Variante des erfindungsgemäßen Färbeverfahrens beim Ausziehverfahren, wobei zu Beginn
der Färbung im stärker alkalischen Medium gearbeitet wird, führt ebenfalls zu einer
ausgezeichneten Egalität und Farbausbeute. Bei allen Färbeverfahren führt die erfindungsgemäße
Färbeweise bei Schwarz und bei tiefen Blautönen zu einer verringerten Bronzierungsneigung,
das heißt, zu einem hohen Farbaufbau ohne Abgleiten des Farbtons ins Braune.
[0026] Überraschenderweise führt das erfindungsgemäße Färbeverfahren auch zu verbesserten
Echtheiten, wobei besonders die Reibechtheit und die Waschechtheit unter verschiedenen
Prüfbedingungen in bezug auf die Anschmutzung des Begleitmaterials zu erwähnen sind.
Bei Einsatz von Schwefelfarbstoffen des Typs C.I. Solubilized Sulphur führt das erfindungsgemäße
Färbeverfahren im Fall der Verwendung von Formamidinsulfinsäure oder deren Na-Salz,
Na-Hydroxymethansulfinsäure, Na-Hydroxyethylsulfinsäure oder deren Mischung mit Glukose
zur Verringerung oder gar zur Vermeidung von Längsablauf, so daß keine Nachsatzverstärkung
oder Ansatzabschwächung nötig ist. Nach dem Kettgarn-Kontinue-Verfahren auf unmercerisierter
oder mercerisierter Baumwolle erzielt man ausgeprägte Mantelfärbungen, das heißt Anfärbungen
der äußeren Teile eines Fadens oder einer Faser bei ungefärbtem oder hellem innerem
Teil. Solche Kettgarne mit Mantelfärbungscharakter führen bei der Verarbeitung zu
Denim zu besonders ausgeprägten Stone-wash-Effekten. Das erfindungsgemäße Färbeverfahren
führt im Vergleich zur konventionellen Färbeweise durch die bessere Farbstoff-Fixierausbeute
zu einer Einsparung an Spülwasser bei der Fertigstellung. Die Färbesicherheit und
Reproduzierbarkeit der erfindungsgemäßen Färbeweise ist sehr gut. Die Ausführungsform,
bei der Präparate aus Alkali und Reduktionsmittel, insbesondere solche aus Na-Hydrogencarbonat,
Na-Carbonat, Formamidinsulfinsäure oder deren Na-Salz eingesetzt werden, führt darüber
hinaus zur Einsparung von Arbeitsaufwand und zur Verringerung von Wiegefehlern.
[0027] In der DE-OS 38 04 700 (US-PS 4 917 706) werden flüssige Farbstoffzubereitungen beschrieben,
die mindestens einen in der reduzierten Leukoform vorliegenden Schwefelfarbstoff und
eine reduzierende Verbindung für diesen Farbstoff aus der Reihe eines Sulfids, das
in situ gebildet wird oder von der Sulfierung entstammt, und eines reduzierenden Zuckers
enthält, wobei die Zubereitung einen totalen anorganischen Sulfidgehalt von weniger
oder gleich 3 Gew.-% aufweist, bezogen auf das Gesamtgewicht der Komposition. Weiterhin
ist in dieser Druckschrift ein Verfahren zur Herstellung von solchen flüssigen Schwefelfarbstoff-Zubereitungen
offenbart, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man einen Schwefelfarbstoff in
einem alkalisch-wäßrigen Medium reduziert, vorzugsweise in einem pH-Bereich zwischen
pH 9 und 14, welches als Reduktionsmittel für den Schwefelfarbstoff einen reduzierenden
Zucker und/oder ein Sulfid enthält. Die flüssige Schwefelfarbstoff-Zubereitung kann
einem Färbebad oder einer Druckpaste zugegeben werden, das Färbeverfahren selbst entspricht
jedoch dem Stand der Technik.
[0028] Durch das erfindungsgemäße Färbeverfahren erzielt man im Vergleich zur konventionellen
Färbeweise Vorteile, welche den Sinn und Wert von Färbungen mit Schwefelfarbstoffen
beträchtlich erhöhen. Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung des Erfindungsgedankens.
Teile bedeuten Gewichtsteile, Prozente bedeuten Gewichtsprozente.
Beispiel 1
[0029]
a) 100 Teile eines Garnes aus nicht mercerisierter Baumwolle werden als Kreuzspule
im Flottenverhältnis 1:10 unter Einsatz von 1 g/l eines handelsüblichen Netzmittels,
3 g/l Na-Hydrogencarbonat, 3 g/l Na-Carbonat, 3 g/l Formamindinsulfinsäure, 20 g/l
Kochsalz und 10 Teilen eines handelsüblichen sulfidfreien Farbstoffs C.I. Solubilized
Sulphur Black 1(C.I. No. 53 186) gefärbt, wobei bei 40°C und einem pH-Wert von 8,8
begonnen und innerhalb von 30 Minuten auf 100°C aufgeheizt wird, 45 Minuten bei 100°C
und einem pH-Wert von 8,1 belassen, schließlich auf 70°C gekühlt und dann im Überlauf
gespült wird. Nach praxisüblicher Reoxidation mittels Wasserstoffperoxid unter schwach
saurem pH bei 70°C erhält man eine tiefe, blumige Schwarzfärbung mit ausgezeichneten
Echtheiten.
b) Zum gleichen Resultat gelangt man, wenn man 2,5 g/l Na-Carbonat und 3,6 g/l Na-Formamidinsulfinat
verwendet, ansonsten aber wie unter a) beschrieben verfährt.
Beispiel 2
[0030] 100 Teile Viskose werden als loses Material im Flottenverhältnis 1:8 in einem Färbeapparat
nach dem Packsystem zunächst mit 4 g/l K-Hydrogencarbonat, 2 g/l NH₄-Carbonat, 5 g/l
Na-Dithionit und 10 g/l Natriumsulfat vorlaufen gelassen, anschließend gibt man 18
Teile einer handelsüblichen, sulfidarmen, flüssigen Zubereitung von C.I. Leuko Sulphur
Black 1 (C.I. No. 53 185) zu, der pH-Wert der Färbeflotte beträgt 9,8 und färbt nach
dem Aufheizen auf 85 bis 90°C 45 Minuten (End-pH-Wert: 9,2). Nach dem Spülen und Reoxidieren
mittels Wasserstoffperoxid erhält man eine tiefe Schwarzfärbung mit guten Echtheitseigenschaften.
Beispiel 3
[0031] 100 Teile eines Gewebes aus mercerisierter Baumwolle werden wie praxisüblich auf
dem Jigger im Flottenverhältnis 1:3 bei Kochtemperatur unter Verwendung von 8 g/l
Na-Hydrogencarbonat, 10 g/l Na-Carbonat, 10 g/l Formamidinsulfinsäure, 5 g/l Glukose,
10 g/l Kochsalz, 18 Teilen einer handelsüblichen, sulfidfreien, wäßrigen Zubereitung
von 6.1. Solubilized Sulphur Black 1 (6.1. No. 53 186) und 2 Teilen eines sulfidfreien,
handelsüblichen Farbstoffs C.I. Solubilized Sulphur Blue 11 (C.I. No. 53 236) mit
einem Anfangs-pH von 9,2 und einem End-pH von 8,5 gefärbt. Man erhält eine tiefe,
blaustichige Schwarzfärbung mit guter Anfang/Ende-Egalität und guten Echtheiten.
Beispiel 4
[0032] 100 Teile eines Garnes, bestehend aus etwa 50 % Polyesterfaser und etwa 50 % Baumwolle
mit Effekt-Beimengungen aus Polyacrylnitrilfasern und Polypropylenfasern in Mengen
unter 2 %, werden als Kettbaum in einem entsprechenden Färbeapparat beim Flottenverhältnis
1:8 bei 110°C 30 Minuten gefärbt unter Einsatz von 3 g/l Di-Na-Phosphat, 3 g/l Tri-Na-Phosphat,
5 g/l Na-Hydroxymethansulfinat, 3 Teilen eines handelsüblichen, sulfidfreien Farbstoffs
C.I Solubilized Sulphur Black 1 (C.I. No. 53 186) mit einem Anfangs-pH von 10,0 und
einem End-pH von 9,0. Nach dem Abkühlen, Spülen, praxisüblichen Reoxidieren mittels
Na-Bromat/Na-meta-Vanadat und nochmaligem Spülen erhält man eine egale anthrazitfarbene
Färbung auf dem Baumwollanteil bei guter Reservierung des Polyesterfaser-, Polyacrylnitrilfaser-
und Polypropylenfaser-Anteils.
Beispiel 5
[0033]
a) 100 g eines Baumwoll-Garnes werden als Strang in einem entsprechenden Färbeapparat
beim Flottenverhältnis 1:12 für 10 Minuten bei 40°C mit einer Färbeflotte vorbehandelt,
die aus 4 g/l Na-Carbonat, 20 g/l Kochsalz, 4 g/l Formamidinsulfinsäure und 10 g/l
eines handelsüblichen, sulfidfreien Farbstoffs C.I. Solubilized Sulphur Black 1 (C.I.
No. 53 186) besteht. Man erhitzt rasch auf 95 bis 98°C und dosiert linear innerhalb
von 20 Minuten 50 cm³ einer 10%igen wäßrigen Lösung von Na-Hydrogencarbonat zu (End-pH:
8,0). Nach weiteren 30 Minuten bei 95 bis 98°C wird im Überlauf gespült und wie üblich
oxidiert. Man erhält eine völlig egale, tiefe Schwarzfärbung.
b) Führt man die Zudosierung der Na-Hydrogencarbonat-Lösung mit progressivem oder
degressivem Gradienten durch, erhält man ein gleich gutes Resultat.
Beispiel 6
[0034] Verfährt man wie in Beispiel 5 beschrieben, aber unter Verwendung von 4 cm³/l Na-Hydroxid
38°Bé (32,5 %ig) anstelle von Na-Carbonat, so erzielt man ein gleichwertiges Resultat.
Beispiel 7
[0035] Na-Hydrogencarbonat, Na-Carbonat und Formamidinsulfinsäure werden in gleichen Mengenanteilen
gemischt. 6 Teile dieses Präparats werden in einer Haspelkufe in 1000 Teilen Wasser
bei etwa 22°C vorgelegt. Man gibt der Reihe nach 20 Teile Kochsalz und 3 Teile eines
handelsüblichen, sulfidfreien Farbstoffs C.I. Solubilized Sulphur Black 1 (C.I. No.
53 186) zu, der pH-Wert der Flotte beträgt 9,0 und fährt mit 25 Teilen einer Baumwoll-Wirkware
ein. Es wird in 30 Minuten auf Kochtemperatur erhitzt, 45 Minuten gefärbt (End-pH:
8,2), im Überlauf gespült und reoxidiert. Man erhält eine egale Tiefschwarz-Färbung.
Beispiel 8
[0036] 100 Teile eines Baumwollgarnes werden in einem entsprechenden Färbeapparat im Flottenverhältnis
1:10 unter Einsatz von 3 g/l Na-Hydrogencarbonat, 3 g/l Na-Carbonat, 3 g/l Borax,
4 g/l Formamidinsulfinsäure, 20 Teilen eines handelsüblichen, sulfidfreien Farbstoffs
C.I. Sulphur Black 1 (C.I. No. 53 185) vorliegend in 50 %ig mit Dispergiermittel-Zusatz
gefinishter, feinstdispergierter Form, bei 100°C gefärbt (Anfangs-pH: 8,8, End-pH:
8,5). Man erhält eine Tiefschwarz-Färbung mit sehr guten Echtheiten.
Beispiel 9
[0037] 100 Teile eines Baumwollgarnes werden im Flottenverhältnis 1:20 während 45 Minuten
bei Kochtemperatur mit 15 Teilen eines handelsüblichen, sulfidfreien Farbstoffs C.I.
Leuko Sulphur Black 1 unter Verwendung folgender Zusätze gefärbt: Die Varianten a
und b sind Vergleichsbeispiele, c entspricht dem erfindungsgemäßen Verfahren.
|
a |
b |
c |
|
Natronlauge 38 °Bé |
|
6 |
|
cm³/l |
Na-Carbonat |
4 |
6 |
4 |
g/l |
Na-Hydrogencarbonat |
|
|
4 |
g/l |
Na-Hydrogensulfid, 30 %ig |
15 |
|
|
cm³/l |
Na-Polysulfid, 30 %ig |
2 |
|
|
cm³/l |
Glukose |
|
5 |
|
g/l |
Na-Dithionit |
|
4 |
|
g/l |
Formamidinsulfinsäure |
|
|
4 |
g/l |
Kochsalz |
20 |
20 |
20 |
g/l |
Anfangs-pH |
11,6 |
12,2 |
9,0 |
|
End-pH |
11,2 |
11,8 |
8,2 |
|
[0038] Nach Fertigstellung der Färbungen und nach Durchführung jeweils einer Nachzugfärbung
im Restfärbebad mit gleicher Menge frischem Baumwollgarn für wiederum 45 Minuten bei
Kochtemperatur zeigt sich folgendes Resultat:
|
a |
b |
c |
Fixierausbeute |
70 % |
70 % |
95 % |
Farbtiefe |
Vergleich |
100 % |
120% |
Farbton |
Vergleich |
wie Vergleich |
blauer |
Reibechtheit trocken gemäß DIN 54021 |
3-4 |
3-4 |
4 |
Abwasser-Farbigkeit* |
Vergleich |
95 % |
20 % |
Abwasser-CSB** |
Vergleich |
80 % |
40 % |
* = gemessen durch Gesamt-Extinktionsmessung von 400 bis 700 nm nach Sammlung des
Restfärbebades und aller Spülbäder. |
** = Gesamt-CSB nach Sammlung des Restfärbebades und aller Spülbäder. |
Beispiel 10
[0039] 100 m eines Gewebes aus nicht mercerisierter Baumwolle werden mit einer Flottenaufnahme
von 80 % mit einer Klotzflotte von etwa 25°C geklotzt, die 2 g/l eines handelsüblichen
Netzmittels, 40 g/l Na-Hydrogencarbonat, 40 g/l Na-Carbonat, 50 g/l Formamidinsulfinsäure
und 120 g/l eines handelsüblichen, sulfidfreien Farbstoffs C.I. Solubilized Sulphur
Black 1 (C.I. No. 53 186) enthält und einen pH-Wert von 9,2 hat. Anschließend wird
über einen IR-Vorheizschacht kontinuierlich in einen Dämpfer eingefahren und 1 Minute
bei 102 - 103°C gedämpft. Nach der Passage durch Wasserschloß, Spülabteile, Reoxidationsbad,
enthaltend Wasserstoffperoxid, alkalisch, spülabteil und Trockner zeigt sich eine
Tiefschwarz-Färbung ohne Bronzierungsneigung.
Beispiel 11
[0040] Verfährt man wie in Beispiel 9 beschrieben, setzt man aber statt des dort verwendeten
Farbstoffs 50 g/l des sulfidfreien Farbstoffs C.I. Solubilized Sulphur Brown 51 (C.I.
No. 53 328) ein, so erhält man eine gelbstichige Braunfärbung mit sehr guten Echtheiten
ohne Längsablauf, das heißt, ohne Farbton-/Farbtiefen-Änderungen von Anfang bis Ende
der Warenbahn.
Beispiel 12
[0041] 100 m eines Gewebes aus mercerisierter Baumwolle werden bei 40°C und einer Flottenaufnahme
von 75 % mit einer Klotzflotte geklotzt, die 2 g/l eines handelsüblichen Netzmittels,
60 g/l Na-Carbonat, 30 g/l Na-Hydrogencarbonat und 50 g/l eines handelsüblichen, sulfidfreien
Farbstoffs C.I. Solubilized Sulphur Brown 94 enthält und einen pH-Wert von 9,8 hat.
Es wird in einer Hotflue zwischengetrocknet, anschließend bei 40°C und einer Flottenaufnahme
von 80 % mit einer Klotzflotte überklotzt, die 1 g/l eines handelsüblichen Netzmittels,
40 g/l Na-Dithionit und 50 g/l der verwendeten Farbstoffklotzflotte enthält; anschließend
wird 1 Minute bei 100 - 103°C gedämpft und wie üblich fertiggestellt. Man erhält mit
hoher Farbausbeute eine Rotbraun-Färbung ohne Längsablauf und mit guten Echtheiten.
Beispiel 13
[0042] 100 m eines Baumwollgewebes werden mit einer Flottenaufnahme von 70 % mit einer Klotzflotte
kalt geklotzt, die 3 g/l eines handelsüblichen Netzmittels, 30 g/l Na-Carbonat, 60
g/l Na-Hydrogencarbonat, 20 g/l Na-Hydroxymethansulfinat, 20 g/l Na-Hydroxyethansulfinat,
80 g/l eines handelsüblichen, sulfidfreien Farbstoffs C.I. Solubilized Sulphur Blue
19 und 10 g/l eines handelsüblichen, sulfidfreien Farbstoffs C.I. Solubilized Sulphur
Green 9 (C.I. No. 53 006) enthält und einen pH-Wert von 8,8 hat. Anschließend fährt
man kontinuierlich durch einen Trockner von 130 - 135°C. Nach dem Spülen und Reoxidieren
erhält man mit hoher Farbausbeute eine Dunkelblau-Färbung ohne Längsablauf.
Beispiel 14
[0043] Ein Baumwoll-Kettgarn wird kontinuierlich bei 85 - 90°C durch ein Tauchbad gefahren,
welches 5 g/l eines handelsüblichen Netzmittels, 20 g/l Na-Hydrogencarbonat, 20 g/l
Na-Carbonat, 20 g/l Formamidinsulfinsäure, 100 g/l eines handelsüblichen, sulfidarmen
Farbstoffs C.I. Leuko Sulphur Brown 94 enthält und einen pH-Wert von 9,6 aufweist.
Nach einer Verweilzeit von 3 Sekunden im Tauchbad wird abgequetscht, über einen Luftgang
(20 Sekunden) in ein Spülbad und dann in ein Reoxidationsbad gefahren. Man erhält
nach dem Verweben dieses orangebraun gefärbten Kettgarnes mit weißem Baumwollschuß
ein Denim-Gewebe mit starkem Mantelfärbungs-Charakter und mit ausgeprägtem Wash-out-Effekt
bei einer praxisüblichen Stone-wash-Behandlung.
Beispiel 15
[0044] Ein Gewirke, bestehend aus 40 % Polyamidfaser 6,6, 10 % Elastomerfaser, 30 % Baumwolle
und 20 % Leinen, wird auf einer Jet-Färbeanlage im Flottenverhältnis 1:12 bei 100-105°C
während 30 Minuten gefärbt unter Einsatz von 6 %, bezogen auf das Warengewicht eines
handelsüblichen, sulfidfreien Farbstoffs C.I. Solubilized Sulphur Black 1 (C.I. No.
53 186), 8 %, bezogen auf das Warengewicht, eines handelsüblichen, sulfidfreien Farbstoffs
C.I. Sulphur Black 11 (C.I. No. 53 290) in 50 %ig mittels Dispergiermittelzusatz gefinishter,
feinstdispergierter Form, 1 g/l eines handelsüblichen Netzmittels, 8 g/l Na-Hydrogencarbonat,
8 g/l Na-Carbonat, 8 g/l Formamidinsulfinsäure, 5 g/l Hydroxyaceton und 20 g/l Na-Sulfat
(Anfangs-pH: 9,4, End-pH: 8,7).
[0045] Nach Färbeende wird indirekt bis auf 80°C gekühlt, im Überlauf gespült und bei 60°C
in schwach essigsaurer Lösung mittels Wasserstoffperoxid reoxidiert. Man erhält eine
tiefschwarze Ton-in-Ton-Färbung mit sehr guten Echtheiten.
Weitere Beispiele
[0046] Verwendet man in den Verfahrensvarianten, wie sie in den Beispielen 1 bis 15 beschrieben
sind, die Farbstoffe der nachstehenden Tabelle, so zeigen sich die gleichen vorteilhaften
Resultate.
Beispiel |
C.I. Solubilized Sulphur |
C.I. No. |
Farbton |
16 |
Yellow 20 |
|
gelb |
17 |
Yellow 19 |
|
rotstichig gelb |
18 |
Brown 46 |
53 016 |
orangebraun |
19 |
Brown 51 |
53 328 |
gelbstichig braun |
20 |
Brown 52 |
53 321 |
orangebraun |
21 |
Brown 16 |
53 286 |
braun |
22 |
Brown 94 |
|
rotstichig braun |
23 |
Red 11 |
|
gelbstichig rot |
24 |
Brown 93 |
|
rotbraun |
25 |
Blue 10 |
53 471 |
klar blau |
26 |
Blue 7 |
53 441 |
blau |
27 |
Blue 11 |
53 236 |
dunkelblau |
28 |
Green 2 |
53 572 |
grün |
29 |
Green 9 |
53 006 |
olivgrün |
30 |
Green 19 |
|
olivgrün |
31 |
Black 1 |
53 186 |
schwarz |
32 |
Blue 5 |
53 236 |
dunkelblau |
33 |
Blue 15 |
53 541 |
blau |
34 |
Blue 4 |
53 236 |
marine |
35 |
Brown 10 |
53 056 |
braun |
36 |
Brown 8 |
53 021 |
braun |
37 |
Brown 14 |
53 248 |
dunkelbraun |
38 |
Red 6 |
53 723 |
bordo |
39 |
Yellow 23 |
|
gelb |
40 |
Green 3 |
53 573 |
grün |
41 |
Orange 5 |
|
orange |
42 |
Black 2 |
53 196 |
schwarz |
Beispiel |
C.I. Leuko Sulphur |
C.I. No. |
Farbton |
43 |
Brown 46 |
|
orangebraun |
44 |
Brown 94 |
|
rotstichig braun |
45 |
Blue 19 |
|
blau |
46 |
Green 9 |
|
olivgrün |
47 |
Black 1 |
53 185 |
schwarz |
48 |
Yellow 22 |
|
gelb |
49 |
Orange 1 |
|
orange |
50 |
Brown 52 |
|
orange |
51 |
Brown 10 |
53 055 |
gelbbraun |
52 |
Brown 1:1 |
|
braun |
53 |
Brown 96 |
|
rotbraun |
54 |
Red 10 |
|
bordo |
55 |
Red 14 |
|
rot |
56 |
Green 16 |
|
olivgrün |
57 |
Green 36 |
|
grün |
58 |
Blue 13 |
53 450 |
blau |
59 |
Black 11 |
53 290 |
schwarz |
60 |
Black 2 |
53195 |
schwarz |
Beispiel |
C.I. Sulphur (gefinisht, dispergiert) |
C.I. No. |
Farbton |
61 |
Brown 51 |
53 327 |
gelbstichig braun |
62 |
Brown 94 |
|
rotstichig braun |
63 |
Red 11 |
|
gelbstichig rot |
64 |
Blue 13 |
53 450 |
klar blau |
65 |
Blue 7 |
53 440 |
blau |
66 |
Green 14 |
|
olivgrün |
67 |
Black 11 |
53 290 |
schwarz |
68 |
Black 6 |
53 295 |
schwarz |
Beispiel |
C.I. Vat (gefinisht, dispergiert) |
C.I. No. |
Farbton |
69 |
Blue 43 |
53 630 |
rotstichig blau |
1. Verfahren zum kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Färben von Zellulosefasern
mit Schwefelfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet` daß das Färben in einem gepufferten
wäßrig-alkalischen Medium in einem pH-Bereich zwischen pH 8 und 10 und unter Verwendung
eines sulfidfreien Reduktionsmittels durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Farben in einem gepufferten
wäßrig-alkalischen Medium in einem pH-Bereich zwischen pH 8,5 und 9,5 und unter Verwendung
eines sulfidfreien Reduktionsmittels durchgeführt wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbung nach dem
Ausziehverfahren bei Flottenverhältnissen zwischen 1:2 und 1:40 und bei Färbetemperaturen
im Bereich zwischen 80 und 120°C, vorzugsweise zwischen 85 und 100°C, insbesondere
95 bis 100°C, durchgeführt wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbung kontinuierlich
nach dem Pad-Steam-, Pad-Jig- oder Pad-Dry-Verfahren oder auf Kettgarn-Färbeanlagen
durchgeführt wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
als Zellulosefasern Baumwolle, mercerisierte Baumwolle, Viskose, Leinen, andere Bastfasern
und Blattfasern, vorzugsweise aus Kokos, Sisal, Jute oder Hanf, deren Mischungen untereinander
sowie deren Mischungen mit Polyesterfasern, Polyamidfasern, Polyacrylnitrilfasern,
Elastomerfasern und Polypropylenfasern eingesetzt werden und daß die genannten Fasern
als Flocke, Garn, Web- oder Wirkware vorliegen.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß
als Schwefelfarbstoff ein sulfidarmer Schwefelfarbstoff mit einem Sulfidgehalt unter
2 % oder ein sulfidfreier Schwefelfarbstoff oder eine Mischung von 2 bis 4 der besagten
Schwefelfarbstoffe eingesetzt wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
als Schwefelfarbstoffe sulfidfreie Farbstoff-Thioschwefelsäureester (C.I. Solubilized
Sulphur), vorreduzierte, sulfidarme Schwefelfarbstoffe (C.I. Leuko Sulphur), die sulfidfreien
feinstdispergierten Schwefelfarbstoffe C.I. Vat Blue 7 und C.I. Vat Blue 43 oder eine
Mischung von 2 bis 4 der genannten Schwefelfarbstoffe eingesetzt werden.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
als Schwefelfarbstoff C.I. Solubilized Sulphur Black 1 (C.I. No. 53 186), C.I. Leuko
Sulphur Black 1 (C.I. No. 53 185) oder eine Mischung der genannten Schwefelfarbstoffe
zum Einsatz kommt.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der gepufferte pH-Bereich durch Na-Hydrogencarbonat und Na-Carbonat im Mischungsverhältnis
zwischen 2:1 und 1:2 eingestellt wird.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Färbung nach dem Ausziehverfahren bei einem pH-Wert der Färbeflotte größer
als pH 10 begonnen wird, und daß dann durch lineare, progressive oder degressive Zudosierung
von Na-Hydrogencarbonat der pH-Wert der Färbeflotte auf einen Wert zwischen pH 8 und
10, vorzugsweise zwischen pH 8,5 und 9,5, eingestellt und die Färbung komplettiert
wird.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
als Reduktionsmittel Formamidinsulfinsäure oder ein Salz der Formamidinsulfinsäure,
vorzugsweise das Natriumsalz, Alkalidithionit, Alkalihydroxymethansulfinat, Alkalihydroxyethansulfinat,
wobei Alkali vorzugsweise Natrium bedeutet, Hydroxyaceton, ein Gemisch der genannten
Reduktionsmittel untereinander sowie ein Gemisch oder Umsetzungsprodukt der genannten
Reduktionsmittel mit Glukose eingesetzt wird.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
zum Färben ein vorgemischtes Präparat, das die genannten pH-puffernden Substanzen,
Reduktionsmittel und gegebenenfalls auch den Schwefelfarbstoff enthält, verwendet
wird.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgemischte Präparat
ein Teil einer Mischung aus Na-Hydrogencarbonat und Na-Carbonat im Verhältnis 2:1
bis 1:2, vorzugsweise 1:1, und 0,5 bis 3 Teile, vorzugsweise 1 Teil, Formamidinsulfinsäure
oder deren Na-Salz enthält.