[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichmäßigen Färben von Stückwaren
aus Mischungen von Cellulosefasern mit synthetischen Polyamidfasern und ggfs. Elastomerfasern
auf Polyurethanbasis nach einem Klotz-Dämpf-Verfahren.
[0002] In der Praxis sind eine Reihe von Verfahren zum Färben vorstehend genannter Fasermischungen
bekannt und eingeführt. Bei niedrigen Echtheitsansprüchen werden solche Verfahren
einbadig mit Säurefarbstoffen und Direktfarbstoffen im schwach sauer oder neutral
gestellten Färbebad durchgeführt. Bei höheren Echtheitsanforderungen muß zweibadig
oder zumindest zweistufig gefärbt werden. Dabei färbt man eine der beiden Faserarten
im ersten Bad vor und deckt die andere im zweiten Färbebad nach. Bei zweistufigen
Verfahren ist es nur in den seltensten Fällen möglich, die Farbstoffe aus verschiedenen
Farbstoffklassen von Färbebeginn an im gleichen Bad einzusetzen. In der Regel ist
man bei den bekannten Verfahren streng an die Reihenfolge des Farbstoffzusatzes gebunden,
um brauchbare Färbungen zu erhalten.
[0003] Solche Verfahren sind beispielsweise in I.C.I: Technische Information D 1406 "Färben
von Textilien aus Polyamid/ Zellulose-Mischungen", in Technology of Textile Industry
U.S.S.R. 1971, No. 1, S. 88 ff sowie in Textilpraxis 71, Heft 10, S. 632 - 635 und
Heft 11, S. 686 - 689 beschrieben. In der DE-PS 21 08 875 wird ein Klotz-Verweilverfahren
mit Reaktiv- und Metallkomplexfarbstoffen zum Färben solcher Fasermischungen beschrieben.
[0004] Es sind jedoch bis jetzt keine Verfahren bekannt geworden, bei denen Farbstoffe,
die zu ihrer Applikation reduziert werden müssen, zugleich mit anderen Farbstoffklassen
zum Färben von Mischungen aus Cellulosefasern und synthetischen Polyamidfasern eingesetzt
werden können.
[0005] In neuerer Zeit gewinnen solche Artikel aus Mischungen aus Cellulosefasern und synthetischen
Polyamidfasern Bedeutung für Frelzeitbekleidung, an die höhere Echtheitsanforderungen
gestellt werden. Besonders der Stretchcord-Artikel aus 80 % Baumwolle, 16 % Polyamidfaser
und 4 % Elastomerfaser auf Polyurethanbasis sei an dieser Stelle erwähnt.
[0006] Die Echtheitseigenschaften und die mannigfaltigen Farbtöne, Farbpalette und die äußerst
wirtschaftliche Anwendung machen Schwefelfarbstoffe für das Färben der genannten Fasermischungen
sehr interessant. Ihrer Anwendung steht jedoch entgegen, daß sie mit Hilfe von Reduktionsmitteln
gefärbt werden, was nach bisheriger Ansicht umständliche, nicht mehr ökonomische Zweibad-Färbemethoden
erfordert.
[0007] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Klotzfärbeverfahren
für Mischungen aus Cellulosefasern und synthetischen Polyamidfasern unter Verwendung
von Schwefelfarbstoffen zu entwickeln.
[0008] Es wurde gefunden, daß man Stückwaren aus Mischungen von Cellulosefasern mit synthetischen
Polyamidfasern und ggfs. Elastomerfasern auf Polyurethanbasis nach einem Klotz- dämpf-Verfahren
gleichmäßig färben kann, indem man wäßrige Klotzflotten, welche Schwefelfarbstoffe,
alkalische Reduktionsmittel und ausgewählte Metallkomplex- und/oder Säurefarbstoffe
enthalten, auf das genannte Textilmaterial aufklotzt und die Farbstoffe durch Dämpfen
bei 100 bis 110°C innerhalb von 30 Sekunden bis 10 Minuten fixiert.
[0009] Als Reduktionsmittel werden die üblicherweise beim Färben von Schwefelfarbstoffen
verwendeten Mittel eingesetzt, wie Natriumsulfid oder Natriumhydrogensulfid/Soda,
je allein oder in Mischung.
[0010] Ein ergänzender Zusatz eines Natriumpolysulfids der Formel Na
2S
2-5 zu den vorstehend genannten Reduktionsmitteln erweist sich zur Stabilisierung der
Reduktionsbedingungen als günstig.
[0011] Fernerkönnen als Reduktionsmittel Glukose/Natronlauge, sowie bei Eignung derSchwefelfarbstoffe
für das Färben mit Hydrosulfit auch Hydrosulfit (Natriumdithionit)/Lauge eingesetzt
werden.
[0012] Ein solches Verfahren ist bisher für unmöglich erachtet worden wegen der bekannten
relativen Reduktionsempfindlichkeit der in der Regel Azofarbstoffe darstellenden Metallkomplex-
und Säurefarbstoffe und zum anderen wegen der bekannten Entmetallisierung, d.h. Zerstörung
der Metallkomplexfarbstoffe in alkalischen oder sulfidhaltigen Färbebädern oder Behandlungsbädern.
[0013] Es ist daher als überraschend zu erachten, daß verschiedene der genannten Farbstoffkategorien
die scharfen Bedingungen einer Schwefelfärbung bei Temperaturen über 60°C überstehen
und daß sich die synthetischen Polyamidfasern auch aus alkalischen Klotzflotten mit
den gewohnten Echtheitseigenschaften und praktisch ohne Farbtiefenverluste anfärben
lassen.
[0014] Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt somit, die genannten Fasermischungen mit dem
geforderten hohen Echtheitsniveau unter Wahrung aller färberischen Vorteile, wie einbadiges,
ökonomisches Färben mit geringem Zeitaufwand und verminderter Anfall von Abwässern,
zu färben.
[0015] Als Schwefelfarbstoffe kommen alle Schwefelfarbstoffe, also auch Leukoschwefelfarbstoffe
und die im COLOUR INDEX als "Solubilised Sulphur Dyes" geführten, wasserlöslich gemachten
Schwefelfarbstoffe in Frage.
[0016] Die Metallkomplexfarbstoffe und Säurefarbstoffe werden zur Feststellung ihrer Eignung
folgenden Prüfungskriterien unterworfen:
Man färbt den zu prüfenden Farbstoff zweimal im Flottenverhältnis 1 : 10 (bezogen
auf das Gesamtgewicht) im gleichen Bad auf je 2 Strängchen von gleichem Gewicht aus
a) 100 % synthetischen Polyamidfasern bzw. b) 100 % Baumwolle nach folgenden Rezepten:
A) 2 % Farbstoff,
3 % Natriumazetat und
3 % Essigsäure (60 Gew.%ig) (Vergleichsfärbung).
B) 2 % Farbstoff,
10 cm3/l einer 21 %igen Natriumhydrogensulfidlösung,
5 g/1 Soda kalz. und
20 g/1 Glaubersalz kalz. (Testfärbung).
[0017] In beiden Fällen wird bei 30°C eingegangen, zunächst 10 Minuten bei dieser Temperatur
behandelt, dann innerhalb von 20 Minuten auf 95°C gebracht und schließlich 60 Minuten
bei 95°C gefärbt. Nach Spülung und Trocknung wird Färbung B mit Färbung A verglichen.
[0018] Geeignet sind nun solche Farbstoffe, deren Färbung B auf der synthetischen Polyamidfaser
im Farbton gegenüber Färbung A nicht abweicht und bezüglich der Farbtiefe nicht mehr
als 10 % heller als Färbung A erscheint. Dabei sollte auch das Baumwollsträngchen
möglichst wenig angefärbt sein. Erweist sich ein so geprüfter Farbstoff gegenüber
den Einwirkungen der Chemikalien unter diesen Bedingungen als beständig, dann ist
er es auch bei längerer Einwirkung.
[0019] Ausgewählte Metallkomplexfarbstoffe können mit ausgewählten Säurefarbstoffen auch
in Mischung eingesetzt werden.
[0020] Gefärbt werden können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Mischungen aus Cellulosefasern
und synthetischen Polyamidfasern in praktisch allen Mischungsverhältnissen auf den
jeweils dafür geeigneten Färbemaschinen.
[0021] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind folgende Verfahrensvarianten möglich:
A. Die Ware wird mit einer wäßrigen Flotte von 20 - 95°C, vorzugsweise 60°C, welche
Metallkomplexfarbstoffe, reduzierte Schwefelfarbstoffe und die erforderlichen Reduktionsmittel
enthält, geklotzt. Anschließend wird ohne Zwischentrocknung 30 Sekunden bis 10 Minuten
bei einer Temperatur von 100 bis 110°C, vorzugsweise 2 Minuten bei 102°C gedämpft,
wobei Farbstoff-Fixierung erfolgt. Diese Variante hat den Vorzug, daßsie ein einbadiges
Klotzdämpf-Verfahren darstellt.
B. Die Ware wird mit einer wäßrigen Flotte von 20 - 95°C, vorzugsweise 60°C geklotzt, die Metallkomplexfarbstoffe und durch Thiosulfato -Gruppen
löslich gemachte Schwefelfarbstoffe (Solubilised Sulphur Dyes), jedoch keine Reduktionsmittel
enthält. Nach erfolgtem kantengeraden Aufdocken ohne vorausgehende Zwischentrocknung
läßt man 2 bis 12 Stunden bei 20 bis 110°C (beispielsweise auf einer Pad-Roll-Anlage)
verweilen. Anschließend wird mit einer Reduktionsmittel enthaltenden Flotte überklotzt
und wie unter (A) beschrieben gedämpft. Durch diese Verfahrensvariante wird eine deutlich
bessere Farbstoffausnutzung erzielt.
C. Die Ware wird mit einer wäßrigen Lösung, welche reduzierten Schwefelfarbstoff und
Reduktionsmittel enthält geklotzt. Anschließend wird mittels Booster oder Pflatschwerk
mit einer wäßrigen Flotte, welche den Metallkomplex-Farbstoff enthält überklotzt.
Die anschließende Dämpfbehandlung erfolgt wie unter (A) beschrieben.
[0022] Die Weiterbehandlung nach dem Dämpfen erfolgt wie sonst bei Schwefelfarbstoffen in
üblicher Weise durch Spülen, Reoxidieren, Spülen und Seifen.
Beispiel 1
(Fixiervariante A)
[0023] Stretchcord aus 80 % Braumwolle und 4 % Polyurethan-Elastomerfäden, die mit 16 %
Polyamidfäden umsponnen sind, wird bei einer Klotztemperatur von 65°C und einer Flottenaufnahme
von 80 % (vom Gewicht der trockenen Ware) mit einer Flotte geklotzt, die im Liter
enthält
110 g des Farbstoffs der C.I. Nr. 53 005 (Leuco Sulphur Green 9),
15 g des Farbstoffs der C.I. Nr. 53 015 (Leuco Sulphur Brown 46),
7,5 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel

18 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel

3,5 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel

electrode structures, at least one of which is annular, spaced apart to provide areaction
zone therebetween, means for introducing particulate matter into the reaction zone,
a power supply for applying a rapidly fluctuating potential difference between the
electrode structures capable of establishing and maintaining a discharge, and means
for causing rapid circulation of the disposition of the discharge about the peripheries
of the or each annular electrode, whereby expanded plasma is maintained in the reaction
zone.
[0024] It was in view of the limitations of the prior art discussed above that more fundamental
work was undertaken by the inventor hereof, which led to the present invention. The
latter arose from two recent observations of the inventor's. Firstly, it was noted
that when the interelectrode spaca, between which an orbiting arc discharge was established,
was substantially filled with the entrained particles, the primary arc discharge was
forced to accept a tortuous path between the solid particles, often branching into
channels and deviating from the shortest path taken in the absence of such particles.
This phenomenon was only observed when there was a substantial amount of the particles
entrained in the interelectrode space. As a result, the effective energy flux through
the cone defined by the orbiting arc is increased, since the energy flux ⌀, at a cross-section
of the cone having diameter 2r, is given by the equation:

whereas, when the cone contains large amounts of entrained particles, the effective
energy flux becomes

and hence ⌀
2> ⌀
1.
[0025] It is therefore the presence of a dense suspension of particles in the plasma cone
which increases the effective energy flux and causes rapid plasma - solid interactions.
These interactions need not be purely thermal; indeed, as will be shown below, there
is evidence that various other mechanisms are at work. However, as is well known,
under such conditions of dense particle population, the stability of the arc is greatly
impaired, leading to fre
quent extinction. This invariably takes place when the usually carefully smoothed d.c.
power sources are used. It is for these reasons that only relatively small quantities
of particles could be hitherto introduced into such arcs. However, it was found that
if the particles were charged prior to their introduction into the interelectrode
space or, alternatively, if ionization was maintained in this space by alternative
means, as hereinafter described, even relatively low voltages were sufficient to maintain
the discharge.
[0026] The second observation made by the inventor hereof was the apparently anomalous behaviour
of certain solids in such plasmas. For instance, it was discovered inter alia that
when particles comprising iron oxides and coal fines of some 300 - 500 microns average
diameter are passed through a region of unstable electric arc
'dis- charges, contrary to general expectations, small spherules, for example of 5
- 10 microns diameter, of very pure semi-steel were formed within such particles.
Normally, a purely thermal action is assumed to take place in the reduction of eine
(bezogen auf den Farbstoffgehalt der Handelsprodukte) Verminderung der Farbstoff-Ansatzkonzentration
von 20
% ermöglicht.
Beispiel 3
(Fixiervariante C)
[0027] Stretchcord aus 80 % Baumwolle und 4 % Polyurethan-Elastomerfäden, die mit 16 % Polyamidfäden
umsponnen sind, wird bei einer Klotztemperatur von 80°C und einer Flottenaufnahme
von 80 % (vom Gewicht der trockenen Ware) mit einer wäßrigen Flotte geklotzt, die
im Liter enthält

[0028] Anschließend wird auf die so erhaltene naße Klotzung mittels Booster eine wäßrige
Flotte von 80 - 85°C bei einer Flottenaufnahme von 60 % aufgeklotzt, die im Liter
enthält
10 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel

24 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel

und
4,67 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel

[0029] Die Farbstoff-Fixierung erfolgt durch zweiminütiges Dämpfen bei 102°C ohne vorheriges
Trocknen.
[0030] Die Weiterbehandlung erfolgt wie bei üblichen Färbungen mit Schwefelfarbstoffen durch
Reoxidation, Spülen und Seifen. Man erhält eine gleichmäßige, volle Olivfärbung auf
allen Faseranteilen im Ton.
Beispiel 4
(Fixiervariante A)
[0031] Man verfährt wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch unter Verwendung einer wäßrigen
Klotzflotte von 40°C, die im Liter enthält
70 g des Farbstoffes der C.I. 53 285 (Leuco Sulphur Brown 16),
5,5 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel

13 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffes der Formel

4,5 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffes der Formel

[0032] Nach der bei Färbungen mit Schwefelfarbstoffen üblichen Weiterbehandlung durch Reoxidation,
Spülen und Seifen erhält man eine gleichmäßige Braunfärbung auf allen drei Faseranteilen.
Beispiel 5
(Fixiervariante A)
[0033] Man verfährt wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch unter Verwendung von
40 g des Farbstoffs C.I. Nr. 53 327 (Leuco Sulphur Brown 51),
10 g des Farbstoffs C.I. Nr. 53 005 (Leuco Sulphur Green 9),
4 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel

13 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel

und
3,5 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel

[0034] Nach der bei Färbungen mit Schwefelfarbstoffen üblichen weiterbehandlung durch Reoxidation,
Spülen und Seifen erhält man eine gleichmäßige Braunfärbung auf allen drei Faseranteilen.
1. Verfahren zum gleichmäßigen Färben von Stückwaren aus Mischungen von Cellulosefasern
mit synthetischen Polyamidfasern und ggfs. Elastomerfasern auf Polyurethanbasis nach
einem Klotzdämpf-Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man wäßrige Klotzflotten,
welche Schwefelfarbstoffe, alkalische Reduktionsmittel und ausgewählte Metallkomplex-
und/oder Säurefarbstoffe enthalten, auf das genannte Textilmaterial aufklotzt und
die Farbstoffe durch Dämpfen bei 100 bis 110°C innerhalb von 30 Sekunden bis 10 Minuten
fixiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefelfarbstoffe,
alkalischen Reduktionsmittel und - Metallkomplex- und/oder Säurefarbstoffe gemeinsam
in einer wäßrigen Klotzflotte enthalten sind und somit gemeinsam und gleichzeitig
auf das Textilmaterial aufgeklotzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefelfarbstoffe,
soweit sie wasserlöslich sind, und die Metallkomplex- und/oder Säurefarbstoffe gemeinsam
in einer wäßrigen Klotzflotte enthalten sind, welche zuerst aufgeklotzt wird, und
die alkalischen Reduktionsmittel in einer zweiten wäßrigen Klotzflotte enthalten sind,
welche nach dem Aufbringen der ersten Klotzflotte durch Uberpflatschen oder Uberklotzen
auf das Textilmaterial aufgebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefelfarbstoffe und
alkalischen Reduktionsmittel gemeinsam in einer wäßrigen Klotzflotte enthalten sind,
welche zuerst aufgeklotzt wird, und die Metallkomplex-und/oder Säurefarbstoffe in
einer zweiten wäßrigen Klotzflotte enthalten sind, welche nach dem Aufbringen der
ersten Klotzflotte durch Überpflatschen oder Uberklotzen auf das Textilmaterial aufgebracht
wird.