Verfahren zum gleichmässigen Färben von Synthesefasern

Beschreibung

[0001] Wie bekannt, werden Synthesefasern, insbesondere Polyesterfasern nach dem Ausziehverfahren aus wäßrigen Flotten mit Dispersionsfarbstoffen gefärbt. Das Ausziehverfahren läßt sich in zwei Varianten unterteilen. Bei der ersten Variante färbt man bei Kochtemperatur. Hierbei reicht jedoch das Ziehvermögen des Farbstoffs auf die Faser nicht aus. Deshalb setzt man den Färbeflotten noch Färbebeschleuniger (sogenannte Carrier) zu, die das Aufziehen der Farbstoffe so fördern, daß farbtiefe Färbungen erhalten werden. Bei der zweiten Variante wird die Färbetemperatur über den Siedepunkt des Wassers hinaus erhöht, meist aut 110 - 130°C. Dadurch wird eine Diffusion der Dispersionfarbstoffe in die Faser ermöglicht, ohne daß die erwähnten Carrier zum Aufziehen erforderlich sind.

[0002] Beiden Verfahren haftet der Nachteil an, daß es leicht zu unegalen Färbungen kommen kann. Dies kann herrühren durch Temperaturunterschiede im Färbebad, die meist in der Aufheizphase auftreten, durch unterschiedliche Flottenströmungen infolge des oftmals dicht gepackten Färbeguts, durch Unterschiede in der Packungsdichte des Materials oder durch unterschiedliche Struktur der Polyesterfasern. Einen großen Einfluß auf die Egalität der Färbungen haben auch die Dispersionsfarbstoffe selbst. So werden bei Kombinationsfärbungen Farbstoffe mit unterschiedlichem Ziehvermögen eingesetzt, was leicht zur Unegalität führen kann.

[0003] Man hat versucht, dieses Problem durch exakte Temperatursteuerung oder durch spezielle Färbeverfahren zu lösen. All diesen Versuchen war jedoch kein genereller Erfolg beschieden und deshalb konnten zahlreiche Dispersionsfarbstoffe z. B. nicht für das Färben von Wickelkörpern eingesetzt werden.

[0004] Den besten Erfolg hat man nach durch Einsatz besonderer Hilfsmittel. Solche Produkte können Carrier bzw. Egalisiercarrier, Egalisiermittel mit Carrierwirkung oder Egalisiermittel sein mit anionischer, nichtionischer oder kationischer Struktur. Aus der Reihe der Tenside haben die nichtionischen Verbindungen Bedeutung erlangt, vor allem die Alkylphenole mit unterschiedlichem Oxethylierungsgrad. Diese Produkte können jedoch die Echtheitseigenschaften der Farbstoffe, besonders die Lichtechtheit vermindern. Sie bewirken auch oft eine Retardierung, d.h. es wird nicht die volle Ausbeute aller Farbstoffkomponenten erreicht. Eine Reproduzierbarkeit der Färbungen ist deshalb nur schwer möglich. Sie fördern außerdem die Kristallisationsneigung von Dispersionsfarbstoffen und können bei Temperaturschwankungen oder beim unvorhergesehenen Abkühlen der Färbeflotte zu Fehlfärbungen Anlaß geben.

[0005] Man hat auch vorgeschlagen, durch Anwendung von Dispergiermitteln die Egalität zu verbessern. Solche Dispergiermittel verringern eine Abfiltration der Farbstoffe bzw. erhöhen die monomolekularen Anteile der Farbstoffe in der wäßrigen Flotte (Hydrotropie), so daß auch bei kleiner Flottendurchströmung die Egalität der Färbungen hergestellt sein soll. Es hat sich aber in der Praxis gezeigt, daß Dispergiermittel nicht in der Lage sind, die durch Temperaturschwankungen bedingten Unegalitäten auszugleichen.

[0006] Es wurde nun gefunden, daß man egale Färbungen auf Synthesefasern, insbesondere auf Polyesterfasern und deren Mischungen mit Naturfasern sowohl unter ungünstigen Färbebedingungen als auch bei Verwendung unregelmäßig färbenden Textilmaterials mit Dispersionsfarbstoffen nach dem Ausziehverfahren bei Temperaturen zwischen 90 und 140°C erhalten kann.

[0007] Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum gleichmäßigen Färben von Synthesefasern, vor allem Polyesterfasern oder deren Mischungen mit Naturfasern mit Dispersionsfarbstoffen, wobei man in Gegenwart eines Egalisiermittels färbt in Form einer Mischung bestehend aus oxethylierten ungesättigten Carbonsäuren mit 12 bis 18 C-Atomen mit einem Gehalt von 10 bis 40 Einheiten Ethylenoxid und Sulfobernsteinsäurehalbestern von oxalkylierten mehrkernigen Alkylphenolen der allgemeinen Formel 1

in der R einen Rest

oder

X Äthylen- und oder Propylengruppen und R₁ einen gesättigten geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeutet und worin Y für Wasserstoff steht oder dieselbe Bedeutung wie R besitzt und n für Zahlen von 2 bis 25, Z für Zahlen von 1 bis 9 und Me für ein Wassterstoffatom, ein Alkalimetallatom oder ein Äquivalent eines Erdalkalimetallatoms steht.

[0008] Die ungesättigten Fettsäuren enthalten 12 bis 18 C-Atome, wie beispielsweise Ölsäure. Der Begriff "ungesättigte Fettsäuren" soll auch ungesättigte Hydroxyfettsäuren einschließen, wie etwa Ricinolsäure. Der Gehalt an Ethylenoxidgruppen liegt oberhalb 10 und beträgt vorzugsweise 20 bis 40 Ethylenoxidgruppen. Das Ethylenoxid kann auch teilweise durch Propylenoxyd ersetzt werden.

[0009] Die oxalkylierten ungesättigten Fettsäuren werden mit Sulfonbernsteinsäurehalbestern von oxalkylierten mehrkernigen Alkylphenolen der oben angegebenen Formel gemischt. Die Herstellung dieser Produkte ist in der deutschen Offenlegungsschrift 2 132 405 beschrieben. Sie werden hergestellt, indem man Monoalkylphenole mit Formaldehyd im Molverhältnis 2 : 1 bis 10 : 9 in Gegenwart von säuren Katalysatoren zu mehrkernigen Novolakharzen kondensiert, diese in Gegenwart von alkalischen Katalysatoren mit 2 bis 25 Mol Alkylenoxid je Mol eingesetzten Monoalkylphenols umsetzt, dei freien Hydroxylgruppen der erhaltenen Oxalkylierungsprodukte ganz oder teilweise mit Maleinsäureanhydrid verestert und danach die erhaltenen Maleiensäurehalbester in wäßriger Phase mit Salzen der schwefligen Säure umsetzt.

[0010] Das Gewichtsverhältnis der beiden Komponenten reicht von 2 : 1 bis 20 : 1. Der Färbeflotte wird diese Mischung in Mengen von 0,1 - 5, vorzugswiese 0,3 bis 3 g/I zugesetzt und die Färbungen bei 90 - 140°C, vorzugsweise zwischen 105 und 130°C durchgeführt. Es ist dabei unerheblich, ob man die beiden Komponenten der Mischung getrennt der Färbeflotte zugibt, oder ob man zunächst die Mischung beider Komponenten herstellt.

[0011] Mittels der erfindungsgemäß verwendeten Hilfsmittelmischung ist es möglich, auch Farbstoffe, die bisher aufgrund ihres individuellen Verhaltens z. B. nicht für die Färbung von Wickelkörpern eingesetzt werden konnten, zu verwenden. Durch das Hilfsmittelgemisch wird das Aufziehverhalten der eingesetzten Farbstoffe einander angeglichen. Auch bei Einsatz von drei oder gar vier Farbstoffen bei Kombinationsfärbungen muß keine Rücksicht auf die einzelnen Aufziehphasen genommen werden. Dies ist vor allem ein erheblicher Vorteil bei den viel verbreiteten Schnellfärbeverfahren.

[0012] Bei diesen Schnellfärbeverfahren wird die Ziehgeschwindigkeit der Farbstoffe durch den Hilfsmitteleinsatz herabgesetzt. Ohne Zusatz des beschriebenen Gemischs wird den Polyesterfasern schlagartig bei Hochtemperatur die gesamte Farbstoffmenge angeboten, was meist zu Unegalitäten führt. Durch die verminderte Ziehgeschwindigkeit bei Zusatz des Hilfsmittelgemischs wird der Farbstoff im Material gleichmäßiger verteilt und man erhält eine egale Färbung.

[0013] Zum Färben werden die Färbebäder in üblicher Weise bei 40 - 60° C angesetzt, auf pH 5 - 6 eingestellt und 0,1 - 5 g/I des beschriebenen Hilfsmittels zugesetzt. Nach der Zugabe des vordispergierten wasserunlöslichen Dispersionsfarbstoffes wird auf die erforderliche Färbetemperatur aufgeheizt und während der üblichen Färbedauer gefärbt. Die Fertigstellung der Färbung erfolgt wie üblich, z. B. durch eine reduktive Nachreinigung.

[0014] Bei den Schnellfärbeverfahren werden die Färbeflotten wie üblich unter Zusatz der angegebenen Hilfsmittelmenge getrennt vom Färbegut auf die erforderliche Färbetemperatur von 105 - 130°C gebracht. Dann läßt man sie sehr rasch in den das Färbegut enthaltenden Färbeapparat einströmen. Dabei erfolgt die Farbstoffixierung absolut gleichmäßig.

[0015] Einen Verfahrensvariante besteht darin, daß man zunächst das Färbegut mit der auf pH 5 - 6 eingestellten, die erforderliche Menge Hilfsmittel enthaltenden Flotte bei 130°C behandelt und erst dann die vordispergierte Farbstofflösung in den Hochtemperaturfärbeapparat einschleust.

[0016] In beiden Fällen werden die unterschiedlichen Zieheigenschaften der Dispersionsfarbstoffe einander angeglichen und es resultieren gleichmäßige Färbungen. Darüberhinaus wurde gefunden, daß die erfindungsgemäße Hilfsmittelmischung eine hohe migrationsfördernde Eigenschaft besitzt. Dies bewirkt ein hohes Ausgleichsvermögen der verwendeten Dispersionsfarbstoffe, d. h. eine Migration des bereits fixierten Farbstoffes in das Färbebad und ein anschließendes Wiederaufziehen des Farbstoffes auf die Faser. Auf diese Weise können auch unegale Färbungen (Fehlfärbungen) wieder ausgeglichen werden.

[0017] Verwendet man anstelle der erfindungsgemäßen Hilfsmittelmischungen die Einzelkomponenten in den angegebenen Konzentrationen, so wird kein brauchbares Färbeergebnis erzielt. Im Falle der sulfogruppenhaltigen Alkylphenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukte, deren alleinige Verwendung beim Färben von Synthesefasern in der DE-AS 2 165 753 beschrieben ist, wird unter den angegebenen Bedingungen keine egale Färbung erhalten. Durch alleinige Verwendung des Fettsäureoxethylats tritt eine Retardierwirkung ein, die sich in unzureichender Farbstoffausbeute äußert und die Neigung der Dispersionsfarbstoffe zu Auskristallisieren wird nicht beseitigt.

Biespiel

[0018] 10 kg Polyester-Kreuzspulen von je 1 000 g wurden in einem HT-Färbeapparat im Flottenverhältnis 1 : 10 in üblicher Weise mit einer Flotte behandelt, die auf pH 5 eingestellt wurde. Dieser Flotte wurden 2 % einer Farbstoffmischung folgender Zusammensetzung zugesetzt:

0,23 % Disperse-Yellow 64 C.I. 47023

0,52 % Disperse-Red 60 C.I. 60756

und 0,17 % einer Farbstoffmischung

folgender Zusammensetzung

55 %

45%

[0019] Dann wurde innerhalb von 30 Minuten von 70°C auf 130°C aufgeheizt und 30 Minuten bei dieser Temperatur gefärbt. Die Durchströmmenge der Flotte durch die Kreuzspulen lag bei 20 I/kg in der Minute. Die Zirkulationsrichtung von Innen nach Außen wurde nach 1 Minute und von Außen nach Innen nach je 3 Minuten geändert. Nach 30 Minuten Behandlungszeit bei 130°C wurde wie üblich abgekühlt, die Flotte abgelassen und 1 mal heiß (75°C) und 1 mal kalt gespült. Nach dem Spülen erhielt man völlig unegale, fleckige Färbungen. Daraufhin wurde eine neue Flotte bereitet, auf pH 5 gestellt und 2 g/I einer Hilfsmittelmischung zugegeben in Form einer wäßrigen Lösung enthaltend 25 Teile Ricinolsäureäthylenoxid-Addukt mit 40 Einheiten Äthylenoxid und 10 Teile des Nonylphenolnovolaks nach Beispiel Nr. 7 aus der DE-PS 2 132 405 (35 %-ig). Die Flotte wurde in 20 Minute, auf 130°C gebracht und die Kreuzspule, 60 Minuten bei dieser Temperatur behandelt. Anschließend wurde wie üblich abgekühlt und gespült. Nach dieser Behandlung zeigten die Kreuzspule, eine völlig egale Färbung.

Ansprüche

1. Verfahren zum gleichmäßigen Färben von Synthesefasern mit Dispersionsfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart einer Mischung färbt, die besteht aus oxethylierten ungesättigten Carbonsäuren mit 12 bis 18 C-Atomen mit einem Gehalt von 10 bis 40 Einheiten Ethylenoxid und Sulfobernsteinsäurehalbestern von oxalkylierten mehrkernigen Alkylphenolen der allgemeinen Formel

in der R einen Rest

oder

X Äthylen- und oder Propylengruppen und R₁ einen gesättigten geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeutet und worin Y für Wasserstoff steht oder dieselbe Bedeutung wie R besitzt und n für Zahlen von 2 bis 25, Z für Zahlen von 1 bis 9 un Me für ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetallatom oder ein Äquivalent eines Erdalkalimetallatoms steht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart von 0,1 bis 5 g/I der Mischung färbt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart einer Mischung färbt bestehend aus den Komponenten im Gewichtsverhältnis 2 : 1 bis 20 : 1.

Revendications

1. Procede pour teindre de façon unie des fibres de synthèse à l'aide de colorants dispersables, procédé caractérisé en ce qu'on effectue la teinture en présence d'un mélange consistant en:

des acides carboxyliqudes insaturés ayant 12 à 18 atomes de carbone, qui sont oxyéthyles et présentent une teneur de 10 à 40 motifs oxyethylènes, et

des hémi-esters d'acide sulfosuccinique d'alkylphenols polycycliques oxyalkylés, de formule génerale 1:

dans laquelle R représente un reste:

ou

X représente des groupes éthylènes ou propylènes, et R₁ représente un reste alkyle saturé, linéaire ou ramifié, avant 6 à 14 atomes de carbone, Y représente un atome d'hydrogène ou a le même sens que R, et n représente les nombres valant de 2 à 25, Z des nombres valant 1 à 9 et Me représente un atome d'hydrogène, un atome de métal alcalin ou un équivalent d'un atome de métal alcalino-terreux.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on teint en présence de 0,1 à 5 g du mélange par litre.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on teint en présence d'un mélange consistant en les constituants présents selon un rapport pondéral compris entre 2 : 1 et 20 : 1.

Claims

1. A process for the level dyeing of synthetic fibers with disperse dyestuffs, which comprises dyeing in the presence of a mixture which comprises

ethoxylated unsaturated carboxylic acids of 12 to 18

carbon atoms and an ethylene oxide content of 10 to 40 units and

sulfosuccinic acid half-esters of alkoxylated polynuclear alkylphenols of the general formula I

in which R denotes a radical

or

X denotes ethylene and/or propylene groups, and R₁ denotes a saturated straight-chain or branched alkyl radical of 6 to 14 carbon atoms and in which Y represents hydrogen or has the same meaning as R, n represents numbers from 2 to 25, Z represents numbers from 1 to 9, and Me represents a hydrogen atom, an alkali metal atom or one equivalent of an alkaline earth metal atom.

2. The process as claimed in claim 1, wherein the dyeing is carried out in the presence of 0.1 to 5 g of the mixture per liter.

3. The process as claimed in claim 1, wherein the dyeing is carried out in the presence of a mixture comprising components in a weight ratio of 2 : 1 to 20 : 1.