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(11) | EP 0 305 839 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Verfahren für das Färben von Cellulosefasern |
| (57) Ein Verfahren zum diskontinuierlichen Färben von Cellulosefasern wird in Gegenwart
glykolethergruppenhaltiger Amine der Formel
in der R für C12-C22-Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl mit je 12 bis 22 C-Atomen, R1- für Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, Benzyl oder
R2 für Wasserstoff oder Methyl, R3 für
R4. für Arylen mit 6 bis 18 C-Atomen oder C1-C17-Alkylen, x, y und z für eine ganze Zahl von 1 bis 20 stehen, wobei die Summe x + y + z 5 bis 20 betragen soll, und Xe für ein Anion stehen, mit der Maßgabe, daß mindestens 80 % der im Molekül enthaltenen Alkylenoxid-Einheiten EthylenoxidEinheiten sind, durchgeführt. |
[0001] Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum diskontiuierlichen Färben von Cellulosefasern in Gegenwart glykolethergruppenhaltiger Amine der Formel
in der
R für C12-C22-Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl mit je 12 bis 22 C-Atomen,
R1 für Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, Benzyl oder
R2 für Wasserstoff oder Methyl,
R3 für
R4 für Arylen mit 6 bis 18 C-Atomen oder C1-C17-Alkylen,
x, y und z für eine ganze Zahl von 1 bis 20 stehen, wobei die Summe x + y + z 5 bis 20 betragen soll, und
Xe für ein Anion stehen,
mit der Maßgabe, daß mindestens 80 % der im Molekül enthaltenen Alkylenoxid-Einheiten EthylenoxidEinheiten sind.
[0002] Cycloalkyl steht insbesondere für Cyclopentyl, Cyclohexyl, Tetra- oder Decahydronaphthyl und ihre durch C1-C12-Alkyl substituierten Derivate.
[0003] Geeignete Arylreste sind beispielsweise der Phenyl- und der Naphthylrest und ihre durch Halogen, C6-C12-Alkyl, Cyclohexyl oder Phenyl-C1-C3-Alkyl substituierten Derivate.
[0006] Als Reste R in Formel (I) seien beispielsweise die folgenden genannt: der Dodecyl-, Tetradecyl-, Pentadecyl-, Hexadecyl-, Heptadecyl-, Octadecyl-, Eikosyl-und Behenylrest.
[0007] Als geeignete Anionen X9 kommen üblichen anorganische oder organishce Anionen in Betracht, beispielsweise Chlorid, Bromid, lodid, Methosulfat, Sulfat, Phosphat, oder Acetat.
[0008] Bevorzugte Verbindungen der Formel (I) sind Verbindungen der Formel
worin
R' für C12-C22-Alkyl,
R1 für Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Benzyl oder
R3 für
und
R, für Methylen, Ethylen oder Phenylen stehen, und
R2, Xe, x, y, und z die in Formel (I) angegebene Bedeutung haben.
[0010] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann Cellulose, insbesondere mit Direktfarbstoffen, die z.B. in Colour Index 3. Auflage (1971), Bd. 2, S. 2007-2477, beschrieben werden, und mit Reaktivfarbstoffen, die z.B. in "The Chemistry of Synthetic Dyes" (K. Venkataraman), Vol. VI (1972) beschrieben werden, gefärbt werden.
[0011] Besonders vorteilhaft ist der Einsatz der genannten Hilfsmittel beim Färben mit Direktfarbstoffen und insbesondere, wenn vor der Farbstoffzugabe Salz zugesetzt wird ("All-in"-Verfahren). Salz bedeutet hierbei den Elektrolyt, dessen Zusatz üblich ist zur Steigerung der Farbausbeute, vorzugsweise Natriumsulfat oder Natriumchlorid.
[0012] Das Aufziehen von Direktfarbstoffen wird bei Auszieh-Färbeverfahren üblicherweise über den Salzzusatz gesteuert. Man geginnt bei niedriger Temperatur und ohne Salzzusatz, um ein zu schnelles Aufziehen und dadurch entstehende Unegalität zu vermeiden. Erst bei Endetemperatur wird Salz, meist portionsweise, zugesetzt, um das Färbebad allmählich zu erschöpfen. Dies ist eine aufwendige Arbeitsweise.
[0013] Nur unter sehr günstigen Bedingungen (gut migrierende Farbstoffe, hohe Flottenumwälzrate oder Warenumlaufge schwindigkeit, geringe Ansprüche an die Egalität) kann Salz auch zu Beginn zugesetzt werden. Bei dieser Arbeitsweise muß jedoch die zunächst entstehende größere Unegalität durch Migration ausgeglichen werden. Das bedeutet längere Färbezeiten, bei im allgemeinen erniedrigter Farbausbeute.
[0014] Mit den üblichen Egalisierhilfsmitteln läßt sich das Aufziehen der Farbstoffe in Salzgegenwart nicht in dem gewünschten Maß bremsen,ohne die Ausbeute unerwünscht zu beeinträchtigen.
[0015] Demgegenüber wurde in der Europäischen Patentanmeldung Nr. 84 109 394.1 ein Verfahren beschrieben, nach dem es durch Zusatz eines estergruppenhaltigen, verseifbaren Egalisiermittels möglich ist, nach einem "All-in"-Verfahren zu färben, ohne zusätzliche Migrierzeit und ohne Beeinträchtigung der Farbstoffausbeute. Ein Nachteil der estergruppenhaltigen Egalisiermittel ist ihre begrenzte Lagerbeständigkeit. Überraschend wurde nun gefunden, daß sich die Amine (I) für dieses Verfahren eignen. Die Amine (I) sind lagerbeständig. Sie bremsen das Aufziehen der Farbstoffe bei Temperaturen unter 40 C und neutralen bis schwach sauren pH-Werten. Bei höheren Temperaturen und neutralen bis alkalischen pH-Werten wird demgegenüber kaum Farbstoff zurückgehalten.
[0016] Bei dem beanspruchten Verfahren wird das Salz dem Färbebad vor dem Farbstoff zugesetzt. Das Egalisiermittel wird vor dem Farbstoff oder gemeinsam mit diesem zugefügt. Die Egalisiermittelmenge liegt in der Regel zwischen 0,1 und 2 %, bezogen auf das Gewicht des zu färbenden Textils. Sie wird so festgelegt, daß die anfängliche Baderschöpfungsgeschwindigkeit in einem bestimmten Bereich liegt, der sich nach den Ansprüchen an die Egalität, nach der Ware, der Anlage, der Nuance und den Farbstoffen richtet. Der zulässige Bereich beträgt im allgemeinen 20 bis 60 % Baderschöpfung in den ersten 10 Minuten; vorzugsweise liegt er zwischen 20 und 40 % pro 10 Minuten. Besonders vorteilhaft ist es, die Färbung bei niedriger Temperatur, vorzugsweise zwischen 25 und 40 C, zu beginnen. Ab 70 C kann schnell geheizt werden. Der Anfangs-pH-Wert sollte zwischen 5,5 und 7,5 liegen. Falls erforderlich, kann die Farbstoffausbeute am Ende des Färbeprozesses erhöht werden, indem der pH-Wert alkalisch (über 8) gestellt wird.
[0017] Weiterhin sind die Egalisiermittel (I) bevorzugt für das Färben mit Reaktivfarbstoffen geeignet, wenn Salz von Anfang an, Alkali aber später zugesetzt wird. Hierbei wird ähnlich verfahren wie bei DirektFarbstoffen. Man beginnt bei niedriger Temperatur und neutralem bis schwach saurem pH-Wert. Das Hilfsmittel vermeidet ein zu schnelles Aufziehen der Farbstoffe in Salzgegenwart. Anschließend wird wie üblich der pH-Wert durch Zusatz von Alkali umgestellt und/oder aufgeheizt. Dadurch kann auch bei kritischen Bedingungen der Salzzusatz zu Beginn erfolgen und das aufwendige und zeitraubende Zudosieren vermieden werden.
Beispiel 1
[0018] 3 kg gebleichter und vorgewaschener Baumwoll-Wirkware werden als Strang in einer Haspelkufe ohne Flottenumwälzung in 60 I Färbeflotte bei zwei Warenumläufen pro Minute wie folgt gefärbt:
Bei einer Starttemperatur von 400 C werden 120 g NaCI und 15 g des Hilfsmittels der Formel
dem Färbebad zugesetzt. Nach 5 Minuten wird eine konzentrierte Färbeflotte, bestehend
aus je 0,75 g der Farbstoffe
in ca. 1 I Wasser gelöst, zugegeben. Nach 5 Minuten bei 40°C wird mit 2°C/Min. auf
90°C aufgeheizt, 30 Minuten bei 90 °C gefärbt und in 10 Minuten auf 70 °C abgekühlt,
wie üblich gespült und getrocknet. Es resultiert eine egale graue Färbung.
Beispiel 2
[0019] 400 kg gebleichten Baumwollgarns werden in Form von Kreuzspulen in einem Garnfärbeapparat bei einem Flottenverhältnis von 1:13 wie folgt gefärbt:
In dem Färbeapparat wird die Färbeflotte aus enthärtetem Wasser mit den folgenden Zusätzen vorbereitet:
0,18 g/I des Hilfsmittels (II), jedoch mit y + z = 10,
0,75 g/I eines Netzmittels auf Basis Phosphonsäureester,
2,5 g/I Natriumsulfat,
1 g/I Ammonsulfat.
[0021] Anschließend wird der Materialträger eingefahren. Nach 10minütiger Flottenzirkulation von innen nach außen bei 40°C wird mit 1°C/Min. auf 98°C aufgeheizt. Dabei zirkuliert die Flotte wechselseitig 10 Minuten von innen nach außen und 5 Minuten von außen nach innen. Nach 30 Minuten bei 98°C wird mit 2°C/Min. auf 80°C abgekühlt. Nach Ablassen der Flotte werden die Spulen getrocknet. Man erhält eine egale hellbeige Färbung.
Beispiel 3
[0022] 226 kg vorgebleichter Baumwoll-Interlock-Wirkware werden auf einer Haspelkufe im Flottenverhältnis 1:15 wie folgt gefärbt:
Die Haspelkufe mit der Ware wird mit enthärtetem Wasser beschickt und auf 40 °C vorgeheizt. Dem Färbebad werden 15 g/l Kochsalz, 0,5 % des Hilfsmittels aus Beispiel 2 sowie 1 g/I eines Polyphosphates zugesetzt. Nach 10minütigem Vorlauf werden die heiß vorgelösten Farbstoffe 0,011 %
[0023] Farbstoff (4) des Beispiels 2 (7)
in der Kochwand zugesetzt. Nach 10minütigem Vorlauf bei 40 °C wird mit 1°C/Min. auf 70 °C aufgeheizt, dort 10 Minuten verweilt und mit 1°C/Min. auf 95°C weiter geheizt. Nach 30minütigem Färben bei 95°C wird in 15 Minuten auf 80°C abgekühlt, heiß abgelassen und einmal mit hartem Wasser gespult. Man erhält eine egale grüne Färbung.
[0024] Verwendet man in Beispiel 1 anstelle des Hilfsmittels III eines der in der folgenden Tabelle aufgeführten Hilfsmittel, so erhält man ebenfalls egale Färbungen.
Beispiel 4
[0025] Eine Kreuzspule von 700 g gebleichten Baumwollgarns wird in einem Labor-Kreuzspulapparat wie folgt gefärbt:
11 I Färbeflotte aus enthärtetem Wasser von 20 °C und mit einem pH-Wert von 6,5 werden zugesetzt: 3,5 g des Hilfsmittels aus Beispiel 2,
11 g eines Netzmittels auf Basis Phosphonsäureester und
300 g Natriumchlorid.
verwendet, in der
R für C12-C22-Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl mit je 12 bis 22 C-Atomen,
R1 für Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, Benzyl oder
R2 für Wasserstoff oder Methyl,
R3 für
R4 für Arylen mit 6 bis 18 C-Atomen oder C1-C17-Alkylen,
x, y und z für eine ganze Zahl von 1 bis 20 stehen, wobei die Summe x + y + z 5 bis 20 betragen soll, und
X9 für ein Anion stehen,
mit der Maßgabe, daß mindestens 80 % der im Molekül enthaltenen Alkylenoxid-Einheiten EthylenoxidEinheiten sind.
verwendet, worin
R' für C12-C22-Alkyl,
für Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Benzyl oder
R3 für
für Methylen, Ethylen oder Phenylen stehen, und
R2, Xe, x, y, und z die in Formel (I) angegebene Bedeutung haben.