DE1419551C

DE1419551C - Verfahren zum Farben von stickstoff haltigen Fasern

Info

Publication number: DE1419551C
Authority: DE
Inventors: Richard Dr. Kaiseraugst Abel Heinz Reinach Mosimann Waiter Dr. Basel Casty, (Schweiz)
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Publication date: 1971-06-16

Description

Gegenstand des Hauptpatentes 1 226 529 ist ein Verfahren zum Färben oder Bedrucken von stickstoffhaltigem Fasermaterial, wobei das Fasermaterial anschließend an den Färbeprozeß ohne Zwischentrocknung einem Dämpfprozeß unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Zubereitung auf das Fasermaterial aufbringt, welche einen Wollfarbstoff, gegebenenfalls noch Elektrolyte und/oder Verdickungsmittel und als Hilfsmittel ein oberflächenaktives, koazervatbildendes, hydrophiles Kolloid enthält, wobei das Mengenverhältnis zwischen dem Wasser und dem Hilfsmittel so gewählt wird, daß die Mischungslücke auftritt (Koazervation) und daß die hilfsmittelreiche Phase mindestens 20% der wäß-. rigen Zubereitung ausmacht.

Es wurde nun gefunden, daß dieses Verfahren sich besonders für das Färben mit metallisierbaren Farbstoffen und die Metallisierung in einem Arbeitsgang eignet. Gegenstand des vorliegenden Patentes ist demnach ein Verfahren zum Färben stickstoffhaltiger Fasern nach Patent 1 226 529, und das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man wäßrige Zubereitungen der angegebenen Zusammensetzung verwendet, welche neben dem Hilfsmittel einen metallisierbaren Farbstoff und ein chrom- oder kobaltabgebendes Mittel enthalten.

Was die stickstoffhaltigen Fasern und die Hilfsmittel anbetrifft, wird auf die Ausführungen des Hauptpatentes verwiesen.

Die beim vorliegenden Verfahren zu verwendenden Farbstoffe müssen metallisierbar sein. Sie müssen solche Atomgruppierungen enthalten, welche, wie z. B. ο,ο'-Dioxyazogruppierungen, o-Oxy-o'-carboxyazogruppierungen, o-Oxy-o'-aminoazogruppierungen, benachbarte Oxygruppen in Anthrachinonkernen, Salicylsäure- und Oxychinolinreste, mit Chrom oder Kobalt komplexe Metallverbindungen zu bilden vermögen. Zweckmäßig verwendet man sogenannte Chromierfarbstoffe. Ein besonderer Vorzug des vorliegenden Verfahrens besteht ferner darin, daß auch solche Farbstoffe brauchbar sind, mit welchen man Wolle in bekannter Weise zwar nach dem zweibadigen Nachchromierverfahren, nicht aber nach dem Einbadchromierverfahren färben kann. Neuartig bei dem vorliegenden Verfahren ist ferner die Möglichkeit der unmittelbaren Herstellung von Kobaltkomplexen metallisierbarer Farbstoffe auf der Faser.

Für die Färbung von Mischgeweben aus Wolle und anderen Fasern werden neben den Wollfarbstoffen die für die andern Fasern üblichen Farbstoffe herangezogen, für Acetatseide und Polyesterfasern, z. B. Dispersionsfarbstoffe, oder für Cellulosefasern direktziehendc Farbstoffe.

Als chrom- und kobaltabgebende Mittel kommen beim vorliegenden Verfahren z. B. Salze dieser Metalle in Betracht. Unter den chromabgebenden Mitteln sind vor allem die neutralen Alkalichromate und das Ammoniumchromat

(Na₂CrO₄₁K₂CrO₄₁[NHJ₂CrO₄) ^

zu erwähnen. Weiterhin kommen komplexe Verbindungen des Chroms und Kobaltsmit Oxycarbonsäurcn wie Weinsäure, Milchsäure, Salicylsäure, Salicylsäuresulfonsäure in Betracht. Auch die Verwendung von Chromacetat, das mit Ammoniak auf den pH-Wert 7 gestellt wurde, ist möglich; doch ist die Beständigkeit solcher Zubereitungen beschränkt. Die Oxalato- oder Rhodanato-Komplexsalze des Chroms sind ebenfalls verwendbar. Für die Herstellung von Kobalt-Farbstoffkomplexen leisten Kobalt-Ammin-Komplexe gute Dienste. Ein solches, für das vorliegende Verfahren besonders gut geeignete, kobaltabgebendes Mittel wird erhalten, wenn man Kobalt(2)-acetat mit wäßrigem Ammoniak im Überschuß versetzt. Dabei fällt zunächst Kobalt(2)-hydroxyd aus, das sich mit gelber Farbe im überschüssigen Ammoniak löst. Vertreibt man durch Eindampfen auf dem Wasserbad das überschüssige Ammoniak, so färbt sich der Rückstand unter Oxydation durch den Luftsauerstoff rot, wobei eine komplexe Kobalt(3)-verbindung entsteht. Auch die komplexen Kobalt(3)-verbindungen der Formeln

I₃, [Co(NH₃)₅C1]C1₂,
[Co(NH₃)SH₂O]Cl₃
r
[Co(NH₃)UCO₃]NO₃ · 1/2H₂O

können vorteilhaft verwendet werden.

Es kann zweckmäßig sein, daß die auf das Fasermaterial aufzubringende wässerige Zubereitung ein Verdickungsmittel enthält. Dieses ist so zu wählen, daß es nicht mit den metallabgebenden Mitteln zu reagieren vermag. So können beispielsweise Alginate bei Metall-Ammin-Komplexen Fällungen verursachen, während sie mit Chromaten gut verträglich sind. Gegebenenfalls sind daher indifferente Verdickungsmittel, wie Britisch-Gummi oder Traganth, anzuwenden. Besonders geeignet sind in vielen Fällen modifizierte Pflanzenschleime, wie beispielsweise Carubinäther. In bezug auf das Aufbringen der wässerigen Zubereitungen auf das Fasermaterial, die Wärmebehandlung und die anschließende Reinigung gelten wiederum die Ausführungen des Hauptpatentes.

In den nachstehenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts anderes bemerkt wird, Gewichtsteile, und die Prozente Gewichtsprozente.

Beispiel I ·

Es wird eine Foulardierflotte zubereitet, die im Liter enthält:

40 g des unten beschriebenen Hilfsmittels,
10 g Farbstoff der Formel

CH₃

HO
HOOC

-Λ

lüg Kaliumchromat (K₂CrO₄),
.1(K) g Alginatverdickung(25:l(XK)),
IOg 40%ige Essigsäure.

WoI !stückware wird am Foulard einer Pad-Roll-Maschinc (Svetema) imprägniert und abgequetscht, passiert sofort anschließend eine infrarote kurze Wärmezonu und wird in einem Dampfraum auf-

gerollt: Das Naßkugelthermometer zeigt etwa 92° C, und die Ware verbleibt in diesem Dampfraum während einer Stunde.

Anschließend wird in einer Waschmaschine mit heißem Wasser sehr gründlich ausgewaschen und am Spannungsrahmen getrocknet. Der rote Ausgangsfarbstoff ergibt die reinblaue Färbung des metallisierten Farbstoffes.

Das obenerwähnte Hilfsmittel wird wie folgt hergestellt:

In einem 1-I-Rundkolben mit absteigendem Kühler und Vorlage werden 33Og Kokosfettsäure (1,5 Mol), 345 g Diäthanolamin (3,35 Mol) und 1,5 g p-Toluolsulfonsäure eingefüllt. Die Luft im Kolben wird durch Stickstoff verdrängt, und es wird auf eine Innentemperatur von 160 bis 165°C erhitzt. Man hält so lange auf dieser Temperatur, bis sich in der mit Eis gekühlten Vorlage 27 bis 28 g Wasser angesammelt haben (1,5 Mol), was nach etwa 4 Stunden der Fall ist.

Nach Abkühlen erhält man 644 bis 645 g einer schwachbraungefärbten Flüssigkeit, welche in Wasser vollständig klar löslich ist.

600 g des Produktes werden nun mit der in einem Vorversuch zu ermittelnden Menge von etwa 12 g Eisessig und 1 bis 2 g eines Antischaummittels auf Silikonbasis vermischt. Die Menge Eisessig kann von Versuch zu Versuch etwas schwanken und wird in folgender Weise bestimmt: 4 g des Produktes werden in einem Zylinder mit Schliffstopfen in 100 ecm destilliertem Wasser gelöst, wobei eine vollständig klare, hochviskose Lösung entsteht. Aus einer Birette läßt man 10%ige Essigsäure in der Weise zutropfen, daß man zunächst 0,5 ecm zugibt. An der Eintropfstelle entsteht eine Trübung, die nach Schütteln des Zylinders vollständig verschwindet. Man gibt weiter Essigsäure in Portionen von 0,1 ecm zu und schüttelt nach jeder Zugabe, bis die Lösung stark trüb bleibt. In der Regel werden hierzu etwa 0,8 ecm 10%ige Essigsäure benötigt, woraus sich der oben angegebene Wert von 12 g Eisessig ergibt.

Man prüft nun das erhaltene Präparat, indem man wiederum 4 g in 100 ecm destilliertem Wasser löst. Die erhaltene Lösung soll undurchsichtig sein. Beim Stehen sollen sich langsam öltropfen ausscheiden, die langsam aufrahmen. Nach Stehen von etwa 24 Stunden bildet sich eine ölige Schicht aus, die 40 bis 60% der Gesamtflüssigkeit ausmacht.

Sollte die 4%ige Lösung nur schwach trüb sein, dann gibt man zum Präparat nochmals 1,6 g Eisessig zu und prüft wiederum.

An Stelle dieses Hilfsmittels kann man auch dasjenige verwenden, welches man erhält, wenn ein Anlagerungsprodukt von 9 MolÄ ihylenoxyd an I Mol Kokosfettsäürediäthanolamid mit 1,1 Mol Diäthanoi- 55 HO₃S amin 1 Stunde lang bei 140 bis 150 C gehalten wird.

Ferner läßt sich auch das Anlagerungsprodukt von 8 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol p-Octylphenol der Formel

Beispiel 2

Es wird eine Flotte zubereitet, die im Liter enthält:

50 g des im Beispiel 1 beschriebenen Hilfsmittels, 60 g Farbstoff der Formel

OH

HO₃S

N=N

NO₂

5 g Natriumalginat fest,

6 g Natriumchromat,

12 g 40%ige Essigsäure.

Man verfährt dabei vorteilhaft in folgender Weise: Man verrührt das Hilfsmittel mit dem festen Natriumalginat; in einem andern Gefäß hat man den Farbstoff mit der verfügbaren Wassennenge angeteigt und aufgekocht. Die Farbstofflösung gießt man unter intensivem Rühren in das alginäthaltige Hilfsmittel. Nach dem Abkühlen rührt man das Chromat, das in Wasser gelöst wurde, hinein. Anschließend setzt man so viel Essigsäure zu, daß im Mikroskop ein Zweiphasensystem erkennbar wird.

Ungewaschene lose Wolle, sogenannte Schweißwolle, wird mit der Farbflotte imprägniert und abgequetscht. Sie wird in einen Dampfkessel gebracht und mit Dampf von 103 'C während 45 Minuten behandelt. Anschließend wird mit heißem Wasser in mehreren Malen ausgewaschen, beispielsweise auf einem sogenannten Leviathan. Man erhält eine schwarzgefärbte, sauber gewaschene und vom anhaftenden natürlichen Fett befreite Wolle.

Auf Seide erhält man mit dieser Farbflotte nach dem Imprägnieren, Dämpfen und Waschen dunkelgraue Farbtöne.

Beispiel 3

Es wird eine Foulardierflötte folgender Zubereitung hergestellt, die im Liter enthält:

40 g des im Beispiel 1 beschriebenen Hilfsmittels, 15 g des Farbstoffes der Formel

OH

N=N

OH

als Hilfsmittel verwenden.

60 35 g Natrium-Chromsalicylat- Lösung, die

40 g/l Cr(3) enthält,
UX) ρ einer Alginatverdickung (25: HKK)).

<>5 Wollkammzug wird im Zwickel eines horizontalen Zweiwal/enfoulards imprägniert und in einen DruckdämplL-i verbracht, der Saltdampf von 120C enthält, und verbleibt darin 6 Minuten. Anschließend wird

gründlich ausgewaschen, zweckmäßig auf einer Lisseusc. Man erhält die rote Färbung des chromierten Farbstoffes.

Beispiel 4

Es wird eine FoulardierfloUc hergestellt, die im Liter enthält:

40 g des im Beispiel 1 beschriebenen Hilfsmittels, 10 g Farbstoff der Formel

Beispiel 1 angegeben. Man erhält eine starke rotbraune Färbung auf einer Wollware, die keiner vorgängigen Seifenwäsche unterworfen wurde.

Beispiel 5

Es wird eine Farbstoffzubcrcitung hergestellt, die im Liter enthält:

30 g des im Beispiel 1 beschriebenen Hilfsmittels, 10 g Farbstoff der Formel

HOjS OH

OH

HO₃S OH

"5

NO

Cl

N=N-C

20

2(X) g einer Verdickung, hergestellt aus modifiziertem Pflanzenschleim, 25:1000.

In diese Zubereitung rührt man ein komplexes Kobaltsalz, das man in folgender Weise hergestellt hat: 5 g Kobaltacetat, kristallisiertes

[CH₃COO]₂Co-4H₂O

werden in 15 ecm 25%iges wässeriges Ammoniak eingerührt. Zunächst fällt Kobaltohydroxyd aus, das sich im Überschuß des Ammoniaks mit tiefgelber Farbe löst. Anschließend wird am Wasserbad eingeengt, und es entsteht die rote Lösung des Kobaltkomplexes, die der obigen Farbstoffzubereitung zugesetzt wird.

Ungewaschene, reinwollene Kammgarnstückware wird wie im Beispiel 1 beschrieben auf der Pad-Roll-Maschinc mit der obigen Zubereitung imprägniert und in der gleichen Weise weiter behandelt, wie im OH
,,C — N

^C=N
CH₃

300 g einer Verdickung aus modifiziertem Pflanzenschleim,

3 g Chloro-Pentamin-Kobaltichlorid
[Co(NH₃)₅CI]CI₂.

Wollkammzug wird mit dieser Lösung foulardiert, gedämpft und ausgewaschen, wie im Beispiel 3 beschrieben. Man erhält eine sehr echte, gelbbraune Färbung des Kobältkomplexes des obigen Farbstoffes.

Beispiel 6

Man färbt Wolle nach der Vorschrift des Beispiels 1 unter Zusatz des in Spalte II der nachstehenden Tabelle angegebenen metallabgebenden Mittels mit dem Farbstoff der Spalte I. Der Farbton des in dieser Weise auf der Wolle fixierten Metallkomplexes ist in der Spalte III angegeben.

	I. Farbstoff	V-NH ) ^=O	N-SO₃H	II. Mctallabgebendc Mittel	Farbton
OH _t ι	NH₂	1	CH₃ CH, sulfoniert	K₂CrO₄	Grünstichiggrau
O₂N-<3	-ν=ν^λ
			Kobaltverbindung nach Beispiel 4	Blau
	SO₃H
OH I	NH₂		K₂CrO₄	Braun
O	-N=N-/ J^NH₂
]—/ NO₂	κι		Kobaltverbindung nach Beispiel 4	Gelbbraun
J* CH₃	XXX C —(		K₂CrO₄ Kobalt verbindung nach Beispiel 4	Leuchtend blaurot Bordo
	COOI

Fortsetzung

I. Farbstoff

II. Metallabgebende Mittel

Farbton

HO

K₂CrO₄

rein" Grün

K₉CrQ₁

Rotstichiggelb

SO₃H

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Färben stickstoffhaltiger Fasern nach Patent 1 226 529, dadurch gekennzeichnet, daß man wässerige Zubereitungen der angegebenen Zusammensetzung verwendet, welche neben dem Hilfsmittel einen metallisierbaren Farbstoff und ein chrom- oder kobaltabgebendes Mittel enthalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als metallabgebendes Mittel neutrale Chromate verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als metallabgebendes Mittel komplexe Verbindungen des Chroms oder Kobalts verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als metallabgebende Mittel Kobalt-Ammin-Komplexe verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als metallabgebendes Mittel die komplexe Verbindung verwendet, die man erhält, wenn man Kobaltacetat mit wässerigem Ammoniak im Überschuß versetzt und das so erhaltene Gemisch an der Luft einengt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe mit 0,0' - Dioxyazogruppierungen, ο - Oxy - ο' - carboxyazogruppierungen, o-Oxy-o'-aminoazogruppierungen, benachbarten Oxygruppen in Anthrachinonkernen, Salicylsäure- oder Oxychinolinresten verwendet.

109 625 204