DE3801112A1 - Verfahren zum faerben von cellulosefasermaterialien - Google Patents
Verfahren zum faerben von cellulosefasermaterialienInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
egalen, reproduzierbaren und automatisierbaren Färben
von Cellulosefasermaterial mit alkalisch fixierenden
Reaktivfarbstoffen aus elektrolythaltigen Färbebädern
bei 40 bis 80°C nach der Ausziehmethode, insbesondere
für das Färben auf Färbeaggregaten mit Flottenumwälzung
und Dosiereinrichtung.
Das Färben von Cellulosefasermaterialien wie Baumwolle,
Zellwollmaterialien und Leinen erfolgt in Abhängigkeit
von der Reaktivität des verwendeten Farbstoffs üblicherweise
aus 5 bis 100 g/l Natriumsulfat oder Kochsalz
enthaltenden alkalischen Färbebädern, welche einen pH-
Wert von 7 bis 12,0 aufweisen bei 40 bis 100°C.
Hinsichtlich der Prozeßführung unterscheidet man grundsätzlich
zwei Prinzipien, um den Färbeablauf so zu
gestalten, daß ein egales, d. h. gleichmäßig angefärbtes
Textilmaterial erhalten wird.
Bei dem einen Verfahren geht man aus von einer niedrigeren
Temperatur als der optimalen Fixiertemperatur,
fügt Farbstoff, Salz und das zur Fixierung erforderliche
Alkali dem Färbebad zu und erhitzt langsam auf Fixiertemperatur.
Bei dem anderen Verfahren wird dem Farbstoff und Salz
enthaltendem Färbebad das Fixieralkali erst bei erhöhter
Fixiertemperatur zugesetzt. Obwohl Cellulosefasermaterialien
bei höherer Temperatur eine bessere Warenbewegung
in der Maschine und damit eine bessere Verlegung
der Falten aufweisen, bedeutet die Alkalizugabe bei
Fixiertemperatur einen sprungartigen Anstieg des Fixier-
pH-Wertes, was häufig zu einer starken Unegalität der
erzeugten Färbung führt. Es sind daher die verschiedensten
Arbeitsmethoden entwickelt worden, um ein schlagartiges
Fixieren zu vermeiden.
In US-A 43 72 744 wird ein Verfahren beschrieben, in
welchem der für die Fixierung verfügbare Anteil an faserreaktivem
Farbstoff im Färbebad unterhalb einer für
den schlagartigen Ablauf der Reaktion notwendigen Grenze
gehalten wird, indem der pH gleichzeitig kontinuierlich
von 7 nach 12 ansteigt, so daß während des zeitlichen
Ablaufs des Färbeprozesses immer nur ein Teil reagiert
und damit ein mechanisches Verlegungsproblem immer nur
in einer für die Gesamtfärbung unerheblichen Unegalität
zur Auswirkung kommen kann.
In EP-A 01 26 042 wird ein Verfahren beschrieben, in
welchem das für die Fixierung erforderliche Alkali bei
Fixiertemperatur kontinuierlich progressiv zugegeben
wird. Bei diesem Verfahren geht man davon aus, daß die
Fixierung des Reaktivfarbstoffs nur von der Progression
der Zugabefunktion einer gegebenen Alkalimenge abhängt
und daß der pH-Wert eines Reaktivfärbebades selbst weder
für die Fixierung von Bedeutung noch überhaupt exakt
meßbar ist.
Es wurde nun ein Verfahren zum Färben von Cellulosematerialien
aus elektrolythaltigen Bädern mit Reaktivfarbstoffen
nach der Ausziehmethode gefunden, bei dem der
Anfangs-pH des Färbebades bei 6 bis 8,5 und der End-pH
bei 10 bis 12 liegt und bei dem der pH-Wert während der
Färbung durch lineare Zudosierung von Alkali um mindestens
zwei Einheiten erhöht wird und das dadurch gekennzeichnet
ist, daß das Färbebad bereits vor Beginn der
Alkalizugabe einen im alkalischen Bereich wirksamen
Puffer enthält.
Die Alkalizugabe kann dabei kontinuierlich oder intermittierend,
d. h. mit Unterbrechungen erfolgen. Vorzugsweise
wird sie so gesteuert, daß innerhalb von 10 bis
15 Minuten nach Beginn der Alkalidosierung pH 9 nicht
überschritten wird.
Beim Reaktivfärbeprozeß wird eine von der Farbtiefe der
Färbung abhängige Menge an Alkali direkt verbraucht. Der
pH-Wert ist damit die wichtigste Kenngröße für die sich
abspielende chemische Reaktion und die Steuerung des
pH-Verlaufs, insbesondere zu Beginn des Fixierprozesses
kann er als neuer Weg zur Automatisierung und Einführung
eines egalfärbenden Reaktivfärbeverfahrens benutzt werden.
Der zeitliche Verlauf der so angestrebten pH-Kurve richtet
sich nach der Zirkulationsgeschwindigkeit der Flotte
im Färbeapparat. In der Regel erstreckt sich die pH-
Steigerung von 8 bis 8,5 auf 10,5 bis 12 auf eine Zeit
von 30 bis 120 Minuten, bevorzugt auf 45 bis 75 Minuten.
Der End-pH ist frei und kann je nach Färbetemperatur,
Farbtiefe und Reaktivität des verwendeten Farbstoffs
beliebige Werte annehmen. Er liegt im allgemeinen bei
10,5 bis 12, bevorzugt bei 10,8 bis 11,5.
Der Verlauf der pH-Kurve kann am Anfang des Fixierprozesses
steiler sein als am Ende, bis ein konstantes pH-
Niveau erreicht wird, in welchem die für den Färbeprozeß
zulässige maximale Fixiergeschwindigkeit erreicht ist.
Durch Unterbrechung der Alkalizudosierung läßt sich dann
ein gepuffertes pH-Niveau einstellen.
In diesem Fall dosiert man zunächst nur so viel Alkali
in die Färbeflotte, daß der durch die Fixierung auftretende
Alkaliverbrauch kompensiert wird und der Puffer
ein Absinken des pH-Wertes verhindert.
Als für das Verfahren geeignete Puffersubstanzen kommen
Natriumacetat/Essigsäure, Natrium oder Kaliumcarbonat,
Mono- oder Dinatriumphosphat bzw. deren Gemische sowie
Natriumborat bzw. Borsäure-Natriumborat-Gemische in
Betracht. Die Anwendungsmengen liegen bei 0,1 bis 2 g/l,
bevorzugt bei 0,25 bis 0,75 g/l Färbeflotte.
Als Alkali kommt insbesondere Natronlauge, Kalilauge
oder Sodalösung (Konzentration etwa 10 bis 50%) in
Frage.
Das Alkali wird im allgemeinen bei Fixiertemperatur dem
Färbebad, welches das zu färbende Material, Farbstoff,
Elektrolyt, insbesondere NaCl oder Na₂SO₄, Puffer und
gegebenenfalls weitere Hilfsmittel enthält, zugesetzt,
und zwar im allgemeinen über einen Zeitraum von etwa 30
bis 120 Minuten, vorzugsweise 45 bis 75 Minuten.
Als Reaktivfarbstoffe kommen alle alkalisch fixierbaren,
wasserlöslichen Reaktivfarbstoffe in Frage, beispielsweise
solche der Azo-, Anthrachinon-, Phthalocyanin-,
Formazan- oder Triphendioxazin-Reihe, insbesondere solche
mit heterocyclischer Reaktivgruppe bzw. Halogentriazinyl-
oder Halogenpyrimidinyl-Reaktivgruppe oder aliphatischer
Reaktivgruppe bzw. Sulfatoethylsulfonyl- oder
Vinylsulfongruppe.
Bevorzugt eignet sich das Verfahren für das Färben mit
Farbstoffen, die eine Monofluortriazinyl-, eine 2,6-Di
fluor-5-Chlorpyrimidinyl- oder 2,3-Dichlordinoxalin-6-
carbonyl-Reaktivgruppe enthalten.
100 Teile eines gebleichten Baumwolltrikotmaterials
werden auf einem mit einer linear arbeitenden Dosierpumpe
versehenen Jetfärbeapparat mit 1000 Teilen einer
50°C warmen wäßrigen Flotte von pH 7 behandelt, die 2
Teile des Farbstoffs I enthält. Nach 5 Minuten werden
dem Bad in 3 Portionen aufgeteilt, 50 Teile Kochsalz und
1 Teil Na-Bicarbonat zugesetzt. Dabei stellt sich ein
pH von 8,2 ein (gemessen bei Raumtemperatur).
Nach 30 Minuten Behandlung unter diesen Bedingungen wird
dann an der Saugseite der Hauptzirkulationspumpe mit
Hilfe einer linear arbeitenden Alkali-Dosierpumpe während
60 Minuten verdünnte Natronlauge in den zirkulierenden
Färbeflottenstrom gespritzt, wobei der pH-Wert
der Färbeflotte während dieser Zeit auf 11,0 ansteigt.
Nach Erreichen des End-pH-Wertes läuft die Färbung weitere
10 Minuten bei gleicher Temperatur. Anschließend
wird gemustert, die erschöpfte Flotte abgelassen, zweimal
kalt, zweimal mit 80°C gespült und wie üblich 10
Minuten kochend geseift. Man erhält in hoher Fixierausbeute
eine egale Rotfärbung.
100 Teile eines mercerisierten Baumwollgarns werden auf
einem mit Dosierpumpe versehenen Garnfärbeapparat 15
Minuten mit 600 Teilen einer 50°C warmen wäßrigen Flotte
behandelt, welche 2 Teile des Farbstoffs II, 30 Teile
Kochsalz und 1 Teil Mononatriumphosphat enthalten. Anschließend
werden bei dieser Temperatur mit Hilfe einer
Kolbendosierpumpe aus einem Zusatzgefäß während 45 Minuten
verdünnte Natronlauge gleichmäßig zugepumpt, so
daß der pH-Wert der Färbeflotte einen bei pH 6,5 beginnenden
und bei pH 11,5 endenden pH-Anstieg aufweist. Bei
Erreichen von pH 11,5 wird die Alkalidosierung abgeschaltet.
Nach Beendigung des Dosiervorgangs wird das
Baumwollgarn zur Vollendung der Färbung noch weitere 15
Minuten bei 50°C behandelt. Nach dieser Zeit wird gemustert,
die Restflotte abgelassen und die Färbung gespült
und anschließend wie üblich kochend geseift. Man erhält
eine egale durchgefärbte Spule mit einer tiefen Blaufärbung
hoher Fixierausbeute.
100 Teile eines mercerisierten Baumwollmaterials werden
auf einem Jetfärbeapparat mit 750 Teilen einer 50°C
warmen wäßrigen Flotte von enthärtetem Betriebswasser
einer Ursprungshärte von 16,°DH und einem gemessenen pH
von 6,2 behandelt, welche
0,4 Teile Natriumborat,
0,4 Teile Borsäure,
30 Teile Kochsalz,
0,175 Teile des Farbstoffs III
0,987 Teile des Farbstoffs IV und
0,048 Teile des Farbstoffs V
0,4 Teile Borsäure,
30 Teile Kochsalz,
0,175 Teile des Farbstoffs III
0,987 Teile des Farbstoffs IV und
0,048 Teile des Farbstoffs V
enthält.
Nach 5 Minuten Behandlung bei diesen Bedingungen wird
während einer Zeit von 75 Minuten eine auf 1 : 50 verdünnte
45%ige Natronlauge linear zugepumpt. Der pH-Wert des
Färbebades entspricht nach 27 Minuten pH 9, nach 54 Minuten
pH 10, nach 67 Minuten pH 11 und nach 75 Minuten
pH 11,5. Nach Erreichen von pH 11,5 wird die Färbung
noch weitere 10 Minuten bei diesem pH behandelt, anschließend
die erschöpfte Flotte abgelassen, zweimal
kalt bei 20°C und zweimal warm bei 80°C gespült und 15
Minuten kochend geseift und kalt gespült. Man erhält
vollautomatisch eine egale Braunfärbung mit hoher Ausbeute.
Formelschema bezüglich der vorstehend erwähnten Farbstoffindividuen.
Claims (8)
1. Verfahren zum Färben von Cellulosematerial mit
Reaktivfarbstoffen aus elektrolythaltigen Bädern
nach der Ausziehmethode, bei dem die Färbung bei
einem pH-Wert zwischen 6 und 8,5 begonnen und bei
einem pH-Wert zwischen 10 und 12 beendet wird, und
in welchem während der Färbung der pH-Wert durch
lineare Zudosierung einer Alkalilösung bei Fixiertemperatur
um mindestens 2 pH-Wert-Einheiten erhöht
wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Färbebad
bereits vor Beginn der Alkalizudosierung einen im
alkalischen pH-Bereich wirksamen Puffer enthält.
2. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Alkalilösung kontinuierlich
zudosiert wird.
3. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zudosierung der Alkalilösung
intermittierend erfolgt.
4. Verfahren gemäß Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß man als Alkalilösung verdünnte
Natronlauge verwendet.
5. Verfahren gemäß Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß man als Alkalilösung verdünnte
Sodalösung verwendet.
6. Verfahren gemäß Patentansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß man als Puffer Mononatriumcarbonat
verwendet.
7. Verfahren gemäß Patentansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß man als Puffer Mononatriumphosphat
verwendet.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß 0,1 bis 2 g/l Puffer eingesetzt werden.
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|---|---|---|---|
| DE19883801112 DE3801112A1 (de) | 1987-12-17 | 1988-01-16 | Verfahren zum faerben von cellulosefasermaterialien |
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Publications (1)
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3801112A1 (de) |
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