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Verfahren zum vorübergehenden Färben von Textilmaterialien und Farbstoffpräparat
hierfür Die Erfindung betrifft das vorübergehende Färben von Textilien, insbesondere
das flüchtige Färben von Fasern aus. Celluloseacetat oder anderen Cellulo:seestern
.oder -äthern.
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In der Textilindustrie ist eis allgemein üblich, auf Textilfäden oder
andere Textilmaterialien auswaschbare Farbstoffe aufzubringen, um die Kenntlichmachung
während der Verarbeitung zu erleichtern. Oft ist es von großem Vorteil, wenn man
bestimmte Fäden in einer Kette während des Webens erkennen oder mit einem Blick
eine Garn. art von einer anderen unterscheiden kann. Ferner ist es beim Verarbeiten
von Mischungen aus zwei verschiedenen Arten Stapelfasern, beispielsweise einer Mischung
aus Celluloseacetatstapelfasern und Wollfasern, zweckmäßig, die eine Faserart zu
färben, so daß man durch Augenscheinprüfung der Mischung in der Lage ist, zu sagen,
ob: die Mischung der Fasern vollständig bzw. ausreichend ist. Es isst natürlich
wichtig, daß der verwendete auswaschbare Farbstoff, nachdem er seinen Zweck erfüllt
hat, ohne weiteres, vorzugsweise durch normales. Waschen, entfernbar ist. Um dies
im allgemeinen zu ermöglichen, muß der Farbstoff derart beschaffen sein, . daß er
widerstandsfähig gegen Fixierung auf der damit angefärbten Textilfaser bzw. auf
anderen mit solchen Textilfasern gemischten Fasern ist infolge von Behandlungen,
wie
z. B. Schlichten, Dämpfen, Konditionieren; Durchführung eines Krabbprozesses bzw.
Fixieren mit trockener Hitze, wie sie manchmal bei Geweben mit Fasern aus synthetischen
linearen Polymeren, z. B. Polyhexamethylenadipamid, angewandt werden. Der Krabbprozeß
ist eine Vorfixierung, welche oft bei aus Wolle bestehenden oder solche enthaften-den
Geweben als erste Naßbehandlung des Gewebes nach dem Verlassen des Webstuhls angewendet
wird. Bei der üblichen Ausführung besteht dies Verfahren in einer Behandlung mit
reinem Wasser bei oder nahe ioo°.
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Es ist sehr schwer, Farbstoffe zu finden, welche nach den verschiedenen
Behandlungsverfahren, denen eine Mischung aus Wollfasern und Celluloseacetatfasern
bei der üblichen Verarbeitung der Mischung zu Garnen und zu Geweben unterworfen:
wird, auswaschbar bleiben.
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Saure Wollfarbstoffe sind oft brauchbar. Es wurde jedoch beobachtet,
daß sie manchmal durch Dampfbehandlung oder selbst bei Behandlung mit geringen Mengen
kalten Wassers fixiert werden. Gelegentlich trat Fixierung z. B. ein, wenn aus Wollfasern
und aus Celluloseacetatstapelfasern bestehende Garne dadurch konditioniert wurden,
daß sie auf Schußkötzern' mehrere Stunden in einem geschlossenen Raum auf einem
nassen porösen Backsfeinfußboden gelagert waren. Kaltwasserprüfungen, welche in.
einem Laboratorium durchgeführt werden können, sind folgende: i. Bei Garn oder losen
Fasern wird ein Reagenzglas vom, 12 mm Weite und 15 cm Länge mit gefärbtem Material
fest vollgepackt und umgekehrt in ein ioo cm3 Becherglas, welches q. cm3 Wasser
enthält, gesetzt und über Nascht stehengelassen.
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a. Bei Geweben wird ein Stück des gefärbtem Gewebes auf eine Glasplatte
gelegt und auf dasselbe mit dem runden Ende nach unten ein Zylinder von 2o mm Durchmesser
und ao mm Höhe aus rostfreiem Stahl, welcher ein axial durchbohrtes Loch von 6 mm
aufweist, gesetzt; in das Loch wird 0,5 Cm3 Wasser getropft und die Anordnung über
Nacht stehengelassen.
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In jedem Falle wird das Material dann getrocknet und auf leichte Farbstoffentfernbarkeit
durch kurzes Einseifen untersucht. Bei derartigen Versuchen werden viele saure Farbstoffe
auf den Wollfasern bzw. Celluloseacetatfasern fixiert, so 'daB sie durch einfaches
Spülen in Seifenlösung nicht entfernt werden können. Saure Farbstoffe werden ferner
leicht fixiert auf Celluloseaoetatfasern, welche, einen wesentlichem. Acetongehalt
von etwa 7 bis. io% aufweisen. Die Fixierung tritt daher sehr wahrscheinlich ein.,
wenn eine Lösung eines sauren Farbstoffes auf Celludoseacetatfasern unmittelbar
nach ihrer Bildung durch Trockenspinnen aus einer Acetonläsung von Cellu.-loseacetat
aufgebracht wird.
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Es wurde festgestellt, daß Textilfasern sehr zufriedensbellend durch
einen direktem. Baumwollfarbstoff in Verbindung mit einem wasserlöslichen. Polymer
eines N-Vinyllactams und besonders mit einem Polymer des N-Vinylpyrrolidons gefärbt
werden können. Zum. Beispiel können Celluloseacetatstapelfasern durch Anfeuchfen
mit Wasser, welches je Liter i g »Chlorazol Fast Pink BKS« (Colour Index Nr. 353)
und je Liter q. g handelsübliches Polyvinylpyrrolidon enthält, gefärbt werden, worauf
sie getrocknet werden. Das Wasser-! gewicht kann 5o bis ioo'% des Fasergewichstes
betragen. Die so gefärbte Faser kann mit Wolle oder mit regenerierter Celluloses.tapelfaser
gemischt, das Gemisch- zu Garn, versponnen und letzteres zu Gewebe verarbeitet werden.
Der Farbstoff kann durch Waschen mit einer milden Seifenlösung leicht entfernt werden,
selbst wenn das Material während mehrerer Stunden naß gelassen war, wie z. B. gemäß
der oben beschriebenen Kaltwasserprüfüng, oder wenn es während einer Zeitdauer von
15 Minuten bei einer Temperatur von ioo° gedämpft wurde. Ein weiterer aus ,dem Vorhandensein
des polymerisierten N-Vinyllactams resultierender Vorteil ist der sehr gute Farbwert,
welcher mit dem direkten Baumwollfarbstoff erzielt wird. Normalerweise wird sehr
wenig Färbung sichtbar, wenn Celluloseacetatfasern mit einer einfachen wäßrigen
Lösung eines direktem Baumwollfarbstoffes angefeuchtet und dann getrocknet -werden.
Es scheint, daß ein Stoff nach Art eines Verteilungsmittels notwendig ist, um ein
Agglomerieren des Farbstoffes zu verhältnismäßig großen Teilchen zu verhindern,
wenn seine wäßrige Lösung auf den Fasern getrocknet wird. Das Additionspolymer eines
N-Vinyllactams dient diesem Zweck.
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Das vorzugsweise verwendete wasserlösliche Polymer ist das obenerwähnte
N-Vinylpyrrolidon. Pyrrolidon ist dass Lactam von y-Aminobuttersäüre. Es können
auch Polymere von Vinylderivaten der La,ctame anderer Aminofettsäuren verwendet
werden, z. B. N-Vinyl-z-piperidon und N-Vinylcapro,-lactam. Weiterhin können wasserlösliche
Heteropolymere verwendet werden, welche von zwei oder mehr N-Vinyllactamen als polymerisierbare
Bestandteile abgeleitet sind, ferner wasserlösliche Heteropolymere, welche aus einem
N-Vinylractam und einer anderen damit polymerisierbaren Äthylenverbindung abgeleitet
sind, z. B. einer neutralen polymerisierbaren Äthylenverbindung, wie z. B. Acrylsäurenitril,
Vinylchlorid, einem Acrylsäureester oder einem Methacrylsäureester.
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Der .Anteil des zur Verhütung eines Fixiereis des Baumwollfarbstoffes
notwendigen polymerisierten Vinyllactams kann durch Versuch sehr leicht ermittelt
werden. Bei Verwendung handelsüblicher - direkter Baumwollfarbstoffe und des handelsüblichen
Polyvinylpyrrolidonproduktes können im allgemeinen sehr befriedigende Reswltote
erzielt werden, wenn das Gewicht des verwendeten Polymerisationsproduktes 3- bis
6mal so groß ist als das Gewicht des Farbstoffes. Falls der handelsübliche direkte
Baumwollfarbstoff zo% tatsächlichen Farbstoff enthält (was bei gewöhnlichen Baumwoll-Direktfarbstoffen
ein üblicher Gehalt ist) und das handelsübliche Polyvinylpyrrolidon 30% tatsächliches
Polyvinylpyrrolidon
enthält, entsprechen die oben angegebenen Zahlen
4,5 bis 9 Gewichtsteilen tatsächlichem Polyvinylpyrrolidon je Gewichtsteil tatsächlichen
Farb. stoffes. Größere Polymeranteile können angewendet werden, bedeuten jedoch
keinen wesentlichen. Gewinn. Im allgemeinen können sehr gutes Resultate mit ungefähr
6 Teilen Polyvinylpyrrolidon aUf jeden Teil Farbstoff erzielt werden.
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Beim Färben von Textilfasern gemäß der Erfindung können verschiedene
direkte Baumwollfarbstoffe verwendet werden. Im allgemeinen ist es vorteilhaft,
direkte Baumwollfarbstoffe zu -verwenden, welche eine verhältnismäßig lange Halbfärbezeit
bei Viskosekunstseide haben, wie sie in der von C. M. Whittaker und C. Wilcock in.
>#Dyeing wich Coal-Tar Dyestuffs«, 5. Auflage, Jg. 1949, S.:239, beschriebenen Art
und Weise gemessen wird. Beispielsweise können die Farbstoffe eine Halbfärbezeit
von wenigstens io Minuten haben, z.. B. von wenigstens 50 Minuten.
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Beispiele für direkte Baumwollfarbstoffe, die ausgezeichnete Resultate
ergeben haben, sind das obanerwähnte Chlorazol Fast Pink BKS (Colour Index Nr. 353)
(Halbfärbezeit = 28o Minuten), Chlorantineliehtblau 3GLL (Schultz, Farbstofftabellen,
7. Auflage, Bd. II, S. 47) (Halbfärbezeit = 126 Minuten) und Diphenylechtblaugrün
BL (Schultz, Farbstofftabellen', 7. Auflage, Erg.-Bd. I, S. 87) (Halbfärbezeit =
Zoo Minuten). Andererseits würden sehr gute Resultate mit Chryso@ phenine G (Colour
Index Nr. 365) erzielt, welches nur eine Halbfärbezeit von 0,26 Minuten hat.
Andere direkte Baumwollfarbstoffe, welche verwendet werden können, sind Chlorantinlichtgrün
BLL (Schultz, Farbstofftabellen, 7. Auflage, Erg.-Bd. I, S. 79), Durazol Blue 2
RS (Schultz, Farbstofftabellen, 7. Auflage, Erg.-Bd. II Nr. 617), Durazol Fast Paper
Blue io GS (Kupferphthalocyan.insulfonsäure), Diphenylechtbrilliantrosa BL (Schultz,
Farbstofftabellen, 7. Auflage, Erg.-Bd. II, S. 73) und Sun Yellow 3G (Colour, Index
Nr. 62o).
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Der Farbstoff und das Zusatzpolymer eines N-Vinyllactams können auf
die Fasern zusammen mit Textilappreturmitteln, z. B. Schlichtemitteln oder Schmiermitteln,
aufgebracht werden.
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Der direkte Baumwollfarbstoff und das Polymer eines N-Vinyllactams
werden der Textilfaser zweckmäßig als wäßrige Lösung zugeführt, worauf die Fasern
getrocknet werden können., um auf diesen eine Ablagerung von Farbstoff und Polymeren
zu hinterlassen. Die Lösung kann ein Appreturmittel für die Textilfasern, z. B.
ein Schlichtemittel oder ein Schmiermittel, enthalten. Ein Schmiermittel, z. B.
ein Mineralöl, kann. beispielsweise in der Lösung durch ein geeignetes Emulgierungsmittel
emulgiert sein.
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Zum Auftrageur, der Lösungen können verschiedene- Wege eingeschlagen
werden. Celluloseacetatstapelfasern können mit einer zur Erzielung der gewünschten
Farbtönung ausreichenden Menge einer wäßrigen Lösung eines direkten Baum wo@llfarbstoffes
und eines polymerisierten N-Vinyl-' lactams bespritzt werden, worauf die Fasern
dann getrocknet werden. Auch können die Stapelfasern mit der Färbeflüssigkeit gesättigt
werden; worauf sie dann ausgedrückt äder ausgeschleu.dert werden, so daß die erforderliche
Menge Flüssigkeit auf dem Material verbleibt. Zum gleichzeitigen Färben und Fetten,
von Celluloseacetats.tapelfasern können sie mit einer wäßrigen Lösung von je Liter
o,i bis i g Chlorazol Fast Pink BKS (oder anderer der oben angegebenen direkten
Baumwollfarb-Stoffe), die je Liter 3 bis 5 g Polyvinylpyrrolidon enthält und in
welcher o, i bis i o/o Mineralöl (Viskosität 5o Sekunden Saybolt bei 38°) durch
das Triäthanolamin Salz der Oleylschwefelsäure emulgiert ist, durchfeuchtet werden.
Das Material wird dann ausgeschleudert, so daß darin 3o bis 8o °/o Flüssigkeit (bezogen
auf das Trockengewicht des Materials) verbleibt, worauf es dann getrocknet wird.
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Falls erwünscht, können die wasserlösliche Polymere der N-Vinyllactame
enthaltenden wäßrigen -Farbstofflösungen den Celluloseacetatfasern während ihrer
Herstellung nach dem Trockenspinnverfahren kontinuierlich beigegeben werden. Zum
Beispiel können aus einer Anzahl Spinndüsen Celluloseacetatfäsern trocken gesponnen,
werden, die durch Kontakt mit einem ein antistatisches. Agens, enthaltenden Mineralöl
getränkten Docht gefettet und zu einem Faserbündel' z.usammengefaßt werden. Die
Farblösung wird dem Faserbündel z. B. durch Aufspritzen oder durch einfaches Aufträufeln
beigegeben. Das Faserbündel kann dann in Gefäßen zur weiteren Verarbeitung gesammelt
werden. Wahlweise kann. es direkt einer Kräuselvorrichtung von der Art zugeführt
werden, bei welcher das Faserbündel durch Förderrollen in einen Kasten mit einer
belasteten Austrittstür, durch welche das gekräuselte Faserbündel austritt, gedrückt
wird. In diesem Falle kann das Wasser der wäßrigen Färbeflüssigkeit dazu dienen,
den Kräuselvorgang zu unterstützen. Das Faserbündel kann dann direkt einer entsprechenden
Schn@eidmaschine zugeführt werden, in der es zu Stapelfasern, umgewandelt wird.
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Das neue Verfahren des vorübergehenden Färbens ist für Celluloseacetatfasern
in Form von Stapelfasern oder auch von endlosen Fäden beisonders wertvoll. Es ist
jedoch aus den oben: angegebenen Gründen für Celluloseacetatstapelfasern deshalb
von besonderem Nutzern, weil die gefärbtes Stapelfasern mit Wolle gemischt werden
können und die Mischung ohne weiteres zu Garnen oder Geweben verarbeitet werden
kann, aus. welchen, sich die Farbe durch einen milden Waschvorgang leicht und vollständig
entfernen läßt.
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Das neue Färbeverfahren kann auch bei Fasern aus anderen Celluloseestern
oder Fasern aus Celluloseäthern angewendet werden, z. B. bei Fasern aus Cellulosepropionat,
Acetatpropionat, Acetatbutyrat oder bei Fasern aus Äthyloellulouse. Das Färbeverfahren
kann auch bei Textilfasern anderer Arten angewendet werden, z. B. bei tierischen
Fasern, z. B. Wolle oder Seide, oder bei Cellulosefasern,
z. B.
Baumwolle oder Fasern aus regenerierter Cellulose, z. B. jenen., die durch den Viskose`
prozeß hergestellt werden. Es kann weiter für Fasern aus synthetischen Kondensations-
oder Additionspolymeren angewendet werden. So kann es bei Fasern aus linearen Polyamiden.
angewendet werden, z. B. linearen Polyamiden aus Dicarbonsäuren und Diaminen, z.
B. Polyhexamethylenadipamid, bei Fasern aus linearen Polyärriinocarbonsäuren, z.
B. Polyaminocapronsäure, bei Fasern aus Polyurethanen, Fasern aus linearem Polyestern,
z. B. ein Polyester aus Glykol und Terephthadsäure, und bei Fasern aus folgenden
Kondensationspolymeren: Acrylnitr'ilpolymeren, z. B. Polyacrylnitril und Acrylnitril-Vinylch:lorid-Mischpolymeren,
Vinylehlorid-Vinylacetat-Mischpolymeren und Vinylidenchlorid-Vinylch.lorid-Mischpolymeren.
Gewebe aus Polyhexamethylen, adipamidgarn, welches erfindungsgemäß mit Chlorazol
Fast Pink BKS und Polyvinylpyrrolidon gefärbt ist, kann beispielsweise einer Fixierung
mit trockener Hitze bei az5 bis. 23o° unterworfen werden., ohne daß die Färbung
gegen. Entfernen durch 3o Minuten langes Auswaschen in a g je Liter Seifenlösung
mit 0,3 g- je Liter Soda widerstandsfähig geworden wäre.
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Das Verfahren ist selbst dann wertvoll, wenn die zu färbende Faser
nicht zu deinem gehört, welche geeignet sind, dauernd gefärbt zu werden, wenn die
üblichen. Färbeverfahren angewendet werden, wie beispielsweise bei Polyglykolterephthalat.
Durch Anwendung des neuen Verfahrens wird sichergestellt, daß nicht irgendwelche
empfindlicheren Fasern, welche mit der gefärbten Faser zusummen verarbeitet werden,
durch von der gefärbten Faser . übertragenen Farbstoff dauerhaft gefärbt werden.
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Die Erfindung umfaßt konzentrierte Präparate, welche den direkten
Baumwollfarbstoff und das wasserlösliche Additionspolymer eines N-Vinyllactams enthalten,
aus welchen. durch Mischen mit Wasser Färbeflüssigkeiten hergestellt werden können,
die zum vorübergehenden Färben von Textilfasern geeignerf sind. Derartige konzentrierte
Präparate können, von i % Farbstoff an aufwärts enthalten, z. B. von a bis io% bzw.
150/0 oder mehr, wobei der Farbstoff mit dem erforderlichen Anteil N-Vinyllactampolymer
vermischt ist, z. B.. mit dem 4,5- bis 9fachen Gewicht des Polyvinylpyrrolidons.
Diese konzentrierten Präparate- können die Form von wäßrigen Flüssigkeiten oder
Pasten bzw. die Form fester Körper, wie Pulver od. dgl., haben, Wobei letztere im.großen
und ganzen frei von Wasser sind. Die Präparate können auch andere Materialien als
den Farbstoff und das polymerisierte N-Vinyllactam enthalten, z. B. Textilfettungsmittel
bzw. andere Textilappreturrnittal oder Dextrin., anorganische Salze oder andere
Substanzen, wie sie gewöhnlich in handelsüblichen direkten Baumwollfarbstoffen vorhanden
sind.
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Konzentrierte Präparate können leicht durch Mischen handelsüblicher
direkter Baumwollfarbstoffe mit einer konzentrierten Lösung des poly- -merisierten
N-Vinyllactams hergestellt werden, wodurch klare Lösungen erzielbar sind. Präparate,
die im wesentlichen wasserfrei sind, kann man durch Trocknen erhalten. Man kann.
z. B. durch Verrühren von i Gewichtsteil trockenes Chlorazol Fast Pink BKS aoo %
mit 8 Gewichtsteilen handelsüblichem Polyvinylpyrrolidon (30% feste Bestandteile)
eine klare -rubinrote Lösung erzielen, welche etwa 4,5'/o Farbstoff enthält und
mit Wasser verdünnt werden kann. Durch Trocknen in dünnen Schichten kann diese rubinrote
Lösung in einen zerreibbaren Film umgewandelt werden, welcher leicht zu einem etwa
iz% Farbstoff enthaltenden, Pulver verarbeitet werden, kann. Wahlweise kann die
Lösung durch Zerstäubung getrocknet. werden, um so unmittelbar ein trockenes Pulver
zu erhalten.. Der Film oder das Pulver sind in kaltem Wasser sehr leicht löslich..
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Ähnliche Verbindungen können durch Ersetzen des Chlorazol Fast Pink
BKS durch andere der obenerwähnten direkten Baumwollfarbstoffe zubereitet werden.
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Wie schon erwähnt, können die erfindungsgemäß gefärbten Textilfasern
durch einfache Behandlung leicht von der Farbe befreit werden. Wenn jedoch die gefärbten
Fasern aus Cellulose bestehen oder mit Cellulosefasern gemischt sind, ist es nicht
ratsam, das Material in Gegenwart des Färbemittels Behandlungen mit wäßrig-en Flüssigkeiten
auszusetzen, welche einen wesentlichen Anteil eines Elektrolyts enthalten, da sonst
bei gewissen Farbstoffen eine Gefahr besteht, daß der Farbstoff auf der Cellulose
fixiert wird. Wenn daher beim normalen Bearbeiten des Materials eine derartige Behandlung
erforderlich ist, ist es ratsam, zuerst denn Farbstoff mit einer wäßrigen Flüssigkeit,
welche keinen wesentlichen Anteil eines Elektron lyts enthält, zu entfernen. Diese
Behandlung kann bei einem niedrigen Verhältnis von Flüssigkeit zu Ware, z. B. weniger
als io : i, erzielt werden.