EP0062865B1 - Färbeverfahren - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a new process for single-bath, single-stage dyeing of textile materials consisting of wool and cellulose fibers with highly reactive reactive dyes after an exhaust process, in which the textile material in the presence of one or more reactive dyes and one or more neutral salts slowly from alkaline to acidic falling pH and at the same time slowly rising temperature is treated.
- an alkaline starting dye bath is listed as a preferred embodiment, which is made acidic by the gradual addition of doped amounts of acid, with the dye then being virtually completely fixed in the acidic medium.
- the aim of the present invention is namely to optimally dye tone-in-tone a textile material consisting of wool and cellulose fibers in an economically justifiable time.
- Dyes are used to dye wool and cellulose fibers at the same time. These are reactive dyes having a constitutionallysekonstante of 0,8-10- 2 min -.1 (all disclosed in the application text reactive dyes satisfy this condition). The fiber mixture sometimes begins to color even at the alkaline starting pH.
- the wool / cellulose blended fabric is optimally colored.
- FR-A-1 512 665 the dyeing of cellulose fibers or of cellulose / polyester mixed fibers at temperatures above 100 ° C. is known. These temperatures can only be reached in closed dyeing machines.
- FR-A-1 512 665 is primarily the dyeing of cellulose / polyester mixed fibers, the dye bath containing reactive and disperse dyes. In the method according to the invention, temperatures of max. 100 ° C reached. In practice one works at final temperatures of approx. 95 ° C.
- the usable reactive dyes in the present process have a hydrolysis constant of at least 0,8.10- 2 2 min-1 at pH 11 and 40 ° C. (For the determination of the hydrolysis constant, see D. Hildebrand in: The Chemistry of Synth. Dyes, Vol. VI, 1972, 346 ff, Academic Press, Inc. New York and London).
- Suitable reactive dyes are, above all, sulfo-containing, water-soluble, organic dyes from the series of anthraquinone, azo, azo metal complex, formazane, oxazine and phthalocyanine dyes.
- the reactive dyes preferably contain at least one 2,3-dichloroquinoxalinyl, dichlorotriazinyl, monofluorotriazinyl, monofluoropyrimidinyl or difluoropyrimidinyl radical as the reactive group.
- Suitable alkalis for the process according to the invention for adjusting the starting pH are those which, alone or in a mixture, give a pH of 10 to 11.
- Examples include sodium hydroxide solution, trisodium phosphate, soda, disodium phosphate, sodium bicarbonate and calcium hydroxide.
- so much alkali is added that the dye liquor assumes a pH of 9 to 11. This is the starting pH of the process according to the invention.
- An alkaline buffer mixture (in particular phosphate buffer) is preferably used to adjust the starting pH.
- the dye liquor contains 20 to 150 g / l, preferably 50 to 100 g / l of a neutral salt such as sodium sulfate or sodium chloride, and 0.5 to 2 g / l, preferably 1 to 1.5 g / l of a leveling agent. If necessary, further dyeing aids such as wetting agents (e.g. alkyl phosphates), defoamers (e.g. mineral or silicone emulsions) or eluents (e.g. ethoxylated fatty acid amides) may be included.
- wetting agents e.g. alkyl phosphates
- defoamers e.g. mineral or silicone emulsions
- eluents e.g. ethoxylated fatty acid amides
- Suitable leveling agents are those described in DE-B-1 619 530.
- Leveling agents such as those mentioned in DE-B-1 258 817 are also suitable.
- the leveling agents which can preferably be used in the process according to the invention belong to the class of ethoxylated amines or amine oxides.
- the pH of the dye liquor is changed by adding an agent which eliminates acid in the alkaline dye liquor or by slowly metering in acid.
- the acid can be added in the form of the free acid (e.g. acetic acid) or an acidic salt.
- Possible acid releasing agents are: Water-soluble derivatives of organic or inorganic acids, which release acids when heated in an alkaline medium and thus the pH value of the dye bath, which has an alkaline reaction at the beginning of the fixing process, in the weakly acidic range up to a pH value of 6 -5 convict. This pH of 6-5 is the final pH of the process according to the invention.
- acidic salts preferably monosodium phosphate or sodium bisulfate
- the dyeing bath is preferably set at 40-60 ° C and brought to about 30-60 minutes Temperature stability within 40-50 minutes to boiling temperature, and 1/2 to 1 hour at this temperature out (ca. 100 ° C).
- the liquor is then drained off, the dyed fabric is rinsed with water and soaped with an aqueous ammonia solution.
- 100 parts of a wool / cotton blended yarn consisting of 60 parts of wool and 40 parts of cotton are treated in the form of a cheese on a yarn dyeing machine with a 45 ° C warm liquor, which consists of consists.
- the mixture is heated to the cooking temperature at 1 ° / minute and treated at this temperature for a further 60 minutes.
- the liquor is then drained off and aftertreated with 2 parts of a 25% commercial ammonia solution in 1000 liquors at 80 ° for 20 minutes.
- 100 parts of a wool / cotton blended yarn, consisting of 80 parts of cotton and 20 parts of wool, are treated in the form of a package on a yarn dyeing machine with a 45 ° C warm liquor, which consists of consists.
- the mixture After draining off the rinsing liquor, the mixture is soaped at the boil for 20 minutes using a liquor containing 2 parts of 25% ammonia per 1000 parts.
- 100 parts of a wool / cotton blended yarn consisting of 50 parts of wool and 50 parts of cotton are treated on a tree dyeing machine at 40 ° with a liquor which consists of consists.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum einbadigen, einstufigen Färben von aus Wolle und Cellulosefasern bestehenden Textilmaterialien mit hochreaktiven Reaktivfarbstoffen nach einem Ausziehprozeß, bei welchem das Textilmaterial in Gegenwart von einem oder mehreren Reaktivfarbstoffen und einem oder mehreren Neutralsalzen bei langsam von alkalischen in den sauren Bereich fallenden pH-Wert und gleichzeitig langsam ansteigender Temperatur behandelt wird.
- Bisherige Färbemethoden zum Färben von aus Wolle und Cellulosefasern bestehenden Textilmaterialien mit Reaktivfarbstoffen verliefen im wesentlichen nach zwei Prinzipien. Entweder wurde zuerst im sauren pH-Bereich gefärbt und anschließend durch Zugabe von Alkalien neutralisiert bzw. auf den schwach alkalischen Bereich umgestellt oder es wurde zuerst im alkalischen Bereich gefärbt und anschließend durch Zugabe von Säuren oder Spülen und Verdünnen mit Frischwasser von alkalisch auf schwach sauer oder neutral umgestellt. Beide Methoden sind energie- und zeitraubend bzw. benötigen große Mengen an Frischwasser sowie manuelle Betreuung des Färbeprozesses durch den Färber.
- Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt es erstmalig, nach einem Einstufen-Verfahren Textilmaterialien, welche aus Wolle und Cellulosefasern bestehen mit einem Reaktivfarbstoff unter gleichen pH- und Temperaturbedingungen zu färben, was ein verbessertes Warenbild, verbesserte Ausspülbarkeit des Farbstoffhydrolysates, verbesserte Echtheiten und ein wesentlich vereinfachtes Nachsetzen von Nuancierfarbstoff bei Farbstoffkorrekturen mit sich bringt. Weiterhin sind die Ausbeuten bei dem erfindungsgemäßen Färbeverfahren außerordentlich hoch.
- In GB-A-1 458 632 wird ein Verfahren zum Ausziehfärben von natürlichen oder synthetischen Fasern mit Farbstoffen beschrieben, deren Aufziehen auf die Fasern pH-abhängig ist und die bei einem bestimmten pH-Wert fixiert werden, wobei folgende Stufen durchlaufen werden:
- (1) Eintauchen der Fasern in das Färbebad bei einem pH-Wert, bei welchem noch keine Farbstoffixierung auf der Faser eintritt,
- (2) Einstellung des Färbebades auf eine im wesentlichen konstante Temperatur ohne pH-Änderung,
- (3) Halten des Färbebades bei dieser Temperatur und Einstellung des pH-Wertes auf einen Wert, bei welchem ein praktisch vollständiges Aufziehen des Farbstoffs geschieht. Diese pH-Einstellung geschieht durch allmähliche Zugabe bestimmter Säure- oder Basenmengen.
- (4) Halten des Färbebades bei praktisch konstanter Temperatur, um praktisch vollständige Reaktion des Farbstoffs und der Faser zu ermöglichen.
- In Anspruch 2 von GB-A-1 458 632 wird als bevorzugte Ausführungsform ein alkalisches Ausgangsfärbebad aufgeführt, welches durch allmähliche Zugabe dotierter Säuremengen sauer gestellt wird, wobei dann im sauren Medium eine praktisch vollständige Fixierung des Farbstoffs erfolgt.
- Der Zusatz eines Neutralsalzes zum Färbebad wird in der in Rede stehenden britischen Patentschrift nicht erwähnt.
- Die Lehre von GB-A-1 458 632 führt vom Gegenstand der vorliegenden Anmeldung eindeutig weg.
- Ziel der vorliegenden Erfindung ist es nämlich, ein aus Wolle und Cellulosefasern bestehendes Textilmaterial in einer wirtschaftlich vertretbaren Zeit optimal Ton-in-Ton zu färben.
- Hierbei werden Farbstoffe eingesetzt, die Wolle und Cellulosefasern gleichzeitig färben. Das sind Reaktionsfarbstoffe mit einer Mindesthydrolysekonstante von 0,8-10-2 min -.1 (alle im Anmeldungstext offenbarten Reaktivfarbstoffe erfüllen diese Bedingung). Bereits beim alkalischen Ausgangs-pH-Wert tritt teilweise Anfärbung des Fasergemisches ein.
- Nachdem der Ausgangs-pH-Wert und die Ausgangstemperatur des Färbebades einmal eingestellt worden sind, und gegebenenfalls einige Zeit bei diesen Konditionen gehalten wird, tritt schließlich eine synchrone pH-Wert-Erniedrigung und Temperaturerhöhung des Färbebades in Anwesenheit von Neutralsalz ein. Unter diesen Bedingungen erfolgt optimale Ton-in-Ton-Ausfärbung des Wolle/Cellulose-Mischgewebes.
- Gemäß FR-A-1 512 665 ist das Färben von Cellulosefasern oder von Cellulose/Polyester-Mischfasern bei Temperaturen über 100° C bekannt. Diese Temperaturen sind nur in geschlossenen Färbeapparaturen zu erreichen.
- Diese hohe Temperatur wird sofort eingestellt und bei dieser Temperatur wird aus der im Färbebad enthaltenen halogenierten organischen Verbindung Chlorwasserstoff freigesetzt, wobei sich der pH-Wert vom alkalischen in den schwach sauren Bereich verschiebt. Zielrichtung von FR-A-1 512 665 ist in erster Linie das Färben von Cellulose/Polyester-Mischfasern, wobei das Färbebade Reaktiv- und Dispersionsfarbstoffe enthält. Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden Temperaturen von max. 100°C erreicht. In der Praxis arbeitet man bei Endtemperaturen von ca. 95° C.
- Die extremen Bedingungen des Verfahrens gemäß FR-A-1 512 665 wären für das Färben von Woll- /Cellulosefasergemischen ungeeignet, eine gleichmäßige Ausfärbung wäre so nicht möglich.
- Die beim erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbaren Reaktivfarbstoffe weisen eine Hydrolysenkonstante von mindestens 0,8.10-2 2 min-1 bei pH 11 und 40° C auf. (Zur Bestimmung der Hydrolysenkonstante, siehe D. Hildebrand in: The Chemistry of Synth. Dyes, Vol. VI, 1972,346 ff, Academic Press, Inc. New York and London).
- Als Reaktivfarbstoffe kommen vor allem sulfogruppenhaltige, wasserlösliche, organische Farbstoffe aus der Reihe der Anthrachinon-, Azo-, Azometallkomplex-, Formazan-, Oxazin- und Phthalocyaninfarbstoffe in Betracht.
- Die Reaktivfarbstoffe enthalten als Reaktivgruppe vorzugsweise mindestens einen 2,3-Dichlorchinoxalinyl-, Dichlortriazinyl-, Monofluortriazinyl-, Monofluorpyrimidinyl- oder Difluorpyrimidinylrest.
- Beispielhaft seien die in den Anwendungsbeispielen bezeichneten Reaktivfarbstoffe aufgeführt.
- Als Alkalien kommen für das erfindungsgemäße Verfahren zur Einstellung des Ausgangs-pH-Werts solche in Betracht, die allein oder in Mischung einen pH-Wert von 10 bis 11 ergeben. Beispielsweise genannt seien Natronlauge, Trinatriumphosphat, Soda, Dinatriumphosphat, Natriumbicarbonat, Calciumhydroxid. Insbesondere wird soviel Alkali zugefügt, daß die Färbeflotte einen pH von 9 bis 11 annimmt. Dies ist der Ausgangs-pH-Wert des erfindungsgemäßen Verfahrens. Vorzugsweise wird zur Einstellung des Ausgangs-pH-Werts ein alkalisches Puffergemisch eingesetzt (insbesondere Phosphatpuffer).
- Die Färbeflotte enthält 20 bis 150 g/l, vorzugsweise 50 bis 100 g/I eines Neutralsalzes wie Natriumsulfat oder Kochsalz sowie 0,5 bis 2g/l, vorzugsweise 1 bis 1,5 g/I eines Egalisiermittels. Gegebenenfalls können noch weitere Färbereihilfsmittel wie Netzmittel (z. B. Alkylphosphate), Entschäumer (z. B. Mineral- oder Siliconemulsionen) oder Laufmittel (z. B. ethoxylierte Fettsäureamide) enthalten sein.
- Als geeignete Egalisiermittel seien beispielhaft genannt wie sie in der DE-B-1 619 530 beschrieben worden sind.
- Geeignet sind ferner Egalisiermittel wie sie in der DE-B-1 258 817 genannt werden.
- Die beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt einsetzbaren Egalisierungsmittel gehören der Klasse der ethoxylierten Amine oder Aminoxide an.
- Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Veränderung des pH-Wertes der Färbeflotte durch Zusatz eines in der alkalischen Färbeflotte Säure abspaltenden Mittels oder durch langsame Zudosierung von Säure.
- Die Zudosierung der Säure kann in Form der freien Säure (z. B. Essigsäure) oder eines sauren Salzes erfolgen.
- Als Säure abspaltende Mittel kommen in Betracht: Wasserlösliche Derivate organischer oder anorganischer Säuren, die beim Erhitzen in alkalischem Medium Säuren freisetzen und damit den pH-Wert des zu Beginn des Fixierprozesses alkalisch reagierenden Färbebades in den schwach sauren Bereich bis zu einem pH-Wert von 6-5 überführen. Dieser pH-Wert von 6-5 ist der End-pH-Wert des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- Als Säurespender seien beispielsweise genannt:
- Natriumchloracetat
- Natriumdichloracetat
- Na-Salz der 3-Chlorpropionsäure
- Monochloracetamid, Butyrolacton
- Halbester der Schwefelsäure wie Laurylsulfat, Hexadecylsulfat oder Octadecylsulfat sowie vorzugsweise 2-Ethylhexylsulfat, Butylsulfat, sowie die Schwefelsäureester von oxyethylierten und oxypropylierten Alkoholen wie z. B. Butylglykolsulfat, Butyldiglykolsulfat, ferner C1―C4-Alkylester der Phosphorsäure oder phosphorigen Säure, Ci-C4-Alkylester von Phosphon- und Phosphinsäuren, wie z. B. Trimethylphosphat, Triethylphosphat, Tris-(hydroxyethyl)-phosphat, Dimethylphosphat, Diethylphosphat, Dipropylphosphit, Di-isopropyl-phosphit, Diethylphosphit, Dipropylphosphit, Di-isopropylphosphit, Dibutylphosphit, Methanphosphonsäuredimethylester, Ethylphosphonsäurediethylester, Phosphonopropionsäuretrimethylester, Cyanethanphosphonsäuredimethylester, Cyanmethanphosphonsäuredimethylester, Hydroxyethan- und Hydroxymethanphosphonsäuredimethylester, 2-Chlor-ethanphosphonsäuredimethylester, 2-Chlorethanphosphonsäurediethylester und Phosphonooberbernsteinsäure-tetramethylester.
- Wird das Verfahren in der Weise durchgeführt, daß die zur Umstellung des pH-Wertes erforderliche Säure zudosiert wird, dann eignet sich die Zugabe von sauren Salzen (bevorzugt Mononatriumphosphat oder Natriumbisulfat).
- Das erfindungsgemäße Verfahren wird im allgemeinen wie folgt durchgeführt:
- Das Textilmaterial wird mit einer Flotte behandelt, welche folgende Bestandteile enthält:
- Wird die Säure durch Zudosierung allmählich dem Bad zugeführt, dann verwendet man etwa 10%ige Lösungen der Sauren Salze.
- Das Färbebad wird bevorzugt bei 40-60°C angesetzt und nach etwa 30-60 Minuten Temperaturkonstanz innerhalb von 40―50 Minuten auf Kochtemperatur gebracht und 1/2 bis 1 Stunde bei dieser Temperatur (ca. 100°C) geführt. Anschließend wird die Flotte abgelassen, das gefärbte Gewebe wird mit Wasser gespült und mit einer wäßrigen Ammoniaklösung geseift. Im allgemeinen wird mit 2 g/I einer 25%igen wäßrigen Ammoniaklösung auf frischen Bade 150―200 Minuten bei 80° C geseift.
- Bei den in den folgenden Beispielen angegebenen Teilen handelt es sich in allen Fällen um Gewichtsteile.
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- Nach 60 Minuten wird mit 1°/Minute auf Kochtemperatur erwärmt und weitere 60 Minuten bei dieser Temperatur behandelt. Anschließend wird die Flotte abgelassen und mit 2 Teilen einer 25%igen kommerziellen Ammoniaklösung in 1000 Flotte 20 Minuten bei 80° nachbehandelt.
- Man erhält eine tiefe Scharlachfärbung mit guten Echtheitseigenschaften und tongleicher Anfärbung beider Faserkomponenten.
- Verwendet man anstelle des Farbstoffs I gleiche Teile des Farbstoffs 11, so erhält man eine tiefe gleichmäßige Gelbfärbung.
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- Man behandelt 1 Stunde bei 45°C und läßt dann langsam über eine Stunde bei gleichzeitigem Aufheizen auf Kochtemperatur eine Lösung von 3,5 Teilen Monoatriumphosphat in 31,5 Teilen Wasser zulaufen. Nach dem Erreichen der Kochtemperatur wird eine weitere Stunde bei dieser Temperatur behandelt. Dann wird die Flotte abgelassen und mit frischem Wasser kalt und heiß gespült.
- Nach Ablassen der Spülflotte wird mit einer Flotte, welche auf 1000 Teile 2 Teile 25%iges Ammoniak enthält, 20 Minuten kochend geseift.
- Man erhält eine egale Braunfärbung mit guten Echtheitseigenschaften.
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- Im übrigen wird verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben.
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