CH383919A

CH383919A - Verfahren zum Färben und Bedrucken von Textilmaterial unter Verwendung hochfrequenter elektrischer Wechselfelder zum Fixieren der Farbstoffe

Info

Publication number: CH383919A
Application number: CH568162A
Authority: CH
Inventors: Keighley Clough Donald
Original assignee: Sandoz Ag
Priority date: 1962-02-14
Filing date: 1962-02-14
Publication date: 1964-07-31

Description

Verfahren zum Färben und Bedrucken von Textilmaterial unter Verwendung hochfrequenter elektrischer Wechselfelder zum Fixieren der Farbstoffe Beim Färben von Gewebebahnen kann man im allgemeinen drei von einander getrennte Operationen unterscheiden, nämlich: 1.

Die Imprägnierung des Materials mit einer Farbstofflösung oder -dispersion. Diese erfolgt mei stens auf einem Foulard, 2. eine Zwischentrocknung, die zur Entfernung des beim Foulardieren verwendeten Wassers dient und 3. die Fixierung des Farbstoffes auf der Faser; wobei die fertige Färbung entsteht.

Diese oben erwähnten drei Operationen können sowohl kontinuierlich, das heisst ohne Unterbruch, oder aber mit Unterbrechungen durchgeführt werden.

Das US-Patent Nr. 2 366 347 bezieht sich auf das Färben und Trocknen von Textilmaterialien, das heisst in erster Linie auf die zweite Operation. ES ist be kannt, dass bei der Zwischentrocknung, die üblicher weise mit heisser Luft, überhitztenk Dampf oder Infra- rotstrahlung erfolgt, das Wasser vom Inneren des Gewebes zu dessen Oberfläche wandert und dort verdampft. Durch diese Wanderung der Flüssigkeit vom Inneren an die Oberfläche wird sehr oft auch der durch die Foulardierung (Operation 1) gleich mässig im Gewebe verteilte Farbstoff reit an die Oberfläche gezogen, was zu schlecht durchgefärbten Färbungen führt.

Durch die Erwärmung in einem hochfrequenten Wechselfeld wird hurt das Gewebe gleichmässig, das heisst auch im Inneren, erhitzt. Hier durch erreicht man eine langsamere Wanderung und auch eine gleichmässigere Färbung.

Behandelt man nun ein nasses Gewebe im hoch- frequenten Wechselfeld, so wird sich dieses nur bis etwa 100 C erwärmen, und zwar nur so lange, als Wasser im Gewebe vorhanden ist. Im Moment, wo das Gewebe trocken ist, vermag es praktisch keine weitere Energie aufzunehmen, da das Wasser, das den Verlustfaktor im Feld erhöht, nicht mehr vor handen ist.

Zur Fixierung von Farbstoffen nach einem Thermofixierverfahren sind üblicherweise Tempe raturen notwendig, die mindestens 130-200 C be tragen. Diese sind aber im hochfrequenten Wechsel feld nicht erreichbar, sofern man dem Gewebe nicht einen Stoff zusetzt, der den Verlustfaktor erhöht. Diese Produkte sollen vorzugsweise als Dipol wirken, um im hochfrequenten Wechseifeld schwingen zu können. Nach dem schweizerischen Patent Nr. 373 347 ist Harnstoff ein solcher Dipol und eignet sich gut als Hilfsmittel für die Fixierung im hochfrequenten Wechselfeld.

Es wurde nun gefunden, dass man den Harnstoff bei diesem Verfahren durch andere Stoffe mit hoher Dielektrizitätskonstante ersetzen kann. Vorteilhaft verwendet man solche Stoffe, die oberhalb 130 C sieden, beispielsweise stickstoffhaltige Verbindungen, wie Cyanamid, Dicyanamid, Aminosäuren (Glykokoll, Alanin, c)-Aminocapronsäure, Betain usw.),

Carbon- säureamide (Formamid, Acetamid, Trichloracetamid und deren N-Mono- oder -Dialkylderivate), Thio- harnstoff oder Guanidin. Es lassen sich auch flüssige Stoffe mit Siedepunkten über 130 C und mit hoher Dielektrizitätskonstante verwenden, vorzugsweise sol che mit hoher Viskosität, z. B. Äthylenglykol, Glyce rin oder andere Polyole und ihre Derivate.

Die flüssigen Produkte besitzen bei Raumtempe ratur folgende Dielektrizitätskonstanten:
EMI0001.0067

Formamid <SEP> etwa <SEP> 1.10
<tb> N-Methylformamid <SEP> 190
<tb> N.N-Dimethylformamid <SEP> 37,6
<tb> Acetamid <SEP> 59 <SEP> (bei <SEP> 77 <SEP> C)
<tb> N-Methylacetamid <SEP> 175 <SEP> (bei <SEP> 30,5 <SEP> C).
EMI0002.0001

N.N-Dimethylacetamid <SEP> 38,9
<tb> Glycerin <SEP> 43
<tb> Athylenglykol <SEP> 41,2 Die festen Produkte weisen in wässeriger Lösung eine im Vergleich zur Dielektrizitätskonstante des Wassers (80) erhöhte Dielektrizitätskonstante auf.

Diese Erhöhung (=Inkremenz) beträgt für 1 molare Lösungen von
EMI0002.0007

Thioharnstoff <SEP> 4,0
<tb> Glykokoll <SEP> 26,4
<tb> a-Alanin <SEP> 27
<tb> Betain <SEP> 26 Diese Produkte erhöhen den Verlustfaktor so, dass sich das Gewebe im hochfrequenten Wechselfeld rasch erwärmt und überhaupt die notwendige Tem peratur erreicht.

Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfah ren zum Färben und Bedrucken von Textilmaterial, bei dem man dieses mit einer Lösung oder Disper sion eines durch Wärme fixierbaren Farbstoffes und ausserdem mit einer Lösung eines Stoffes mit hoher Dielektrizitätskonstante, mit Ausnahme von Harn stoff, imprägniert und der Einwirkung eines hoch- frequenten elektrischen Wechselfeldes unterzieht, wo durch der Farbstoff auf der Faser fixiert wird. Vor der Fixierung kann das imprägnierte Textilmaterial getrocknet werden.

Das Verfahren eignet sich besonders für Textil materialien aus natürlicher Cellulose (Baumwolle, Leinen, Hanf, Jute, Ramie), regenerierter Cellulose (Viscoserayon, Zellwolle, Cuprammoniumrayon), syn thetischen Polyamiden (Nylon, Perlon , Rilsan , eingetragene Schutzmarken), oder linearen aroma tischen Polyestern ( Dacron , Kodel , Tergal , Terylene , Trevira , Diolen , eingetragene Schutz marken).

Als Farbstoffe kommen alle Farbstoffe, welche durch eine Hitzebehandlung fixierbar sind, und Ge mische aus derartigen Farbstoffen in Betracht. Dabei kann die Fixierung durch chemische Bindung mit dem Substrat (Reaktivfarbstoffe), salzartige Bindung mit der Faser (Säure- und Metallkomplexfarbstoffe auf synthetischen Polyamiden oder basische Farb stoffe auf Polyacrylnitril), Adsorption durch van der Waalsche Kräfte (Substantive Farbstoffe, Küpenfarb- stoffe),

Lösung oder Dispersion in der Faser (Di- spersionsfarbstoffe in Polyestern, synthetischen Poly amiden und Polyacrylnitril) oder durch Bindung mit Hilfe von Harzen (Pigmentfarbstoffe, Substantive Farbstoffe), erfolgen. Von besonderer Bedeutung ist das Verfahren bei Verwendung von Reaktivfarbstof- fen auf Cellulose und von Dispersionsfarbstoffen auf Polyestern, Reaktivfarbstoffe sind Farbstoffe, welche einen die chemische Bindung mit dem Substrat er möglichenden Substituenten, z.

B. einen als Anion leicht abspaltbaren Rest oder eine leicht zur Addi tion befähigte C-C-Mehrfachbindung, enthalten. Sie können der Azo-, Anthrachinon-, Phthalocyanin- oder Nitroreihe angehören und enthalten z.

B. min- destens eine über ein Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatom gebundene Di- oder Trichlor- bzw. Di- oder Tribrompyrimidylgruppe bzw.

4.6-Dichlor- oder 4.6-Dibrom-1.3.5-triazinyl-2-gruppe oder eine über ein Sauerstoff- oder ein Schwefelatom oder eine gegebenenfalls substituierte Iminogruppe gebundene Gruppe der Formel
EMI0002.0069
worin Hal Chlor oder Brom, V ein Sauerstoff- oder ein Schwefelatom oder eine gegebenenfalls substi tuierte Iminogruppe und Z Wasserstoff oder einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Aralkylrest bedeuten,

eine Chloracetyl- oder f-Chlorpropionylgruppe oder eine Gruppe X-O-SO,Y, worin X eine Alkylengruppe mit 1 bis 5 C-Atomen und Y eine OH-Gruppe, einen Alkyl- oder einen gegebenenfalls substituierten Arylrest be deuten.

Von den im Handel befindlichen Reaktivfarbstof- fen seien die folgenden genannt: Drimaren - und Reakton -Farbstoffe, Procions;-Farbstoffe, Pro- cion-H - und Cibacron -Farbstoffe, Remazol - Farbstoffe und Levafix -Farbstoffe (eingetragene Marken).

Das Imprägnieren kann in üblicher Weise durch geführt werden, z. B. durch Klotzen oder Bedrucken. Die Imprägnierlösung, -dispersion oder -paste kann Fixiermittel enthalten, z. B. ein Alkali, bei Verwen dung von Reaktivfarbstoffen oder ein Harz bei Ver wendung von Pigmentfarbstoffen, ferner übliche Netz-, Dispergier- und andere Textilhilfsmittel und gegebenenfalls Neutralsalze. Ausserdem enthält sie zweckmässig die für das erfindungsgemässe Verfahren notwendigen Stoffe mit hoher Dielektrizitätskonstante, mit Ausnahme von Harnstoff.

Das imprägnierte Ma terial kann in üblicher Weise, z. B. an der Luft, durch einen trockenen, vorzugsweise erwärmten Luft- oder Intergasstrom, durch Erhitzen in einem Trocken schrank, gegebenenfalls unter Anwendung von Va kuum, oder durch Infrarotstrahlen getrocknet werden.

Das imprägnierte und gegebenenfalls getrocknete Material wird einige Sekunden bis mehrere Minuten in ein hochfrequentes elektrisches Wechselfeld ge bracht, wobei Intensität und Frequenz des Wechsel feldes dem verwendeten Fasermaterial angepasst wer den.

Unterzieht man ein imprägniertes, aber nicht getrocknetes Material der Einwirkung eines hoch- frequenten elektrischen Wechselfeldes, so verdampft zuerst das Wasser bei etwa 100 C; nach vollstän diger Entfernung des Wassers steigt die Temperatur weiter, und der Farbstoff wird auf der Faser fixiert. Die fixierten Materialien können in üblicher Weise fertiggestellt, z. B. gespült, gegebenenfalls geseift und wieder gespült und schliesslich getrocknet werden.

Die erhaltenen Färbungen und Drucke haben ebenso gute Echtheitseigenschaften wie die nach den herkömmlichen Verfahren hergestellten. Der Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, dass die Hitze nicht von aussen nach innen, wie bei den bekannten Verfahren, z. B. mit Infrarot-Strahlen oder durch Dämpfen oder trockenes Erhitzen, sondern gleich zeitig auf den ganzen Faserquerschnitt gleichmässig einwirkt. Dadurch erhält man egale Färbungen, wäh rend bei den bekannten Verfahren die Gefahr be steht, dass der Farbstoff wandert und die Färbung infolgedessen ungleichmässig wird.

In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile Gewichtsteile und die Prozente Gewichtspro zente. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden an gegeben.

Beispiel 1 Ein mercerisiertes Baumwollgewebe wird mit einer kalten Lösung von 10 g1 des Farbstoffes Drimarenscharlach Z-GL (C. I. Reactive Scarlet Nr. 19), 30 g;'l wasserfreiem Natriumcarbonat, 15 g;

'1 Natrium-metasilikat und 100 g, 'l Thioharnstoff geklotzt, danach getrocknet und 2 Minuten einem hochfrequenten Wechselfeld von 36 MHz bei einer Wechselspannung von 7000V und einem Platten abstand von 15 cm ausgesetzt. Das so behandelte Ge webe wird kalt und heiss gespült, mit einer siedenden, 0,5fl/aigen Lösung eines anionischen oder nicht- ionogenen Waschmittels 15 Minuten geseift, wieder gespült und getrocknet.

Man erhält eine scharlach rote Färbung von guter Licht- und Nassechtheit.

Ersetzt man in diesem Beispiel das Drimaren- scharlach Z-GL durch das Drimarentürkis Z-G (C. I. Reactive Blue 18), so erhält man auch sehr gute Resultate.

Beispiel 2 Man imprägniert ein gebleichtes Baumwoll gewebe mit einer Klotzflotte, die 10 g!1 Solarbrillantblau A (C. I. Direct Blue 67; 27925), 2 g,'1 Natriumalginat und 50 g'l Betain enthält und quetscht auf das 1,8fache des Trocken gewichtes ab.

Das feuchte Gewebe wird bei einem Plattenabstand von 10,5 cm und einer Spannung von 7000 V 20 Sekunden einem Wechselfeld von 36 MHz ausgesetzt. Es wird dann in heissem Wasser gespült und getrock- net. Die Färbung ist egal und hat eine sehr gute Lichtechtheit und gute Nassechtheiten.

Beispiel 3 Man imprägniert ein Polyestergewebe ( Terylene , eingetragene Marke) mit einer Klotzflotte, die 10 g/1 Foronblau B GL (C. I. Disperse Blue 73), 2 g/1 Natriumalginat und 50 g/1 Acetamid enthält, quetscht auf das Zweifache des Trocken gewichtes ab und trocknet.

Das Gewebe wird bei einem Plattenabstand von 7,2 cm und einer Spannung von 7000 V 30 Sekunden einem Wechselfeld von 36 MHz ausgesetzt. Das Ge webe wird dann mit heissem Wasser gespült, mit einer siedenden 0,511/o4gen Lösung eines Alkylpolyglykol- äthers 5 Minuten geseift, wieder gespült und ge trocknet. Man erhält eine blaue Färbung mit guten Licht- und Nassechtheiten.

Anstelle des Acetamids kann man mit ebenso gutem Erfolg Betain verwenden.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zum Färben und Bedrucken von Textil material durch Imprägnieren mit einer Lösung oder Dispersion eines durch Wärme fixierbaren Farb stoffes, wobei man zur Fixierung des Farbstoffes auf den mit der Farbstofflösung oder -dispersion imprä gnierten Material ein hochfrequentes Wechselfeld einwirken lässt, dadurch gekennzeichnet, dass man das Textilmaterial vor dem Fixieren mit einer Lösung eines Stoffes mit hoher Dielektrizitätskonstante, mit Ausnahme von Harnstoff, imprägniert. UNTERANSPRÜCHE 1.

Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man Reaktivfarbstoffe einsetzt. 2. Verfahren gemäss Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Textilmaterial Cellulose- fasern verwendet. 3. Verfahren gemäss Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Textilmaterial synthe tische Polyamidfasern verwendet. 4. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man Dispersionsfarbstoffe einsetzt. 5.

Verfahren gemäss Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Textilmaterial Polyester fasern verwendet. Sandoz AG