CH385789A - Verfahren zum Färben von Wolle mit 1:2-Metallkomplexfarbstoffen - Google Patents
Verfahren zum Färben von Wolle mit 1:2-MetallkomplexfarbstoffenInfo
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Description
Verfahren zum Färben von Wolle mit 1: 2-Metallkomplexfarbstoffen Es ist bekannt, in Fasermischungen Wolle und Polyamid- oder Polyurethanfasem gleichzeitig mit 1:2-Metallkomplexfarbstoffen in Gegenwart von anionischen, faseraffinen Hilfsmitteln zu färben (belg. Patentschrift Nr. 573 241); mindestens eines der bei den komplexbildenden Farbstoffmoleküle muss dabei von Sulfonsäure- oder Carboxylgruppen frei sein.
Die DAS Nr.<B>1008</B> 254 beschreibt ein Verfahren, nach welchem stickstoffhaltige Fasern mit 1:2-Metall- komplexfarbstoffen mit nur einer einzigen Sulfon- säuregruppe in Gegenwart von nichtionogenen Hilfs- mitteln gefärbt werden können; als nichtionogene Hilfsmittel kommen dabei Kondensationsprodukte von Äthylenoxyd mit Aminen oder Alkoholen in Be tracht.
Ferner ist es bekannt, Wolle mit Metallkom- plexfarbstoffen in Gegenwart von nichtionogenen und anionaktiven Hilfsmitteln zu färben (DAS Nummer <B>1006</B> 389); als Farbstoffe werden entweder 1 : 1- Metallkomplexe oder 1:2-Metallkomplexe ohne saure wasserlöslichmachende Gruppen verwendet;
geeignete nichtionogene Hilfsmittel sind Kondensa tionsprodukte von mindestens 20 Mol Äthylenoxyd pro Mol eines Fettalkohols, einer Fettsäure oder eines Fettsäureamids. Die beiden Verfahren, die 1 :
2- Metallkomplexe mit nur einer einzigen sauren wasser- löslichmachenden Gruppe zum Gegenstand haben und nichtionogene oder anionaktive Hilfsmittel ver wenden, führen aber nicht durchwegs zu befriedigen den Resultaten. Die erhaltenen Färbungen weisen vielfach eine unerwünschte Schipprigkeit und Un- egalität auf.
Es wurde gefunden, dass Wolle, gegebenenfalls im Gemisch mit anderen, stickstoffhaltigen oder auch stickstofffreien Fasern, ohne die oben erwähn ten Nachteile, in vorteilhafter Weise mit 1 :2-Chrom- oder Kobaltkomplexverbindungen von Azofarb- Stoffen, welche im Molekül des Metallkomplexes eine einzige saure, wasserlöslichmachende Gruppe enthalten, gefärbt werden kann, wenn man sie in Gegenwart von Verbindungen, die mindestens ein basisches Stickstoffatom aufweisen, an welches min destens ein eine Polyglykolätherkette enthaltender Rest gebunden ist,
wobei das Molekül 3 bis 20
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und mindestens 4 nicht einer solchen Gruppe ange hörende Kohlenstoffatome enthält, und in Anwesen heit solcher anionaktiver Verbindungen färbt, welche keinen Farbstoffcharakter, jedoch Affinität zur Wolle besitzen.
Die verwendeten Farbstoffe sind Komplexe, in denen je ein Molekül zweier voneinander verschie dener Azofarbstoffe, von welchen der eine eine ein zige und der andere keine wasserlöslichmachende Gruppe enthält, komplex an ein Chrom- oder Kobalt atom gebunden sind. Der Komplex kann z. B. einen Disazofarbstoff und einen Monoazofarbstoff oder vorzugsweise zwei Monoazofarbstoffmoleküle enthal ten.
Als saure wasserlöslichmachende Gruppen kom men freie Carbonsäuregruppen (-COO-Kation) oder insbesondere freie Sulfonsäuregruppen (-SOg- Kation) in Betracht, wobei an der Komplexbildung beteiligte Carbonsäuregruppen nicht als wasserlöslichmachende Gruppen anzusehen sind, da sie, in dieser Weise gebunden, keine Wasserlöslichkeit mehr bewirken.
Als metallkomplexbildende Gruppen enthalten die Azofarbstoffe beispielsweise o,o'-Dioxyazogrup- pierungen oder o-Oxy-o'-carboxyazogruppierungen. Es sind aber auch andere komplexbildende Gruppen, wie o-Oxy-o'-carboxymethoxygruppierungen oder o-Oxy-o'-aminoazogruppierungen möglich. Eine Anzahl von nach dem vorliegenden Ver fahren zu verwendenden Farbstoffen ist bekannt, ebenso sind Methoden zu ihrer Herstellung bekannt.
Man verfährt beispielsweise zweckmässig so, dass man aus einem der beiden zum Aufbau des asymme trischen 1 :2-Komplexes bestimmten Farbstoff, vor zugsweise denjenigen, der die wasserlöslichmachende Gruppe enthält, den 1 :1-Metallkomplex herstellt und diesen hierauf mit dem anderen, metallfreien Farb stoff umsetzt.
Es ist noch zu bemerken, dass sich die Komplexe von o,o'-Dioxyazofarbstoffen nicht nur aus den o,o'-Dioxyazofarbstoffen selbst, sondern auch aus den entsprechenden o-Oxy-o'-alkoxyazo- farbstoffen herstellen lassen.
Die asymmetrischen 1 .2-Komplexe können auch in der Weise hergestellt werden, dass man äquimole- kulare Gemische der beiden erforderlichen Farbstoffe mit geeigneten metallabgebenden Mitteln wie Alkali- chromsalicylat oder Kobaltsulfat behandelt.
Die eingangs erwähnten, stickstoffhaltigen Ver bindungen enthalten mindestens ein basisches Stick stoffatom, an welches mindestens ein eine Glykol- ätherkette enthaltender Rest gebunden ist.
Diese Kette besteht aus wenigstens zwei
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und kann direkt oder über ein Brückenglied, bei spielsweise einen Alkylenrest wie den Rest -CH2-CH2 CH2 <B>1</B> an das Stickstoffatom gebunden sein. Das Molekül der Stickstoffverbindung enthält wenigstens drei und höchsten 20
EMI0002.0034
Weiterhin muss die Stickstoffverbindung minde stens vier nicht einer solchen Gruppe angehörende Kohlenstoffatome enthalten.
So kann sie vorteilhaft noch mindestens einen aliphatischen oder alicycli- schen Rest mit mindestens 8 aneinander gebundenen Kohlenstoffatomen, vorzugsweise einen aliphatischen Rest mit mindestens 12 aneinander gebundenen Kohlenstoffatomen, ferner auch einen durch ein Arylkohlenstoffatom an das basische Stickstoffatom gebundenen aromatischen Rest mit alinhatischer Seitenkette enthalten.
Aus den obigen Ausführungen ergibt sich, dass beim vorliegenden Verfahren als stickstoffhaltige Verbindungen der angegebenen Art zweckmässig Ein wirkungsprodukte von mindestens drei Mol eines a,ss-Alkylenoxyds auf 1 Mol einer organischen Ver bindung, die wenigstens eine basische primäre oder sekundäre Aminogruppe oder eine basische tertiäre Aminogruppe und daneben noch eine alkoholische Hydroxylgruppe aufweist, verwendet werden.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Produkte sind solche, die durch Reaktion von 1 Mol eines Amins mit 3 bis 20 Mol eines Alkylenoxyds erhältlich sind, z.
B. das Umsetzungs produkt von 1 Mol Dodecylamin mit etwa 6 Mol Äthylenoxyd, diejenigen von 1 Mol Oleylamin mit 6, 8 oder 16 Mol Äthylenoxyd, ferner diejenigen von 1 Mol Stearylamin mit 4, 8 oder 16 Mol Äthylenoxyd, das Umsetzungsprodukt aus Mono alkylpropylendiamin, dessen Alkylrest dem Rest der Talgfettsäure entspricht,
mit 8 Mol Äthylenoxyd, das Umsetzungsprodukt aus Monoalkylpropylen- diamin, dessen Alkylrest unverzweigt ist und 16 bis 18 Kohlenstoffatome enthält, und 6 Mol Äthylen oxyd.
Aus den obigen Ausführungen ist ersichtlich, dass sich die Stickstoffverbindungen der Formel
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besonders gut für das vorliegende Verfahren eignen, in welcher Formel R einen vorzugsweise unverzweig- ten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit minde stens 12, vorzugsweise 16 bis 22 Kohlenstoffatomen, m und n. ganze Zahlen im Werte von höchstens 2 und p, q und r ganze Zahlen bedeuten, wobei die Summe p + q + (m -1) (r -1) mindestens 3 und höchstens 20 beträgt und mindestens einer der Werte p, q und m-1 grösser als 1 ist.
Ferner ist ersichtlich, dass sich die Stickstoff verbindungen der Formel
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besonders gut für das vorliegende Verfahren eignen, in welcher Formel R einen vorzugsweise unverzweig- ten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit minde stens 12, vorzugsweise 16 bis 22 Kohlenstoffatomen und p' und q' ganze Zahlen bedeuten, wobei die Summe p' + q' vorzugsweise 8 bis 16 beträgt.
Anstelle deri Verbindungen mit freien Oxyalkyl- gruppen können auch die sauren Ester mehrbasischer Säuren, z. B. der Phosphor- oder Schwefelsäure, die sich von diesen Oxyalkylverbindungen ableiten bzw. die wasserlöslichen Salze dieser Ester, beispielsweise Alkalisalze oder solche des Ammoniaks oder von Aminen, als Hilfsmittel beim vorliegenden Färbe verfahren verwendet werden.
Erfindungsgemäss wird nun beim vorliegenden Verfahren in Anwesenheit solcher anionaktiver Ver- Bindungen gefärbt, welche keinen Farbstoffcharakter, jedoch Affinität zu den stickstoffhaltigen Fasern besitzen. Mit Vorteil verwendet man sulfonsäure- gruppenhaltige Verbindungen, wobei die Sulfon- säuregruppen zweckmässig an aromatische Kerne, z. B. Benzolkerne oder insbesondere Naphthalinkerne, gebunden sind.
Als Beispiele geeigneter Verbindungen seien ge nannt: Alkalisulfonate von Benzolkohlenwasserstoffen mit längerer aliphatischer Kette, Alkalimonosulfate von 2-Alkylbenzimidazolen mit höhermolekularem Alkylrest, z. B. das Natrium salz des monosulfonierten 2-Heptadecyl-N-methyl- benzimidazols, Alkalisulfonate von durch niedrige Alkylgruppen substituiertem Naphthalin, z.
B. diisobutylnaphthalin- sulfonsaures Natrium, .sulfonierte Kondensationspro dukte aus Oxyarylverbindungen der Benzolreihe und Formaldehyd, insbesondere diejenigen, welche durch Kondensation von Oxyarylverbindungen, der Benzol reihe mit Formaldehyd, Sulfonierung und nochmalige Kondensation des Sulfonierungsproduktes mit Form aldehyd erhalten werden; als besonders vorteilhaft erweisen sich Umsetzungsprodukte aus Naphthalin sulfonsäuren und Formaldehyd.
Ferner kommen auch faseraffine Verbindungen anderer Art, z. B. sulfonsäuregruppenhaltige, faser- affine Mottenschutzmittel oder sog. Wollreservier- mittel (Immunisiermittel) von der Art, wie sie durch Umsetzung von Phenolen oder Thiophenolen mit Alkalisulfid, Alkalisulfit oder Sulfitformaldehyd er halten werden, in Betracht.
Die Mengen der beim vorliegenden Verfahren den Färbebädern zuzusetzenden Stoffe können inner halb verhältnismässig weiter Grenzen schwanken. Die Menge des Farbstoffes richtet sich selbstverständlich nach der gewünschten Farbstärke. Es empfiehlt sich, die Menge der stickstoffhaltigen Verbindung der jenigen des Farbstoffes in der Weise anzupassen, dass das Mengenverhältnis etwa 1 :8 bis 1:2 be trägt, vorteilhaft setzt man von der Stickstoffverbin dung etwa 1,# der Farbstoffmenge ein.
Die Menge der Stickstoffverbindung soll jedoch auch bei hellen Färbungen, für welche - bezogen auf das Faser gewicht - weniger als<B>10/9</B> Farbstoff verwendet wird, mindestens UO/o (ebenfalls bezogen auf das Faser gewicht) betragen.
Die Menge der faseraffinen anionaktiven Ver bindung wird zweckmässig um so höher angesetzt, je geringer die Farbstoffmenge ist. Bei sehr hellen Färbungen mit 0,1 0/0 oder noch weniger Farbstoff und etwa 0,5 % der Stickstoffverbindung kann man z. B. mit Vorteil etwa 0,
3 bis 1 % anionaktive Ver- bindung einsetzen.
Weiterhin erweist es sich als zweckmässig, in schwach saurem Medium zu färben, so dass der pH-Wert des Färbebades etwa 3 bis 6, vorzugsweise 4 bis 5 beträgt. Dieser pH-Wert kann vorteilhaft durch Zusatz von Essigsäure, gewünschtenfalls auch von Ameisen- oder Schwefelsäure, eingestellt wer den. Dem Färbebad kann auch Natriumsulfat zuge setzt werden.
In manchen Fällen ist es vorteilhaft, die gewünschte Acidität des Färbebades durch den Zusatz säurespendender Ammoniumsalze zu errei chen, beispielsweise mit Ammoniumsulfat, -phosphat oder -acetat.
Wie allgemein üblich beim Färben von Wolle, arbeitet man bei erhöhter Temperatur; zweckmässig so, dass man den eigentlichen Färbeprozess bei etwa 50 bis 80 beginnt, auf Siedetemperatur erhitzt und ihn bei dieser Temperatur weiterführt und beendet. Es hat sich jedoch gezeigt, dass es beim vorliegen den Verfahren auch zum Färben von Wolle gar nicht notwendig ist, mit der Temperatur sehr nahe oder ganz zum Siedepunkt des Färbebades zu gehen. Man erzielt in der Regel praktisch gleich gute Er gebnisse, wenn der Färbeprozess deutlich unter der Siedetemperatur, z. B. bei Temperaturen zwischen 80 und 90 , durchgeführt wird.
Es wurde weiter hin die überraschende Feststellung gemacht, dass eine Vorbehandlung des zu färbenden Fasermaterials, insbesondere der Wolle, in einem Bade vorteilhaft ist, das zunächst alle Zusätze mit Ausnahme des Farbstoffes enthält, also die stickstoffhaltige Poly- glykolverbindung, die faseraffine, anionaktive Ver bindung und Säure bzw. Ammoniumsalz: In diesem Bade wird bei einer Temperatur zwischen 80 und 100 während 5 bis 30 Minuten das Textilmaterial vorbehandelt.
Hierauf wird - in der Regel ohne Abkühlung - der Farbstoff in Form einer wässrigen Lösung zugesetzt und zwischen 80 und 100 bis zur praktischen Erschöpfung des Bades gefärbt. Durch Erhöhung des pH-Wertes der sauren Bä der nach der Aufnahme des Farbstoffes können die Nassechtheitseigenschaften bezüglich Ausblutens noch verbessert werden.
Anstatt die stickstoffhaltige Polyglykolverbin- dung und die faseraffine anionaktive Verbindung den Färbebädern einzeln zuzusetzen, kann man auch Präparate verwenden, welche die beiden Verbindun gen in geeignetem Mengenverhältnis enthalten.
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen sind, wie in der vorangehen den Beschreibung, in Celsiusgraden angegeben. <I>Beispiel 1</I> In ein Färbebad, das in 3000 Teilen Wasser 10 Teile kristallisiertes Natriumsulfat, 3 Teile 40o/oige Essigsäure, 0,5 Teile des Anlagerungspro- duktes von etwa 8 Mol Äthylenoxyd an 1 Mol Oleylamin, 0,4 Teile eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd und 0,2 Teile des Chromkomplexes,
der je 1 Molekül der beiden Azofarbstoffe der Formeln
EMI0004.0001
und
EMI0004.0002
in komplexer Bindung mit 1 Atom Chrom enthält, geht man mit 100 Teilen Wollstrickgarn ein. Im Verlaufe einer halben Stunde wird das Bad auf Siedetemperatur erhitzt und dann eine Stunde lang kochend gefärbt. Hierauf wird die Wolle gespült und getrocknet. Man erhält eine gleichmässige, grüne Fär bung.
Verwendet man anstelle des dort erwähnten chromhaltigen Farbstoffes einen der nachstehend aufgeführten 1 :2-Metallkomplexe, die sich in üb licher Weise herstellen lassen, so erhält man ebenfalls gleichmässige Färbungen.
Die Menge der Hilfsmittel ist der Färbungs stärke anzupassen. Sie soll mindestens 0,25 a/9 an Äthylenoxydanlagerungsprodukt und bei hellen Fär- bungen bis 1%, bei dunklen mindestens 0,2 % an Umsetzungsprodukt aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd betragen.
EMI0004.0029
EMI0005.0001
EMI0006.0001
<I>Beispiel 2</I> In ein Färbebad, das in 3000 Teilen Wasser 5 Teile Ammoniumphosphat, 0,6 Teile des in Bei spiel 1 beschriebenen Anlagerungsproduktes aus Oleylamin und Äthylenoxyd, sowie 0,4 Teile eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd enthält, wird mit 100 Teilen eines Wollgewebes eingegangen.
Man erhitzt in kurzer Zeit zum Kochen und kocht 15 bis 20 Minuten. An schliessend werden 2 Teile eines der in Beispiel 1 beschriebenen Farbstoffe, in Wasser gelöst, dem kochend heissen Färbebad zugesetzt, und es wird eine Stunde kochend gefärbt. Man erhält echte und gleich mässige Färbungen.
<I>Beispiel 3</I> Man verfährt nach den Angaben des Beispiels 1, erhöht aber die Temperatur nicht zum Sieden, son dern nur auf 85 . Man erhält ebenfalls gleichmässige Färbungen.
<I>Beispiel 4</I> Aus 3000 Teilen Wasser, 10 Teilen kristallisier tem Natriumsulfat; 6 Teilen 40 o/oiger Essigsäure, 0,5 Teilen eines der unten beschriebenen Äthylen oxydanlagerungsprodukte a bis g, 0,4 Teilen eines Kondensationsproduktes aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd und 0,2 Teilen eines der in Bei spiel 1 angegebenen Farbstoffe wird ein Färbebad zubereitet. In dieses geht man bei 50 mit 100 Tei len Wollstrickgarn ein, erhitzt das Bad im Verlaufe einer halben Stunde auf Siedetemperatur und färbt eine Stunde lang kochend weiter. Hierauf wird die Wolle gespült und getrocknet.
Man erhält gleich mässige Färbungen.
a) Anlagerungsprodukt von 8 Mol Äthylenoxyd an ein Gemisch aus Arachidylamin und Behenylamin. b) Anlagerungsprodukt von 12 Mol Äthylenoxyd an ein Gemischaus Arachidylamin und Behenylamin. c) Anlagerungsprodukt von 4 Mol Äthylenoxyd an Stearylamin.
d) Anlagerungsprodukt von 20 Mol Äthylenoxyd an ein Gemisch aus Arachidylamin und Behenylamin. e) Anlagerungsprodukt von 8 Mol Äthylenoxyd an ein Gemisch, bestehend aus 300/e Palmitylamin, 45 % Octadecenylamin und 25 II/o Stearylamin. f)
Anlagerungsprodukt von 6 Mol Äthylenoxyd an ein Gemisch von N-Alkyl-propylendiaminen, deren Alkylreste 16 bis- 18 Kohlenstoffatome enthalten.
g) Anlagerungsprodukt von 8 Mol Äthylenoxyd an ein Gemisch von N-Alkyl-propylendiaminen, deren Alkylreste 16 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten.
<I>Beispiel 5</I> Man arbeitet nach der Vorschrift des Beispiels 1, setzt jedoch dem Färbebad anstelle des Kondensa tionsproduktes aus Naphthalinsulfonsäure und Form aldehyd das Produkt zu, welches erhalten wird, wenn man ein Gemisch aus 2 Mol Phenol und 1 Mol p-Dodecylphenol mit 1,75 Mol Formaldehyd konden siert, das Reaktionsprodukt sulfoniert, die Sulfon- säure einer Nachkondensation mit Formaldehyd unterwirft und mit Ammoniak neutralisiert. Man erhält gleichmässige Färbungen.
Anstelle des Hilfsmittels aus Phenol und p-Do- decylphenol können auch die in gleicher Weise aus 2 Mol Phenol und 1 Mol p-Cresol oder p-Octyl- phenol hergestellten Produkte verwendet werden.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Verfahren zum Färben von Wolle mit 1:2 Chrom- oder 1:2-Kobaltkomplexverbindungen von Azofarbstoffen, welche im Molekül des Metallkom plexes eine einzige saure, wasserlöslichmachende Gruppe enthalten, in Gegenwart von Verbindungen, die mindestens ein basisches Stickstoffatom aufweisen, an welches mindestens ein eine Polyglykolätherkette enthaltender Rest gebunden ist,wobei das Molekül 3 bis 20 1I -C-C-0-Gruppen 1I und mindestens 4 nicht einer solchen Gruppe ange hörende Kohlenstoffatome enthält, dadurch gekenn zeichnet, dass man ausserdem in Anwesenheit solcher anionaktiver Verbindungen färbt, welche keinen Farbstoffcharakter, jedoch Affinität zur Wolle . be sitzen. UNTERANSPRÜCHE 1.Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man die Wolle mit solchen 1:2- Chrom- oder 1 : 2-Kobaltkomplexverbindungen färbt, welche als wasserlöslichmachende Gruppe eine Sul- fonsäuregruppe enthalten. 2.Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man solche Verbindungen mit ba sischem Stickstoffatom verwendet, welche der Formel EMI0007.0071 entsprechen, worin R einen unverzweigten alipha- tischen Kohlenwasserstoffrest und p' und q' ganze Zahlen bedeuten, wobei die Summe p' -h q' minde stens 3 und höchstens 20 beträgt. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man Kondensationsprodukte aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd verwendet. 4.Verfahren nach Patentanspruch; dadurch ge- kennzeichnet, dass man bei pH-Werten unter 6 färbt. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man das Fasermaterial zuerst in einem Bade, das die Polyglykolverbindung und die anionaktive Verbindung, jedoch noch nicht den Farbstoff enthält, bei 80 bis 100 vorbehandelt, den Farbstoff hierauf zusetzt und 80 bis 100 färbt.
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