CH394113A - Verfahren zur Verbesserung der Anfärbbarkeit von Cyangruppen enthaltenden Textilfasern mit sauren Farbstoffen - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur Verbesserung der   Anfärbbarkeit    von Cyangruppen enthaltenden
Textilfasern mit sauren Farbstoffen
Die USA-Patentschrift Nr.   2 787 516    beschreibt die Behandlung von cyanäthylierten Baumwolltextilien durch Imprägnieren mit einem Amin in flüssiger Phase, die weniger als 50 Vol. % Wasser enthält, wobei die Textilien und die Amine mindestens 5 Minuten bei Zimmertemperatur und normalem Druck in Berührung gehalten werden, um die Zugfestigkeit, Dehnung und Scheuerfestigkeit wesentlich zu erhöhen. Diese Verbesserungen sind der Quellwirkung und dergleichen zuzuschreiben und werden nie durch eine chemische Reaktion hervorgerufen.



  Diese letztere erkennt man am Verschwinden der   Nitrilabsorptionsbande    im Infraroten und der Bildung von Ammoniak, was auf der Bildung des Imidazolringes beruht. In Gegenwart von Wasser wird dagegen   eine ss-Aminoäthylamidverbindung    erzeugt.



   In der französischen Patentschrift Nr. 1 027 995 ist die Behandlung von Acrylnitrilpolymeren mit primären aliphatischen Aminen beschrieben, um die Wärmebeständigkeit und die   Anfärbbarkeit    mit sauren Farbstoffen zu verbessern. Es kann jedoch den Polymeren keine dauernde Basizität verliehen werden, da in die Fasern eingedrungenes Amin leicht wieder herauswandert. Sollte das Diamin mit durch Hydrolyse der Nitrilgruppen gebildeten Carboxylgruppen unter Salzbildung reagieren, so wird das Diamin durch Spülen mit Wasser ebenfalls leicht ausgewaschen.



   Das erfindungsgemässe Verfahren übertrifft also die Verfahren der USA-Patentschrift Nr. 2 787 516 und der französischen Patentschrift Nr. 1 027 995, indem es den Textilfasern durch Einführung von Imidazolinresten dauernde Basizität verleiht.



   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der   Anfärbbarkeit    von Cyangruppen enthaltenden Textilfasern mit sauren Farbstoffen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man die Fasern mit einem niederen 1,2-Alkylendiamin in Gegenwart von elementarem Schwefel als Katalysator derart umsetzt, dass ein Teil der Cyangruppen in Imidazolingruppen übergeführt wird.



   Als Katalysatoren können solche Verbindungen verwendet werden, welche unter den Reaktionsbedingungen elementaren Schwefel abgeben.



   Das erfindungsgemässe Verfahren kann beispielsweise auf Polyacrylnitril-bzw.   Cyanäthylcellulose-    fasern angewendet werden.



   Bei der Durchführung des Verfahrens wird im allgemeinen wie folgt vorgegangen :
Die Faser wird in die 1,2-Diamine eingetaucht, in denen vorher eine kleine Menge elementarer Schwefel oder unter den Reaktionsbedingungen elementaren Schwefel in Freiheit setzende Schwefelverbindung gelöst worden ist, während eines kurzen Zeitraumes auf annähernd   100  C    erhitzt, mit Wasser gewaschen, um die 1,2-Diamine zu   ent-    fernen, und dann getrocknet. Die erhaltene Faser kann leicht mit sauren Farbstoffen gefärbt werden.



   Bei diesem Verfahren muss man jedoch Sorge tragen, dass die lange Reaktionszeit, die für die vollständige Bildung der Imidazoline erforderlich ist, nicht dazu führt, dass sich die Faser unter Bildung von Polyvinylimidazolinen in den 1,2-Diaminen löst. 



  Die   Polyvinylimidazoline    sind in Wasser löslich und können nicht in die Ausgangssubstanz, nämlich Polyacrylnitril, übergeführt werden.



   Die chemische Reaktion des erfindungsgemässen Verfahrens wird folgendermassen dargestellt :
EMI2.1     

Polyvinyl-imidazolin (R : H oder niederes Alkyl)
Daneben kann die gleiche Reaktion auf Cyan äthylcellulosefaser angewandt werden, um eine neue Cellulosefaser zu erhalten, die mit sauren Farbstoffen leicht gefärbt wird infolge der Bildung von Imidazolingruppen aus Cyangruppen in der Cyan äthylcellulose. Insbesondere wird die Faser in der gleichen Verfahrensweise wie im Falle des PolyacrylnitriTs behandelt. Die so erhaltenen Imidazolinyl- (2)cellulosefasern werden mit sauren Farbstoffen leicht gefärbt.

   Die Reaktion wird folgendermassen dargestellt :
EMI2.2     


<tb>  <SEP> H
<tb>  <SEP> H2NY <SEP> H2/NCH2
<tb>  <SEP> -0-CHzCHzCNCH2CH2CN <SEP> + <SEP> H2NCH <SEP>  >  <SEP> O-CH2CH2CX
<tb>  <SEP> N-C <SEP> H
<tb>  <SEP> 1, <SEP> 2-Diamin
<tb>  <SEP> Cellulosekette
<tb> Cyanäthylcellulose <SEP> Imidazolinyl- <SEP> (2)-cellulose
<tb> 
Beispiel 1
0,5 g   Polyacrylnitrilfasern    (Copolymerisat aus 90% Acrylnitril und 10 % Methylacrylat) wurden mit 50 g Athylendiamin in Gegenwart von   0,    1 g elementarem Schwefel bei   60-90     C 15 Minuten lang in einem Rundkolben umgesetzt. Danach wurden die Fasern mit Wasser gewaschen, getrocknet, bei Zimmertemperatur in Toluol eingetaucht, wieder mit Wasser gewaschen und dann getrocknet.



   Die so modifizierten Fasern wurden mit dem sauren Farbstoff     Solar Brill    Scarlet 3R (C. I. Acid Red 18)   s-durch Kochen, während    30 Minuten bei einer Farbstoff-Konzentration von   2 %,    bezogen auf das Gewicht der Faser, und einem Flottenverhältnis von 1 zu 100 gefärbt. Das Färbebad wurde vollständig ausgezogen, und die Lichtechtheit betrug über 5 Grad. Eine Lichtechtheit von 5 Grad oder Klasse 5 bedeutet, dass im Vergleich zu unbelichtetem   gefärbtem    Material praktisch kein Verblassen festgestellt wird, wenn das gefärbte Material 25 Stunden lang in einem Fade-Ometer belichtet wurde.



   Wurde obige Arbeitsweise ohne Schwefel durchgeführt, so betrug die   Färbbarkeit    der erhaltenen Faser nur   30%.    Die   Färbbarkeit    hat den Wert    a-b X 100 %,    a wobei a die Konzentration des Farbstoffes beim Beginn des Färbens und b die Konzentration des Farbstoffes beim Ende des Färbens ist.



   Beispiel 2
0,5 g der in Beispiel   1    verwendeten Polyacrylnitrilfaser wurden mit 50,0 g Athylendiamin in Form einer   90% igen wässrigen Losung    in Gegenwart von 0,1 g elementarem Schwefel bei 60-90 % während 15 Minuten umgesetzt.



   Die so modifizierten Fasern können mit dem sauren Farbstoff     Solar    Brill Scarlet 3R (C.   I.    Acid Red 18)        unter ähnlichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gefärbt werden ; die Ausnützung des   Färbe-    bades betrug 90%, und die Lichtechtheit war über 5 Grad, das heisst vollständig unverändert. Wenn kein Schwefel zugesetzt wurde, war die   Färbbarkeit    der Faser so niedrig, als ob nur Verunreinigung vorlag.



   Beispiel 3    Polynosische    Fasern wurde 1 Stunde lang bei   20  C    in eine   1    % ige   wässrige Natriumhydroxyd-    lösung eingetaucht und auf 100 Gew. % abgequetscht und alsdann bei   50  C    30 Minuten lang mit Acrylnitril umgesetzt. Der N-Gehalt der erhaltenen Cyan äthylcellulosefasern betrug 5   %.   



   10 g der cyanäthylierten   Reyonfasern    wurden dann mit 20 g Athylendiamin in Gegenwart von 0,1 g elementarem Schwefel bei   90     C eine Minute lang umgesetzt.



   Die auf diese Weise modifizierten Reyonfasern können leicht mit dem sauren Farbstoff     Du Font    Mill Red   SUS      in gutem Farbton gefärbt werden. Wenn im obigen Verfahren kein Schwefel zugesetzt wurde, war es unmöglich, das entstehende Reyon zu färben.



   Beispiel 4
0,5 g Copolymerisatfaser, die aus   90% Acryl-    nitril und 10% Methylacrylat hergestellt war, wurden mit 50 g Athylendiamin und 0,3 g Phosphorpentasulfid 15 Minuten lang in flüssigem Zustand bei   60-90  C    unter Erhitzen umgesetzt. Die Faser wurde dann mit Wasser gewaschen und getrocknet, bei Zimmertemperatur in Toluol eingetaucht und mit Wasser gewaschen und getrocknet.



   Die erhaltene Faser zeigte eine   Anfärbbarkeit    von   100 %,    wenn sie mit dem sauren Farbstoff     Solar    Brill Scarlet   3R   2 0    (vom Warengewicht) 30 Minuten lang mit einem Flottenverhältnis von 1 : 100 gefärbt wurde. Wenn in diesem Fall das Phosphorpentasulfid nicht zugesetzt wurde, betrug die   Anfärbbarkeit    nur   30%,    und die Lichtechtheit war oberhalb der Klasse 5.



   Beispiel 5
0,5 g der in Beispiel 4 verwendeten Acrylfaser wurde 15 Minuten lang unter Erhitzen auf 60 bis   90     C mit 50 g   90% iger wässriger 22ithylen-    diaminlösung und 0,3 g Schwefelchlorid (SC1 oder   S2C12)    in flüssigem Zustand umgesetzt und dann ähnlich wie in Beispiel 4 behandelt.



   Die so erhaltene Faser zeigte eine   Anfärbbarkeit    von   90%,    wenn eine ähnliche Färbebehandlung mit dem sauren Farbstoff     Solar    Brill Scarlet   3R      vorgenommen wurde. Wenn kein Schwefelchlorid verwendet wurde, wurde eine so niedrige   Färbbarkeit    erhalten, als ob es sich nur um Verunreinigung handelte. Die Lichtechheit war oberhalb der Klasse 5.



   Beispiel 6
Ein starkes Reyon mit hoher Widerstandsfähigkeit gegen Alkali wurde bei   20     C eine Stunde lang in 1 % ige kaustische Sodalösung getaucht und danach bis zur Verdoppelung des ursprünglichen Gewichtes von Flüssigkeit befreit. Danach wurde die Reaktion bei   50  C während    30 Minuten in Acrylnitril ausgeführt und eine Cyanäthylcellulosefaser erhalten, die einen Stickstoffgehalt von 5 % aufwies.



   Eine Faser, die erhalten wurde, indem die er  wähnte    Faser bei   90     C eine Stunde lang in Gegenwart einer kleinen Menge Phosphorpentasulfid mit Athylendiamin reagieren gelassen wurde, zeigte eine   Anfärbbarkeit    in einem konzentrierten Farbton, wenn sie mit     Du    Pont Mill Red SUB   gefärbt wurde. Wenn kein Phosphorpentasulfid verwendet wurde war es möglich, das entstehende Reyon zu färben.



   Beispiel 7
0,5 g Polyacrylnitrilfaser, die durch Copolymerisation von   90%    Acrylnitril und   10%    Methylacrylat erhalten wurde, 40,0 g Propylendiamin und 0,1 g Schwefel wurden in ähnlicher Weise bei   60-90  C    während 25 Minuten miteinander umgesetzt, wie in Beispiel   1    beschrieben.



   Die so erhaltene Faser kann mit dem sauren Farbstoff     Solar Brill    Scarlet   3R      (C.   I.    Acid Red 18) unter ähnlichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gefärbt werden. Das Färbebad wurde vollständig ausgezogen, und die Lichtechtheit war über 5 Grad, das heisst vollständig unverändert.



   Beispiel 8
1,0 g cyanäthyliertes Reyon, das aus polynosischem Reyon im gleichen Verfahren wie in Beispiel 3 erhalten wurde, wurde mit 20 g Propylendiamin unter der katalytischen Wirkung von 0,1 g Schwefel bei   90  C    drei Minuten lang umgesetzt und dann mit Wasser gewaschen.



   Das erhaltene Reyon zeigte ein   Anfärbbarkeit    in einem konzentrierten Farbton, wenn es mit     Du    Pont Mill Red   SUB   gefärbt    wurde.



   In den obigen Beispielen wurde ein   grosser Über-    schuss an 1,2-Alkylendiaminen eingesetzt, wobei letztere gleichzeitig als Lösungsmittel und Reaktionsmedium dienen, während im industriellen Massstab entsprechende Mengen eines nichtwässrigen Lö  sungsmittels,    wie Toluol, Chlorbenzol oder Benzol, verwendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Verbesserung der Anfärbbarkeit von Cyangruppen enthaltenden Textilfasern mit sauren Farbstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass man die Fasern mit einem niederen 1,2-Alkylendiamin in Gegenwart von elementarem Schwefel als Katalysator derart umsetzt, dass ein Teil der Cyangruppen in Imidazolingruppen übergeführt wird.

   UNTERANSPRUCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Cyangruppen enthaltende Fasern Polyacrylnitrilfasern oder Cyanäthylcellulosefasern verwendet werden.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysatoren solche Verbindungen verwendet werden, welche unter den Reaktionsbedingungen elementaren Schwefel abgeben.

   3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als elementaren Schwefel abgebende Verbindungen Phosphorpentasulfid oder Schwefelchlorid verwendet werden. Französische Patentschrift Nr 1 027995 USA-Patentschrif t Nr. 2 787 516