DD156432A1 - Verfahren zum faerben von acrylfaserstoffen waehrend ihrer herstellung - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Faerben von Acrylfaserstoffen waehrend ihrer Herstellung durch Verspinnen von Dimethylformamid-Loesungen bekannter Acrylnitrilcopolymerer in waessrige Faellbaeder. Das Ziel der Erfindung besteht darin, Acrylfaserstoffe mit hohem Gebrauchswert, insbesondere mit verbesserter Lichtechtheit der Faerbung, zu schaffen. Die Aufgabe bestand in einer neuen Gestaltung des Gesamtprozesses unter der Voraussetzung des Einsatzes kationischer Farbstoffe. Eine Spinnloesung wird zu Faeden versponnen, die mit einem in Dimethylformamid loeslichen, in Wasser unloeslichen oder schwerloeslichen kationischen Farbstoff angefaerbt wurde. Die Erspinnung wird so gesteuert, dass der Farbstoff vor der endgueltigen Verfestigung des Fadens aus diesem in geringfuegigem Masse extrahiert wird. Die so ersponnenen Faeden werden im gelfeuchten Zustand mit der Loesung eines wasserloeslichen kationischen Farbstoffs weiter gefaerbt. Die Erfindung kann bei der Herstellung von gefaerbten Acrylfaserstoffen im Chemiefaserbetrieb angewendet werden.

Description

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Titel der Erfindung

Verfahren zum Färben von Acrylfaserstoffen während ihrer Herstellung -.. -·

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von naßgesponnenen Faserstoffen aus Acrylnitrilcopolymeren während ihres kontinuierlichen Herstellungsprozesses.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, naßgesponnene Acrylfäden unmittelbar nach ihrer Erspinnung vor ihrer^ ersten Trocknung durch ein Färbebad zu führen. Für die Qualität dieser Gelfärbung ist es erforderlich, daß die Farbstoffmoleküle innerhalb kürzester Zeit in das Innere des Fadenverbandes in genügendem Maße eindringen. Da bei den heute üblichen hohen Spinngeschwindigkeiten für die Berührung des Fadenkabels mit der Farbstoff-Flotte nur außerordentlich kurze Zeiten (im allgemeinen etwa 0,3 ·»· 10 s) zur Verfugung stehen, besteht die Gefahr des Entstehens von Randzonenfärbungen, Farbungleichmäßigkeiten, mangelhafter optischer Farbtiefe, verminderten Echtheiten usw. Ein in der DD - PS 81 843 dargelegtes Verfahren, das die Abstellung dieser Mangel zum Ziel hat, besteht darin, die Fäden in einem besonderen Stadium während des Reckens zu färben.

Aus der DD-PS 111 101 ist bekannt, den Fäden vor ihrer Gelfärbung während des Spinnprozesses ein Farbpigment einzuverleiben. Durch die Einlagerung der Pigmentpartikel wird die Farbstoffaufnahmefähigkeit auch eines kompakten Copolymerfadens derart erhöht, daß'die anschließende Gelfärbung in kürzester Zeit mit relativ wenig Farbstoff in ausgezeichneter Qualität erfolgt. Durch die bekanntermaßen ideale Farbechtheit der Pigment-Komponente in Verbindung mit der ver-

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minderten Einsatzmenge des wasserlöslichen Farbstoffs wird außerdem eine sehr hohe Echtheit der Färbung erreicht. Andererseits sind natürlich die Nachteile der mit Pigmentfarbstoffen vorgenommenen Spinnfärbung bekannt. Fragen der Dispergibilität und rasch eintretende Verstopfungen der feinen Spinndüsenöffnungen führen in dieser Phase des Spinnprozesses zu zusätzlichen Schwierigkeiten.

Es ist weiterhin bekannt, die Spinnfärbung mit löslichen kationischen Farbstoffen vorzunehmen. Besonders günstig ist hierzu bei die Verwendung solcher Farbstoffe, die zwar im verwendeten . organischen Spinnlösungsmittel löslich, in Wasser jedoch unlöslich oder zumindest schwerlöslich sind (DD - PS 114 428, DD - PS 119 621, DD - PS 120 666, DE - OS 24 33 233). Hiermit werden die technologischen Schwierigkeiten der Pigmentfärbung umgangen, aber es gilt zunächst allgemein, daß die guten: ITaSechtheiten der pigmentgefärbten Acrylfasern durch die Spinnfärbung mit basischen Farbstoffen nicht erreicht werden. Eine weitere Einschränkung besteht darin, daß die Lichtechtheit der mit basischen Spinnfarbstoffen erzielten Färbung )0 im Vergleich zu pigmentgefärbten Fasern geringer ist. Insofern steht die technologisch günstige Spinnfärbung mit löslichen Farbstoffen im Gegensatz zur herkömmlichen Pigmentfärbung. Die schlechtere Lichtechtheit macht sich besonders in den Fällen bemerkbar, wo zur Erzielung heller und mittlerer Farbtöne J5 nur geringe Färbstoffmengen eingesetzt werden. Verstärkt ist dieser störende Effekt bei der Erspinnung niedriger Titer des Faserstoffs und bei der Erspinnung in Gegenwart eines höheren Anteils organischer Säuren, der gegebenenfalls zur Vermeidung eines stärkeren Ausblutens des Farbstoffs in >0 die Fäll- und Streckbäder zugesetzt wird. Die verringerte Uaß- und Lichtechtheit der so gefärbten Fasern führt zu einer Gebrauchswertminderung der textlien Fertigerzeugnisse, so daß der Anviendung dieses Spinnverfahrens bei der Fertigung von Acrylfaserstoffen auch von dieser Seite Grenzen gesetzt sind.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung verfolgt das Ziel, Acrylfaserstoffe im Zuge ihrer Herstellung unter technologisch günstiger Prozeßgestaltung und in ausgezeichneter Qualität zu färben, wobei ein hoher Gebrauchswert des Endproduktes zu gewährleisten ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den unter Einsatz ; kationischer Farbstoffe durchgeführten Färbeprozeß in seiner Gesamtheit so zu beeinflussen, daß die mit den einzelnen färberischen Maßnahmen bisher verbundenen Nachteile ausgeschaltet werden und ein Paserstoff mit sowohl guter optischer Farbtiefe, Farbbrillanz als auch mit hohen Haß- und Lichtechtheiten resultiert.

Erfindungsgemäß werden Acrylfaserstoffe im Zuge eines üblichen Maßspinnverfahrens aus Dimethylformamidlösungen in der Weise gefärbt, daß in die Spinnlösung zunächst ein in Dimethylformamid löslicher, in Wasser unlöslicher oder zumindest schwerlöslicher kationischer Farbstoff sowie gegebenenfalls eine aliphatische oder aromatische Säure mit ein bis zwei Carboxyl- oder Sulfogruppen im Molekül eingebracht werden. Die Fäden werden dann in wäßrige, Dimethylformamid enthaltende Bäder erspönnen, gereckt und mit Wasser gewaschen. Die Zusammensetzung des zur Erspinnung verwendeten Fällbades wird dabei so gewählt, daß der lösungsmittellösliche Farbstoff vor der endgültigen Verfestigung des Fadens aus diesem in geringfügigem Maße extrahiert wird, wobei diese Extraktion vorwiegend aus dem Mantelbereich der ersponnenen Kapillaren erfolgt. Die Menge des extrahierten Farbstoffes soll etwa 0,05 bis 5 % der Menge des eingesetzten Farbstoffes betragen. Die Einstellung dieses Verhältnisses geschieht in Abhängigkeit von den Löslichkeitsverhältnissendes jeweiligen Farbstoffes und der zu erzielenden Farbtiefe und ist über die

Pail- und Reckbadzusammensetzung sowie über die Rezeptur des Färbst of fstarmnansat ze s steuerbar. Die Menge des extrahierten Farbstoffes sinkt mit abnehmender Dimethylformamid-Konzen-

DO tration im Fäll- und Reckbad und bei Zusatz einer organischen Säure mit einer oder zwei Carboxyl- oder Sulfogruppen im Molekül zum Farbstoff-Stammansatz. Hierfür sind aliphatische oder aromatische Mono- und Dicarbonsäuren oder Mono- und Disulfonsäuren verwendbar, die neben dem Farbstoff in Lösung gebracht werden.

Die so ersponnenen und gefärbten Fäden werden nach Auswaschen des Lösungsmittels noch im gelfeuchten Zustand, das heißt vor ihrer ersten Trocknung, einer weiteren Färbung mit einem wasserlöslichen kationischen Farbstoff unterworfen.

Als Ausgangsmaterial dienen übliche, für die Fasererspinnung bekannte Acrylnitrilcopolymere mit vorzugsweise mindestens 85 Masse-% Aerylnitrileinheiten im Polymermolekül. Die Spinnlösung in Dimethylformamid kann entweder durch Auflösen des Polymeren oder auch durch Lösungspolymerisation im Polymerlösungsmittel hergestellt werden.

Der für die erste Färbephase, die Spinnfärbung, verwendete kationische Farbstoff wird aus der Gruppe der hierfür bekannten lösungsmittellöslichen, in Y/asser aber schwer- oder unlöslichen Farbstoffe ausgewählt. Bei der Bereitung eines für die Färbung geeigneten Stammansatzes aus einem Teil der Polymerlösung und dem Farbstoff werden zur Steuerung der späteren Ausblutung entsprechend gewählte Mengen einer der oben genannten organischen Säuren zugegeben. Für die Färbung kann auch eine Mischung mehrerer Farbstoffe verwendet werden.

Ausführungsbeispiel 2,50 kg Remaäral-Blau G Base und 1,00 kg Remastral-Rot B wurden in 250 kg Dimethylformamid bei Umgebungstemperatur homogenisiert und bei 50 ⁰C gelöst. In diese Lösung wurdei 1,05 kg p-Äthylbenzolsulfonsäure eingetragen und gelöst.

Die Farbstofflösung wurde mit 1000 kg einer Polymerlösung versetzt, die 22 Masse-% eines Polymeren, in Dimethylformamid gelöst, enthielt und durch lösungspolymerisation von Acrylnitril, Methylacrylat und Natriumallylsulfonat gewonnen wurde. Durch intensives Verrühren der beiden Komponenten entstand der Färbstoff-Stammansatz.

Der Farbstoff-Stammansatz wurde filtriert und im Verhältnis 1 : 10 mit Spinnlösung intensiv vermischt. Bei der Spinnlösung handelte es sich um die gleiche Polymerlösung, wie sie zur Herstellung des Farbstoff-Stammansatzes verwendet wurde. ;

Die gefärbte Spinnlösung wurde zu Fäden der Feinheit 0,17 tex mit einem Färbstoffgehalt von 0,090 % Remastral-Blau G Base und 0,036 % Remastral-Rot B unter Verwendung von 110 000 Loch-Düsen eingesponnen. Die Koagulation erfolgte in einem Bad aus 50 % Wasser/50 % Dimethylformamid bei 23 ⁰C. Die Fäden wurden mit einer Geschwindigkeit von 8,7 m/min von der Düse abgezogen und in einem Bad aus 50 % Wasser/50 % Dimethylformamid bei 100 C gereckt. Das in den Bädern enthaltene Dimethylformamid extrahierte aus den Fäden ein'en Teil des Farbstoffes. Im Koagulationsbad wurden 0,67 % und

ISO im Reckbad 0,46 % der eingesetzten Farbstoffe gefunden.

Uach dem Auswaschen von Dirnethylformamid aus den Fäden wurden diese in einer Färbezeit von etwa 1 s durch ein Färbebad von 50 ⁰C geleitet, das 5 g/l Maxiionblau TRL und 1 g/l Zabulen EP in wäßriger Lösung bei einem pH-Wert von 4-5 enthielt. Dabei nahmen die Fäden 0,5 % Maxiionblau TRL auf. Zur Fixierung der Färbung wurden die Fäden anschließend durch ein Wasserbad von 100 ⁰C geführt. Die Fäden wurden dann präpariert und getrocknet

Es resultierte eine blau gefärbte Faser von guter Brillanz, guter Lichtechtheit (> 5 nach Xenotest) und hoher Egalität.

Claims (2)

1. -S-J

   Ga

   Erfindung sau spruch

   1. Verfahren zum Färben von Acrylfaserstoffen während ihrer Herstellung nach dem Haß spinnverfahren durch Verspinnen von in Dimethylformamid gelösten Acrylnitrilcopolymeren in aus Wasser und Dimethylformamid zusammengesetzte Fällbäder unter Zugabe eines oder mehrerer bekannter, in Dimethylformamid löslicher, in Wasser unlöslicher oder schwerlöslicher kationischer Farbstoffe sowie gegebenenfalls einer aliphatischen oder aromatischen Säure mit ein bis zwei Carboxyl- oder Sulfogruppen im Molekül, zur Spinnlösung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedingungen bei der Verspinnung dieser Lösung so eingestellt werden, daß der oder die lösungsmittellöslichen kationischen Farbstoffe vor der endgültigen Verfestigung des Fadens aus diesem in geringfügigem Maße extrahiert werden, wobei diese Extraktion vonwiegend aus dem Mantelbereich der ersponnenen Kapillaren erfolgt und die so ersponnenen farbigen Fäden nach Auswaschen des Lösungsmittels im gelfeuchten Zustand einer weiteren Färbung mit einem oder mehreren wasserlöslichen kationischen Farbstoffen unterworfen werden.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der lösungsmittellösliche kationische Farbstoff vor der endgültigen Verfestigung des Fadens aus diesem zu etwa 0,05 bis 5 %, bezogen auf die Menge des eingesetzten . Farbstoffes, extrahiert wird.