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Verfahren zum Färben von aus Baumwolle, Leinen oder Kupferammoniumkunstseide
bestehenden Cellulosetextilstoffen Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Färbeverfahren
und insbesondere auf ein solches, das für die Anwendung von basischen Farbstoffen
und solchen Farbstoffen geeignet ist, die ternäre oder quaternäre Salzgruppen enthalten.
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Die genannten Farbstoffe können durch die üblichen Färbeverfahren
auf Textilstoffe aufgebracht werden, und sie können dann durch Behandlung des gefärbten
Textilmaterials mit Alkali unlöslich gemacht werden, um Ausfärbungen zu ergeben,
die gute Licht- und Waschechtheitseigenschaften besitzen. Wenn die Farbstoffe in
dieser Weise auf Textilien aufgebracht werden, so ist die Affinität der Farbstoffe
gegenüber den Cellulosematerialien nicht vollkommen befriedigend, und es lassen
sich tiefe Töne nicht leicht erhalten. Es ist bekannt, daß tiefe Töne auf Textilmaterialien
leicht erhalten werden können, wenn diese mit der Färbeflüssigkeit imprägniert und
sie dann getrocknet werden, bevor die Behandlung mit dem Alkali erfolgt, jedoch
hat dieses Verfahren den Nachteil, daß der Farbstoff eine Tendenz besitzt, zu wandern,
während der Textilstoff getrocknet wird, und die endgültig erhaltenen Ausfärbungen
sind ungleichmäßig.
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Aus den USA.-Patentschriften 2 168 348 und 2 237 829 ist zwar zu entnehmen,
daß man die Farbstoffaffinität von Cellulosederivaten durch Einverleiben von Polymethacrylaten
verbessern kann. Doch bestehen die hier in Betracht kommenden Fasern aus organischen
Cellulosederivaten, insbesondere aus organischen Celluloseestern, und enthalten
sämtliche erwähnten Polymerisate Atomgruppierungen mit Aminostickstoff; ferner werden
Polyacrylsäureester, Polymethacrylsäureester u. dgl. benutzt. Doch konnte damit
keine Verbesserung der Färbeeigenschaften für basische Farbstoffe oder ternäre bzw.
quaternäre Salzgruppen enthaltende Farbstoffe auf Baumwolle beobachtet werden. Außerdem
hat sich gezeigt, daß beim Aufbringen der Polymerisate auf Baumwolle Polymethacrylate
überhaupt nicht zur Erhöhung der Farbaufnahme beitragen.
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Es wurde nun gefunden, daß die Affinität von Baumwoll- und Kupferammoniumkunstseidetextilstoffen
für die obengenannten Farbstoffe wesentlich verbessert werden kann, wenn die Textilstoffe
mit einer Mischung von Polyacrylsäure und einem Alkalimetallsalz der Polyacrylsäure
imprägniert werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft also ein Verfahren zum Färben von
aus Baumwolle, Leinen oder Kupferammoniumkunstseide bestehenden Cellulosetextilstoffen,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das betreffende Material mit einer Mischung
eines Polymeren der Acrylsäure und einem oder mehreren Alkalimetall- oder Ammoniumsalzen
eines Polymeren der Acrylsäure imprägniert wird, worauf dann das Material mit einem
basischen Farbstoff oder einem solchen, der ternäre oder quaternäre Salzgruppen
enthält, gefärbt wird und schließlich das gefärbte Material mit Alkali behandelt
wird, um die Fixierung des Farbstoffes zu vervollständigen.
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Als Beispiele von Alkalimetallsalzen von Polymeren der Acrylsäure,
welche beim vorliegenden Verfahren verwendet werden können, seien die Natrium- und
Kaliumsalze von Polymeren der Acrylsäure genannt.
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Die Imprägnierung des Textilmaterials kann vorzugsweise in der Weise
erfolgen, daB dieses durch eine wäßrige Lösung geführt wird, welches sowohl ein
Polymer der Acrylsäure als auch ein Alkali- oder Ammoniumsalz des Polymers enthält,
worauf es getrocknet wird. Diese Lösung kann vorzugsweise dadurch erhalten werden,
daß entweder eine teilweise Neutralisierung eines Polymers der Acrylsäure mit Ammoniak
oder einem geeigneten Alkalimetallhydroxyd, -carbonat oder bicarbonat erfolgt oder
durch teilweises Ansäuern einer Lösung eines Alkalimetall- oder Ammoniumsalzes eines
Polymers der Acrylsäure.
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Die Gesamtmenge des Polymers der Acrylsäure und eines Salrzes derselben,
die in der Lösung zugegen ist, kann zwischen 0,1 und 2,5 Teilen j e 100 Gewichtsteile
der Lösung betragen, jedoch wird es vorgezogen,
eine Lösung anzuwenden,
welche je 100 Gewichtsteile Lösung 0,2 bis 0;S Teile des Polymers enthält.
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Polymere der Acrylsäure können verwendet werden, welche in einer 2n-Natriumhydroxydlösung
Lösungen ergeben, die bei 20° C Viskositäten von nicht weniger als 2 Centipoiseeinheiten
und nicht mehr als 10 Centipoiseeinheiten aufweisen, wenn 10 g des Polymers in einer
ausreichenden Menge wäßriger 2n-Natriumhydroxydlösung aufgelöst werden, um eine
Menge von 1 1 zu ergeben. Es wird jedoch vorgezogen, ein Polymer der Acrylsäure
zu verwenden, welches in einer 2 n-Natriumhydroxydlösung eine Lösung ergibt, die
bei 20' C eine Viskosität von nicht weniger als 2 und nicht mehr als 4 Centipoiseeinheiten
besitzt. Der Anteil des Polymers der Acrylsäure und des Salzes derselben, der in
der zur Imprägnierung der Textilrnaterialien verwendeten Lösung zugegen ist, kann
derart sein, daß der pH-Wert der Lösung nicht weniger als 3 und nicht mehr als 10
beträgt. Es wird jedoch vorgezogen, eine derartige Menge anzuwenden, daß der pH-Wert
der Lösung nicht weniger als 5,5 und nicht mehr als 6,5 beträgt.
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Geeignete Farbstoffe, welche beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendet
werden -können, sind beispielsweise diejenigen, welche durch Umsetzen von Chlormethylderivaten
von Phthalocyaninen mit tertiären Aminen oder Thioharnstoffen gemäß der britischen
Patentschrift 587 636 erhalten werden, und auch solche Farbstoffe, die in ähnlicher
Weise aus Chlormethylderivaten von Anthrachinonküpenfarbstoffen, beispielsweise
Dibenzanthron und Isodibenzanthraon, erhalten werden und aus Chlormethylderivaten
von Azopigmenten, wie beispielsweise 4,4'-Di-(6"-methylbenzthiazyl-azobenzol. Als
Beispiele von basischen Farbstoffen, die hierbei verwendet werden können, seien
beispielsweise genannt: Methylen Blau 2 BS (Colour Index Nr. 922), Victoria Blau
BS (Colour Index Nr. 729), Magente PNS (Colour Index Nr. 677) und Auramin OS (Colour
Index Nr. 655).
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Es wurde gefunden, daß die gefärbten Textilmaterialien, welche durch
das vorliegende Verfahren erhalten werden können, wesentlich beständiger sind gegenüber
Entfernung des Farbstoffes durch nasse oder trockene Abriebbehan'dlungen, als es
bei gefärbten Textilmaterialien der Fall ist, welche erhalten werden, wenn keine
Vorbehandlung mit Polyacrylsäure und Polyacrylat stattgefunden hat.
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Wenn das Material auf einer Haspel oder einem Jigger gefärbt wird,
erschöpft sich die Färbeflüssigkeit zu einem höheren Grad, und es werden tiefere
Töne erhalten, als es bei Textilstoffen der Fall ist, welche nicht mit Polyacrylsäure
und Polyacrylaten behandelt worden sind.
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Wenn ein Klotzverfahren mit nachfolgender Behandlung mit trockener
Hitze öder Dampf angewandt wird, so werden auf dem vorbehandelten Textilmaterial
Ausfärbungen erhalten, die einen besseren Farbwert besitzen. Bei der Behandlung
mit trockener Hitze zeigt der auf die vorbehandelten Textilmaterialien aufgebrachte
Farbstoff eine geringere Tendenz, zu wandern, als es bei nicht vorbehandelten Textilien
der Fall ist.
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In den folgenden Beispielen sind Teile Gewichtsteile.
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Beispiel 1 Durch Auflösen von 0,5 Teilen eines Polymers der Acrylsäure
in 99,5 Teilen Wässer, das eine ausreichende Menge Natriumhydroxyd enthält, um die
Lösung auf einen pH-Wert von 5,7 zu bringen, wird eine Lösung hergestellt. Durch
diese Lösung wird Baumwollkatun durchgeführt und so weit ausgequetscht, daß das
Gewebe eine Gewichtserhöhung von 100'/e erhält, und das Tuch wird dann bei 100'
C getrocknet.
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100 Teile des so vorbehandelten Baumwollkatuns werden dann sorgfältig
in Wasser gespült und in 50 Teile einer Färbeflüssigkeit eingebracht, welche 1,5
Teile des Farbstoffes enthält, der durch Umsetzen von Kupfertri-(chlormethyl)-phthalocyanin
mit Tetramethylthioharnstoff erhalten worden ist. Das Färbebad wird im Verlauf von
30 Minuten auf den Siedepunkt gebracht und hierbei unter ständigem Umrühren des
Gewebes 30 Minuten lang gehalten. Während dieser Zeit wird der pH-Wert des Färbebades
durch Zusatz von Essigsäure auf 3;5 gebracht.
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Der Baumwollkatun wird dann entfernt, in Wasser gespült und 5 Minuten
lang in eine siedende Lösung eingebracht, welche in 1000 Teilen Wasser 20 Teile
Natriumcarbonat enthält. Es wird dann 10 Minuten lang in einer Lösung gekocht, welche
1 Teil eines Netzmittels, das durch Kondensieren von Äthylenoxyd mit einem Alkylphenol
erhalten worden ist, in 1000 Teilen Wasser enthält, dann mit Wasser gespült und
getrocknet.
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Die Aufnahme des Farbstoffes auf dem Baumwollkatun wurde durch spektrometrische
Prüfung der erschöpften Flüssigkeit festgestellt, und sie betrug 1,25 Teile. 100
Teile Baumwollkatun, die nicht vorbehandelt worden sind, zeigen, wenn sie in ähnlicher
Weise gefärbt worden sind, eine Farbstoffaufnahme von 0,6 Teilen. Beispiel 2 100
Teile Kupferammoniumkunstseidesatin werden in der gleichen Weise vorbehandelt und
gefärbt, wie im Beispiel 1 bezüglich des Baumwollkatuns beschrieben. Die Farbstoffaufnahme
beträgt 1,48 Teile. Nicht vorbehandelter Kupferammoniumkunstseidesatin besitzt eine
Farbstoffaufnahme von 0,6 Teilen. Beispiel 3 Die Lösung des Polymers der Acrylsäure,
welche im Beispiel 1 zum Imprägnieren des Baumwollkatuns verwendet wird, wird durch
eine Lösung von l Teil des Polymers der Acrylsäure in 99 Teilen Wasser ersetzt,
welche eine ausreichende Menge an Natriumhydroxyd enthält, um einen pH-Wert von
5,7 zu ergeben. Die Farbstoffmenge in dem Färbebad wird auf 2,5 Teile erhöht.
Es findet eine Farbstoffaufnahme von 2,2 Teilen statt.
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Beispiel 4, Baumwollkatun wird in der im Beispiel 1 beschriebenen
Weise vorbehandelt. Das Gewebe wird dann durch eine Lösung geführt, welche 10 Teile
des im Beispiel 1 angegebenen Farbstoffes und 5 Teile Essigsäure in 1000 Teilen
Wasser enthält, und dann ausgequetscht, so daß eine Gewichtszunahme des Gewebes
von 80°/o auftritt. Das Gewebe wird dann bei 100' C getrocknet und durch eine siedende
Lösung geführt, welche in 1000 Teilen Wasser 5 Teile Natriumcarbonat enthält. Es
wird dann mit einem Netzmittel behandelt, gespült und in der im Beispiel 1 beschriebenen
Weise getrocknet.
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Wenn Baumwollkatun, der nicht vorbehandelt worden ist, in der gleichen
Weise gefärbt und fixiert wird, wird mehr Farbstoff von der Ausfärbung während der
Behandlung mit Natriumcarbonatlösung entfernt, als
es der Fall ist
bei dem vorbehandelten Baumwollkatun, und es wird mehr von der nicht vorbehandelten
Ausfärbung entfernt, wenn das betreffende Material unter nassen oder trockenen Bedingungen
einer Reibbeanspruchung unterworfen wird, als es bei vorbehandeltem Baumwollkatun
der Fall ist.
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Beispie15 Sowohl vorbehandelte als auch nicht vorbehandelte Streifen
von Baumwollkatun werden durch eine Lösung geführt, welche 10 Teile des im Beispiel
1 angegebenen Farbstoffes und 5 Teile Eisessig in 1000 Teilen Wasser enthält.
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Die Streifen werden dann getrennt voneinander mehrere Male um einen
Zylinder herumgewickelt und in einem Warmluftstrom getrocknet. Der Farbstoff auf
den Streifen des vorbehandelten Baumwollkatuns zeigt dabei eine geringere Tendenz,
in die äußeren Schichten des Baumwollkatuns zu wandern, als es bei dem Farbstoff
der nicht behandelten Streifen der Fall ist. Beispiel 6 100 Teile Baumwollkatun
werden in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise vorbehandelt und in der gleichen
Weise gefärbt, fixiert und getrocknet, wobei jedoch das Färbebad nur so viel Farbstoff
enthält, daß eine Farbstoffaufnahme von 0,5 Teilen stattfindet. 100 Teile des nicht
vorbehandelten Baumwollkatuns werden ebenfalls zu einer Farbstoffaufnahme von 0,5
Teilen Farbstoff gefärbt, fixiert und getrocknet.
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Der vorbehandelte Baumwollkatun besitzt eine wesentlich größere Beständigkeit
gegenüber Entfernung des Farbstoffes unter trockenen und nassen Bedingungen, als
es bei dem Baumwollkatun der Fall ist, der nicht vorbehandelt worden ist. Beispiel
7 Es wird eine Lösung des mit Natriumhydroxyd zu 85% zu Natriumpolyacrylat hydrolysierten
Polyacrylnitrils hergestellt, die bei 20° C eine Viskosität von 3,5 Centipoiseeinheiten
besitzt, wenn eine Menge, die 10 Teilen Polyacrylnitril äquivalent ist, in einer
ausreichenden Menge 2 n-Natriumhydroxyd aufgelöst wird, um ein Gesamtvolumen von
1 1 zu ergeben.
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Die obige Polymerlösung wird verdünnt, um eine Lösung zu ergeben,
welche 0,5 Teilen Polyacrylsäure in 99,5 Teilen Wasser äquivalent ist, und eine
ausreichende Menge Essigsäure zugesetzt, um die Lösung auf einen p$ Wert von 5,7
zu bringen. Baumwollkatun wird in diese Lösung eingebracht und so weit ausgequetscht,
daß eine Gewichtszunahme von 100%, mit Bezug auf das Gewicht des Tuches, eintritt,
und dieses wird dann bei 100' C getrocknet.
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100 Teile des so behandelten Baumwollkatuns werden in Wasser gespült
und dann in 5000 Teile einer Färbeflüssigkeit eingegeben, welche 1,5 Teile des Farbstoffes
enthält, der durch Umsetzen von Kupfertri- (chlormethyl) -phthalocyanin mit Tetramethylthioharnstoff
.erhalten wird. Das Färbebad wird im Verlauf von 30 Minuten auf den Siedepunkt erhitzt
und hierbei 30 Minuten lang gehalten, wobei das Gewebe ständig umgerührt wird. Während
dieser Zeit wird der pH-Wert des Färbebades durch Zusatz von Essigsäure auf 3,5
gehalten. Der Baumwollkatun wird dann entfernt, mit Wasser gespült und 5 Minuten
in eine siedende Lösung eingetaucht, welche 20 Teile Natriumcarbonat in 1000 Teilen
Wasser enthält. Das Gewebe wird dann 10 Minuten in einer Lösung gekocht, die 1 Teil
eines Netzmittels enthält, welches durch Kondensieren von Äthylenoxyd mit Alkylphenol
in 100 Teilen Wasser erhalten worden ist, dann mit Wasser gespült und getrocknet.
Die Farbstoffaufnahme des Baumwollkatuns wird dann durch spektrographische Prüfung
der erschöpften Flüssigkeit gemessen, und es wurde festgestellt, daß 100 Teile des
Baumwollkatuns 1,26 Teile Farbstoff aufgenommen haben. Wenn nicht vorbehandelter
Baumwollkatun in ähnlicher Weise gefärbt wird, so ist .eine Farbstoffaufnahme von
6,0 Teilen Farbstoff je 100 Teile Baumwollkatun festzustellen.
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Beispiel 8 Es wird eine Lösung des mit Natriumhydroxyd zu 75% zu Natriumpolyacrylat
hydrolysierten Polyäthylacrylats hergestellt, die bei 20° C eine Viskosität von
8,25 Centipoiseeinheiten besitzt, wenn eine Menge, die 10 Teilen Polyacrylsäure
äquivalent ist, in einer ausreichenden Menge 2 n-Natriumhydroxydlösung aufgelöst
wird, um ein Gesamtvolumen von 1 1 zu ergeben.
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Die erhaltene Polymerlösung wird verdünnt, um eine Lösung zu ergeben,
die äquivalent ist 0,5 Teilen Polyacrylsäure in 99,5 Teilen Wasser, und dieser Lösung
wird eine ausreichende Menge Essigsäure zugesetzt, um den pH-Wert derselben auf
5,7 einzustellen. 100 Teile Baumwollkatun werden in der im Beispiel 7 beschriebenen
Weise vorbehandelt und gefärbt, wobei zur Vorbehandlung die hier beschriebene Lösung
benutzt wird. Die Farbstoffaufnahme beträgt 1,09 Teile Farbstoff je 100 Teile Baumwollkatun.
Beispiel 9 Es wird eine Lösung des mit Natriumhydroxyd zu 95% zu Natriumpolyacrylat
hydrolysierten Pölyäthylacrylats hergestellt, die bei 20° C eine Viskosität von
2,04 Centipoiseeinheiten besitzt, wenn eine 10 Teilen Polyarylsäure äquivalente
Menge in einer ausreichenden Menge 2n-Natriumhydroxydlösung aufgelöst wird, um ein
Gesamtvolumen von 1 1 zu ergeben. Die erhaltene Polymerlösung wird verdünnt, um
eine Lösung zu ergeben, die 0,5 Teilen Polyacrylsäure in 99,5 Teilen Wasser äquivalent
ist, und ihr wird eine ausreichende Menge Essigsäure zugegeben, um einen pH-Wert
von 5,7 zu erhalten. 100 Teile Baumwollkatun werden unter Verwendung dieser Vorbehandlungslösung
in der im Beispiel ? beschriebenen Weise vorbehandelt und gefärbt. Die Farbstoffaufnahme
beträgt 1,23TeileFarbstoff je 100Teile B aumwollkatun.
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Beispiel 10 Eine Lösung, welche 80 Teile Acrylsäuremonomer in 20 Teilen
Wasser enthält, wird bei etwa 140° C am Rückflußkühler behandelt. Nach 10 Minuten
beginnt aus der Monomerlösung sich Polyacrylsäure abzuscheiden. Nach weiterem 45
Minuten langem Erwärmen wird das feste Polymer von der Rückstandslösung abgetrennt
und getrocknet, und es werden 75 Teile Polyacrylsäure erhalten. Dieses Polymer ergibt
in 2 n-Natriumhydroxydlösung eine Lösung, die bei 20° C eine Viskosität von 2,0
Centipoiseeinheiten besitzt, wenn 10 Teile des Polymers in einer ausreichenden Menge
2 n-Natriumhydroxydlösung aufgelöst werden, um ein Gesamtvolumen von 11 zu ergeben.
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Von diesem Produkt wird durch Auflösen von 0,5 Teilen in 99,5 Teilen
Wasser eine Lösung hergestellt, der eine genügende Menge Natriumhydroxyd
zugesetzt
wird, um den p11-Wert auf 5,7 einzustellen. Mit dieser Vorbehandlungslösung werden
100 Teile Baumwollkatun in der im Beispiel ? beschriebenen Weise vorbehandelt und
gefärbt. Die Farbstoffaufnahme beträgt 1,03 Teile Farbstoff je 100 Teile Baumwollkatun.
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Ähnliche Ergebnisse werden erzielt, wenn die Polymerlösung an Stelle
mit Natriumhydroxyd mit entweder Ammoniak oder Kaliumhydroxyd auf einen pH-Wert
von 5,7 eingestellt wird.