PROCESS FOR THE EVEN DYEING OF TEXTILE FABRICS OF MIXTURES OF CELLULOSIC FIBRES AND SYNTHETIC POLYAMIDE FIBRES ACCORDING TO THE PAD-STEAM METHOD

Abstract: 1. A process for the uniform dyeing of textile piece goods made from mixtures of cellulosic fibers and synthetic polyamide fibers and, if desired, additionally elastomeric fibers on polyurethane basis, according to the pad-steam technique, which comprises padding onto the foregoing defined textile material aqueous padding liquors containing sulfur dyestuffs, alkaline reducing agents and certain metal-complex dyestuffs and/or acid dyestuffs being selected due to the result of an experimental dyeing test as specified in the descriptive part, and fixing simultaneously the said dyestuffs on that fiber component of the blend which is appropriate to the respective dyestuff type by steaming at 100 degrees to 110 degrees C in the course of 30 seconds to 10 minutes, whereupon the reoxidation of the applied sulfur dyestuffs present in the leuco-form is performed in usual manner.

Description: Verfahren zum gleichmässigen Färben von Stückwaren aus Mischungen von Cellulosefasern mit synthetischen Polyamidfasern nach einem Klotz-Dämpf-Verfahren Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichmässigen Färben von Stückwaren aus Mischungen von Cellulosefasern mit synthetischen Polyamidfasern und ggfs. Elastomerfasern auf Polyurethanbasis nach einem Klotz-Dämpf-Verfahren. In der Praxis sind eine Reihe von Verfahren zum Färben vorstehend genannte Fasermischungen bekannt und eingeführt. Bei niedrigen Echtheitsansprüchen werden solche Verfahren einbadig mit Säurefarbstoffen und Direktfarbstoffen im schwach sauer oder neutral gestellten Färbebad durchgeführt. Bei höheren Echtheitsanforderungen muss zweibadig oder zumindest zweistufig gefärbt werden. Dabei färbt man eine der beiden Faserarten im ersten Bad vor und deckt die andere im zweiten Färbebad nach. Bei zweistufigen Verfahren ist es nur in den seltensten Fällen möglich, die Farbstoffe aus verschiedenen Farbstoffklassen von Färbebeginn an im gleichen Bad einzusetzen. In der Regel ist man bei den bekannten Verfahren streng an die Reihenfolge des Farbstoffzusatzes gebunden, um brauchbare Färbungen zu erhalten. Solche Verfahren sind beispielsweise in I.C.I: Technische Information D 1406 "Färben von Textilien aus Polyamid/ Cellulose-Mischungen", in Technology of Textile Industry U.S.S.R. 1971, No. 1, S. 88 ff sowie in Textilpraxis 71, Heft 10, S. 632 - 635 und Heft 11, S. 686 - 689 beschrieben. In der DE-PS 21 08 875 wird ein Klotz-Verweilverfahren mit Reaktiv- und Metallkomplexfarbstoffen zum Färben solcher Fasermischungen beschrieben. Es sind jedoch bis jetzt keine Verfahren bekannt geworden, bei denen Farbstoffe, die zu ihrer Applikation reduziert werden müssen, zugleich mit anderen Farbstoffklassen zum Färben von Mischungen aus Cellulosefasern und synthetischen Polyamidfasern eingesetzt werden können. In neuerer Zeit gewinnen solche Artikel aus Mischungen aus Cellulosefasern und synthetischen Polyamidfasern Bedeutung für Freszeitbekleidung, an die höhere Echtheitsanforderungen gestellt werden. Besonders der Stretchcord-Artikel aus 80 % Baumwolle, 16 % Polyamidfaser und 4 % Elastomerfaser auf Polyurethanbasis sei an dieser Stelle erwähnt. Die Echtheitseigenschaften und die mannigfaltigen Farbtöne, Farbpalette und die äusserst wirtschaftliche Anwendung machen Schwefelfarbstoffe für das Färben der genannten Fasermischungen sehr interessant. Ihrer Anwendung steht jedoch entgegen, dass sie mit Hilfe von Reduktionsmitteln gefärbt werden, was nach bisheriger Ansicht umständliche, nicht mehr ökonomische Zweibad-Färbemethoden erfordert. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Klotzfärbeverfahren für Mischungen aus Cellulosefasern und synthetischen Polyamidfasern unter Verwendung von Schwefelfarbstoffen zu entwickeln. Es wurde gefunden, dass man- Stückwaren aus Mischungen von Cellulosefasern mit synthetischen Polyamidfasern und ggfs. Elastomerfasern auf Polyurethanbasis nach einem Klotzdämpf-Verfahren gleichmässig färben kann, indem man wässrige Klotzflotten, welche Schwefelfarbstoffe, alkalische Reduktionsmittel und ausgewählte Metallkomplex- und/oder Säurefarbstoffe enthalten, auf das genannte Textilmaterial aufklotzt und die Farbstoffe durch Dämpfen bei 100 bis 1100c innerhalb von 30 Sekunden bis 10 Minuten fixiert. Als Reduktionsmittel werden die üblicherweise beim Färben von Schwefelfarbstoffen verwendeten Mittel eingesetzt, wie Natriumsulfid oder Natriumhydrogensulfid/Soda, je allein oder in Mischung. Ein ergänzender Zusatz eines Natriumpolysulfids der Formel Na2S2 5 zu den vorstehend genannten Reduktionsmitteln erweist sich zur Stabilisierung der Reduktionsbedingungen als günstig. Ferner können als Reduktionsmittel Glukose/Natronlauge, sowie bei Eignung derSchwefelfarbstoffe für das Färben mit Hydrosulfit auch Hydrosulfit (Natriumdithionit)/Lauge eingesetzt werden. Ein solches Verfahren ist bisher für unmöglich erachtet worden wegen der bekannten relativen Reduktionsempfindlichkeit der in der Regel Azofarbstoffe darstellenden Metallkomplex- und Säurefarbstoffe und zum anderen wegen der bekannten Entmetallisierung, d.h. Zerstörung der Metallkomplexfarbstoffe in alkalischen oder sulfidhaltigen Färbebädern oder Behandlungsbädern. Es ist daher als überraschenq zu erachten, dass verscniedene der genannten Farbstoffkategorien die scharfen Bedingungen einer Schwefelfärbung bei Temperaturen über 600C überstehen und dass sich die synthetischen Polyamidfasern auch aus alkalischen Klotzflotten mit den gewohnten Echtheitseigenschaften und praktisch ohne Farbtiefenverluste anfärben lassen. Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt somit, die genannten Fasermischungen mit dem geforderten hohen Echtheitsniveau unter Wahrung aller färberischen Vorteile, wie einbadiges, ökonomisches Färben mit geringem Zeitaufwand und verminderter Anfall von Abwässern, zu färben. Als Schwefelfarbstoffe kommen alle Schwefelfarbstoffe, also auch Leukoschwefelfarbstoffe und die im COLOR INDEX als "Solubilised Sulphur Dyes geführten, wasserloslich gemachten Schwefelfarbstoffe in Frage. Die Metallkomplexfarbstoffe und Säurefarbstoffe werden ur Feststellung ihrer Eignung folgenden Prüfungskriterien unterworfen: Man färbt den zu prüfenden Farbstoff zweimal im Flottenverhältnis 1 : 10 (bezogen auf das Gesamtgewicht) im gleichen Bad auf je 2 Strängchen von gleichem Gewicht aus a) 100 % synthetischen Polyamidfasern bzw. b) 100 % Baumwolle nach folgenden Rezepten: A) 2 % Farbstoff, 3 % Natriumazetat und 3 % Essigsäure (60 Gew.%ig) (Vergleichsfär bung). B) 2 % Farbstoff, 10 cm3/l einer 21 teigen Natriumhydrogensulfid lösung, 5 g/l Soda kalz. und 20 g/l Glaubersalz kalz. (Testfärbung). In beiden Fällen wird bei 30"C eingegangen, zunächst 10 Minuten bei dieser Temperatur behandelt, dann inner- halb von 20 Minuten auf 950C gebracht und schliesslich 60 Minuten bei 950C gefärbt. Nach Spülung und Trocknung wird Färbung B mit Färbung A verglichen. Geeignet sind nun solche Farbstoffe, deren Färbung B auf der synthetischen Polyamidfaser im Farbton gegenüber Färbung A nicht abweicht und bezüglich der Farbtiefe nicht mehr als 10 % heller als Färbung A erscheint. Dabei sollte auch das Baumwollsträngchen möglichst wenig angefärbt sein. Erweist sich ein so geprüfter Farbstoff gegenüber den Einwirkungen der Chemikalien unter diesen Bedingungen als beständig, dann ist er es auch bei längerer Einwirkung. Ausgewählte Metallkomplexfarbstoffe können mit ausgewählten Säurefarbstoffen auch in Mischung eingesetzt werden. Gefärbt werden können nach dem erfindungsgemässen Verfahren Mischungen aus Cellulosefasern und synthetischen Poly amidfasern in praktisch allen Mischungsverhältnissen auf den jeweils dafür geeigneten Färbemaschinen. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren sind folgende Verfahrensvarianten möglich: A. Die Ware wird mit einer wässrigen Flotte von 20 - 950C, vorzugsweise 60 C, welche Metallkomplexfarbstoffe, reduzierte Schwefel farbstoffe und die erforderlichen Reduktionsmittel enthält, geklotzt. Anschliessend wird ohne Zwischentrocknung 30 Sekunden bis 10 Minuten bei einer Temperatur von 100 bis 1100C, vorzugsweise 2 Minuten bei 1020C gedämpft, wobei Farbstoff-Fixierung erfolgt. Diese Variante hat den Vorzug, dasssie ein ein badiges Klotzdämpf-Verfahren darstellt. B. Die Ware wird mit einer wässrigen Flotte von 20 - 950C, vorzugsweise 600C geklotzt, die Metallkomplexfarb stoffe und durch Thiosulfato -Gruppen löslich gemachte Schwefelfarbstoffe (Solubilised Sulphur Dyes), jedoch keine Reduktionsmittel enthält. Nach erfolgtem kanten geraden Aufdocken ohne vorausgehende Zwischentrocknung lässt man 2 bis 12 Stunden bei 20 bis 1100C (beispiels weise auf einer Pad-Roll-Anlage) verweilen. Anschliessend wird mit einer Reduktionsmittel enthaltenden Flotte überklotzt und wie unter (A) beschrieben gedämpft. Durch diese Verfahrensvariante wird eine deutlich bessere Farb stoffausnutzung erzielt. C. Die Ware wird mit einer wässrigen Lösung, welche redu zierten Schwefelfarbstoff und Reduktionsmittel enthält geklotzt. Anschliessend wird mittels Booster oder Pflatschwerk mit einer wässrigen Flotte, welche den Metallkomplex-Farbstoff enthält überklotzt. Die an schliessende Dämpfbehandlung erfolgt wie unter (A) be schrieben. Die Weiterbehandlung nach dem Dämpfen erfolgt wie sonst bei Schwefelfarbstoffen in üblicher Weise durch Spülen, Reoxidieren, Spülen und Seifen. Beispiel 1 (Fixiervariante A) Stretchcord aus 80 % Braumwolle und 4 % Polyurethan-Elastomerfäden, die mit 16 % Polyamidfäden umsponnen sind, wird bei einer Klotztemperatur von 65 C und einer Flottenaufnahme von 80 % (vom Gewicht der trockenen Ware) mit einer Flotte geklotzt, die im Liter enthält 110 g des Farbstoffs der C.I. Nr. 53 005 (Leuco Sulphur Green 9), 15 g des Farbstoffs der C.. Nr. 53 015 (Leuco Sulphur Brown 46), 7,5 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel EMI7.1 18 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel EMI7.2 3,5 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel EMI7.3 electrode structures, at least one of which is annular, spaced apart to provide a reaction zone therebetween, means for introducing particulate matter into the reaction zone, a power supply for applying a rapidly fluctuating potential difference between the electrode structures capable of establishing and maintaining a discharge, and means for causing rapid circulation of the disposition of the discharge about the peripheries of the or each annular electrode, whereby expanded plasma is maintained in the reaction zone. It was in view of the limitations of the prior art discussed above that more fundamental work was undertaken by the inventor hereof, which led to the present invention. The latter arose from two recent observations of the inventor's. Firstly, it was noted that when the interelectrode space, between which an orbiting arc discharge was established, was substantially filled with the entrained particles, the primary arc discharge was forced to accept a tortuous path between the solid particles, often branching into channels and deviating from the shortest path taken In the absence of such particles. This phenomenon was only observed when there was a substantial amount of the particles entrained in the interelectrode space. As a result, the effective energy flux through the cone defined by the orbiting arc is increased, since the energy flux , at a cross-section of tbe cone having dianeter 2r, is given by the equation: Energy E = = 1 Free cross-sectional area #rê whereas, when the cone contains large amounts of entrained particles, the effective energy flux becomes #2 = #rê - (cross-sectional area of particles) and hence #2 > #1. It is therefore the presence of a dense suspension of particles in the plasma cone which increases the effective energy fluor, and causes rapid plasma - solid interactions. These interactions need not be purely thermal; indeed, as will be shown below, there is evidence that various other mechanisms are at work. However, as is well known, under such conditions of dense particle population, the stability of the arc is greatly impaired, leading to freauent extinction. This invariably takes place when the usually carefully smoothed d.c. power sources are used. It is for these reasons that only relatively small quantities of particles could be hitherto introduced into such arcs. However, it was found that if the particles were charged prior to their introduction into the interelectrode space or, alternatively, if ionization was maintained in this space by alternative means, as hereinafter described, even relatively low voltages were sufficient to maintain the discharge. The second observation made by the inventor hereof was the apparently anomalous behaviour of certain solids in such plasmas. For instance, it was discovered inter alia that when particles comprising iron oxides and coal fines of some 300 - 500 microns average diameter are passed through a region of unstable electric arcgdis- charges, contrary to general expectations, small spherules, for example of 5 - 10 microns diameter, of very pure semi-steel were formed within such particles. Normally, a purely thermal action is assumed to take place in the reduction of eine (bezogen auf den Farbstoffgehalt der Handelsprodukte) Verminderung der Farbstoff-Ansatzkonzentration von 20 % ermöglicht. Beispiel 3 (Fixiervariante C) Stretchcord aus 80 % Baumwolle und 4 % Polyurethan Elastomerfäden, die mit 16 % Polyamidfäden umsponnen sind, wird bei einer Klotztemperatur von 800C und einer Flottenaufnahme von 80 % (vom Gewicht der trockenen Ware) mit einer wässrigen Flotte geklotzt, die im Liter enthält 110 g des Farbstoffs der C.I. Nr. 53 005 (Leuco Sulphur Green G), 15 g des Farbstoffs der C.I. Nr. 53 015 (Leuco Sulphur Brown 46), 5 cm3 einer etwa 20 %igen Natriumpolysulfid-Lösung, 3 cm3 einer 31 zeigen Natriumhydrogensulfid-Lösung und 1 cm3 Natronlauge 32,5 ging. Anschliessend wird auf die so erhaltene nasse Klotzung mittels Booster eine wässrige Flotte von 80 - 850C bei einer Flottenaufnahme von 60 % aufgeklotzt, die im Liter enthält 10 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel EMI10.1 24 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel EMI11.1 4,67 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel EMI11.2 Die Farbstoff-Fixierung erfolgt durch zweiminütiges Dämpfen bei 1020C ohne vorheriges Trocknen. Die Weiterbehandlung erfolgt wie bei üblichen Färbungen mit Schwefelfarbstoffen durch Reoxidation, Spülen und Seifen. Man erhält eine gleichmässige, volle Olivfärbung auf allen Faseranteilen im Ton. Beispiel d (Fixiervariante A) Man verfährt wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch unter Verwendung einer wässrigen Klotzflotte von 400C, die im Liter enthält 70 g des Farbstoffes der C.I. 53 285 (Leuco Sulphur Brown 16), 5,5 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel EMI12.1 13 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffes der Formel EMI12.2 4,5 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffes der Formel EMI12.3 Nach der bei Färbungen mit Schwefelfarbstoffen üblichen Weiterbehandlung durch Reoxidation, Spülen und Seifen erhält man eine gleichmässige Braunfärbung auf allen drei Faseranteilen. Beispiel 5 (Fixiervariante A) Man verfährt wie in Beispiel 1 beschrIeben jedoch unter Verwendung von 40 g des Farbstoffs C.I. Nr. 53 327 (Leuco Sulphur Brown 51) 10 g des Farbstoffs C.I. Nr. 53 005 (Leuco Sulphur Green 9), 4 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel EMI13.1 13 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel EMI13.2 3,5 g des 1:2-Chromkomplexes des Azofarbstoffs der Formel EMI13.3 Nach der bei Färbungen mit Schwefelfarbstoffen üblichen weiterbehandlung durch Reoxidation, Spülen und Seifen erhält man eine gleichmässige Braunfärbung auf allen drei Faseranteilen.

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zum gleichmässigen Färben von Stückwaren aus Mischungen von Cellulosefasern mit synthetischen Poly amidfasern und ggfs. Elastomerfasern auf Polyurethanbasis nach einem Klotzdämpf-Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass man wässrige Klotzflotten, welche Schwefelfarb stoffe, alkalische Reduktionsmittel und ausge wählte Metallkomplex- und/oder Säurefarbstoffe enthalten, auf das genannte Textilmaterial aufklotzt und die Farb stoffe durch Dämpfen bei 100 bis 1100C innerhalb von 30 Sekunden bis 10 Minuten fixiert. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwefelfarbstoffe, alkalischen Reduktionsmittel und Metallkomplex- und/oder Säurefarbstoffe gemeinsam in einer wässrigen Klotzflotte enthalten sind und somit gemeinsam und gleichzeitig auf das Textilmaterial aufgeklotzt werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwefelfarbstoffe, soweit sie wasserlöslich sind, und die Metallkomplex- und/oder Säurefarbstoffe gemeinsam in einer wässrigen Klotzflotte enthalten sind, welche zuerst aufgeklotzt wird, und die alkalischen Reduktionsmittel in einer zweiten wässrigen Klotzf lotte enthalten sind, welche nach dem Aufbringen der ersten Klotzflotte durch Uberpflatschen oder Uberklotzen auf das Textilmaterial aufgebracht wird. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwefelfarbstoffe und alkalischen Reduktionsmittel gemeinsam in einer wässrigen Klotzflotte enthalten sind, welche zuerst aufgeklotzt wird, und die bletallkomplex- und/oder Säurefarbstoffe in einer zweiten wässrigen Xlotzflotte enthalten sind, welche nach dem Aufbringen der ersten Klotzflotte durch Oberpflatschen oder Uberklotzen auf das Textilmaterial aufgebracht wird.

Inventors: STEINBACH, JOACHIM
Applicants: HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: D06P3
IPC codes: D06P3