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Verfahren zum Durchfärben und Egalisieren von Fasermaterialien mit Küpenfarbstoffen.
Es ist eine allgemein bekannte Tatsache, dass das Durchfärben und Egalisieren von Küpenfarbstoffen auf Faserstoffe, hauptsächlich in der Form von Garnen und Geweben erhebliche Schwierigkeiten bietet. Man hat in verschiedenen Weisen versucht, diesen Schwierigkeiten abzuhelfen, und es sind denn auch viele Verfahren bekannt, die eine bessere Durchfärbung und Egalisierung beabsichtigen.
Man hat z. B. vorgeschlagen, dem Farbbad oder dem zu färbenden Material Schutzkolloide zuzusetzen, z. B. Eiweissstoffe, wie L3im und Gelatine, Sulfitzelluloseabfallauge, besonders zu diesem Zwecke hergestellte Präparate, wie das unter dem Namen Peregal 0 bekannte Produkt u. dgl. Man nimmt an, dass diese Stoffe das Aufziehen der Leukobasen der Küpenfarbstoffe dermassen verzögern, dass dadurch eine bessere Ausfärbung erreicht wird. Diese Methode hat jedoch den Nachteil, dass der Prozess sehr lange dauert und dass die Flotten nur sehr unvollständig erschöpft werden ; die in der Flotte zurückbleibende Farbstoffmenge ist nämlich bei der Anwendung von Schutzkolloiden grösser als sonst.
Ausserdem sind die Ergebnisse nicht derart, dass man sagen könnte, dass in dieser Weise die erwünschte Durchfärbung und Egalisierung erreicht wird, besonders gilt dies bei der Anwendung von hellen Pastellfarben.
Nach einem andern Verfahren versucht man die Durchfärbung und Egalisierung dadurch zu verbessern, dass die Temperatur während des Färbens erhöht wird, wobei es erforderlich ist, das gebrauchte Hydrosulfit, das sich bei den angewandten Temperaturen zersetzen würde, durch Zusatz von Aldehyden oder Ketonen zu binden. Jedoch wird auch hiebei die erwünschte Durchfärbung und Egalisierung nicht erreicht, während man überdies die Schwierigkeit hat, dass eine Anzahl Farbstoffe bei der angewandten hohen Ausfärbungstemperatur ihre Nuance ändern.
Auch hat man vorgeschlagen, die dargelegten Schwierigkeiten dadurch zu vermeiden, dass man die Farbstofflösung unter dem Druck eines neutralen Gases durch das zu färbende Material pumpt, was jedoch ebensowenig zu dem erwünschten Resultat führt.
Schliesslich kann man nach dem sogenannten Klotzverfahren das Material in einer dazu geeigneten, nicht reduzierten Suspension der Farbstoffe tränken und nachher auf einer sogenannten blinden Küpe entwickeln. In dieser Weise ist eine richtige Durchfärbung und Egalisierung möglich.
Das Verfahren ist aber umständlich ; es verlangt peinlichste Ganauigkeit und eine ideale Apparatur, während es in der Hauptsache nur für die sehr fein verteilten Farbstoffe verwendet werden kann.
Ausserdem treten bsim Färben heller Pastellfarben wieder dieselben Schwierigkeiten auf.
Gemäss der Erfindung kann man nunmehr in sehr einfacher Weise eine vorzügliche Ausfärbung und Egalisierung von Fasermaterialien beim Färben mit Küpenfarbstoffen dadurch erhalten, dass man Farbflotten anwendet, die mindestens 10%, vorzugsweise mehr als 20% eines wasserlöslichen organischen Lösungsmittels für die L3ukoverbindung des Küpenfarbstoffes enthalten.
Die Wirkung dieses Lösungsmittelzusatzes kann wahrscheinlich derart erklärt werden, dass dadurch der Dispersitätsgrad der Salze der Lsukobase erhöht wird. Es ist nämlich eine bekannte Tatsache, dass der Dispersitätsgrad des Farbstoffs ein sehr wesentlicher Faktor beim Färben von Fasern ist. Wenn der Dispersitätsgrad zu gross ist, wie bei den nahezu molekular gelösten sauren und basischen Farbstoffen, so findet praktisch keine Anfärbung statt. Wenn aber die Dispersität zu gering ist, so werden die Farbstoffe zu stark adsorbiert, so dass sie sich an der Aussenseite des Materials in unregelmässiger Weise ablagern.
Zur Erzielung einer richtigen Anfärbung sollen deshalb die Farbstoffe im allgemeinen einen Dispersitätsgrad haben, der zwischen demjenigen rein kolloidaler und demjenigen molekularer Dispersionen liegt. Dieser Anforderung entsprechen im allgemeinen die substantiven Farbstoffe, während die löslichen Salze der L3ukobasen der Küpenfarbstoffe sich wahrscheinlich im Gebiete der zu geringen
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kann man keine Stoffe gebrauchen, die derart mit den bei der Ausfärbung benutzten Reduktionsmitteln reagieren, dass diese unwirksam werden. Ebensowenig brauchbar sind diejenigen Stoffe, die durch die
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in der Flotte enthaltene Lauge gebunden werden.
In der Praxis hat man dann weiter noch den Preis des benutzten Stoffes zu berücksichtigen, während es ausserdem von wesentlicher Bedeutung ist, ob derselbe ohne grosse Kosten aus dem gebrauchten Farbbad zurückgewonnen werden kann.
Die zugesetzte Menge des organischen Lösungsmittels ist im allgemeinen mehr als das Fünffache, vorzugsweise das Zehn-bis Hundertfache der Farbstoffmenge und, auf die Farbflotte berechnet, nicht weniger als 10%.
Es hat sich gezeigt, dass besonders die wasserlöslichen Alkohole für den Zweck der Erfindung sehr geeignet sind. Man wählt vorzugsweise Alkohole mit einem Siedepunkte unter demjenigen des Wassers, weil diese mittels einer einfachen Destillation zurückgewonnen werden können. Diese Alkohole reagieren weder mit dem Hydrosulfit noch mit der Natronlauge, während sie auf das Durchfärben und Egalisieren einen sehr günstigen Einfluss ausüben.
Der am meisten geeignete Alkohol ist Äthanol, weil dieser sehr billig ist und leicht zurückgewonnen werden kann, während trotzdem der Siedepunkt derart ist, dass bei der höchsten beim Reduzieren der Küpenfarbstoffe üblichen Temperatur von 55-60 C noch keine nennenswerten Verdampfungsverluste auftreten.
Die Anwendung der mit Alkohol gemischten Flotten hat zu gleicher Zeit den Vorteil, dass das Benetzungsvermögen derselben bedeutend erhöht wird, so dass man die Farbstoffe, entweder in Teigform oder in Pulverform, ohne vorhergehende Behandlung mit einem Netzmittel in die Flotte bringen kann. Ausserdem braucht in den meisten Fällen das zu färbende Material nicht vorher abgekocht oder in anderer Weise für den Färbeprozess vorbereitet zu werden.
Man hat aus andern Gründen schon vorgeschlagen, bei der Küpenfärberei geringe Mengen organischer Lösungsmittel zuzusetzen, z. B. um die Küpenfarbstoffe vor der Verküpung anzurühren und so in die feinste Verteilung überführen zu können. Bei diesen bekannten Verfahren handelt es sich aber um Zusätze, die, auf das Gewicht der Farbflotte berechnet, höchstens einige Prozente und meistens sogar weniger betragen. Diese Zusätze sind aber für den vorliegenden Zweck praktisch unwirksam ; um eine wesentliche Verbesserung des Durchfärbens und Egalisieren zu erzielen, sind Zusätze von wenigstens 10%, vorzugsweise von mehr als 20% erforderlich.
Im allgemeinen arbeitet man mit Farbflotten, die mit anorganischen Basen, z. B. Natronlauge, alkalisch gemacht sind, so dass die Farbflotte Alkalisalze der Leukobasen enthält. Man kann gegebenenfalls aber auch organische Basen statt anorganische Basen benutzen. Das Verfahren nach der Erfindung kann in verschiedenen Weisen ausgeführt werden.
1. Das zu färbende Material wird während kürzerer oder längerer Zeit in der konzentrierten, z. B. wässrig-alkoholischen Lösung der Leukobase getränkt ; danach wird die Lösung mit Wasser bis auf die übliche Badlänge verdünnt, wodurch der Dispersitätsgrad vermindert wird. Mit dieser Lösung wird nun in der üblichen Weise weitergefärbt.
2. Das zu färbende Material wird während kürzerer oder längerer Zeit in der konzentrierten, z. B. wässrig-alkoholischen Lösung der Leukobase getränkt, gut ausgewrungen, gespült und in der üblichen Weise weiterbehandelt. Man kann nunmehr die Flotte durch Zusatz einer konzentrierten wässrig-alkoholischen Lösung der Leukobase von einer geeigneten Konzentration wieder auf das ursprüngliche Volum und die ursprüngliche Konzentration bringen, wonach die Flotte wieder zum Färben von neuem Material benutzt werden kann. In dieser Weise kann man fortfahren, bis die Menge der sich im Bade anreichernden Verunreinigungen zu gross wird.
Es gibt aber auch Küpenfarbstoffe, die bei Anwendung des zweiten Verfahrens bereits nach einer kurzen Tränkung so weit verbraucht sind, dass die Flotte erschöpft ist. In diesem Falle kann man die ganze zu färbende Menge ohne nennenswerten Verlust an Farbstoff zu gleicher Zeit behandeln.
Das Verfahren ist auch zum Färben von Garnen auf Kreuzspulen oder Kettenbäumen oder in Packsystemen sehr geeignet. Auch kann man Garne auf Strängen in der bei der Naphtol A. S. Färbung bekannten Weise nach dem Ansatz-und Nachsatzsystem behandeln.
Schliesslich bietet das Verfahren nach der Erfindung besondere Vorteile beim Färben von Stückgut in kurzen Farbflotten oder Jigger und Foulard.
In allen genannten Fällen wird eine vorzügliche Durchfärbung und Egalisierung erreicht, während in der Regel die Dauer des Verfahrens erheblich abgekürzt wird, wodurch die Lohnkosten für das eigentliche Färben erheblich herabgesetzt werden.
Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Beispiele erläutert werden, bei denen als Fasermaterial stets 54/3 merzerisiertes, gasiertes Makogarn mit 20 Drehungen pro Zoll benutzt wird, u. zw. in einer Menge von 5'5 kg.
Beispiel 1 : Man macht eine Flotte der nachfolgenden Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> 10l <SEP> Kondenswasser,
<tb> 10 <SEP> l <SEP> denaturierter <SEP> Alkohol,
<tb> 1'2l <SEP> Natronlauge <SEP> 380 <SEP> Bé,
<tb> 400 <SEP> g <SEP> Natriumhydrosulfit.
<tb>
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gehalten. Diese wird darauf mit Kondenswasser, unter Zusatz von 1 kg Hydrosulfit, auf 100l verdünnt. Danach wird noch 15 Minuten in der üblichen Weise ausgefärbt.
Schliesslich wird das Garn in der üblichen Weise durch Spülen, Oxydieren, Absäuern, kochend Seifen und Spülen fertig gemacht.
Beispiel 2 : Man macht eine Flotte der nachfolgenden Zusammenstellung :
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<tb>
<tb> 10 <SEP> l <SEP> Kondenswasser,
<tb> 10 <SEP> l <SEP> denaturierter <SEP> Alkohol,
<tb> 0#5 <SEP> l <SEP> Natronlauge <SEP> 380 <SEP> Bé,
<tb> 200 <SEP> g <SEP> Natriumhydrosulfit.
<tb>
EMI3.2
stoff bei 55-60 C.
Das nicht zuvor behandelte Garn wird während 10 Minuten in dieser Lösung gehalten, danach gut ausgewrungen und gespült und in der üblichen Weise fertiggestellt.
Die Flotte ist nach der Behandlung weitgehend erschöpft.
Beispiel 3 :-Man macht eine Flotte nachfolgender Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> 10 <SEP> {Kondenswasser,
<tb> 10l <SEP> denaturierter <SEP> Alkohol,
<tb> 0#4 <SEP> l <SEP> Natronlauge <SEP> 38 <SEP> Bé,
<tb> 400 <SEP> g <SEP> Natriumhydrosulfit.
<tb>
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bei 55-60 C.
Das abgekochte oder zuvor benetzte Garn wird während 30 Minuten in der Farbstofflösung gehalten. Diese wird danach mit Kondenswasser von 55 C unter Zusatz von 1 kg Hydrosulfit und 0-8 ! Natronlauge 38 Bé auf 100 ! verdünnt.
Mit diesem verdünnten Bad wird noch während einiger Minuten ausgefärbt, wonach das Garn in der üblichen Weise weiterbehandelt wird.
Beispiel 4 : Man macht eine Flotte nachfolgender Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> 10 <SEP> t <SEP> Kondenswasser,
<tb> 10 <SEP> l <SEP> denaturierter <SEP> Alkohol,
<tb> 0-5 <SEP> l <SEP> Natronlauge <SEP> 38 <SEP> Bé,
<tb> 400 <SEP> g <SEP> Natriumhydrosulfit.
<tb>
In diese Flotte bringt man 110 g Indanthren Braun G. Plv, und reduziert den Farbstoff bei 50 C. Das nicht vorbehandelte Garn wird während 30 Minuten in der Lösung gehalten, gut ausgewrungen und gespült und in der üblichen Weise fertiggestellt. Die Flotte ist weitgehend erschöpft.
Beispiel 5 : Man macht eine Flotte nachfolgender Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> 10 <SEP> t <SEP> Kondenswasser,
<tb> 10 <SEP> l <SEP> denaturierter <SEP> Alkohol,
<tb> 0-5 <SEP> l <SEP> Natronlauge <SEP> 380 <SEP> Bé,
<tb> 400 <SEP> g <SEP> Natriumhydrosulfit.
<tb>
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bei 55 C. Das nicht vorbehandelte Garn wird während 30 Minuten in der Flüssigkeit gehalten, gut ausgewrungen und gespült und danach in der üblichen Weise fertiggestellt. Die Flotte ist weitgehend erschöpft..
Beispiel 6-Man macht zwei Flotten nachfolgender Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> 15 <SEP> l <SEP> Kondenswasser,
<tb> 5 <SEP> I <SEP> denaturierter <SEP> Alkohol,
<tb> 1'2 <SEP> l <SEP> Natronlauge <SEP> 380 <SEP> Bé,
<tb> 400 <SEP> g <SEP> Natriumhydrosulfit.
<tb>
In jede dieser Flotten bringt man 440 g Indanthren Olivgrün B. Plv. und reduziert den Farbstoff bei 55 C. Eine dieser Flotten dient als Ansatz, die andere als Nachsatz.
5. 5 kg des abgekochten oder benetzten Garns wird während zwei Minuten in dem Ansatzbad gehalten und stark angedrückt, danach gewrungen, gespült und in der üblichen Weise fertiggemacht.
Die Ansatzflotte wird danach mit der Hälfte der Nachsatzflotte gemischt und wieder zum Färben von 5'5 kg Garn gebraucht.
Schliesslich wird der Rest der Nachsatzflotte mit der Ansatzflotte vereinigt, wonach die dritte Portion von 5'5 kg Garn hiemit behandelt wird.
Beispiel 7 : Man macht eine Flotte nachfolgender Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> 13 <SEP> l <SEP> Kondenswasser,
<tb> 10 <SEP> leg <SEP> Acetamid,
<tb> 1-2 <SEP> 1 <SEP> Natronlauge <SEP> 38 <SEP> Bé,
<tb> 400 <SEP> g <SEP> Hydrosulfit.
<tb>
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In diese Flotte bringt man 110 g Indanthren B illantviolett 2 R und reduziert den Farbstoff bei 550 C. Das mit einem Netzmittel behandelte Garn wird während 15 Minuten in der Flüssigkeit gehalten. Diese wird danach mit Kondenswasser von 55 C unter Zusatz von 1 kg Hydrosulfit auf 100 l verdünnt, wonach 25 Minuten ausgefärbt wird. Danach wird das Garn in der üblichen Weise fertiggestellt.
Beispiel 8 : Man macht eine Flotte der nachfolgenden Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> 10 <SEP> I <SEP> Kondenswasser,
<tb> 10 <SEP> ! <SEP> Isopropylalkohol,
<tb> 1-2 <SEP> 2 <SEP> l <SEP> Natronlauge <SEP> 380 <SEP> Bé,
<tb> 400 <SEP> o <SEP> Natriumhydrosulfit.
<tb>
In diese Flotte bringt man 110 g Brillantviolett 2 R und reduziert den Farbstoff bei 55 C.
Das zuvor mit einem Netzmittel behandelte Garn wird während 15 Minuten in der Flotte gehalten.
Die Flotte wird danach mit Kondenswasser von 55 C unter Zusatz von 1 kg Hydrosulfit auf 100 t verdünnt, wonach 15 Minuten ausgefärbt wird. Schliesslich wird das Garn in der üblichen Weise fertiggestellt.
Beispiel 9 : Man macht eine Flotte nachfolgender Zusammensetzung :
EMI4.2
<tb>
<tb> 10l <SEP> Kondenswasser,
<tb> 10 <SEP> ! <SEP> Aceton,
<tb> 1-2 <SEP> l <SEP> Natronlauge <SEP> 380 <SEP> Bé,
<tb> 400 <SEP> g <SEP> Natriumhydrosulfit.
<tb>
In diese Flotte bringt man 110 g Brillantviolett 2 R und reduziert den Farbstoff bei 550 C.
Das mit einem Netzmittel behandelte Garn wird während 15 Minuten in der Flüssigkeit gehalten. Diese wird danach mit Kondenswasser von 55 C unter Zusatz von 1 kg Hydrosulfit auf 100 l verdünnt, wonach 15 Minuten ausgefärbt wird. Schliesslich wird das Garn in der üblichen Weise fertiggestellt.
Beispiel 10 : Man macht eine Flotte nachfolgender Zusammensetzung :
EMI4.3
<tb>
<tb> 16 <SEP> t <SEP> Kondenswasser,
<tb> , <SEP> 4 <SEP> l <SEP> Pyridin,
<tb> 1'2 <SEP> l <SEP> Natronlauge <SEP> 380 <SEP> Bé,
<tb> 400 <SEP> 9 <SEP> Natriumhydrosulfit.
<tb>
In diese Flotte bringt man 110 Brillantviolett 2 R und reduziert den Farbstoff bei 55 C.
Das mit einem Netzmittel behandelte Garn wird während 15 Minuten in der Flüssigkeit gehalten. Diese wird danach mit Kondenswasser von 550 C unter Zusatz von 1 kg Hydrosulfit auf 100 Z verdünnt, wonach das Garn in der üblichen Weise ausgefärbt wird und weiterbehandelt.
In obigen Beispielen ist einfachheitshalber stets dasselbe Ausgangsmaterial (Baumwolle) gebraucht. Das Verfahren nach der Erfindung kann jedoch auch für andere Fasermaterialien angewandt werden.
Beispiel 11 : Man macht eine Flotte nachfolgender Zusammensetzung :
EMI4.4
<tb>
<tb> 20 <SEP> I <SEP> Kondenswasser,
<tb> 20 <SEP> l <SEP> denaturierter <SEP> Alkohol,
<tb> 0-5 <SEP> l <SEP> Natronlauge <SEP> 380 <SEP> Bé,
<tb> 400 <SEP> g <SEP> Natriumhydrosulfit.
<tb>
In diese Flotte bringt man 200 g Indanthren Marineblau G. Plv. und reduziert den Farbstoff bei 550 C. 10 kg nicht vorbehandeltes Kunstseideperlgarn wird während 15 Minuten in der Flüssigkeit gehalten, danach gewrungen und gespült und schliesslich in der üblichen Weise fertiggestellt. Die Flotte ist weitgehend erschöpft.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Färben von Fasermaterialien mit Küpenfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass man Farbflotten verwendet, die mindestens 10%, vorzugsweise mehr als 20% eines wasserlöslichen organischen Lösungsmittels für die Leukoverbindung des Küpenfarbstoffes enthalten, worauf allenfalls die Flotte verdünnt und zur Nachfärbung benutzt werden kann.